Астрономы открыли самую тяжелую из известных науке нейтронных звезд

Телескоп "Кеплер" послушал дальние звезды

Космический телескоп "Кеплер", предназначенный для поиска похожих на Землю планет за пределами Солнечной системы, помог ученым с высокой точностью измерить параметры колебаний поверхности более тысячи звезд, что позволило получить новые данные о внутренней структуре, химическом составе и эволюции светил и узнать больше о будущем Солнца, сообщает РИА Новости.

Зонд "Кеплер" ищет планеты с помощью так называемого транзитного метода: телескоп фиксирует слабейшие колебания яркости звезд, которые могут быть вызваны прохождением планеты перед диском светила. Сверхвысокая чувствительность аппарата позволила команде "звездных сейсмологов" под руководством датского астронома Йоргена Кристенсена-Далсгаарда (Jorgen Christensen-Dalsgaard) из университета Орхуса получить новые данные и о самих звездах.

"Мы, в сущности, получаем жизненные параметры звезд, измеряя их размер, структуру и возраст с помощью методов, которые также полезны для звезд с планетными системами", - сказал на пресс-конференции во вторник Кристенсен-Далсгаард.

Все звезды испытывают колебания, осцилляции, изучением которых занимается специальный раздел астрофизики - астросейсмология. Эти колебания, в частности, могут быть связаны с конвекцией, когда нижние слои газа, нагревшись, "всплывают", а затем, остывают и погружаются опять. Колебания порождаются флуктуациями давления, вспышками. Так же, как в случае с "земной" сейсмологией, изучение частоты колебаний, их амплитуды, скорости прохождения, позволяет судить о внутренней структуре объекта.

Ученые отмечают, что частота колебаний зависит прежде всего от размера объекта - большая звезда будет колебаться с меньшей частотой, чем маленькая - как контрабас будет звучать ниже, чем виолончель. Принимая это во внимание, можно узнать размер звезды.

Кроме того, на "голос" звезды влияет ее возраст. У постаревшего светила в центре выгорает водород, и термоядерная реакция начинает идти в оболочке, окружающей выгоревшее ядро. В результате меняется "маршрут" колебаний и звезда начинает "звучать" иначе. На пресс-конференции была представлена запись звучания звезд, полученная путем транспонирования звездных колебаний в доступный человеку звуковой диапазон.

С помощью "Кеплера" ученые смогли с высокой точностью измерить колебания более тысячи красных гигантов - "старших братьев" Солнца. Эти звезды находятся на поздних стадиях эволюции, когда в результате почти полного выгорания водорода их оболочка раздувается и радиус увеличивается в сотни раз. Ученые, измеряя колебания красных гигантов, смогли с высокой точностью изучить их "внутренности" и проследить таким образом возможные пути эволюции Солнца, которому примерно через 5-6 миллиардов лет предстоит самому превратиться в красного гиганта.

Астросейсмологическая группа Кристенсена также провела исследования одного из типов переменных звезд, известных как тип RR Лиры. Они с высокой точностью выдерживают период изменения яркости (от суток до часов), а поскольку отношение их абсолютной звездной величины и переменности известно, астрономы их используют в качестве стандартных свечей, "маяков" для измерения расстояний во Вселенной.

"Кеплер" исследовал около 40 переменных звезд этого типа. Некоторые из них отличались загадочными долговременными модуляциями, изменениями периода колебаний, которые были замечены около 100 лет назад, но до сих не поддавались теоретическому объяснению.

Астрономы открыли самую тяжелую из известных науке нейтронных звезд

Американские астрономы открыли самую тяжелую из известных науке нейтронных звезд. Астрономическое тело, названное PSR J1614-2230, расположено примерно в 3 тыс световых лет от Земли и достигает всего 19,3 км в диаметре. При этом масса нейтронной звезды эквивалентна 1,97 массы Солнца.

