Исследователи из Австралийского национального университета (ANU) создали диаграмму с наиболее полным представлением об истории Вселенной и всех её значимых объектах от квантового мира до чёрных дыр и реликтового излучения. По словам учёных, они хотели наглядно представить устройство нашего мира и найти разгадку его зарождения.

Источник изображения: Pixabay

«Когда 13,8 млрд. лет назад Вселенная зародилась в результате горячего большого взрыва, в ней не было таких объектов, как протоны, атомы, люди, планеты, звёзды или галактики. Теперь же Вселенная полна таких объектов, — сказал ведущий автор исследования, почетный доцент Чарли Лайнуивер (Charley Lineweaver) из ANU. — Относительно простой ответ на вопрос, откуда они взялись, заключается в том, что при охлаждении Вселенной все эти объекты сконденсировались из горячего фона».

Для наглядности процесса образования всего нынешнего разнообразия объектов во Вселенной учёные построили и совместили затем два графика: первый показывал температуру и плотность Вселенной по мере её расширения и охлаждения, а второй график показывал массу и размер всех объектов во Вселенной. В результате получилась самая полная из когда-либо созданных диаграмм всех объектов во Вселенной. Результаты исследования опубликованы в последнем номере журнала American Journal of Physics и свободно доступны по ссылке.

Представленная диаграмма имеет ряд запрещённых зон. Так, объекты не могут быть плотнее чёрных дыр или оказаться настолько маленькими, чтобы в силу начали вступать законы (неопределённость) квантового мира.

На графике на стыке квантовой механики и общей теории относительности размещён наименьший возможный объект во Вселенной — инстантон или чёрная дыра планковской массы. Ниже этой точки по обоим графикам — это тайна и неопределённость. Учёные сделали предположение, что наша Вселенная могла начаться с инстантона, который имеет определенный размер и массу, а не с сингулярности, которая является гипотетической точкой с бесконечной плотностью и температурой, как считают сегодня большинство учёных.

Источник изображения: American Journal of Physics

Сама по себе диаграмма любопытна даже для неспециалистов. Благодаря логарифмическим шкалам на ней уживаются элементарные, частицы с бозоном Хиггса, вирус COVID, человек, кит, Млечный Путь, сверхмассивные чёрные дыры и другие предметы из нашей Вселенной наблюдаемые или гипотетические. Хороший комплексный взгляд на наш мир от микро до макро объектов.

Астрономы с недоумением фиксируют всё возрастающую активность Солнца, которая, похоже, в текущем цикле достигнет пика намного раньше прогноза. И если предыдущее моделирование обещало пик солнечной активности в июле 2025 года, то теперь эти сроки сместились на лето или осень 2024 года. Но самое неприятное, что этому нет научных объяснений.

Мощнейший выброс на Солнце 31 августа 2012 года. Источник изображения: NASA/SDO/AIA

Земная цивилизация всё сильнее зависит от электричества, электроники и спутников. На всё это в той или иной степени оказывает влияние космическая погода. А последняя, в свою очередь, зависит от текущей активности Солнца, которая демонстрирует ряд циклов. Для деятельности людей на Земле наибольшее значение имеет 11-летний цикл активности, в течение которого Солнце проходит свои минимумы и максимумы.

Специалисты NASA и Национальное управление океанических и атмосферных исследований США много лет создают модели для прогнозирования солнечной активности. Главным критерием для её определения остаётся фиксация «старых» пятен и пятен, возникающих в новом цикле. Они отличаются друг от друга по ряду проявлений, поскольку их магнитные поля различаются достаточно сильно, чтобы это обнаружить.

Когда старых пятен больше нет, цикл может считаться завершённым, хотя для перехода на следующий цикл может потребоваться много месяцев. Во время углублённого анализа явлений солнечной активности в предыдущем цикле учёные NASA обратили внимание, что в предыдущем цикле старые пятна последний раз наблюдались в декабре 2019 года, тогда как линия раздела между предыдущим циклом и новым была проведена в декабре 2021 года. Соответственно, переход на пик активности также может гулять по времени, несмотря на прогнозы.

На основании нового анализа исследователи NASA дали альтернативный прогноз наступления пика солнечной активности в текущем цикле. По их мнению, пик цикла придется на год раньше — в середине–конце 2024 года, а число солнечных пятен будет в два раза больше официального прогноза. Наблюдения за Солнцем в настоящее время подтверждают этот альтернативный прогноз, хотя почему так происходит, этому пока нет объяснения. Если альтернативный прогноз подтвердится, это позволит уточнить модели и сделать предсказание космической погоды лучше.

