Коричневые карлики или «несостоявшиеся звёзды», как их иногда называют за неспособность запустить термоядерную реакцию синтеза гелия из водорода, изучены достаточно хорошо, но продолжают преподносить сюрпризы. Последнее открытие в этой области астрономии не стало исключением. Учёные не только обнаружили самые маленькие коричневые карлики в истории наблюдений, но также выявили неизвестные ранее особенности в их составе.

Относительные размеры Солнца, самой маленькой звезды, коричневого карлика, Юпитера и Земли. Источник изображения: NASA

Девять новых кандидатов в коричневые карлики были обнаружены примерно в 1000 световых лет от Земли среди молодых звёзд в скоплении IC 348 в молекулярном облаке Персея. Эта находка может помочь лучше определить границу между крупными планетами и маленькими коричневыми карликами, а также между большими коричневыми карликами и маленькими звездами.

«Новые коричневые карлики — это самые маломассивные из известных коричневых карликов, — сказал ведущий исследователь Кевин Луман (Kevin Luhman) из Университета штата Пенсильвания. — Они накладывают новое ограничение на минимальную массу, при которой существуют коричневые карлики».

«Кроме того, у одного из коричневых карликов, масса которого составляет около двух масс Юпитера, есть признаки наличия диска из газа и пыли, что указывает на то, что у него может быть сырьё для формирования планет, — продолжил учёный. — Таким образом, возможно существование планетных систем, в которых центральное “солнце” имеет лишь в два раза большую массу, чем у Юпитера».

Сегодня считается, что масса коричневых карликов составляет от 13 до 60 масс Юпитера, или от 0,013 до 0,08 массы Солнца. Новое открытие — два коричневых карлика с массой, примерно в два раза превышающей массу Юпитера, или примерно в 0,002 от массы Солнца, радикально расширяет установленный диапазон масс.

Данное открытие было сделано с помощью космической инфракрасной обсерватории имени Джеймса Уэбба. Учёные также использовали спектральные приборы обсерватории для определения состава атмосферы объектов и были удивлены ещё раз. Коричневые карлики не обнаружили своего привычного спутника — метана, но продемонстрировали наличие углеводорода, соединение которого не смогли определить. И первое, и второе — это загадка, с которой наука ранее не сталкивалась при изучении коричневых карликов. Подобный углеводород ранее был обнаружен в атмосфере Сатурна и его крупнейшего спутника Титана.

«Присутствие неопознанного углеводорода, отличного от метана, совершенно неожиданно и необъяснимо, — говорят учёные. — Из-за присутствия этого углеводорода мы предложили новый спектральный класс (H), определяемый наличием этого вещества».

Учёные продолжат изучать остальных кандидатов в коричневые карлики в скоплении звёзд IC 348. Два из этих кандидатов могут иметь массу, сравнимую с массой Юпитера, что ещё раз указывает на необходимость пересмотра нашего представления о диапазоне масс коричневых карликов. Чувствительность «Уэбба» допускает обнаружение этих объектов с массой менее массы Юпитера, что стало бы и вовсе удивительным открытием.

Коллаборация Cosmic Evolution Survey (COSMOS) выложила в открытый доступ наиболее полный на сегодняшний день обзор Вселенной с помощью приборов космической инфракрасной обсерватории имени Джеймса Уэбба. Онлайн-каталог оснащён интерактивным просмотрщиком для широкого круга пользователей и содержит файлы для просмотра специалистами и любителями в специальных программах для научной работы.

Источник изображений: NASA

База с возможностью поиска содержит изображения около 800 000 галактик. Для дополнительного изучения отдельно представлены снимки в ближнем (NIRCam) и среднем (MIRI) инфракрасных диапазонах. Описания включают полный фотометрический каталог и другие специальные данные, которые можно использовать для научных исследований. Никаких денег за информацию составители каталога не берут. Базой может воспользоваться любой желающий.

Это первый релиз каталога COSMOS по наблюдениям с телескопа «Уэбб». Исследование охватывает 0,54 градуса неба с помощью NIRCam (камеры для получения изображений в ближнем инфракрасном диапазоне) — это «примерно площадь трёх полных лун», и 0,2 квадратных градуса с помощью MIRI (камеры для получения изображений в среднем инфракрасном диапазоне). Насладиться снимками Вселенной можно по ссылке без необходимости регистрироваться на сайте.

В апреле этого года вышла вторая работа учёных с факультета астрономии Кембриджского университета (University of Cambridge) по вопросу обнаружения признаков биологической активности на экзопланете K2-18b в 124 световых годах от Земли. Исследователи продолжают настаивать на открытии органических молекул, с высокой вероятностью указывающих на их биологическое происхождение. Коллеги категорически не согласны с этим, но британцы не сдаются.

