После 8 лет наблюдений за звездой в самом центре нашей галактики Млечный Путь японские учёные пришли к выводу, что она прибыла к нам из другой галактики. Это первое доказательное наблюдение такого объекта. Теперь учёным предстоит выяснить больше деталей о таинственной звезде и её системе.

Источник изображения: Miyagi University of Education/NAOJ

Звезда S-типа, получившая обозначение S0-6, обнаружена в окрестностях сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики. Звёзды типа S обычно движутся по сильно вытянутым долгопериодическим орбитам. Звезда S0-6 не составила исключения, но вращалась она вокруг чёрной дыры на удалении всего 0,04 светового года. Длительные наблюдения за звездой подтвердили её траекторию вокруг чёрной дыры. Поскольку окрестности чёрных дыр не располагают к звёздообразованию, напрашивается вывод, что данная звезда прибыла туда из другого места. Но откуда?

Ответ на этот вопрос помог дать спектральный анализ света звезды. Во-первых, по наличию в спектре линий тяжёлых элементов и по их интенсивности можно сделать заключение о возрасте звезды. Чем меньше в ней тяжёлых элементов, тем она старше. Возраст S0-6 астрономы оценили в 10 млрд лет. Она всего на 3 млрд лет младше Млечного Пути. Во-вторых, спектральный анализ раскрывает химический состав объекта. Химия S0-6 оказалась совсем не такой, как у других звёзд из исследуемой области пространства. Это означает, что звезда родилась в другом месте и только много времени спустя была захвачена чёрной дырой в центре нашей галактики.

Химический состав S0-6 оказался похожим на состав звёзд из карликовых галактик, окружающих Млечный Путь. Тем самым, считают учёные, она прибыла к нам из чужой галактики, что не должно нас удивлять. За время своей жизни Млечный Путь поглотил не одну карликовую галактику, и звезда из одной из них вполне могла проделать путь к его центру и оказаться там захваченной сверхмассивной чёрной дырой.

Группа астрофизиков выдвинула предположение, что наша галактика Млечный Путь находится в «супервойде» — огромном пространстве Местной Вселенной, где аномально мало вещества. Учёные предложили взять это за основу теории, которая помогла бы решить одну из величайших задач в астрофизике: почему измерение постоянной Хаббла даёт разный результат в зависимости от выбранной точки отсчёта.

Зелёная точка — это Млечный путь в пузыре с минимальной плотностью вещества (данные из симуляции). Источник изображения: AG Kroupa/University of Bonn

Постоянная Хаббла является одной из важнейших величин в современной космологии. Она даёт представление о скорости расширения Вселенной и о её возрасте. На разных этапах эволюции Вселенной она имела различные значения, и с момента Большого взрыва в значительной степени стала меньше (скорость расширения Вселенной уменьшалась и, по-видимому, возобновила свой рост примерно 5 млрд лет назад). Таким образом, постоянная Хаббла не очень-то постоянна. И, сверх того, измеряемое в Местной Вселенной её значение ощутимо отличается от того, как если бы мы проследили за ним от начала Большого взрыва до наших дней. Разница составляет 7–8 км/с/Мп (километр в секунду на мегапарсек), что в рамках современной космологии необъяснимо.

Некоторое время назад появились расчёты и измерения, что наша галактика Млечный путь дрейфует вдоль края войда размерами около 60 Мп в поперечнике (примерно 200 млн световых лет). Тёмное вещество, как считается, растянуло галактики в подобие вселенской паутины в магистрали и узлы, представляющие собой сосредоточения и мегаскопления галактик. Если где-то густо, то где-то будет пусто. В паутине вещества возникли пустоты или войды. Более того, появились расчёты, что войд, в котором находится наша галактика, входит в «супервойд» протяжённостью 600 Мп.

Поскольку в «супервойде» вещество в основном находится вдоль стенок «пузыря из пустоты», скорость расширения Вселенной в Местной Вселенной может быть выше, чем позволяют судить измерения, ведущиеся на основе оценки реликтового излучения. Впрочем, с точки зрения общей теории относительности Эйнштейна такого не может быть. Поэтому для обоснования своих расчетов авторы работы воспользовались так называемой Модифицированной ньютоновской динамикой (MOND). На компьютерной модели всё получилось гладко, за исключением двух натяжек — с условием, что супервойд действительно существует (и мы в нём), а также что ключевые постулаты общей теории относительности необходимо модифицировать.