Выбросы частиц и вещества Солнца в процессе его активного поведения способны не только на зрелищные явления в виде аврор на полюсах и даже намного южнее. Высокоэнергетические частицы разогревают верхние слои атмосферы, заставляя её расширяться и тормозить спутники на низких орбитах. Также они способны выводить из строя линии электропередач, нарушать работу радиосвязи и навигации. Для цивилизации, всё больше зависящей от электричества и электроники, необходимо научиться предсказывать сбои и предотвращать их на стадии проектирования или в процессе эксплуатации.

Международная группа исследователей обнаружила быстрый радиовсплеск, который не может быть объяснён современными теориями. Впервые подобные сигналы зарегистрированы в 2007 году и всё ещё ждут своего объяснения. Некоторые даже считали их сигналами инопланетян, но эта теория не возобладала. Новый и необычный по силе и удалённости радиовсплеск задаёт новую загадку, и разгадать её означает продвинуться в познании тайн Вселенной.

Источник изображения: Pixabay

Событие FRB 20220610A было зарегистрировано в июне 2022 года с помощью расположенного в Австралии массива радиоантенн ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder). Поиск в оптическом диапазоне с помощью телескопа VLT определил источник радиовсплеска — безымянную галактику, расположенную на удалении почти 8 млрд световых лет. Это стало сенсацией по целому ряду причин.

Ещё никто не регистрировал FRB (fast radio burst) так далеко. Мощность сигнала также оказалась рекордной и в 3,5 раза превысила ранее зафиксированный максимум. За несколько миллисекунд события в космос была отправлена энергия, эквивалентная сумме всех энергетических выбросов с нашего Солнца за 30 лет.

Согласно одной из теорий, быстрые радиовсплески возникают в процессе «звездотрясений». Испускающая сигнал нейтронная звезда производит его из-за смещений в своей коре, которая испытывает колоссальное давление и оттого наделяет импульс невообразимой энергией. Однако подобные процессы накладывают ограничения на яркость события, а FRB 20220610A многократно превысил все расчётные значения.

Другая теория гласит, что быстрые радиовсплески возникают в процессе столкновения высокоскоростных частиц, выброшенных нейтронными звёздами, с окружающим их веществом в звёздном ветре. Но данные по FRB 20220610A также выходят за рамки этой модели, и учёным есть над чем поломать голову.

Но и это ещё не всё. Быстрый радиовсплеск FRB 20220610A может оказать неоценимую помощь для поиска невидимого обычного вещества во Вселенной — холодных межзвёздных газа и пыли, которые не видны в оптическом диапазоне и плохо фиксируются в других, особенно на огромном от нас удалении.

Разница в спектре свободно летящего сигнала и сигнала, пробивающегося сквозь облака барионного вещества. Источник изображения: ICRAR

Дело в том, что в процессе распространения по Вселенной по мере прохождения облаков пыли и газа, радиосигнал, скажем так, расщепляется. Это похоже на появление радуги в небе, когда свет Солнца преломляется в каплях дождя. Разные длины волн отклоняются на разную величину в процессе прохождения облаков пыли и газа, которые имеют собственный электромагнитный фон и естественным образом воздействуют на электромагнитные волны в быстром радиовсплеске. Для FRB 20220610A разброс оказался нетипичным, хотя ранее подобное уже один раз фиксировалось.

Это означает, что учёным придётся учесть новый фактор при детектировании холодного межзвёздного вещества с помощью FRB. Эта «линейка» оказалась не так проста, как считалось ранее. Но тем важнее учесть все нюансы. Чем точнее будет наша математика, тем больше мы узнаем о мире, в котором живём.

Зонд NASA Juno («Юнона») с успехом продолжает работать даже через много лет после завершения своей основной научной программы по изучению системы Юпитера. Сейчас аппарат совершает манёвры по максимально близкому пролёту к спутнику Юпитера Ио. Это самое вулканически активное тело в Солнечной системе. И мы впервые наблюдаем его с относительно близкого расстояния.

Ио с расстояния 11 тыс. км. Источник изображения: NASA

Зонд «Юнона» произвёл очередное сближение с Ио в минувшие выходные — 15 октября. Камера зонда сделала более дюжины снимков Ио с расстояния в 11 680 км, что в два раза ближе, чем до этого. Это самые чёткие и лучшие снимки спутника со времён миссии Galileo, которая проходила с 1995 по 2003 годы. А Ио достоин особого внимания! Гравитационное воздействие на эту луну самого Юпитера и остальных его ближайших лун настолько велико, что недра Ио находятся в постоянном движении, что сопровождается непрекращающейся вулканической активностью.

