Автор Тема: Астрономические новости  (Прочитано 222838 раз)

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #285 : Сентябрь 05, 2013, 01:32:00 »
http://ria.ru/science/20130904/960777522.html

Туманности-"бабочки" в центре Галактики "летят" в одну сторону


Более 100 планетарных туманностей-"бабочек" в центральной зоне нашей Галактики оказались ориентированы в одном направлении, несмотря на то, что они никак не связаны между собой, выяснили астрономы, работавшие с телескопом NTT Европейской южной обсерватории и космическим телескопом "Хаббл".

Планетарные туманности возникают на конечной стадии жизни звезд, похожих на Солнце. После стадии красного гиганта звезда сбрасывает внешнюю газовую оболочку, которая расходится вокруг нее, образуя округлую туманность. Одна из разновидностей таких объектов — биполярные планетарные туманности — напоминают очертаниями песочные часы, восьмерку или бабочку.

Астрономы из Манчестерского университета исследовали 130 планетарных туманностей в центральном балдже Млечного пути, разделили их на три типа, и изучили характеристики и форму.

"Туманности, относящиеся к двум из трех выделенных нами типов, как и ожидалось, ориентированы на небе полностью случайным образом. Но мы обнаружили, что туманности третьего типа — биполярные — имеют явную склонность к определенной ориентации. Любая выделенная ориентация космических объектов является неожиданностью, и в особенности необъяснимой она кажется в густонаселенной центральной области нашей Галактики", — говорит соавтор работы Альберт Жильстра (Albert Zijlstra).

Большая ось туманностей-"мотыльков" оказалась ориентирована вдоль плоскости Галактики. "Специфическая ориентация, которую мы наблюдаем у биполярных туманностей, свидетельствует о какой-то очень необычной особенности этих звездных систем в центральном балдже… Чтобы обеспечить такую ориентацию, звездные системы, породившие данные туманности, должны были вращаться в плоскости, перпендикулярной к межзвездным облакам, из которых эти системы образовались, что очень странно", — добавляет второй автор статьи Брайан Рис (Bryan Rees).

Ученые полагают, что ориентация туманностей может быть обусловлена наличием в балдже магнитных полей, которые в прошлом могли быть значительно мощнее, чем сейчас.

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #286 : Сентябрь 05, 2013, 01:53:39 »
http://ria.ru/science/20130802/953974735.html

Колумбийские астрономы нашли "кладбище" комет в поясе астероидов


Колумбийские астрономы обнаружили в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера "кладбище" комет — попадающие туда останки разрушенных "хвостатых чудищ" периодически оживают, превращаясь в кометы-"лазари", названные так в честь библейского героя, говорится в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Мы нашли целое кладбище комет. Представьте себе — все эти астероиды внутри пояса вращаются вокруг Солнца уже миллионы лет и не проявляют никаких признаков активности. Мы обнаружили, что часть из них является не мертвыми кусками материи, а "спящими" кометами, которые еще могут вернуться к жизни, если их солнечный "энергопаек" будет повышен на пару процентов", — заявил Игнацио Феррин из университета провинции Антиокия в городе Медельин.

Феррин и его коллеги сделали это открытие, пытаясь раскрыть тайну происхождения 12 недавно обнаруженных комет, орбита которых проходит через пояс астероидов. Ученые проследили за сдвигами в их орбитах за последние несколько лет и определили их изначальное положение при помощи математической модели.

К удивлению ученых, все изученные ими кометы должны были возникнуть внутри пояса астероидов, а не попасть в него из дальних подступов Солнечной системы, как считали некоторые планетологи. Проанализировав их положение и характер движения, авторы статьи пришли к выводу, что тот кусок пояса астероидов, где они обитают, является гигантским "кладбищем" комет.

По их расчетам, на этом кладбище "похоронено" несколько десятков или сотен "спящих" комет, которые не покидают пределов пояса из-за небольшого количества энергии, которое они получают от Солнца, и малых запасов водяного льда и мерзлой углекислоты, необходимых для образования комы, ее газового хвоста. Малейшие изменения в орбите их соседей могут привести к росту "энергобюджета", в результате чего комета "воскрешается" и становится так называемой кометой-"лазарем", заключают авторы статьи.

LeonidOS

  • Участник проекта
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 4296
    • SpaceObs
Re: Астрономические новости
« Ответ #287 : Сентябрь 05, 2013, 11:59:02 »
Секрет Полишинеля  ;D
ISON-NM Observatory (H15)
ISON-SSO Observatory (Q60)

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #288 : Сентябрь 06, 2013, 23:02:06 »
http://lenta.ru/articles/2013/09/06/pulsar/

Интервью с соседом
Долгожданный пульсар помог в исследовании черной дыры в центре Галактики


Недавно одна международная команда астрономов открыла, а вторая исследовала нейтронную звезду (пульсар), расположенную почти в самом центре нашей Галактики. От центральной сверхмассивной черной дыры (ЧД) ее отделяют лишь несколько световых лет. Это первая (и долгожданная!) известная нам нейтронная звезда в непосредственном окружении центра нашей звездной системы. Вполне вероятно, что она гравитационно связана с находящейся там сверхмассивной ЧД и движется вокруг последней по замкнутой орбите. Открытие такого объекта открывает большие возможности в изучении полей и вещества рядом с ЧД. Чем, собственно, поспешила воспользоваться еще одна группа астрономов, измерившая с помощью новооткрытой звезды величину галактического магнитного поля в ее окрестности. Впрочем, обо всем по порядку...