Это рекордно большой показатель. Прежний составлял 1,67 массы Солнца. Массы большинства известных нейтронных звезд близки к 1,44 массы Солнца, что равно значению предела Чандрасекара. Напомним, что предел Чандрасекара — верхний предел массы, при котором звезда может существовать как белый карлик. Если масса звезды превышает этот предел, то она становится нейтронной звездой. Существование предела было доказано индийским астрофизиком Субраманьяном Чандрасекаром. В качестве значения обычно берется 1,4 солнечных массы.

“Мы даже не предполагали, что нейтронные звезды могут быть настолько тяжелыми, – сообщил в среду Пол Деморест из Национальной радиоастрономической обсерватории США. – Убедить в обратном было поразительно”. Обсерватория базируется в штате Вирджиния и имеет филиалы в штатах Аризона и Нью-Мексико.

Подобные звезды являют собой один из конечных продуктов своей эволюции, состоят из нейтронной сердцевины и тонкой коры вырожденного вещества с преобладанием ядер железа и никеля. Характерные признаки – это малый размер /20-30 км в диаметре/ при высокой средней плотности и огромной массе. Они испускают радиоимпульсы и быстро вращаются вокруг собственной оси.

Звезда PSR J1614-2230 не стала исключением. Она совершает полный оборот вок

Древний Марс покрылся водой через щели

Вода, которая заполняла существовавшие на Марсе океаны, проникла на поверхность планеты сквозь многочисленные трещины. Такое заключение группа ученых обосновала в статье, принятой к публикации в журнал Icarus. Коротко исследование описано на портале Space.com.

В настоящее время вода на Марсе присутствует только в форме льда (впервые его обнаружили орбитальные аппараты, однако непосредственно получить воду из марсианского грунта смог в 2008 году зонд "Феникс"), но в прошлом, как считают большинство ученых, поверхность планеты была покрыта реками и океанами. У специалистов нет однозначного мнения, как именно сформировались водные массивы Марса.

По одной из версий, это произошло при разрушении обширных регионов коры - следы таких процессов есть в некоторых местах Красной планеты. Однако таких мест очень немного, в то время как залежи осадочных пород, указывающие на существование океанов, весьма распространены. Авторы новой работы предложили другую гипотезу. По их мнению, грунтовые воды медленно просачивалась из-под поверхности, и этот процесс мог длится многие сотни лет. Постепенно он приводил к обрушению породы, сформировав тот рельеф, который ученые наблюдают на Марсе в настоящее время.

Один из самых спорных моментов, касающихся марсианской воды, - это вопрос о времени высыхания Красной планеты. Долгое время считалось, что это произошло несколько миллиардов лет назад, но недавно был получен ряд косвенных доказательств того, что жидкая вода присутствовала на Марсе еще несколько миллионов лет назад.

Планеты, подобные нашей, распространены в Млечном Пути

Группа американских астрономов и астрофизиков из ряда университетов США сегодня опубликовала результаты исследования, главной целью которого был поиск планет, похожих на Землю. Проанализировав множество галактик и солнечных систем, они пришли к выводу о том, что таких планет может быть гораздо больше, чем считалось ранее.

По мнению специалистов, мы не обнаруживали такие планеты, так как в основном занимались изучением звезд, а также крупных газовых гигантов, вроде Юпитера или Сатурна. Более мелкие планеты были либо просто не видны при помощи современной техники, либо не интересовали астрономов по-настоящему.

Вместе с тем, как показывает практика в каждой третьей солнечной системе, где есть газовые гиганты, должны находиться и планеты подобные нашей. Придя к этому заключению, ученые начали искать планетарные системы, содержащие так называемые "горячие Юпитеры", орбиты которых находились временами очень близко к звездам-солнцам, иногда эти гиганты находились к звездам даже ближе, чем находится Меркурий в Солнечной системе.

Для обнаружения таких планет и таких систем ученые искали мощные гравитационные поля, вокруг звезд, похожих на Солнце. Такая техника, полагают астрономы, поможет обнаружить "клоны" нашей Солнечной системы, а раз такие "клоны" есть, то в них должны быть и такие же как Земля планеты.