Ио на фоне Юпитера

На Ио замечено около 400 вулканов, 150 из которых всегда одновременно активны. На новых снимках ещё до их финальной обработки заметно, по меньшей мере, четыре шлейфа выбросов от вулканической деятельности этой луны. Позже NASA предоставит полученные изображения в красивой обработке. Но даже в первоначальном виде чёткость снимков поражает воображение. А ведь это ещё не всё! В следующие пролёты мимо Ио «Юнона» сблизится с ним до 1500 км, что произойдёт 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года.

Серия снимков Ио во время его пролёта «Юноной» 15 октября 2023 года

В мае 2022 года марсианский зонд NASA InSight зафиксировал мощнейшее за всю историю наблюдений марсотрясение магнитудой 4,7. Для учёных это стало неожиданностью ввиду крайне слабой геологической активности Красной планеты. Причиной толчков могло стать падение крупного небесного тела, поисками которого занялись все находящиеся на орбите Марса космические станции. Результат разведки удивил.

Источник изображений: NASA

Согласно современным представлениям планетологов, которые во многом подтверждены за годы работы автоматической сейсмической станции NASA InSight на Марсе, Красная планета не имеет тектонических плит, что делает её малоактивной с точки зрения геологических процессов. Поэтому зафиксированное 4 мая 2022 года событие S1222a магнитудой 4,7 стало для учёных из ряда вон выходящим — такого от Марса никто не ожидал.

Причиной столь сильных толчков могло стать падение на Марс крупного небесного тела. Датчики InSight за четыре года наблюдений зафиксировали десятки подобных событий и все или почти все они были подтверждены визуальными наблюдениями ударных кратеров, которые фиксировали орбитальные станции. Чтобы вызвать толчки магнитудой почти 5, на Марс должно было упасть что-то действительно большое, которое точно оставило бы свой след на его поверхности.

Группа учёных под руководством планетолога из Великобритании задалась целью отработать версию метеоритного удара в ходе события S1222a. К поиску ударного кратера подключили все находящиеся на орбите Марса автоматические станции: США, ЕС, Китая, Индии и ОАЭ. Это стало выдающимся международным проектом, что ценно само по себе.

Исходя из магнитуды события, ударный кратер должен был быть порядка 300 метров в диаметре, а располагался бы он в южной части Марса недалеко от экватора. Разведка не нашла ничего подобного. Новые снимки предполагаемых районов падения не несли в себе никакой информации о свежих нарушениях поверхности Марса. Это заставляет исключить версию с астероидом или метеоритом и оставляет для рассмотрения только сейсмическую активность самого Марса, с чем учёным придётся смириться.

«Мы по-прежнему считаем, что сегодня на Марсе нет активной тектоники плит, поэтому это событие, скорее всего, было вызвано сбросом напряжения в коре Марса, — поясняют в статье учёные. — Эти напряжения являются результатом миллиардов лет эволюции, включая охлаждение и сжатие различных частей планеты с разной скоростью».

Специалисты пока не понимают механики этих процессов и многое для них неизвестно. Но полученные данные примерно указывают путь, которым надо пройти для раскрытия тайн геологической активности Марса.

В атмосферах далёких миров и даже Земли присутствуют частички силикатов — минералов, в основе которых есть кварц. В чистом виде кристаллы кварца в атмосфере учёным не попадались, пока не был изучен мир экзопланеты WASP-17b на расстоянии 1300 световых лет от Земли. И только наблюдение с помощью инструментов космического телескопа «Джеймс Уэбб» позволило определить, что в облаках WASP-17b рождаются чистейшие кристаллы кварца.

Кварцевая дымка в раскалённой атмосфере на границе света и тьмы в представлении художника. Источник изображения: NASA

Экзопланета WASP-17b — это так называемый горячий экзоюпитер. Её размеры почти в два раза превышают размеры нашего Юпитера, хотя масса оказалась вполовину меньше газового гиганта из Солнечной системы. Тем самым экзопланета WASP-17b стала одной из самых «пухлых» среди обнаруженных учёными экзопланет такого рода. В этом есть большая удача. У экзопланеты достаточно большая атмосфера, чтобы её можно было изучать в мельчайших деталях. Более того, вокруг своей звезды «пухляш» обращается всего за 3,7 суток. Иначе говоря, атмосфера планеты с высокой периодичностью перекрывает свет домашней звезды, что даёт множество данных для оценки её состава.

Поглощение света звезды на определённых длинах волн несёт информацию о химическом составе и размере частиц в её атмосфере. Ранее телескоп «Хаббл» определил, что в атмосфере WASP-17b присутствуют частицы нанометрового размера. Изучение экзопланеты с помощью прибора MIRI «Уэбба» в среднем инфракрасном диапазоне помогло определить размеры этих наночастиц, которые оказались около 10 нм.