«Даже если требуемые изменения не будут радикальными, — говорят авторы работы, — мы вполне можем стать свидетелями первого за более чем столетие надёжного доказательства того, что нам необходимо изменить нашу теорию гравитации».

Группа учёных сообщила о публикации третьего каталога, собранного на основе данных космического гамма-телескопа им. Ферми. За 15 лет работы телескоп открыл около 300 гамма-пульсаров, начиная с открытия первого такого объекта в 2008 году. Получившаяся выборка пульсаров может помочь пролить свет на эволюцию звёзд и обеспечит нам навигацию в глубоком космосе.

Пульсар в Парусах в представлении художника. Источник изображения: Science Communication Lab for DESY

Наблюдение за небом телескопом Fermi Large Area Telescope пополнило каталог гамма-пульсаров 294 ранее не известными объектами. Тем самым новая редакция каталога гамма-пульсаров содержит свыше 340 умерших звёзд, испускающих импульсы в этом диапазоне. Это примерно 10 % от всего обнаруженного земной наукой числа пульсаров на небе (3400), большинство из которых излучает в радиодиапазоне. Это не сильно впечатляющая выборка, но полученного материала достаточно, чтобы пролить больше света на эволюцию звёзд.

Пульсары представляют собой разновидность нейтронных звёзд, которые испускают импульсы в одном или в нескольких диапазонах сразу. Они образуются в результате коллапса звезды относительно небольшой массы — менее 1,6–2,4 солнечных масс. Звёзды большей массы превращаются в чёрные дыры. Далеко не всякая нейтронная звезда становится пульсаром. Ещё реже пульсары излучают только в гамма-диапазоне.

«Пульсары затрагивают широкий спектр астрофизических исследований, от космических лучей и звёздной эволюции до поиска гравитационных волн и тёмной материи», — сказал принимавший участие в создании каталога астрофизик Дэвид Смит из Астрофизической лаборатории Бордо, которая является частью Национального центра научных исследований Франции (CNRS). Данные «Ферми» стали и станут кладезем информации для целого спектра научных работ по астрономии.

Также гамма-пульсары с импульсами миллисекундной длительности хорошо подходят для космической навигации. Они могут служить своеобразными маяками для полётов в далёкий космос. Каталогизация таких объектов создаёт базу для прокладывания маршрутов по Солнечной системе с высочайшей точностью. Таких в новом каталоге 144.

Наконец, наблюдение за пульсарами может использоваться для обнаружения гравитационных волн. Такие волны от множества событий искажают ткань пространства-времени, что находит отражение во временных задержках импульсов от пульсаров. Это позволяет как лучше изучать процессы во Вселенной, так и проверять наши теории о ней.

В соседней с нами галактике Большое Магелланово Облако астрономы впервые смогли разглядеть диск газа вокруг молодой и растущей звезды. Эта галактика удалена от нас на 160 тыс. световых лет и это открытие кажется чудом, тем более, что облака пыли и газа редко дают нам увидеть такие явления даже у себя под носом в нашей галактике. И это невероятно удачный случай, позволяющий изучить похожие процессы эволюции звёзд в иных галактических условиях.

Джет и газовый аккрецирующий диск у юной звезды в представлении художника. Источник изображения: ESO\ALMA

Открытие сделано массивом антенных решёток ALMA в Чили и подтверждено спектрометром MUSE на телескопе VLT Южной европейской обсерватории (оба комплекса расположены в чилийской пустыне Атакама). Это оказался первый случай, когда за пределами Млечного Пути наблюдалось явление, ранее встречавшееся астрономам лишь в нашей галактике. Из таких газовых дисков вокруг молодых звёзд обычно формируются планеты, и изредка вещество диска питает саму звезду, что было выявлено также в случае сделанного открытия.

«Когда я впервые увидела свидетельства наличия вращающейся структуры в данных ALMA, я не могла поверить, что мы обнаружили первый внегалактический аккреционный диск. Это был особенный момент, — поделилась Анна Маклеод (Anna McLeod), доцент Даремского университета (Великобритания) и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature. — Мы знаем, что диски играют важную роль в формировании звёзд и планет в нашей галактике, и вот впервые мы видим прямое доказательство этого в другой галактике».