Мечты сбываются

Пульсар — это нейтронная звезда, очень маленький (всего в два десятка километров), но очень плотный (поскольку весит в полтора раза больше Солнца), а главное, очень быстро вращающийся шар. Один оборот вокруг своей оси такая звезда способна делать всего за несколько миллисекунд. При вращении звезда излучает не равномерно, а двумя узкими пучками, образованными ее сильнейшим магнитным полем.

Если такой пучок попадает в поле зрения наблюдателя на Земле, то нейтронная звезда представляется в виде пульсирующего объекта. Видимый период вспышек излучения при этом совпадает с периодом вращения, причем, что очень важно, с хорошей точностью. При этом период вращения пульсаров очень и очень стабилен. Строго говоря, он, конечно, изменяется со временем, но темпу ухода таких «часов» (то есть стабильности) позавидуют многие производители атомных стандартов времени на Земле.

Импульсы, которые приходят от пульсара, несут большое количество информации о его окружении — нейтронная звезда выступает нерукотворным зондом просто отличного качества. Например, при известном движении такого «зонда» можно напрямую изучить структуру гравитационного и магнитного полей в окрестности звезды, свойства вещества, через которое пришлось пройти сигналу по пути к нам. Именно поэтому, астрофизики уже очень давно хотели найти такой пульсар в окрестности Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашей Галактики.

В апреле 2013 года мечты астрофизиков сбылись — им удалось обнаружить пульсар SGR J1745-2900. По части обращения вокруг своей оси этот пульсар считается медленным — он совершает один оборот за 3,76 секунды. При этом период удалось измерить очень точно уже его первооткрывателям — погрешность составила всего 200 наносекунд.

Обнаружили пульсар в каком-то смысле случайно. Первоначально космическая обсерватория «Чандра» зафиксировала 29 апреля 2013 года мощную вспышку рентгеновского излучения в направлении, почти совпадающем с центром нашей Галактики. Далее обсерватория и спутник «Свифт» продолжили наблюдать за этой областью и вскоре убедились, что там присутствует точечный источник периодического излучения с периодом около четырех секунд.

Период и спектр его излучения, темп изменения периода (который тоже был измерен и составил 200 микросекунд в год), случаи ярких рентгеновских вспышек не оставляли другой возможности, кроме как утверждать, что мы видим молодую нейтронную звезду с особенно сильным магнитным полем.

Чуть позже в последовавших затем наблюдениях на нескольких больших радиотелескопах тот же объект был найден и в радиодиапазоне. Это позволило оценить расстояние до него, и полученная оценка вполне соответствовала его расположению в центре Галактики.

SGR J1745-2900 находится на расстоянии не более пяти световых лет (а скорее всего, даже меньшем) от центральной черной дыры. Причем с большой вероятностью пульсар гравитационно связан с черной дырой и обращается вокруг него по замкнутой орбите. Это, в принципе, делает возможными в будущем наблюдения затмений пульсара черной дырой, что было бы еще более долгожданным результатом. Но для этого должно очень повезти.


Первые результаты

Уже сейчас можно использовать обнаруженный объект для изучения того, что происходит рядом с нашей черной дырой, весящей, к слову, в четыре миллиона раз больше, чем Солнце. Первые важные результаты были опубликованы чуть меньше чем через месяц после появления статьи об открытии пульсара. Их суть в следующем: европейским и американским астрономам, работающим на нескольких радиотелескопах, удалось измерить галактическое магнитное поле рядом с этим пульсаром. И тем самым экспериментально подтвердить существующие теории, описывающие падение горячего межзвездного газа на черную дыру.

Это оказалось возможным благодаря одному из свойств пульсаров: электромагнитные волны, которые они излучают, оказываются сильно поляризованными. То есть вектор электрического поля в них колеблется преимущественно в некой одной плоскости. Но ориентация этой плоскости (угол ее поворота вокруг луча зрения) зависит от того, на какой длине волны наблюдается пульсар, если при этом его окружает даже небольшое магнитное поле. (Здесь, конечно, имеется в виду межзвездное магнитное поле, а не поле самой нейтронной звезды, которое на порядки больше.) Этот эффект носит название эффекта Фарадея и позволяет, в принципе, измерять магнитные поля рядом с источниками поляризованного излучения.

Так, наблюдая пульсар в трех частотных диапазонах, авторы второй работы оценили магнитное поле рядом с J1745-2900 на уровне в несколько миллигаусс. Для сравнения, типичное межзвездное магнитное поле (вдалеке от центра Галактики) примерно в тысячу раз меньше. Что следует из полученного результата? Один весьма важный вывод.

Измеренное поле — это поле, сопутствующее тому горячему газу, который постоянно падает (притягивается) на нашу центральную черную дыру и который обеспечивает часть ее активности. К примеру, особенности (вид спектра) излучения, приходящего из этой области, часть которого имеет синхротронную природу. Само излучение наблюдается довольно давно, но теория, его объясняющая, требует наличия существенных магнитных полей в близкой окрестности черной дыры, поскольку именно магнитное поле влияет на структуру потока горячего газа и, в результате, на темп его выпадения на ЧД. Это сложный физический процесс, описать который в деталях в рамках данного текста возможности нет. Но главное, что эта теория требовала экспериментальной проверки, которая невозможна без прямого измерения величины поля на расстоянии в 1-2 световых лет от черной дыры — как раз там, где на находится открытый пульсар. Что, собственно, и было сделано.

Таким образом, в конечном итоге было дано экспериментальное подтверждение (одно из многих необходимых) нашей теории, описывающей процесс выпадения межзвездного газа на центральную черную дыру. Подобные процессы так или иначе работают вблизи всех черных дыр, в том числе тех, что находятся в других Галактиках. Но проверить непосредственно некоторые положения теории мы можем, только исследуя ближайший к нам подобный объект.