«Мы знали из наблюдений Хаббла [космического телескопа], что в атмосфере WASP-17b должны быть аэрозоли — крошечные частицы, составляющие облака или дымку, но мы не ожидали, что они будут состоять из кварца», — сказал в своем заявлении руководитель исследования Дэниел Грант (Daniel Grant) из Бристольского университета (Великобритания).

Блокирование света на длине волны 8,6 мкм говорит о частицах чистого кварца в атмосфере экзопланеты

Секрет появления кристаллов чистого кварца в атмосфере WASP-17b в том, что её атмосфера чрезвычайно разогрета близкой звездой — там около 1500 °C на ночной стороне (экзопланета всегда повернута к нам одной стороной). Высокая температура и давление, в тысячу раз большее, чем на поверхности Земли, заставляет образовываться кристаллы кварца сразу из газовой среды, минуя жидкую фазу. Наблюдения выявляют кварцевую дымку на границе света и тени. Кристаллы вновь испаряются, когда их переносит ветром на солнечную сторону и возникают при атмосферном движении на тёмную сторону экзопланеты.

Астрономы впервые наблюдали тепловое свечение, которое возникло в результате разрушительного столкновения двух планет-гигантов в системе звезды ASASSN-21qj, похожей на наше Солнце. В результате этого столкновения, уничтожившего обе планеты, образовалось множество обломков, а также горячий вращающийся объект, размеры которого потенциально в сотни раз превышают размер Земли.

Источник изображения: Mark Garlick / University of Bristol / PA

«Это было очень эффектно. Энергия столкновения превратила остатки в нечто, напоминающее звезду, более тусклую, чем главная звезда системы, но примерно в семь раз большую по размеру и видимую через всю остальную звёздную систему», — рассказал Мэтью Кенворти (Matthew Kenworthy), один из авторов исследования из Лейденской обсерватории в Нидерландах.

Звезда ASASSN-21qj находится на расстоянии 1800 световых лет от Земли. Интерес к ней у Кенворти появился после того, как в декабре 2021 года было замечено, что звезда потускнела необъяснимым образом. Позднее для наблюдения за этой областью использовался инфракрасный космический телескоп Neowise Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США. В результате было установлено, что за 900 дней до того, как звезда потускнела, телескоп фиксировал устойчивое и продолжительное усиление инфракрасного излучения в этой области.

Источник изображения: Jingyao Dou / University of Bristol / PA

Кенворти отмечает, что изначально он искал нечто совершенно иное. Обнаруженное инфракрасное свечение подсказало учёным, что в окрестностях звезды произошло что-то необычное. После детального анализа полученных от телескопа данных исследователи пришли к выводу, что мощное инфракрасное свечение создаёт новый горячий объект, образовавшийся в результате столкновения двух планет, размер каждой из которых сопоставим с размером Нептуна. По подсчётам учёных, вращающийся объект имел температуру около 700 °С в течение примерно трёх лет. Со временем он остынет и сформирует на орбите ASASSN-21qj новую планету.

«Мы впервые наблюдали послесвечение после такого события. Мы и раньше видели обломки и диски, но никогда не видели послесвечения образовавшегося планетарного тела», — рассказал Саймон Лок (Simon Lock), участник исследования из Бристольского университета.

Астрономы намерены продолжить наблюдение за этой областью, чтобы подтвердить предположение о том, что происходит в звёздной системе. По мнению Кенворти, если пылевое облако продолжит вращаться вокруг звезды, то через 5-10 лет оно сместится в сторону от светила, и астрономы смогут увидеть отражённый от частиц пыли свет звезды с помощью самых мощных наземных телескопов. Также не исключается, что для наблюдения за этой областью может быть задействован наиболее современный космический телескоп NASA Джеймс Уэбб (James Webb Space Telescope).

Космический телескоп «Хаббл» Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США продолжает оставаться источником завораживающих изображений разных объектов. На этот раз он обратил своё внимание на галактику NGC 612, которая в 1,1 трлн раз массивнее нашего Солнца.

Источник изображения: NASA/ESA, A. Barth (University of California), B. Boizelle (Brigham Young University), Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Несмотря на столь внушительное значение, NGC 612 не так велика, как наша галактика Млечный Путь, которая имеет массу примерно в 1,5 трлн раз больше массы Солнца. При этом светило в 333 тыс. раз массивнее Земли. Наблюдаемая телескопом галактика подпадает сразу под несколько классификаций.