Толчком к открытию стало обнаружение спектрометром MUSE джета от формирующейся молодой звезды в глубине Большого Магелланового Облака, после чего системе был присвоен идентификатор HH 1177. Наличие джета у молодой звезды говорит, что на неё продолжает падать вещество, а это означает, что там должен присутствовать сформированный газовый диск, роняющий это самое вещество. Но для подтверждения существования газового диска требовалось измерить движение газа вокруг звезды.

Ближе к центру диск вращается быстрее, и эта разница в скорости и есть тот самый факт, который указывает астрономам на наличие аккреционного диска. Узнать скорость позволяет измерение частоты излучения от внутренней и внешней области газового диска, для чего массив ALMA подошёл на все 100 процентов. И в данных массива учёные эту информацию нашли. У молодой звезды в другой галактике действительно оказался аккрецирующий газовый диск, который не только в будущем сформирует там планеты, но он ещё и питал звезду, увеличивая её в размерах.

Почему пыль и газ не скрыли от нас эту картину? Учёные считают, что нам повезло увидеть формирование звезды в системе с небольшим содержанием металлов. В ней оказалось больше прозрачного газа, чем пыли, поэтому мы сумели разглядеть сокровенные процессы младенчества звезды и системы аж в соседней галактике.

Ещё в феврале астрономы из обсерватории Мак-Доналд в Техасе впервые заметили шарообразное кроваво-красное свечение в ионосфере вскоре после запуска ракеты компании SpaceX. Теперь они наблюдают от 2 до 5 таких сияний каждый месяц, что заставляет их переосмыслить последствия запусков ракет в космос.

Красное свечение ионосферной дыры над Аризоной в июле после взлёта ракеты SpaceX. Источник изображения: Jeremy Perez

Ничего нового в том, что ракета-носитель оставляет после себя разорванную ионосферу, нет. Визуально это заметно не всегда, но в ряде случаев оставленная ракетой дыра в ионосфере на высоте от 80 до 640 км начинает светиться. Это явление сродни обычным полярным сияниям, только провоцируются они не заряжёнными солнечными частицами, а работой двигателей ракеты. Ионизированные атомы кислорода в дыре начинает либо рекомбинировать (захватывать электрон), либо соединяются в молекулу, что сопровождается свечением красного цвета.

Но вот чего раньше не видели, так это красных светящихся шарообразных областей высоко в ионосфере, которые стали появляться через значительный промежуток времени после запуска ракеты. Раньше подобного не наблюдалось. По крайней мере там, где они были бы видны астрономам. Нетрудно понять, что вторичное образование красных аврор в небе возникает после входа в атмосферу разгонных блоков ракет. Теперь это стало правилом, чтобы не накапливать мусор на орбите. В процессе управляемого схода с орбиты разгонные блоки дополнительно сбрасывают лишнее топливо, которое тоже инициирует в небе различные оптические явления от аврор до красивых спиралей из облаков замёрзшего топлива. И хотя публика рада, астрономы насторожились.

Учёные предупреждают, что хотя прямой угрозы жизни на Земле от кроваво-красных аврор в ионосфере нет, это явление может в неизвестной пока области влиять на жизнь или жизнедеятельность человека. Например, это может привести к росту помех для радиосвязи и навигации. Но есть и другие исследования, которые говорят о критическом росте вредных аэрозолей в воздухе от сгораемых в атмосфере ракет и их частей.

Наконец, тысячи, а в будущем, возможно и десятки тысяч спутников на низкой околоземной орбите, выведенные только одной компанией SpaceX для организации всепланетной интернет-сети, могут падать случайно и неслучайно, что может стать очень и очень большой проблемой для всех живущих на планете.

Свежее открытие в очередной раз подчёркивает невероятные возможности космической обсерватории им. Джеймса Уэбба. За пеленой пыли и газа на удалении 1000 световых лет инфракрасные инструменты телескопа обнаружили два источника наблюдаемых возмущений среды, а не один, как можно было предположить раньше. И если раньше мы рассчитывали увидеть в космической колыбели одну новорожденную звезду, то «Уэбб» помог разглядеть там пару двойняшек.

Нажмите для увеличения. Источник изображения: ESA/Webb, NASA & CSA

Зарождение звезды связано с образованием так называемого объекта Хербига–Аро. Это обычно протяжённые струйные завихрения в межзвёздных газе и пыли. В процессе формирования молодая звезда испускает мощные струи газа, которые порождают ударные волны в окружающем звезду веществе. Струи достаточно динамичные, чтобы значительно менять свою структуру за короткие сроки наблюдения. Это делает их интересными объектами для исследования поведения молодых звёзд.