Изучение вновь открытого пульсара еще не закончено. Он движется в пространстве с достаточно большой скоростью, что, как надеются авторы последней работы, позволит как минимум сделать подобные замеры магнитных полей и в других точках той же окрестности черной дыры. Ну и кроме того, по существующим оценкам, таких нейтронных звезд вблизи центра Галактики должно быть не так уж и мало. Их видимое отсутствие немало беспокоило астрономов, но теперь, после открытия первой из них, есть основания надеяться, что будут обнаружены и другие.

Изображение центральной области нашей Галактики, полученное на космическом рентгеновском телескопе Чандра. В центре источник Стрелец A* — сверхмассивная черная дыра, на которую выпадает горячий межзвездный газ.

Замагниченная нейтронная звезда представляет собой своего рода "маяк"

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #289 : Сентябрь 11, 2013, 00:08:30 »
http://lenta.ru/articles/2013/09/10/planets/

Что вам не кругло?
Астрономы запутались в определении планеты


Американец Дэвид Рассел, учитель химии одной из школ штата Нью-Йорк, предложил ни много ни мало пересмотреть определение планеты. Статью со своей идеей и весьма подробным ее обоснованием он выложил в архив электронных препринтов Корнельского университета, где обычно и появляются открытые публикации свежих научных результатов. Из идеи Рассела следует новая, физически обусловленная, классификация планет, которая, по его мнению, более корректна и устойчива к открытию новых тел, чем действующая сегодня классификация Международного астрономического союза, принятая в 2006 году.

Сразу стоит пояснить, почему этот вопрос вообще до сих пор занимает ученых — казалось бы, почему бы просто не договориться об определении планеты и больше к нему не возвращаться? Важно понимать, что классификация объектов и явлений природы необходима для более полного понимания их устройства, для поиска тех немногих общих фундаментальных законов, которые определяют их свойства и эволюцию. Разделив исследуемые объекты на классы, мы можем изучать схожие объекты совместно. (Чтобы изучать жизнь насекомых, нужно сначала отделить мух от слонов, чтобы потом не пришлось тратить время и силы на решение вопроса о том, почему слоны не летают.) Поэтому важно, чтобы любая классификация была физически обусловленной, а это неизбежно заставляет нас пересматривать ее по ходу накопления новых данных об исследуемых объектах.

А поскольку последние десятилетия принесли много нового в науку о планетах, до сих пор жива и дискуссия о том, что же стоит считать планетой и какие типы планет необходимо выделять.

Немного истории

Cколько мы знаем планет в Солнечной системе? На протяжении большей части истории науки ответ на этот вопрос действительно был скорее результатом общественного договора о том, что считать планетой. Еще в античности люди отметили семь небесных тел, которые сравнительно — за месяцы или даже дни — меняли свое положение относительно «неподвижных звезд». То есть они, в отличие от других источников света, могли странствовать по небу. Собственно, греческое слово πλάνης, породившее термин «планета», и переводится как «странник».

Такое кинематическое разделение на «планеты» и «не планеты» в то время было единственно возможным. С точки зрения древнего астронома, кроме как своим движением, одни звезды от других больше ничем не отличались. За исключением, разумеется, Солнца и Луны, которые видны как светящиеся диски, а не точки. Впрочем, это не помешало им оказаться в списке планет на равных правах с пятью другими его членами – Меркурием, Венерой, Марсом, Юпитером и Сатурном. Земля планетой тогда, разумеется, не считалась.

Если бы этот античный критерий действовал и по сей день, то планетами пришлось бы признать почти все источники света на нашем небе. Сегодня мы знаем, что обычные звезды тоже не стоят на месте, хотя их перемещение и невозможно заметить без телескопических наблюдений.

Позже благодаря Копернику стало понятно, что Солнце занимает выделенное положение в Солнечной системе, что все известные планеты (а вместе с ними и Земля) обращаются вокруг него, Луна же, в отличие от них, обращается вокруг Земли. Эти свойства уже указывали на то, что жители нашей планетной системы имеют разную физическую природу. Соответственно, появилось более объективное (то есть по возможности свободное от непрочных человеческих договоренностей) определение того, что считать планетой. Таковой стали называть тело, центром орбиты которого является Солнце. Впоследствии добавилось уточнение: светиться оно должно отраженным солнечным, а не собственным светом. Так, Галилео Галилей, открывший четыре больших спутника Юпитера, в своих записях называл их именно планетами.

XIX-й век потребовал добавить к этому определению еще и классификацию: выяснилось, что планеты могут быть очень разными. Во-первых, обнаружение 1 января 1801 года, после долгих поисков, планеты между орбитами Марса и Юпитера (это была Церера) положило начало открытию множества астероидов (то есть «звездоподобных» — даже в мощные телескопы у них не наблюдалось дисков), располагающихся на весьма близких орбитах. Это заставило разделить известные планеты на большие и малые. Астероиды действительно очень сильно уступают большим планетам по своим размерам и, как правило, представляют собой просто каменные глыбы неправильной формы. Во-вторых большие планеты были разделены на планеты земного типа и планеты-гиганты (типа Юпитера). Этому разделению можно придать геологическое обоснование — у гигантов как минимум отсутствует твердая поверхность. Необходимость такой классификации была связана с тем, что разные типы больших планет, а также малые планеты имеют, по-видимому, несколько отличные механизмы образования.

После открытия в 1930 году Плутона (отнесенного к планетам земного типа) количество больших планет в Солнечной системе достигло девяти и оставалось неизменным больше семидесяти лет.

Наши дни: вопросы...