Кроме того, в некоторых случаях ученые рассматривали и сами "горячие Юпитеры" в качестве места обитания потенциальных живых организмов.

На сегодня ученые точно знают, что планетарные системы формируются из небольших астероидов, ледяных образований, газовых облаков и других материалов, оставшихся от взрывов звезд или столкновения космических объектов. Однако как точно происходит общий процесс эволюции планет в системах, аналогичных солнечной, на сегодня понятно не до конца. Иными словами, что и как должно происходить для того, чтобы образовались планеты, аналогичные Земле, пока не известно.

До сегодняшнего дня ученые считали, что для формирования планетарных систем необходимы изолированные газовые облака и космический материал, вращающийся вокруг звезды (или по тем или иным причинам выброшенный из нее).

Другой важный фактор для поиска планет, похожих на нашу, это обнаружение объектов, вокруг которых есть газ. По словам исследователей бОльшая часть планет не обладают газовой оболочкой, либо она слишком разреженна.

Специалисты под руководством Шона Реймонда, из Университета Колорадо (США) проанализировали при помощи компьютерных моделей образование газосодержащих планет. Ученые говорят, что за исходные взяли самые среднестатистические данные, которые на практике уже обнаруживались неоднократно: среднестатистическая звезда и вращающиеся вокруг нее протопланетарные диски, содержащие газовые облака и материал для формирования планет.

На компьютерах лабораторий университета ученые создали около 1000 таких искусственных солнечных систем и около 1000 объектов, по размерам аналогичным Луне и Земле. Затем на компьютерных моделях проследили около 200 миллионов лет их естественной эволюции.

В результате этих опытов ученые пришли к заключению, что примерно в каждой третей известной планетарной системе может сформироваться планета, аналогичная нашей.

Также в процессе опытов ученые выделили так называемые "зоны, пригодные для обитания", то есть те участки планетарных систем, где жар от звезды уже не настолько силен, чтобы просто выжечь все на планете, а с другой стороны, он все же доходит до планеты, чтобы она не превратилась в ледяную пустыню.

"Наши модели показывают, что формирование планет, подобных Земле, не только возможно, но и вполне вероятно. Для этого потенциальная планетарная система должна иметь уравновешенное состояние, обладать звездой, свободной "зоной пригодной для обитания" и крупными газовыми гигантами, как Юпитер, так как они будут сигнализировать астрономам, что в данной системе есть газ и газообразные планеты, - говорит доктор Реймонд. - И такие системы есть, их уже удавалось найти на практике. Теперь нам осталось там найти лишь «Земли», которые там обязательно должны быть».

На Марсе найдены следы горячих источников

Марсианский орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил на Марсе следы наличия горячих водных источников, которые вполне вероятно могли быть источниками обитания живых организмов на этой планете. Ученые говорят, что на некоторых марсианских горах, которые ранее, скорее всего, находились под водой, видны характерные светлые шапки, получившие такой окрас за счет соединений кремния и водорода под высокой температурой и с использованием воды в качестве катализатора.

Ученые отмечают, что хоть горячие источники и били на Марсе около трех миллиардов лет назад, что представляли собой завершенные системы, пригодные для обитания органических видов, таких как бактерии, микробы и даже небольшие морские обитатели, такие как ракообразные и разные морские беспозвоночные.

Ранее высокие концентрации кремния были найдены также и марсоходом Spirit, который в 2007 году нашел их на марсианских равнинах. Впрочем, на равнинах кремний мог быть образован и за счет других реакций, говорят ученые.

Сейчас спутниковый аппарат MRO нашел небольшие конусообразные образования в вулканических жерлах региона Nili Pareta. Длина этих образований доходит до 100 метров, а сам регион с горячими источниками протянулся полосой длиной в 50 километров недалеко от экватора Марса. В НАСА предполагают, что горячие источники в прошлом на Марсе могли быть образованы за счет внутреннего давления, которое создавалось раскаленной магмой под корой планеты. В остыванием магмы и при воздействии с водой образовывались кремниевые залежи.

