Науки о космосе

Ученые из Радбаудского университета показали, что во Вселенной испаряется все — от черных дыр до нейтронных звезд.

В статье про колонизацию Луны (см. «Химию и жизнь» 2023 №5) автор вспомнил старинный текст Станислава Лема о сферомахии — о переносе расширяющейся гонки вооружений в космос. У кого-то такие идеи могли вызвать язвительную улыбку, но вот новое сообщение на эту тему. Радиоастрономы из Великобритании, Голландии и ЮАР изучили излучения спутников группировки Старлинк. Результаты изучения деятельности Старлинка вызвали возмущение астрономов.

Черные дыры выбрасывают в окружающее пространство релятивистские струи плазмы, которые дают сильное радиоизлучение, а также эмитируют рентгеновское излучение. Американские астрофизики проанализировали архивные данные космической обсерватории Чандра и собрали статистику всех джетов, которые обсерватория наблюдала несколько раз. Обработка данных однозначно показала, что рентгеновское излучение от 30 до 100% джетов переменно и неоднородно вдоль длины джета. Ученые обсуждают две главные и принципиально разные модели явления, но не могут сделать однозначный выбор.

В 2020 году при тестировании алгоритма поиска сверхновых астрофизики наткнулись на неизвестный прежде взрыв и были поражены его продолжительностью. AT2021lwx случился на расстоянии в восемь миллиардов световых лет от Земли. Недавно команда английских ученых уточнила характеристики гамма-излучения взрыва. По ряду ключевых параметров он намного, иногда на порядки, превосходит уже известные. Выдвинуты предположения о механизме явления.

Галактики, наш Млечный Путь в том числе, содержат в своих центрах сверхмассивные черные дыры. Они растут, так как пожирают окружающий газ, но причины, по которым газ приближается к ним, загадочны. Астрофизики проанализировали сотни тысяч галактик, родившихся через 2–6 миллиардов лет после Большого взрыва. Ученые обнаружили странную связь скорости роста сверхмассивных черных дыр с их окружением. Исследователи надеются на скорое прояснение ситуации в результате наблюдений телескопа Джеймс Уэбб, который способен собрать широчайшую информацию о галактиках.

Кольца состоят из кусков водяного льда средним размером с земной булыжник. Учебники пишут, что они родились одновременно с Сатурном 4,5 миллиарда лет назад. Работа профессора Саши Кемпфа из университета штата Колорадо в Боулдере, о которой сообщает журнал Science Advances, по-новому определяет возраст колец на основе наблюдений зонда НАСА Кассини. Точнее, его анализатора пыли, который за тринадцать лет собрал около пары сотен ее частиц. Косвенные результаты работы подтверждают данные других астрофизиков.

Современная астрофизика регулярно приносит самые неожиданные открытия. У одной из карликовых галактик найден ранее неизвестный космический объект, состоящий из очень ярких молодых звезд. Его появление ученые связали с движением черной дыры, которая летит в межгалактическом пространстве со сверхзвуковой скоростью. Астрофизики планируют прояснить картину с помощью рентгеновской обсерватории Чандра и телескопа Джеймс Уэбб.

Сегодня большинство астрофизиков принимают космологию Большого взрыва. Однако последние данные новейшего космического телескопа Джеймс Уэбб, запущенного НАСА в прошлом году вызывают их удивление. В журнале Nature Astronomy профессор Техасского университета в Остине Майк Бойлан-Колчин теоретически показал, что эти данные не укладывается в теоретические рамки Стандартной космологической модели. Астрофизики должны изменить либо ее, либо теорию образования галактик. Профессор уверен, что новые наблюдения разрешат альтернативу в ближайшее время.

Американский химик и космолог выполнили и опубликовали в журнале Physical Review X пионерскую работу по применению в астрофизике галактик методов статистической механики сплошных сред. Для характеристики широкого диапазона микроструктур эта теория предлагает большой набор математических подходов, расчетных схем и вычислительных методов. В работе авторы вводят новые величины, характеризующие разномасштабное строение галактик. Статистика Вселенной дает коррелированный беспорядок, определенно не случайную структуру. Работа ставит новые вопросы и сужает требования к теории образования галактик.