С помощью инструмента Near-InfraRed Camera (NIRCam) — камеры ближнего инфракрасного диапазона — астрономы пронаблюдали за одним из таких новых объектов, который получил обозначение HH 797. На полученном изображении звёздного «кокона» новорожденная звезда находится за облаком пыли и газа справа на фоне более тёмного пятна.

Приборы «Уэбба» обнаружили, что динамика объекта довольно странная. С одной его стороны струи газа движутся в нашу сторону, что определили по смещению света в синюю область, а с другой стороны — в красную, что говорит о движении вещества прочь от Земли. Более детальное изучении турбулентности подсказали, что, по-видимому, мы имеем дело с двумя струями в одном объекте. С большой вероятностью можно предположить, что каждую из них породил свой источник. Это заставляет принять за факт то обстоятельство, что в только что обнаруженной звёздной колыбели две новорожденные звезды, а не одна.

Астрономы из Ливерпульского университета им. Джона Мурса пронаблюдали вспышку новой (nova) — звезды, яркость которой резко возрастает и медленно возвращается к исходному состоянию. Это оказалась самая «бесхозная» из обнаруженных новых — она удалена от родительской галактики Туманность Андромеда на 150 тыс. световых лет. На подобной дальности новые ещё не наблюдались.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3DNews

Вспышка новой звезды сопровождается выделением огромного количества энергии. Она является результатом процесса аккреции в тесной двойной системе, содержащей белый карлик и его спутник. Белый карлик в тесной двойной системе перетягивает на себя вещество партнёра до запуска термоядерной реакции, которая выражается во взрыве. Изучение новых имеет огромное значение для расширения наших знаний о фундаментальных астрофизических процессах, в том числе об эволюции звезд. Поэтому так важно было пронаблюдать за поведением новой AT 2023prq, обнаруженной 15 августа 2023 года Установкой для поиска транзиентов им. Цвикки (Zwicky Transient Facility).

Наблюдением занялись астрономы Майкл Хили-Калеш (Michael Healy-Kalesh) и Дэниел Перли (Daniel Perley). Они воспользовались как телескопом университета, так и получили данные наблюдений с других инструментов. На основании полученных данных учёные сделали вывод, что новая AT 2023prq относится к классическим новым. Её абсолютный пиковый блеск достиг величины -7,6. Что стало сюрпризом, блеск упал на две единицы всего за неполные четверо суток. Обычно он падает долгими неделями, ведь за явлением увеличения яркости лежит самый настоящий термоядерный взрыв вещества на белом карлике.

Справа родительская галактика Туманность Андромеды, слева — искомая новая. Источник изображения: Research Notes of the AAS (2023). DOI: 10.3847/2515-5172/ad0a99

Другим сюрпризом стало то, что новая обнаружила себя на удалении 150 тыс. световых лет от родительской галактики. Её родная галактика — это Туманность Андромеды. Формально новая AT 2023prq находится в её гало. Это самая удалённая новая звезда из всех до сих пор наблюдаемых новых. Определённо, учёным будет над чем подумать, анализируя данные о звезде и сопровождающих её вспышку процессах.

Два мексиканских учёных на основании общедоступных данных от гамма-телескопа «Ферми» обнаружили активность возле сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики. Чёрная дыра Стрелец А* в центре Млечного Пути считается спокойной. Она не пожирает массы вещества вокруг себя, и поэтому множественных выбросов из её области нет. Однако кое-что от неё прилетает, и учёные отыскали вероятный источник загадочных вспышек.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3DNews

Несколько лет назад учёные обнаружили периодические вспышки в рентгеновском диапазоне, которые приходили к нам со стороны чёрной дыры Стрелец А*. Астрофизики Густаво Магальянес-Гихон (Gustavo Magallanes-Guijón) и Серхио Мендоса (Sergio Mendoza) из Национального автономного университета Мексики решили детальнее разобраться в этом вопросе и обратились к открытым данным орбитального гамма-телескопа Ферми. Учёные проанализировали 180 дней записей телескопа в период с 22 июня по 19 декабря 2022 года. О результатах анализа они сообщили в статье на сайте препринтов arХiv.