Но и XX век приносил все больше и больше сведений о строении нашей планетной системы. Было открыто множество сравнительно больших тел, похожих на Плутон, находящихся за его орбитой. Все они являются телами пояса Койпера — периферийного аналога пояса астероидов. И Плутон, кстати, не самый большой из этих объектов. Мощные телескопы XX века позволили установить, что Церера — крупнейший из астероидов — имеет вполне правильную сферическую форму. Были открыты малые тела, находящиеся прямо на орбите Юпитера, тела-квазиспутники (у Земли их три) и даже кометы стали полноправными членами Солнечной системы, прилетающими из далекого облака Оорта.

В результате (по большей части, конечно, благодаря открытию большого числа планет типа Плутона) Международный астрономический союз (МАС) в 2006 году принял новую, действующую по сей день, классификацию планет.

Итак, сегодня большой планетой считается тело, которое 1) обращается вокруг Солнца, 2) имеет шарообразную форму и 3) не имеет «соседей» на близких орбитах (как в поясе астероидов). Если третий критерий не выполняется, то соответствующая планета считается карликовой. А если не выполняется еще и второй, тогда — малой.

Таким образом, Плутон, Церера и еще три тела с орбитами в районе орбиты Плутона попали в список карликовых планет. В малые записали все астероиды (в том числе из пояса Койпера). А больших планет осталось восемь — четыре земного типа и четыре планеты-гиганта.

Таково на сегодня состояние «планетоведения». Но, видимо, останавливаться на этом еще рано. Принятая в 2006 году классификация с самого начала устраивала не всех ученых. Критики выдвигают следующие аргументы.

Во-первых, такую классификацию сложно использовать для внесолнечных экзопланет, которых мы знаем уже под тысячу. Более того, экзопланеты в этой классификации даже не упоминаются. Конечно, очень сложно с сегодняшними телескопами проверить, например, шарообразность далекой планеты. Но мы уже сейчас начинаем изучать такое сложное явление, как планетные системы, на примере не только нашего родного дома, но и других систем — а для этого необходимо иметь одинаковую мерку для всех. Так что хорошая классификация должна быть по возможности универсальна.

Во-вторых, даже если мы сможем измерить форму далекой планеты, мы столкнемся с тем, что само понятие шарообразности строго не определено. Насколько поверхность планеты может быть «не гладкой»? Ответа на этот вопрос нет. При этом такой геометрический критерий вполне можно заменить физическим ограничением на массу и размеры планеты. Ведь чем тяжелее планета, тем скорее она примет сферическую форму под действием собственной гравитации.

В-третьих, критиков не устраивает критерий отсутствия близких соседей. Прежде всего, его тоже можно переформулировать в физических терминах гравитации планеты и ее скорости, ведь более массивной и быстрой планете гораздо легче «расчистить» себе путь вблизи ее орбиты. Однако если одну из планет земного типа (скажем, Землю) поместить на орбиту Плутона в сегодняшней Солнечной системе, то ее орбитальная скорость неизбежно упадет и «расчистить» себе орбиту она уже не сможет. А значит, формально ее придется исключить из числа больших планет и перевести в карликовые. Многим астрономам, как и американскому учителю Дэвиду Расселу, ситуация, в которой тип планеты определяется ее положением в Солнечной системе, кажется неудовлетворительной.

Кроме того, Рассел обращает внимание на такие детали, как само определение «карликовая». Оно предполагает процедуру сравнения. Но с чем? По сравнению с Землей, например, Плутон, несомненно, карлик. Однако по сравнению с Юпитером карликом будет уже сама Земля. Большинство известных нам планет (вне Солнечной системы) близки по своим размерам скорее к Юпитеру, чем к Земле. И может быть, такие гиганты как раз суть «более нормальные» планеты, нежели наша, и сравнивать нужно именно с ними? Корректная классификация, говорит Рассел, в идеале должна быть лишена и такого недостатка тоже.

… и ответы

В конечном итоге Рассел сформулировал свои критерии определения и классификации планет, лишенные, по его мнению, всех перечисленных недостатков. Критерии эти таковы.

1. Тело, называемое планетой Солнечной системы, обращается по орбите вокруг Солнца.
2. Планета имеет массу, достаточную для того, чтобы под действием самогравитации принять приблизительно шарообразную форму, но недостаточную для начала термоядерных реакций в ее недрах (что сделало бы эту планету звездой). Это значит, что минимальная масса планеты составляет около 1019 килограммов при диаметре в 400 километров.
3. Все планеты делятся на четыре класса: (A) планеты земного типа; (B) планеты типа Цереры; (C) планеты типа Юпитера (планеты-гиганты); (D) планеты пояса Койпера. В рамках каждого класса, таким образом, собраны объекты c близким механизмом образования, эволюции и со схожими физическими характеристиками типа расстояния до Солнца, состава, плотности, массы, размера.
4. Если в будущем будут открыты тела, отвечающие критериям 1 и 2, но располагающиеся в так называемом облаке Оорта, то они должны быть отнесены к дополнительному, пятому классу — «оортовских планет» (oortian planets).
5. Любая планета, обращающаяся вокруг другой звезды, называется экзопланетой до тех пор, пока точность наблюдений не позволит отнести ее к одному из четырех (пяти) описанных выше классов.

Дополнительно Рассел предлагает классифицировать и известные спутники планет, разделив их на «луны» (moons) и собственно «спутники» (sattelites). Луной он предлагает называть тело, обращающееся вокруг одной из планет и отвечающее критерию шарообразности. В противном случае следует называть это тело спутником. Таким образом, Луна является «луной», а спутники Марса — Фобос и Деймос — «спутниками». Так решается и еще одна проблема, состоящая в том, что некоторые спутники планет-гигантов (Титан, Ганимед) по своим размерам превосходят Меркурий, считающийся одной из больших планет.