При каких условиях может возникнуть колония людей на Луне? Попробуем путем рассуждений прийти к какому-то разумному выводу. А значительную часть информации для этих рассуждений удалось получить благодаря научному кафе с провокационным названием «Колонизация Луны неизбежна?», которое организовал Фонд Андрея Мельниченко в сотрудничестве с «Химией и жизнью».

Ее называют ночным светилом. Она непостоянна, бледна и светит отраженным светом. Мифы приписывает ей разные женские качества. Таинственность — главное из них. Выдающиеся умы человечества веками разгадывают секреты Луны. И конца им не видно…

Четвертого апреля 2023 года Фонд Андрея Мельниченко при сотрудничестве с «Химией и жизнью» возобновил любимое мероприятие научных журналистов – научное кафе. Здесь, в неформальной обстановке, журналисты имеют возможность не только пообщаться друг другом, хотя навык такого общения и был несколько утрачен за время пандемии и последующих событий, но и послушать увлекательный рассказ ведущих ученых страны и задать вопрос по обсуждаемой теме. А темы научных кафе всегда горячие и актуальные.

Вопрос о происхождении земных элементов и их изотопов решает теория образования Солнечной системы. В начале года в журнале Science появилась работа английских ученых, посвященная изучению изотопного состава метеоритов. Исследователи проанализировали 18 метеоритов на предмет содержания в них пяти разных изотопов цинка. Из них 7 карбонатных метеоритов происходило из внешних областей Солнечной системы, 11 некарбонатных – из внутренних. Затем ученые сравнили изотопные соотношения с земными. Оказалось, что метеориты, родившиеся от астероидов внешней частей Солнечной системы, поставили около половины земного цинка. Этот вывод резко противоречит современным теориям происхождения ранней Солнечной системы. Согласно им Земля формировалась в основном из материала ее внутренних частей.

Астероид Харикло движется за орбитой Сатурна и принадлежит к классу кентавров, которые располагаются внутри орбит газовых гигантов и по своей активности похожи на кометы. Два тонких и близких друг к другу кольца обращаются вокруг Харикло на расстоянии в 400 км от его центра. Это установлено методом затмений. В октябре прошлого года луч зрения, направленный на одну их дальних звезд, опять пересекал кольца. На этот раз за ними следил новейший инфракрасный телескоп Джемйс Уэбб. Так удалось выясниить, что внешнее тонкое кольцо (толщина 2-4 км) отделено от толстого внутреннего (6-7 км) щелью в 9 км. Успех наблюдателей открывает путь к изучению затмений других дальних тел Солнечной системы.

Магнетары — это особый подкласс семейства изолированных нейтронных звезд, компактных объектов в десятки километров, плотных как атомное ядро останков мертвых звезд, сжавшихся под действием гравитации. Они делают один оборот в несколько секунд и обладают самыми сильными магнитными полями во Вселенной. В октябре 2020 года магнетар SGR 1935+2154, удаленный от нас на 30 тысяч световых лет, неожиданно резко замедлил свое вращение. Объяснение этого экзотического явления недавно предложила группа астрофизиков. Они предполагают, что замедление вызвано образованием разрыва на поверхности звезды. Вероятно вблизи ее магнитного полюса в течение нескольких часов происходило вулканическое извержение потока ионной плазмы.

Карликовые галактики отличаются низкой светимостью и относительно большими размерами. Одну из ближайших к нам ультрадиффузных галактик F8D1, у которой впервые обнаружен звездный хвост, изучила международная группа астрофизиков. Открытие приливного хвоста — это явное свидетельство того, что эволюция галактики в последние миллиарды лет привела ее к современной экзотической форме. Авторы работы предполагают, что вытянутый поток звезд был вызван пролетом галактики F8D1 вблизи крупной галактики М81, доминирующей в группе. Она то и отняла у маленькой галактики газ, необходимый для формирования ее светил. Ученые уверены, что и другие ультрадифузные галактики эволюционируют подобным образом.