Анализ заключался в обработке и поиске закономерностей, особенно тех, которые проявляются периодически. В результате они нашли одну из них. Оказалось, что из окрестностей Стрельца А* с достоверностью 3 сигма (для «железного» подтверждения открытия требуется достоверность не менее 5σ) каждые 76,32 мин приходит гамма-сигнал. С большой вероятностью вокруг чёрной дыры в центре Млечного Пути вращается сгусток газа на расстоянии примерно как Меркурий от Солнца со скоростью около 30 % от скорости света.

Учёные считают, что облако газа будет излучать также в других диапазонах, и оно точно связано с ранее обнаруженными периодическими вспышками в рентгеновском диапазоне. Из самой чёрной дыры не вылетает никакое излучение, но в области поглощения вещества в диске аккреции процессы протекают очень и очень активно и сопровождаются выбросами энергии. Возможно в будущем Стрелец А* ещё зажжёт, но пока только подмигивает.

Учёные из Университета Лидса сделали открытие, которое говорит о намного более частом возникновении во Вселенной тройных звёздных систем, чем считалось ранее. За много лет до этого открытием стало повсеместное обнаружение двойных систем, которые оказались крайне важны для эволюции звёзд и Вселенной. Таким же образом теперь тройные системы становятся «новыми бинарами», заявляют учёные, а это крутой поворот в изучении звёзд.

Тройная система из звёзд Be в представлении художника. Источник изображения: University of Leeds

Источником новых данных для астрономического коллектива университета стали астрометрические данные, собранные европейским спутником «Гайя» (Gaia). Этот аппарат картографирует звёздное население нашей галактики и кое-что за её пределами. По данным «Гайи» можно построить трёхмерную динамическую карту звёздного неба и увидеть маршрут каждой звезды, включая мельчайшие отклонения звёзд от своих траекторий, что укажет на присутствие в системе невидимых объектов — от газовых гигантов до других необнаруженных там звёзд и их останков, например, нейтронных звёзд.

Астрономы искали такие искажения в траектории звёзд B и Be. Предположение строилось на том, что распространённые газовые диски у звёзд Be (напоминающие кольца у Сатурна) в основном возникают из-за перетока масс от компаньонов по системе от меньшей звезды к большей. Учёные изучали различные сценарии: от наличия близких отношений, когда искажения траекторий звёзд отчётливо видны в данных «Гайи», до далёких, когда колебания звёзд практически незаметны.

Исследователи сделали предположение, что более крупные звёзды в тройных системах высосали массу из звёзд-компаньонов и те стали слабыми и незаметными. Поэтому их гравитационное влияние на более крупных партнёров перестало различаться. Но это не отменяет того, что система осталась тройной и эволюционировала таким образом с самого начала. Если это на самом деле обстоит так, как показывает новое исследование, то звёзды эволюционируют совсем иначе, чем представляет земная наука. Звёзды Be рассматриваются как своего рода полигон для изучения эволюции звёзд вообще, и ложное понимание их эволюции как преимущественно двойных систем могло создать у учёных неправильное представление о происходящих процессах.

В известной нам Вселенной нет ничего крупнее галактических скоплений, но как они образуются, остаётся во многом загадкой для учёных. Самый верный путь к пониманию процесса — это отыскать в ранней Вселенной зародыши скоплений или протоскопления. Одно из таких ранних образований помог найти космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3D News

Создание с помощью камеры NIRCam «Уэбба» глубоких снимков звёздного неба в зоне Полосы Грота помогло обнаружить там массивную и протяжённую цепочку из 20 галактик. Структура напоминает выгнутый лук длиной свыше 13 млн световых лет и шириной около 650 тыс. световых лет. Для сравнения, ширина нашей галактики Млечный путь около 100 тыс. световых лет. За свой внешний вид образование назвали «Космической лозой».

Все галактики в «Лозе» удалены от нас примерно на одинаковое расстояние и имеют величину красного смещения в районе 3,44. Это означает, что свет от них шёл к нам от 11 до 12 млрд лет или большую часть жизни нашей Вселенной, возраст которой оценивается в 13,8 млрд лет. Измеренная учёными масса этого протоскопления составила 10^10,9 солнечных, что делает его самым массивным из всех ранее обнаруженных в ранней Вселенной зародышей галактических скоплений. Сегодня масса «Лозы» может достигать 10¹⁴ солнечных масс.