Вероятно, наибольший интерес представляет то, что она является активной, т.е. в ней есть сверхмассивная чёрная дыра, питающая центральную область и создающая тем самым невероятно энергичное галактическое сердце. Это сердце выбрасывает струи газа со скоростью, близкой к скорости света. В результате всех этих процессов центральная часть NGC 612 стала настолько яркой, что даже затмевает совокупное свечение звёзд в пределах галактики.

На снимке «Хаббла» отчётливо видна так называемая «центральная выпуклость», а также оранжевые и тёмно-красные области, представляющие собой «галактический диск», где происходит звёздообразование. Выпуклость в центральной части, наличие галактического диска и отсутствие спиральных рукавов указывают на то, что перед нами линзовидная галактика. По мнению учёных, NGC 612 также является сейфертовской галактикой, т.е. она излучает большое количество инфракрасного излучения, несмотря на то, что её можно увидеть в видимом диапазоне. В дополнение к этому NGC 612 может классифицироваться как крайне редкий вид радиоизлучающих неэллиптических галактик. На сегодняшний день астрономы обнаружили только пять радиоизлучающих линзовидных галактик, подобных этой.

Низкоорбитальному спутнику связи BlueWalker 3 удалось сказать новое слово в телекоммуникационной отрасли — с его помощью обычные смартфоны получают возможность использования спутниковой связи. Но он также может положить начало новому поколению аппаратов, создающих намного большее световое загрязнение по сравнению с их более компактными и тусклыми предшественниками.

Источник изображений: ast-science.com

Быстрорастущие группировки спутников связи нового поколения уже стали серьёзной проблемой для астрономических наблюдений. BlueWalker 3 — самый яркий аппарат на околоземной орбите, и учёные опасаются, что это лишь верхушка айсберга. Они предлагают пресечь процесс светового загрязнения спутниками в зародыше, иначе ночное небо может измениться до неузнаваемости, уверен астроном Джереми Треглоун-Рид (Jeremy Tregloan-Reed), доцент чилийского Университета Атакамы и один из авторов новой статьи в научном журнале Nature.

По яркости BlueWalker 3 примерно соответствует Проциону — восьмой по яркости звезде, видимой с Земли. В ночном небе ярче него только Луна, Юпитер, Венера и семь звёзд. Это установили профессиональные астрономы и астрономы-любители из Чили, США, Мексики, Новой Зеландии, Нидерландов и Марокко. Обычно чем спутник крупнее, тем он ярче — это действительно и для BlueWalker 3, площадь антенны которого составляет 64 м². Это крупнейший коммерческий комплекс связи на низкой орбите, и просуществует он недолго, поскольку является прототипом ещё более крупных аппаратов, которые разрабатывает оператор AST SpaceMobile при поддержке AT&T.

Спутники всё чаще устраивают «фотобомбы» для астрономических наблюдений: они затрудняют определение созвездий и увеличивают свечение неба, из-за чего становится труднее разглядеть туманности, пылевые облака и менее яркие объекты. Ребёнок, рождённый сегодня в регионе, где ночью без дополнительного оборудования наблюдаются 250 звёзд, к своему 18-летию сможет разглядеть только 100, предупреждают астрономы. Зато совсем недавно BlueWalker 3 помог совершить звонок со стандартного смартфона без использования наземных вышек сотовой связи. Астрономы надеются, что телекоммуникационная отрасль будет подходить к разработке более ответственно. SpaceX, например, начала покрывать спутники Starlink специальной плёнкой, которая рассеивает свет с Земли.

Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики M87 вращается, в чём учёные убедились после 22 лет наблюдений за этим объектом. Своим джетом она как фехтовальщик мечом описывает в пространстве окружность с размахом до 10 °. И этот «меч» длиною в 5 тыс. световых лет так же смертоносен для всего живого, что попадётся ему на пути, как и оружие в руках опытного бойца.

Вращение чёрной дыры в представлении художника. Источник изображения: Yuzhu Cui et al. 2023, Intouchable Lab@Openverse and Zhejiang Lab

Джет или струя вещества, бьющая из центра сверхмассивной чёрной дыры в галактике M87, был замечен в 1918 году астрономом Хебером Кёртисом (Heber Curtis). Изображение струи впервые получили с помощью орбитального телескопа «Хаббл». Более того, испускающая этот джет чёрная дыра стала первой, изображение которой удалось получить при непосредственном наблюдении за объектом. Точнее, телескоп «Горизонта событий» — сеть из разбросанных по всей Земле радиотелескопов — получил изображение тени этой чёрной дыры или её аккреционного диска, ведь сама дыра за свои пределы ничего не выпускает.