Все оставшиеся объекты Солнечной системы, которые не подпадают под описанную классификацию, Рассел предлагает называть просто — «астероид», «объект пояса Койпера», «объект облака Оорта», «комета» и так далее.

Если принять такую классификацию, то в Солнечной системе мы найдем четыре планеты земного типа (Меркурий, Венера, Земля и Марс), четыре планеты типа Цереры (Церера, Паллада, Веста и Гигея — сегодня это просто крупнейшие объекты главного пояса астероидов), четыре планеты-гиганта типа Юпитера (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), а также 15 планет пояса Койпера, включая Плутон. Итого 27 планет.

Классификация Рассела, в общем, достаточно разумна, но все же не исключает дискуссии. Во-первых, если разделение планет Солнечной системы на четыре предложенных класса еще возможно в силу особенностей структуры нашей системы, то как можно будет отличить планеты типа Цереры от планет пояса Койпера в других системах, не очень понятно. Каждому из этих классов не помешало бы строгое физическое определение.

Во-вторых, стоило бы наконец уточнить, что значит «обращается вокруг Солнца». Как известно, любое движение относительно и Солнце не в меньшей степени обращается вокруг любой из выбранных планет. Если, например, ориентироваться на величину силы гравитации, считая, что Солнцем планета должна притягиваться сильнее, чем всеми другими телами вместе взятыми, то Луну в таком случае придется признать отдельной планетой, потому что формально Солнцем она притягивается несколько сильнее, чем Землей.

Принятые на сегодня карликовые планеты Солнечной системы со своими спутниками (в представлении художника) в едином масштабе: Плутон, Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрида

Церера — крупнейший объект главного пояса астероидов (диаметр около тысячи километров)

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #290 : Сентябрь 12, 2013, 21:53:16 »
http://lenta.ru/news/2013/09/12/gravity/

Найден способ проверить теорию массивной гравитации

Физики-теоретики предложили способ проверить на практике правильность модели, которая объясняет ускоренное расширение Вселенной массивными гравитонами (гипотетическими квантами гравитации). При этом, как утверждает автор теории, можно использовать сравнительно доступные экспериментаторам методы. Подробности приводит Nature news.

Модель, предложенная Клаудией деРам и соавторами в 2010 году, объясняет то, почему Вселенная расширяется с ускорением и почему это ускорение на много порядков ниже той величины, которую предсказывает квантовая теория поля. О том, что Вселенная расширяется с ускорением (то есть со временем это происходит все быстрее) ученые знают из астрономических наблюдений и для объяснения этого факта было предложено понятие темной энергии: сущности, которую физики-теоретики связывают со свойством пространства как такового. Темная энергия (в наиболее распространенной и признанной космологической модели) может быть представлена как энергия, заключенная в вакууме: ее нельзя оттуда извлечь, но она проявляет себя в масштабах Вселенной.

Проблемы, связанные с темной энергией не исчерпываются тем, что ее природа не очень понятна. Одна из главных проблем современной физики связана с тем, что астрономические данные катастрофически расходятся с теоретическими расчетами, причем «катастрофически» в данном случае не просто эпитет: эту проблему сами ученые называют вакуумной катастрофой. В квантовой теории поля пустое пространство, вакуум, тоже имеет энергию, причем расчеты показывают очень высокую плотность этой энергии. Разница между квантовыми предсказаниями и теми оценками, которые следуют из астрономических наблюдений, превышает сто порядков и окончательного объяснения этому «худшему в истории физики расхождению теории с опытом» (оценка Ли Смолина, ведущего физика-теоретика и специалиста по теории струн наших дней) пока ни у кого нет.

Теории, которые так или иначе разрешают противоречия, связанные с энергией вакуума, существуют. Но большую их часть нельзя проверить либо из-за технических ограничений (у ученых нет достаточно мощных ускорителей частиц и в обозримом будущем они не появятся), либо в силу принципиальных причин (сама теория дает слишком нечеткие предсказания). Большие надежды многие физики возлагают на теории струн, где точечные частицы заменены на струны конечной длины в многомерном пространстве, однако именно к струнным теориям больше всего претензий по поводу размытости их предсказаний. Существует очень много возможных вариантов струн в пространствах с разной размерностью и разной геометрией тех фигур (математики говорят «многообразий»), на которые эти струны наматываются, поэтому при желании всегда можно найти несколько вариантов струнного мира, которые все будут походить на реальную Вселенную. Теории, из которых нельзя выбрать правильные, в строгом смысле слова даже нельзя назвать научными: они не удовлетворяют критерию фальсифицируемости.

Ключевым местом новой теории является то, что переносчик гравитационного поля, гравитон, должен иметь массу. В большинстве других теорий гравитон лишен массы по аналогии с фотоном, но еще с 1960-х годов ученые по всему миру разрабатывают и модели с массивными гравитонами. Теоретиков не смущает то, что в экспериментах пока что не зафиксирован не только сам гравитон (хоть с массой, хоть без нее), но и гравитационные волны, предсказанные еще общей теорией относительности, ОТО. В пользу ОТО говорят многие другие факты (например, гравитационные линзы), а квантовую механику все равно надо объединять с ОТО тем или иным образом. Соответственно, концепция квантов поля, на которой построены хорошо проверенные теории электромагнитного, сильного и слабого полей, является вполне логичной для развития и в сторону гравитации. Любое поле в квантовой теории может быть представлено как набор квантов, кванты испускаются и поглощаются частицами и за счет обмена квантами частицы взаимодействуют между собой или даже превращаются друг в друга (слабое поле может превращать нейтрон в протон, электрон и антинейтрино за счет изменения одного из трех кварков). Масса квантов, в свою очередь, накладывает ограничения на радиус действия поля, поэтому масса гравитонов во всех теориях очень мала и на 33 порядка меньше массы нейтрино.