Данные телескопа «Джеймс Уэбб». Источник изображения: Shuowen Jin / arXiv 2023

Две самых крупных галактики в скоплении (на снимках обозначены буквами A и E) определены как спокойные. Это означает, что процесс звездообразования в них завершился или близок к завершению. Для галактик на таких ранних этапах это удивительно, и учёные пока не могут дать этому внятных объяснений. Одним из них может быть то, что обе они пережили слияние с другими галактиками, что вызвало повышение активности звездообразования и ускоренное расходование вещества. Впоследствии именно эта пара галактик, скорее всего, стала центром галактического мегаскопления, но где оно находится сейчас — это загадка. Расширение Вселенной помогло ему затеряться в глубинах космоса, и мы уже об этом никогда не узнаем.

9 октября 2022 года зафиксирован ярчайший в истории наблюдений гамма-всплеск (GRB), энергия которого многократно превзошла все ранее наблюдаемые события такого рода. По горячим следам NASA заявило, что энергия вспышки достигла 18 ТэВ (тераэлектронвольт). Китайские учёные были с этим не согласны. В новой работе они доказывают, что мощность исторического GRB составила 13 ТэВ.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3D News

Гамма-вспышка GRB 221009A за свою исключительную яркость получила персональное название BOAT — The brightest of all time или, по-русски, «ярчайшая за всё время». Событие оказалось настолько энергичным, что все космические датчики были им ослеплены. За исключением китайского орбитального гамма-телескопа, который в этот момент проходил техническое обслуживание и работал с сильно сниженной чувствительностью. Тем не менее, данные с китайского спутника позволили оценить верхнюю границу энергии вспышки, которая оказалась ниже, чем реконструкция данных с аппаратов NASA.

В новой работе использованы данные с наземной высотной обсерватории Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO), которая следит за космическими лучами, включая гамма-излучение. Данные измерений LHAASO указывают на то, что событие BOAT сопровождалось выбросом энергии на уровне 13 ТэВ, о чём учёные сообщили в статье в журнале Science Advances. Согласно современным теориям, такую энергию могла испустить звезда примерно в 20 раз больше Солнца при коллапсе в чёрную дыру.

Реконструкция данных по событию BOAT для телескопа «Ферми». Источник изображения: NASA's Goddard Space Flight Center and Adam Goldstein (USRA)

Но событие BOAT интересно также по другой причине. Впервые учёные зарегистрировали гамма-всплеск, который длился намного дольше, чем во всех остальных случаях, а их науке известно около 12 тыс. Предполагается, что вспышки порождала ударная волна, летящая сквозь вещество сброшенной звездой оболочки. Обсерватория LHAASO намерена более детально изучить данные по событию GRB 221009A, что поможет уточнить физику процесса, который явно вышел за рамки известной нам физики.

Группа учёных из США подтвердила, что всего в 22 световых годах от нас находится экзопланета, сильно напоминающая нашу Землю. Это самая близкая из экзопланет земного типа за всю историю наблюдений, что даёт возможность изучить разнообразие похожих на нашу Землю планет.

Источник изображения: NASA, ESA, L. Hustak/STScI

Планету LTT 1445 Ac открыл телескоп TESS в 2021 году. Она открыта методом транзита, как объект проходящий перед своей звездой и снижающий её яркость. Но на тот момент наблюдение за экзопланетой было затруднено, поскольку она вращалась вокруг карликовой звезды в тройной системе. Она как будто вышла из мира «Задачи трёх тел» Лю Цысиня. Две другие звезды в системе влияли на лучевую скорость и яркость третьей, вокруг которой вращалась заветная планета.

Для более точного определения параметров транзита исследователи подключили к наблюдению за LTT 1445 Ac космический телескоп «Хаббл». С его помощью удалось с высочайшей точностью определить характеристики события, а именно орбитальный период экзопланеты, как она проходит по диску звезды и её воздействие на лучевую скорость звезды-хозяина. Зная эту информацию учёные легко вычислили радиус и массу экзопланеты. Экзопланета LTT 1445 Ac оказалась примерно в 1,37 раз тяжелее Земли, а её радиус был всего в 1,07 раза больше радиуса нашей планеты.