Изображение джета M87, полученное телескопом «Хаббл». Источник изображения: NASA, ESA

«После успешной визуализации чёрной дыры в этой галактике с помощью телескопа Event Horizon Telescope вопрос о том, вращается эта черная дыра или нет, занимал центральное место в умах учёных, — рассказал астрофизик и соавтор исследования Кадзухиро Хада (Kazuhiro Hada) из Национальной астрономической обсерватории Японии. — Теперь ожидание переросло в уверенность. Эта чудовищная чёрная дыра действительно вращается».

Для анализа поведения чёрной дыры M87 учёные проанализировали 170 наблюдений за ней в период с 2000 по 2022 год, проведённые более чем на 200 телескопах. О вращении этой чёрной дыры учёные могли судить только по смене положения её джета. Вращающаяся чёрная дыра искажает пространство-время вокруг себя — происходит так называемое увлечение инерциальных систем отсчёта. Тем самым направление джета и ориентация аккреционного диска изменяются вслед за искажениями пространства-времени. Для внешнего наблюдателя это выглядит как отклонение джета на какой-то угол.

Данные из новой работы. Источник изображения: Nature

Наблюдения помогли определить угол отклонения струи, который составил примерно 10 °. Своё движение джет совершает за 11 лет, после чего цикл начинается снова.

С какой скоростью вращается эта чёрная дыра, масса которой примерно в 6 млрд раз превышает массу Солнца, учёным ещё предстоит выяснить. Большинство чёрных дыр вращается с околосветовой скоростью, но уже обнаружены чёрные дыры, скорость вращения которых может падать до 50 % от скорости света.

Космическая солнечная обсерватория NASA STEREO-A сделала серию снимков кометы Нисимура, которая в сентябре максимально приблизилась к Земле, а потом и к Солнцу. В один из моментов на Солнце произошёл значительный выброс коронарной массы, который оторвал комете хвост. Видео этого редкого события было воссоздано по серии снимков сотрудником обсерватории.

Снимок кометы Нисимура 5 сентября 2023 года телескопом Virtual Telescope Project в Италии. Источник изображения: Gianluca Masi

Комету C/2023 P1 обнаружил японский астроном-любитель Хидео Нисимура (Hideo Nishimura). Произошло это 12 августа, за что комета получила его имя. Последующие расчёты показали, что комета имеет долгопериодическую орбиту длительностью около 430 лет. Поэтому если она переживёт нынешнее сближение с Солнцем, то через несколько сотен лет люди снова смогут увидеть её на небе.

Ближайшей к Земле точки комета Нисимура достигла 12 сентября, пройдя от неё на удалении 125 млн км, что примерно в 500 раз дальше среднего расстояния от Земли до Луны. За несколько дней до этого комета стала хорошо видна у горизонта незадолго до восхода и сразу после захода Солнца, что позволило сделать потрясающие фотографии этого ледяного объекта. На некоторых из них хвост кометы светился зелёным, что объясняется высокой концентрацией дикарбона в летящем за кометой облаке газа и пыли.

К 17 сентября комета достигла минимального расстояния от Солнца или 33 млн км. Она не распалась, что часто бывает при близких сближениях комет со звездой, но определённо получила свою порцию тепла от него, что показали последующие измерения. Более того, 22 сентября на Солнце произошёл мощный выброс коронарной массы, который вошёл в контакт с кометой и оторвал ей хвост. Этот момент показан на кадрах, заснятых обсерваторией NASA. Для кометы это не имело видимых последствий, и хвост со временем восстановился.

Для учёных наблюдать подобное явление — это большая удача, поскольку земная наука ещё не пришла к единому мнению о природе отсоединения кометных хвостов, когда эти объекты приближаются к Солнцу. Это может происходить как от прямого попадания солнечной массы в хвост, так и под воздействием магнитного поля Солнца.

Европейское космическое агентство сообщило, что «охотник за тёмной материей», как неофициально называют космическую обсерваторию «Евклид» (Euclid), к работе пока не готов. Период ввода в эксплуатацию продлён на неопределённое время для решения трёх неожиданно возникших проблем. Они не угрожают проведению миссии, но могут усложнить наблюдения неба.

Источник изображений: ESA

Обсерватория «Евклид» была запущена в начале июня этого года на ракете Falcon 9. К концу июля она добралась к месту базирования — точке Лагранжа L₂ на удалении около 1,5 млн км за Землёй, частично прикрывшись ею как зонтиком от Солнца. На этом хорошие новости закончились. Первые тестовые снимки показали, что на некоторых из них присутствует неожиданная засветка от Солнца. По горячим следам сообщалось, что в свето- и теплоизоляции камер возникла щель, куда могли попадать лучи Солнца.