Вместе с коллегами деРам показала, что даже небольшая и не противоречащая астрофизическим данным масса гравитона может привести к тому, что эти частицы компенсируют очень высокую энергию вакуума, которая получается в квантовой теории поля. По мнению другого исследователя, Марка Уаймана, теория деРам позволяет разрешить проблему темной энергии наиболее изящным путем, без добавления экзотических частиц, множества скрытых измерений или других сущностей, требующих радикального пересмотра наших представлений о Вселенной.

Обсуждением теории деРам велось на протяжении нескольких лет и за это время физикам удалось показать то, что она лишена внутренних изъянов: в этой теории не возникает физически невозможных полей, появление которых сразу бы вывело модель из рассмотрения. Новые оценки, представленные на конференции COSMO 2013, указывают на то, что из этой теории следует несколько иная картина гравитационного поля в пределах Солнечной системы по сравнению с обычной теорией относительности и ньютоновской теорией тяготения. Различия, как указала деРам, невелики, однако они приведут к тому, что расстояние между Землей и Луной будет на 10-10 процентов отличаться от «основной» теории. А существующие методы лазерной локации уже сегодня дают точность всего в десять раз ниже, в то время как экспериментальные методы совершенствуются из года в год: требуемой точности, вероятно, удастся достичь в обозримом будущем.

Физик-теоретик из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана Вячеслав Муханов с Уайманом не согласен: тот вариант концепции, в котором нет невозможных физических полей, относится к классу биметрических теорий. То есть в нем не один метрический тензор (математический объект, описывающий геометрию пространства-времени), а два. Это, по мнению Муханова, никак нельзя назвать изящным решением. Пока ученые расходятся в том, считать ли теорию деРам наиболее простым и красивым объяснением. Верна ли она на практике, можно будет узнать в ближайшие годы или даже месяцы, считает Уайман.

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #291 : Сентябрь 13, 2013, 23:26:03 »
http://lenta.ru/news/2013/09/13/abell/

Телескоп «Хаббл» сделал снимок гравитационной линзы

Ученые сделали новые снимки скопления галактик Abell 1689, которое является крупнейшей гравитационной линзой. При помощи космического телескопа «Хаббл» астрономы смогли рассмотреть намного больше деталей, чем на прошлых изображениях. По предварительным оценкам, Abell 1689 может содержать не 10, а 160 тысяч шаровых звездных скоплений. Подробности приводятся на официальном сайте космической обсерватории.

Новые изображения получены в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Суммарная экспозиция достигла 34 часов, что тоже значительно больше, чем при предыдущих наблюдениях в 2002 году, когда ученые ограничились 13 часами. Установленная во время последнего техобслуживания камера Advanced Camera for Surveys позволила существенно уменьшить побочную засветку, уменьшить уровень шумов и в результате на изображениях видно значительно больше деталей.

Астрономы подчеркивают то, что в скоплении галактик (кластере) находится очень много шаровых звездных скоплений. В сообщении указывается, что во всем Млечном пути таковых известно лишь 150, в то время как уже анализ снимков 2002 года Abell 1689 давал оценку в 10 тысяч скоплений. Изображения с меньшей засветкой позволили исследователям говорить о 160 тысячах шаровых скоплений и, как утверждается на сайте космической обсерватории, «такое их число в одном кластере является уникальным случаем».

Слева снимок 2002 года, справа новое изображение. Яркая звезда справа находится в нашей Галактике. Обратите внимание на характерные дуги и полосы: это искаженные изображения галактик на заднем плане, свет от них отклонен гравитационным полем Abell 1689. Abell 1689 является одной из самых известных гравитационных линз. Наличие в сравнительно небольшой по сравнению с расстоянием от Abell 1689 до Земли области сразу многих галактик приводит к тому, что сильное гравитационное поле отклоняет в сторону лучи света от объектов на заднем плане. Характерные полосы и дуги на снимке подтверждают предсказания общей теории относительности; гравитационные линзы используются для наблюдения за особо удаленными объектами, а в меньших масштабах эффект гравитационного линзирования можно применять для поиска экзопланет, отклоняющих свет звезд своей гравитацией.

Новый снимок и снимок 2002 года

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #292 : Сентябрь 16, 2013, 22:11:17 »
http://lenta.ru/news/2013/09/16/rednuggets/

Астрофизики нашли новые «красные наггетсы»

Исследователи из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра доказали то, что галактик редкого типа, называемые красными наггетсами, заметно больше, чем было принято думать. Эти небольшие и очень плотные галактики могут играть ключевую роль в формировании намного более распространенных эллиптических галактик. Открытие было сделано при анализе архивных снимков, полученных космическим телескопом «Хаббл». Подробности исследования приведены на официальном сайте Гарвард-Смитсонианского центра, где также говорится о том, что публикация ученых принята журналом The Astrophysical Journal Letters: сейчас она доступна в виде препринта.

Исследователи сначала нашли девять галактик интересующего их типа в архиве спектроскопических данных, собранных в рамках проекта SDSS, Sloan Digital Sky Survey. Далее ученые отыскали изображения этих галактик в архивных же снимках «Хаббла» и провели их более детальный анализ. Показатель красного смещения для девяти галактик варьировался от 0,2 до 0,6 что в пересчете на расстояние означает от 2,5 до 6,1 миллиардов световых лет.

Так как «красные наггетсы», невзирая на свою большую массу (от десяти миллиардов масс Солнца и выше) очень компактны, то даже на снимках «Хаббла» или иного телескопа с высокой разрешающей способностью они предстают небольшими круглыми объектами, которые можно спутать со звездами. Использование спектроскопических данных позволило избежать этой ошибки и астрономы доказали, что выбранные ими объекты действительно являются галактиками. Кроме того, анализ снимков продемонстрировал то, что «наггетсы» отличаются аномальной плотностью: при массе в десять раз больше массы Млечного пути одна из галактик была примерно в десять же раз меньше.