Расчётная плотность экзопланеты LTT 1445 Ac оказалась равна 5,9 г/см³. Плотность Земли составляет 5,51 г/см³. Нетрудно понять, что состав и строение экзопланеты очень близки к земным. Что огорчает, известной нам по Земле биологической жизни там нет. Орбитальный период вращения мира LTT 1445 Ac всего 3,12 суток. Даже с учётом того, что родная звезда этой планеты — это тусклый красный карлик намного слабее нашего Солнца, температура на поверхности LTT 1445 Ac достигает 260 °C. Теоретически знакомая нам жизнь может там находиться в сумеречной зоне на границе света и тени, если этот мир не вращается вокруг своей оси. При столь близком расположении к звезде это обычное явление.

Довольно близкое к нам расположение экзопланеты LTT 1445 Ac открывает горизонт возможностей по изучению планет земного размера. Её прохождение по диску звезды, например, позволит определить химический состав атмосферы с помощью анализа поглощения линий в спектре звезды. На такое способен телескоп «Джеймс Уэбб». Для таких исследований в будущем готовятся новые телескопы, которые будут целенаправленно изучать ближайшие к нам миры с величайшей дотошностью.

Учёные вновь зарегистрировали загадочное космическое явление LFBOT — светящийся быстрый синий оптический переход. Все ранее наблюдаемые события LFBOT сопровождались яркой вспышкой и быстрым затуханием, тогда как зарегистрированное в сентябре 2022 года событие AT2022tsd положило начало наблюдению целой серии из нерегулярных 14 вспышек разной интенсивности. Что-то на удалении одного миллиарда световых лет от нас долго горело и взрывалось.

Событие LFBOT AT2022tsd в представлении художника. Источник изображения: Robert L. Hurt/Caltech/IPAC/Cornell University

За свою непредсказуемость событие LFBOT AT2022tsd получило прозвище «Тасманийский дьявол». Впервые явление LFBOT было зарегистрировано в 2018 году. Нечто далеко во Вселенной совершило колоссальный выброс энергии, видимый в оптическом диапазоне в синем цвете, и очень быстро снизило свою яркость. Все ранее наблюдаемые вспышки сверхновых длились существенно дольше, что заставило признать существование неких иных процессов во Вселенной.

Событие AT2022tsd стало поистине уникальным, придав LFBOT (Luminous Fast Blue Optical Transients) ещё больше загадочности. В течение 120 дней после первой регистрации вспышки последовало ещё 14 вспышек с неравным интервалом. Более того, часть последующих вспышек была большей яркости, чем предыдущие.

Безусловно, у учёных есть пара гипотез, что происходило в случае LFBOT AT2022tsd. С большой вероятностью мы действительно видим последствия взрыва сверхновой, которая превратилась либо в чёрную дыру, либо в нейтронную звезду. На месте некогда яркой звезды остался её труп — намного меньше, но со своими странными свойствами.

«Удивительно, но вместо того, чтобы стабильно угасать, как можно было бы ожидать, источник ненадолго становился ярче, снова и снова, — рассказала ведущий автор работы Анна Хо (Anna Ho), доцент Корнельского университета. — уже является своего рода странным, экзотическим событием, так что это было ещё более странным».

Как сообщается в посвящённой исследованию работе, опубликованной в Nature, ведущей остаётся версия о неудачном взрыве сверхновой. На пороге взрыва звезда превратилась в чёрную дыру или нейтронную звезду. Исходная звезда массой около 20 солнечных сожгла всё топливо и коллапсировала без взрыва. Также источником уникального может оказаться чёрная дыра средней массы, поглощающая звёзды.

В любом случае, у учёных появились данные для расширения ранее предложенных моделей поведения нейтронных звёзд, чёрных дыр и сверхновых, а также для более полного описания эволюции останков звёзд после их смерти.

Земная атмосфера защищает нас от высокоэнергичных частиц из космоса. Для самой атмосферы это не проходит бесследно. Солнечные вспышки и частицы из глубин Вселенной возмущают её, и эти события хорошо регистрируются. Обычно они незначительные. Но не в случае ярчайшего гамма-всплеска в истории наблюдений, который зацепил Землю 9 октября 2022 года. Он всколыхнул даже верхние слои ионосферы, чего никогда не наблюдалось.