Как теперь пояснили в ЕКА, засветка происходит от отражения Солнца от распорки двигательной установки (см. фото ниже), что хорошо видно на представленных снимках. Удивительно, как этот момент не учли при проектировании обсерватории. Понадеялись на изоляцию? Но она, как видим, не спасла чувствительные приборы телескопа от порчи засветкой. Этой напасти можно избежать, если в процессе производства снимков ориентировать телескоп с учётом аномалии.

По оценке специалистов, засветка портит около 10 % изображений. Казалось бы, что это немного, но камера обсерватории наводится на новый участок неба каждые 75 минут. За шесть лет работы обсерватории набежит уйма времени на коррекцию, что наверняка сократит срок работы телескопа. В целом миссия обсерватории будет выполнена, но, похоже, с менее желаемым результатом.

Второй неожиданной проблемой стали сбои в системе точного наведения телескопа. Приборы наведения на целевые звёзды в ряде случаев их не находили. Происходило это с тусклыми звёздами, чему мешал, например, свет от ярких галактик. Для решения этой проблемы специалисты миссии переписали программы работы блока наведения на цель и в ближайшее время намерены испытать апгрейд на обсерватории в реальных условиях.

Третьей проблемой снова стало наше Солнце. Датчики камер телескопа защищены от высокоэнергетических частиц и космических лучей. Но на ряде тестовых снимков «Евклида» образовались засветки от попадания таких частиц. Всему виной растущая активность нашей звезды, заявили учёные. На Солнце происходит всё больше и больше вспышек, как и растёт их сила, что начинает сильнее и чаще бомбардировать датчики обсерватории. Прогнозируется, что высокоэнергетические частицы испортят не больше 3 % снимков. В принципе, при наличии критического уровня засветки от частиц испорченные изображения участков неба можно будет переснять, а также убрать из обработки засвеченные пиксели. Неприятно, но работать можно. Спутники Starlink создают больше похожих проблем для наблюдений с Земли, и ничего.

Обсерватория «Евклид» должна проработать шесть лет. За это время она сделает снимки 30 % неба, меняя кадр каждые 75 минут. Это будет колоссальный объём данных, который будет касаться, в первую очередь, картографирования и классификации галактик на глубину до 10 млрд лет. Точное определение положения галактик в пространстве-времени позволит ещё точнее измерить скорость расширения Вселенной и массу вещества в ней, включая неуловимую тёмную материю.

В мае 2023 года японский астроном-любитель Коити Итагаки (Kōichi Itagaki) обнаружил сверхновую, которая родилась всего за пару часов до этого. Столь раннее обнаружение объекта позволило астрономам проследить за первыми часами и сутками эволюции взорвавшейся звезды, и это оказалось бесценным — сверхновая повела себя совсем не так, как это предписывала стандартная теория эволюции звёзд.

Источник изображения: Melissa Weiss/CfA

Сверхновая SN 2023ixf находится сравнительно недалеко от нас — на удалении 20 млн световых лет в галактике Вертушка (Pinwheel) в созвездии Большая Медведица. Это делает её удобным объектом для наблюдения, и сообщение о её появлении сразу же запустило процесс наблюдения во всех доступных диапазонах от оптического до микроволнового. Учёным редко выпадает такая удача — следить за процессами в сверхновой почти с самого их начала. Сверхновая SN 2023ixf такую возможность предоставила.

По всем признакам SN 2023ixf относится к сверхновым II типа или к сверхновым с коллапсирующим ядром. Такие сверхновые служат основным источником вещества во Вселенной, а также могут образовывать нейтронные звёзды и чёрные дыры. Масса звёзд до взрыва должна быть не меньше 8 и не более 50 солнечных масс. Перед взрывом ядро звезды под своим весом сжимается и происходит взрыв. Когда через несколько часов после этого ударная волна от взрыва достигает внешнего края оболочки звезды, возникает мощнейшая вспышка в видимом и других диапазонах, но в случае SN 2023ixf вспышка возникла с существенной задержкой.

Как показало дополнительное исследование, ударная волна от взорвавшегося ядра сверхновой встретила неожиданное сопротивление в виде массы вещества на своём пути. Анализ излучения звезды в целом спектре диапазонов позволил реконструировать последовательность событий. Оказалось, что красный гигант ещё за год до своего превращения в сверхновую сбросил с себя вещество в объёме одной солнечной массы. Именно это вещество затормозило прохождение фронта ударной волны от коллапсирующего ядра.