Число «красных наггетсов» может быть существенно недооценено, равно как и их роль в формировании обычных эллиптических галактик, считают ученые. Исследователи надеются использовать «Хаббл» для их более детального изучения и ответа на вопрос о том, действительно ли компактные красные галактики являются предшественниками эллиптических.

Другое исследование многообразия галактик в ранней Вселенной летом 2013 года показало, что большинство современных типов галактик сформировалось уже в далеком прошлом, причем среди первых галактик астрономы нашли красные эллиптические (не путать с «наггетсами») с большим числом сравнительно старых звезд.

Фото одного из «наггетсов», масштаб в килопарсеках

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #293 : Сентябрь 24, 2013, 11:37:22 »
http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10009114/

Лучшие фотографии астрономов-любителей — 2013

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #294 : Сентябрь 27, 2013, 09:38:37 »
http://lenta.ru/news/2013/09/26/changingpulsar/

Найден пульсар с изменчивым характером

Европейские астрономы впервые обнаружили пульсар, который способен за несколько дней менять режим своей работы: из радиопульсара превращаться в рентгеновский и обратно. Исследование опубликовано в Nature, кратко о нем сказано в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории США.

Объект, получивший название IGR J18245-2452, расположен на расстоянии 18 тысяч световых лет от Земли в созвездии Стрельца. Он был впервые обнаружен в 2005 году и идентифицирован как миллисекундный радиопульсар. Такие объекты представляют собой нейтронные звезды, которые вращаются вокруг своей оси со скоростью в сотню (или несколько десятков) раз в секунду. Благодаря вращению своего мощного магнитного поля они излучают стабильные радиосигналы и иногда называются «радиомаяками Вселенной».

Летом 2013 года с помощью телескопа «Чандра» была зафиксирована мощная вспышка рентгеновского излучения из той же области, где ранее был найден радиопульсар. По современным представлениям, такие вспышки вызываются парами звезд, одна из которых представляет собой нейтронную звезду, а вторая — более объемную, но менее массивную обычную звезду, которая отдает часть своей массы партнеру. Во время падения на поверхность нейтронной звезды вещества из него формируется диск, вещество разогревается и возникает вспышка излучения в рентгеновском диапазоне. Считается, что этот процесс происходит до тех пор, пока нейтронная звезда не поглотит все доступное для нее вещество и не превратится в радиопульсар.

В новой работе ученые показали, что обнаруженный в 2005 году радиопульсар и в 2013 году рентгеновский пульсар — это один и тот же объект, который способен переключаться из одного режима в другой. Отработав в режиме источника жесткого излучения на протяжении месяца, он снова перешел к излучению радиоволн в течение нескольких дней. Очевидно, что переключение вызывается изменениями в подаче вещества от донора, однако как оно регулируется, ученым еще предстоит выяснить.

Один из самых интересных для астрономов радиопульсаров, SGR J1745-2900, расположен в окрестности сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая находится в центре Млечного пути. Недавно ученые на основе анализа излучения этого пульсара определили характер магнитного поля в окрестности этого самого массивного объекта нашей галактики.

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #295 : Сентябрь 27, 2013, 11:04:27 »
http://news.mail.ru/inregions/ural/74/society/14945854/?frommail=1

Со дна озера Чебаркуль подняли шесть предполагаемых обломков метеорита

Водолазы продолжают поднимать со дна озера Чебаркуль в Челябинской области камни, похожие на обломки упавшего в феврале метеорита. Генеральный директор ООО «Алеут — служба специальных работ» (занимается поднятием метеорита из озера) Николай Мурзин сообщил, что из воды достали еще шесть камней, похожих на фрагменты метеорита.

«Эти обломки — то, что попадается нам в руки при продолжении проходки. Нам кажется, что это говорит о том, что мы на правильном пути», — цитирует Мурзина «Интерфакс».

По словам генерального директора ООО «Алеут — служба специальных работ», находки переданы ученым, которые сделают точный вывод о том, метеорит это или нет.

Информации об основной массе метеорита, который, как предполагается, находится в озере, пока нет. Ранее водолазы извлекли на поверхность обломок небесного тела размером с кулак, ученые подтвердили его внеземное происхождение.

Предполагается, что крупный осколок метеорита находится в озере Чебаркуль. Конкурс по его поднятию выиграла фирма ООО «Алеут — служба специальных работ» из Екатеринбурга.

По предварительным данным, метеорит залегает в толстом слое ила на глубине около 9 метров, размеры составляют 50х90 см.

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #296 : Октябрь 05, 2013, 19:10:38 »
http://lenta.ru/news/2013/10/03/bigbanggalaxy/

Галактику застали за поглощением «остатков» Большого взрыва

Ученые из Астрономического института Макса Планка и Калифорнийского университета обнаружили галактику Q1442-MD50, которая поглощает межзвездный газ, образованный еще во время Большого взрыва. Исследование опубликовано в Astrophysical Journal Letters, кратко о нем пишет сайт обсерватории Кека.

Галактика, ставшая предметом исследований, расположена очень далеко — в 11 миллиардах световых лет от Земли. Соответственно, ее наблюдение позволяет увидеть Вселенную такой, когда ей было всего 2,7 миллиардов лет.

Открытие удалось совершить благодаря наличию в 200 тысячах световых лет позади от Q1442-MD50 мощного квазара. Анализируя спектр его излучения, частично поглощенного звездами и межзвездным веществом, ученые смогли определить химический состав газа, который тонкими филаментами вливался в галактику.