Источник изображения: IHEP

Впервые гамма-всплеск и реакцию ионосферы связали в одно событие 1 августа 1983 года. Всплеск опосредовано повлиял на амплитуду очень низкой радиочастоты. Нижняя часть ионосферы (до 350 км) оказалась возмущена высокоэнергетическими частицами из космоса, что выразилось в возмущении электромагнитного поля и сказалось на радиосвязи. Впоследствии такие события многократно регистрировались, как регулярно регистрируются возмущения нижних слоёв ионосферы от попадания высокоэнергичных частиц, испускаемых Солнцем в процессе вспышек.

Выше 350 км частицы из космоса никак не проявляли себя в ионосфере. Но 9 октября 2022 года изменило всё. Вспышка GRB 221009A возникла на удалении примерно 2,4 млрд световых лет. Скорее всего, это было рождение чёрной дыры из взрыва сверхновой. Позже у неё обнаружили интересно структурированный джет. Длилась она 7 минут, однако в ионосфере Земли на высоте около 500 км возмущение продолжалось часами, как показало специально проведённое исследование.

«В данной работе мы приводим доказательства возмущения электрического поля ионосферы на высоте около 500 км, вызванного сильным гамма-всплеском, произошедшим 9 октября 2022 г., — пишет группа специалистов под руководством астрофизика Мирко Пирсанти (Mirko Piersanti) из Университета Аквилы и Национального института астрофизики в Италии. — Используя как спутниковые наблюдения, так и новую, специально разработанную аналитическую модель, мы доказываем, что GRB 221009A оказал глубокое воздействие на ионосферную проводимость Земли, вызвав сильное возмущение не только в нижней, но и в верхней ионосфере (на расстоянии около 500 км)».

Энергия GRB 221009A была настолько колоссальной, что ослепила датчики всех космических телескопов за исключением китайского, который в этот момент проходил техническое обслуживание и зарегистрировал событие как бы прищурившись — с почти полным отключением сенсоров. Тем не менее, данные с других спутников с гамма-датчиками тоже пошли в работу и позволили воссоздать картину возмущения в верхней части ионосферы, когда высокоэнергетические гамма-кванты от вспышки GRB 221009A принялись в невиданном ранее масштабе взаимодействовать с частицами земной атмосферы.

Телескоп «Джеймс Уэбб» продолжает расшатывать устои современной космологии. Очередное наблюдение обнаружило пару новых самых далёких от нас галактик, существовавших во времена ранней Вселенной. Найденные галактики сформировались всего через 300–400 млн. лет после Большого взрыва, и были обнаружены камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и спектрометром ближнего инфракрасного диапазона (NIRSPec) космического телескопа JWST.

Область скопления Пандоры (Abell 2744), в которой проводил наблюдения «Джеймс Уэбб». Источник изображения: NASA

Открытие сделано благодаря эффекту гравитационного линзирования. Несмотря на всё совершенство телескопа «Джеймс Уэбб», у него есть свои пределы. Учёные выбрали для детального изучения зону вокруг массивного галактического скопления Abell 2744 примерно в 3,5 млрд световых лет от Земли. Тесное скопление галактик настолько сильно искажает пространство-время вокруг себя, что оно как линза увеличивает свет от объектов, расположенных далеко за ним.

В феврале этого года «Уэбб» провёл 30 часов наблюдений за окрестностями скопления. Были обнаружены десятки тысяч источников света, из которых астрономы отобрали 700 кандидатов на самые далёкие. Последующий спектральный анализ позволил выявить по-настоящему далёкие объекты, подтвердив величину красного смещения для каждого из них.

Наблюдение дало возможность выявить две новые самые далёкие галактики из когда-либо наблюдавшихся нашими учёными. Это объекты UNCOVER z-13 и UNCOVER z-12. Самая дальняя из этих галактик существовала уже примерно через 330 млн лет после Большого взрыва, который произошёл 13,9 млрд лет назад. Она не стала самой дальней, но расположилась на втором месте по удалённости от нас. Галактика UNCOVER z-12 обнаружена чуть позже и стала четвёртой по удалённости из обнаруженных в ранней Вселенной галактик. Подчеркнём, это уже не кандидаты. Это подтверждённые далёкие галактики.

Две новые далёкие галактики, обнаруженные «Уэббом»

Более того, из всех прежде обнаруженных ранних галактики эти две самые большие, что не менее удивительно. Одна из них напоминает «арахис», а вторая — «пушистый шар». Как они образовались так рано и успели вырасти до наблюдаемых размеров — это загадка, которую учёным ещё предстоит разгадать.