Квазары оказались вселенскими обогревателями

Квазары - черные дыры, расположенные в центре некоторых галактик - выполняли функцию "обогревателей" молодой Вселенной. Такое заключение сделала группа исследователей, опубликовавшая статью в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Коротко о работе пишет портал Space.com.
Черные дыры обладают огромной массой, и их гравитационное притяжение "не отпускает" даже свет - поэтому наблюдать эти объекты непосредственно нельзя. Однако материя, падающая на черную дыру, разогревается до очень высоких температур, и начинает испускать излучение в различных частотных диапазонах. По присутствию этого излучения ученые судят о наличии черной дыры, в том числе квазара.
Авторы нового исследования использовали квазары для исследования свойств заполняющего Вселенную межзвездного газа. Ученые работали с данными, собранными телескопами гавайской обсерватории Кека. Астрономы анализировали характеристики излучения, испускаемого квазарами - когда оно проходило сквозь облака газа, его параметры изменялись, и по этим изменениям ученые могли заключить, в частности, какова была температура газа в молодой Вселенной.
Оказалось, что в период с 12 до 10 миллиардов лет назад температура межзвездного газа, заполняющего Вселенную, резко возросла - с 8 тысяч до 12 тысяч градусов Цельсия. Так как Вселенная в это время расширялась с очень высокой скоростью, газ должен был остывать. Ученые предположили, что его нагрев происходил благодаря "работе" квазаров. Испускаемое ими высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение выбивало электроны из атомов гелия в газовых облаках. Эти электроны, в свою очередь, сталкивались с другими атомами, и в итоге весь объем газа разогревался.
Недавно другая группа ученых представила теоретические обоснования еще одного процесса, предположительно происходившего в молодой Вселенной. Исследователи заключили, что после Большого взрыва (точнее, спустя 10-43 секунды) Вселенная в течение чрезвычайно короткого промежутка времени находилась в состоянии хаоса.

Телескоп Гершель нашел пять сверхдалеких галактик

Сразу пять галактик, далеких от нашей планеты настолько, что в оптическом диапазоне они совершенно невидимы, были обнаружены в субмиллиметровом диапазоне европейским орбитальным космическим телескопом Гершель. Исследование таких галактик может предоставить новые сведения о ранней истории Вселенной и о возникновении первых звезд в ней.
Согласно данным наблюдений Гершеля, все наблюдаемые галактики появились, когда возраст Вселенной не превышал 2-4 млрд лет, то есть менее трети ее современного возраста. В тот период звезды формировались примерно в 100 раз активнее, чем в наши дни.
Молодые звезды в этих галактиках полностью окружены пылью, которая блокирует излучаемый видимый свет, оставляя лишь инфракрасное и радиационное излучение, выбрасываемое в космос. По словам ученых, радиация здесь из-за сверхдальнего расстояния вытягивается по длине волны и к моменту достижения этих сигналов околоземного пространства, они уже представляют собой волны субмиллиметрового диапазона, либо инфракрасные волны.
Маттиа Негрелло, астрофизик из Открытого университета в Великобритании, говорит, что дальнейшие исследования Вселенной в субмиллиметровом диапазоне способны пролить свет на другие ранние галактики.
Напомним, что телескоп Гершель был запущен в мае 2009 года и с тех пор он занимается исследованием подобных дальних объектов. По словам ученых, сейчас сверхдальние галактики также можно обнаружить и за счет техники отраженного света, когда тусклый свет, идущий от дальних объектов, притягивается гравитацией массивных более поздних галактик и отражается от них.
Асанта Курэй, астрофизик из Университета Калифорнии в городе Ирвин, говорит, что Гершель определил несколько достаточно дальних объектов, которые "светят" в субмиллиметровом диапазоне. Скорее всего, эти объекты - новые галактики, находящиеся на большом удалении от Земли.
Курэй говорит, что к марту 2011 года Гершель должен будет завершить составление карты глубокого космоса на примерно 1,5% видимой небесной сферы. По теоретическим оценкам, в данном участке может быть расположено до нескольких сотен таких сверхдалеких галактик.