Изображение сверхновой через месяц после взрыва. Источник изображения: S. Gomez/STScI

Подобной потери массы звездой перед её превращением в сверхновую астрономы ещё не наблюдали, поэтому поведение SN 2023ixf стало для них сюрпризом. Также стало очевидно, что в наших знаниях об эволюции звёзд, образующих сверхновые II типа, имеются пробелы. Дальнейшее наблюдение за SN 2023ixf и поиск похожих событий дадут земной науке пищу для лучшего понимания таких явлений.

Несмотря на бесконечность космических расстояний, разбросанные по Вселенной галактики не являются изолированными островками вещества. С самого рождения Вселенной между скоплениями материи тянутся нити из тёмного и обычного вещества, соединяя всё и вся единой сетью космической паутины. До сих пор такие нити наблюдались только вблизи «вселенских фонарей» — квазаров. Но теперь у учёных появился инструмент для обнаружения нитей в любом месте Вселенной.

Реконструкция космической паутины в объёме пространства. Источник изображения: Caltech/R. Hurt/IPAC

Астрофизик Кристофер Мартин (Christopher Martin) из Калифорнийского технологического института разработал методику и инструмент для непосредственного получения изображений космической паутины даже в неосвещённых уголках Вселенной, например, на ранних этапах её эволюции, когда звёзд и галактик было мало и, следовательно, было мало излучения, которое могло бы подсветить нити космической паутины. Между тем, эти нити тянутся из прошлого и трансформируются, являясь проводником вещества во Вселенной и инструментом её эволюции.

Считается, что около 60 % первичного водорода, рождённого после Большого взрыва, сосредоточено в нитях космической паутины. Они абсорбируют водород из межгалактической среды и переносят его в галактики для стимулирования в них звёздообразования. Картографирование этих маршрутов много расскажет об эволюции Вселенной в прошлом и позволит моделировать её будущее развитие. Но для этого пришлось решить одну проблему: холодные атомы водорода в межгалактической среде — это крайне слабый источник излучения, который практически невозможно было регистрировать приборами на Земле.

Последовательное детектирование космической паутины. Источник изображения: Nature Astronomy

Исследователь из Калтеха в 2019 году провёл моделирование и понял, каким образом он может обнаруживать космическую паутину даже в самых тёмных уголках Вселенной. Регистрация излучения водорода велась по линии Лайман-альфа, а фоновое излучение, которое не позволяло детектировать полезный сигнал, вычиталось в процессе сравнения сигналов с разных участков неба. Фактически сумматор выступал фильтром полезного сигнала. Так у телескопа им. Кека на Гавайях появился прибор Keck Cosmic Web Imager (KCWI).

Прибор учитывает смещение света в красный диапазон спектра, что позволяет следить за изменениями космической паутины во времени, а не только в пространстве. На основе проделанных наблюдений учёный построил реальную 3D-модель эволюции космической паутины в той области пространства, где она никогда ничем не была подсвечена — в период от 12 до 10 млрд лет назад. И это правильное решение — начинать распутывать клубок эволюции Вселенной с того момента, когда нитей было сравнительно мало.

«Мы очень рады, — сказал один из коллег астрофизика по институту, — что этот новый инструмент поможет нам узнать о более отдалённых нитях и об эпохе формирования первых звёзд и чёрных дыр».

В следующем месяце пройдут кольцеобразное затмение Солнца и частичное затмение Луны, наблюдать их можно будет 14 и 28 октября соответственно. Жители России смогут увидеть частичное затмение Луны. Об этом пишет информационное агентство ТАСС со ссылкой на данные пресс-службы Московского планетария.

Источник изображения: Pixabay

Солнечное затмение, при котором вокруг Луны, закрывшей небесное светило, будет образована огненная корона, ожидается 14 октября с 18:05 до 23:55 мск. Максимальная фаза составит 0,95, а наблюдать её можно будет в 21:00 мск. «Затмение в разных фазах будет наблюдаться на территории Северной и Южной Америки, а также в акваториях Тихого и Атлантического океанов. В России его видно не будет», — сообщил представитель планетария.

Частичное лунное затмение пройдёт 28 октября с 22:36 до 23:53 мск и его можно будет увидеть с территории России. Спутник нашей планеты пройдёт через северную часть тени Земли. Наибольшая фаза затмения составит 0,12 и произойдёт в 23:13 мск. «Лунное затмение будет видно везде, где в это время будет ночь. Жители России и стран СНГ (за исключением самых восточных районов) увидят все фазы затмения. Из Москвы оно видно в южной части неба», — пояснил представитель планетария. Там также отметили, что лунное затмение можно будет наблюдать с территории Европы, Азии, Австралии, Африки, Северной и части Южной Америки, из Тихого, Атлантического, Индийского океанов, Арктики и Антарктиды.