В газе почти полностью отсутствуют тяжелые элементы (углерод, азот), которые образуются только в недрах звезд. Кроме того, в нем необычно высока концентрация тяжелой разновидности водорода — дейтерия. Это, по словам авторов, говорит о том, что поглощаемый галактикой газ представляет собой именно первичное вещество Вселенной, которое было образовано в первые минуты Большого взрыва.

Процесс поглощения галактиками окружающего вещества называется холодной аккрецией. Он позволяет галактикам рождать новые звезды, для горения которых необходим содержащийся в межзвездном газе водород. Низкая температура газа делает сложным его наблюдение, поэтому большинство исследований холодной аккреции основано на математическом моделировании. Исследование Q1442-MD50 является, таким образом, первым прямым наблюдением холодной аккреции первичного вещества галактиками.

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #297 : Октябрь 05, 2013, 19:11:36 »
http://lenta.ru/news/2013/10/04/fomalhaut/

Фомальгаут оказался тройной звездой

Астрономы из США и Нидерландов выяснили, что Фомальгаут на самом деле является не двойной, а тройной звездой. Находящаяся рядом тусклая звезда, красный карлик спектрального класса М4, оказался частью тройной системы. Подробности со ссылкой на препринт работы ученых приводит PhysOrg.

Масса Фомальгаута примерно вдвое больше солнечной, а его ранее выявленный компаньон, оранжевый карлик TW Южной Рыбы, отстоит на 0,9 световых лет. Звезда LP 876-10, которую в новом исследовании записали в компаньоны Фомальгаута, отстоит от него на 2,5 световых года, и в сумме все три звезды образуют одну из наиболее разреженных тройных систем. При этом ученые подчеркивают, что из-за большой массы Фомальгаута теоретически возможно было сформировать и еще более удаленную пару, с расстоянием между компонентами до 6 световых лет.

Открытие было сделано за счет совмещения астрометрии (точного измерения положения звезды на небе) и спектроскопии. Определив скорость LP 876-10, исследователи доказали, что она движется вокруг общего для всей системы центра масс. Из-за своей близости к Земле (всего 25 световых лет) тройная система для наблюдателей растянута на небосводе сильнее, чем многие созвездия: угловое расстояние от красного карлика до Фомальгаута равно 5,5 градусам.

Фомальгаут примечателен не только тем, что сравнительно близок к Земле и является одной из ярких звезд на ночном небе. Он окружен протопланетным диском, в котором обращается планета-гигант. Фомальгаут b стал одной из первых экзопланет, которую удалось непосредственно сфотографировать при помощи телескопа: впрочем, звание «первой фотомодели» впоследствии оспаривалось.

Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #298 : Октябрь 05, 2013, 19:18:05 »
http://lenta.ru/photo/2013/10/03/bestofspitzer/#16

Улитка по имени Глаз Бога
Астрономы отпраздновали 10-летие работы телескопа «Спитцер»


В октябре 2013 года журнал Astronomy & Geophysics опубликует снимок туманности Карина, сделанный телескопом «Спитцер» (Spitzer). Публикация фотографии приурочена к 10-летнему юбилею работы телескопа. Несмотря на то что сам аппарат был запущен на орбиту 25 августа 2003 года, первые данные с него начали поступать осенью. Именно поэтому «юбилейный» снимок публикуется только сейчас. «Лента.ру» собрала самые замечательные работы космического телескопа за 10 лет.


Игорь

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Сообщений: 53839
Re: Астрономические новости
« Ответ #299 : Октябрь 12, 2013, 02:44:03 »
http://lenta.ru/news/2013/10/11/libianglass/

Ученые заявили о находке источника пустынного ливийского стекла

Южноафриканские физики изучили состав и свойства камня «Гипатия», обнаруженного в Ливийской пустыне в 1996 году. По словам ученых, он с высокой вероятностью является фрагментом кометы, которая вызвала мощный взрыв на этой территории 28 миллионов лет назад и привела к возникновению ливийского стекла. Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters, кратко о работе пишет New Scientist.

Масса «Гипатии» составляет 30 грамм. Ученые получили в распоряжение фрагмент весом всего в один грамм и подвергли его серии разнообразных исследований. Во-первых, они обнаружили, что соотношение кислорода к углероду в образце существенно выше типично земного. Во-вторых, оказалось, что камень содержит внутри вкрапления алмаза, которые могли образоваться из углерода в результате взрыва. В-третьих, ученые провели анализ газов, которые содержатся внутри породы и установили, что соотношение изотопов аргона исключает земное происхождение «Гипатии». В-четвертых, дальнейший изотопный анализ показали, что камень из Сахары не похож на типичные метеориты, происходящие из астероидного пояса Солнечной системы.

По словам ученых, камень скорее всего происходит из кометы (из ее угольного ядра), которая взорвалась над этой областью пустыни около 28 миллионов лет назад. Авторы сравнивают это явление с одной из популярных гипотез о тунгусском метеорите, согласно которой «метеорит» представлял собой на самом деле комету.

Фрагменты тунгусского метеорита, принадлежность которых была бы надежно установлена, до сих пор не найдены (хотя о некоторых находках периодически сообщается). Это часто приводится как свидетельство в пользу кометной гипотезы: ее основное вещество, лед, мог просто растаять, не оставив никаких значительных следов. Фрагменты метеорита в Сахаре также до сих пор не найдены, однако есть масса свидетельств самого взрыва — это ливийское стекло, образованное из песка в результате нагревания. Оно известно с плейстоцена и использовалось тогда для изготовления инструментов. Также из ливийского стекла изготавливали украшения древние египтяне.