Жизнь на Земле могла зародиться благодаря инопланетной падали

Канадский астроном выдвинул теорию о том, что жизнь на Земле могла образоваться благодаря попавшим на нее из космоса погибшим организмам с других планет.

По мнению автора новой работы, для появления жизни на Земле не требовалось, чтобы на нее были занесены живые микроорганизмы. Для развития живых существ достаточно, чтобы на планету попало некоторое количество информации - в случае земных организмов она закодирована в форме ДНК или РНК.

Живые существа содержат в своих генах огромное количество информации - по оценкам автора, в клетке кишечной палочки хранится 6 миллионов бит информации, в то время как случайное перемешивание молекул даст только 194 бита за 500 миллионов лет (появление жизни в ходе постепенного синтеза все более и более сложных молекул - наиболее популярная на сегодняшний день гипотеза).

Мертвые организмы также несут в себе информацию, несмотря на то, что она не может быть непосредственно реализована. Кроме того, спрятанные внутри клеток молекулы нуклеиновых кислот будут повреждаться меньше. Ученый полагает, что оптимальными перевозчиками информации могут выступать вирусы, которые состоят из ДНК или РНК, упакованных в оболочку из белков, иногда дополненную липидами или полисахаридами.

Новая гипотеза вызвала неоднозначную реакцию у коллег ученого. Скептики отмечают, что во время пребывания в космосе нуклеиновые кислоты могут разрушиться очень существенно несмотря на защиту оболочки. Кроме того, положения некропанспермии (впрочем, как и остальных гипотез, объясняющих происхождение жизни) крайне затруднительно проверить экспериментально.

Напомним, что результаты научных экспериментов, проведенных на орбите Земли, подтолкнули российских ученых из Института цитологии РАН к предположению о том, что органические молекулы могли сформироваться в условиях открытого космоса.

Планета Сатурн постепенно гаснет

Ученые пришли к выводу, что планета Сатурн за последние годы стала излучать все меньше энергии в инфракрасном диапазоне
Исследователи под руководством Ли Лимина из Корнеллского университета США проанализировали данные об инфракрасном излучении Сатурна, полученные в последние годы автоматической станцией Кассини. Как оказалось, планета постоянно снижает яркость: только за последние четыре года ее излучаемая мощность упала на 2%, а эффективная температура - на 0,5%.
"Тот факт, что Сатурн излучает более чем в два раза больше энергии, чем получает от Солнца, был для нас загадкой свыше десятилетия. Что генерирует эту лишнюю энергию? Наше исследование - первый шаг в анализе", - отмечает соавтор исслдеования Кевин Бейнс из Лаборатории реактивного движения NASA.
Все планеты в Солнечной системе излучают энергию в невидимом глазу инфракрасном диапазоне. "Мы полагали, что планеты излучают энергию равномерно и одинаково во всех направлениях. Теперь мы знаем, что Сатурн ведет себя иначе", - говорит Ли Лимин.
Наблюдения Кассини показали, что эффективная температура - мера излучаемой тепловой энергии - северного полушария планеты постепенно падала с 2005 по 2008 годы и начала расти в 2009-м. В южном полушарии эффективная температура падала с 2005 по 2009 годы.
При этом вся планета в целом за период наблюдений Кассини медленно остывала, снижая поток излучаемой энергии. Ученые полагают, что такие различия обусловлены погодой на Сатурне.
Напомним, ранее астрономы обнаружили новое кольцо Сатурна, намного превосходящее по размерам ранее обнаруженные кольца этой планеты и ставшее самым большим из известных колец вокруг планет Солнечной системы.