Художественное представление далёкого обитаемого мира. Источник изображения: University of Cambridge

Согласно работе астрономов из Кембриджа, в атмосфере экзопланеты K2-18b обнаружены молекулы диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS). На Земле эти соединения производятся в ходе метаболизма планктона и ряда бактерий. Предполагается, что DMS и DMDS не возникают в процессах неорганической химии. К тому же, планета K2-18b считается покрытой глобальным океаном и находится в зоне обитаемости местной звезды — красного карлика. Наличие жидкой воды на планете K2-18b, хотя она размерами значительно превосходит Землю и в несколько меньше Нептуна, повышает шансы на возникновение там жизни, какую мы знаем по нашей планете.

Достоверность открытия молекул DMS и DMDS в атмосфере K2-18b составляет три сигма, тогда как для гарантированного открытия требуется статистическая достоверность пять сигма. Несмотря на это, учёные из Великобритании продолжают настаивать на самой высокой вероятности обнаружения инопланетной жизни на K2-18b за всю историю наблюдений. Два научных коллектива из США проанализировали прошлую и новую статьи команды из Кембриджа и представили веские аргументы не согласиться с ними.

В основной работе по поискам биосигнатур в атмосфере K2-18b астрономы использовали данные с космической обсерватории им. Джеймса Уэбба. Команда учёных из Чикагского университета отметила, что британцы использовали только один датчик для наблюдений, хотя обсерватория имеет три датчика в разных диапазонах волн. Проанализировав все доступные данные по K2-18b, астрономы из США заявили, что британская команда использовала крайне зашумлённый и выборочный сигнал. Шум может искажать наблюдения и вносить неопределённость в данные, поясняют учёные, а сигнал слишком слабый, чтобы говорить о его высокой достоверности.

Более того, диметилсульфид как производная от связей водорода и углерода способен поглощать свет на разных длинах волн, что не позволяет однозначно определить этот газ в спектре. А поскольку вся органика невозможна без водородно-углеродных связей, то таких молекул миллионы и выделить среди них две конкретных — это почти невозможный труд без веских на то оснований, особенно в свете сильного шума в данных. Учёные из Великобритании буквально вцепились в две из них, отстаивая своё открытие на зыбкой почве натяжек и предположений.

Также учёные заметили, что температура в верхних слоях атмосферы экзопланеты K2-18b в работе 2023 года определена в диапазоне -23,15–26,85 ℃, а в работе 2025 года уже на уровне 148,85 ℃. Это не самые лучшие климатические условия для биологической жизни, особенно с учётом того, что на поверхности и в глубинах океана температура будет ещё выше. Кстати, ещё одна работа показывает, что отражательная способность атмосферы K2-18b настолько низкая, что излучение близкой звезды давно испарило бы с её поверхности глобальный океан.

В конечном итоге астрономы из Чикагского университета не нашли веских доказательств в пользу вероятного обнаружения биосигнатур в атмосфере K2-18b, о чём выпустили собственную статью.

К похожему выводу пришли учёные с факультета астрономии Мэрилендского университета в Колледж-Парке. Они проанализировали модели коллег из Кембриджа, на основании которых те идентифицировали молекулы. Проведя собственный анализ на расширенном наборе данных исследователи обнаружили, что доказательства обнаружения диметилсульфида или диметилдисульфида в атмосфере K2-18b «просто исчезли».

«Мы никогда не достигали такого уровня доказательности ни в одном из наших исследований, — настаивают учёные из Кембриджа. — В двух наших предыдущих исследованиях (2023 и 2025 годов) мы обнаружили доказательства на уровне 3 сигм или ниже. Мы называем это умеренными доказательствами или намёками, но не убедительным обнаружением. Мы согласны с утверждением коллег, которое согласуется с нашим исследованием, и мы подробно обсуждали необходимость более убедительных доказательств в нашем исследовании и публикациях».

В ответ на претензии коллег, учёные из Кембриджа написали ещё одну статью, расширив поиск на K2-18b до 650 типов молекул. Новая работа отправлена на рецензирование.

Сегодня на официальном сайте STScI (Space Telescope Science Institute) были опубликованы снимки полярного сияния на Юпитере, сделанные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST). Аналогично северному сиянию на Земле, это явление возникает, когда высокоэнергетические частицы солнечного ветра достигают верхних слоёв атмосферы планеты и притягиваются к её полюсам магнитным полем планеты.

Источник изображений: Space Telescope Science Institute

Однако у полярных сияний Юпитера есть и другой механизм формирования. Согласно заявлению команды JWST, частицы, выбрасываемые вулканами спутника Юпитера Ио, могут участвовать в том же процессе. Ещё одно отличие полярных сияний Юпитера — их яркость: они светятся в сотни раз интенсивнее, чем северное сияние на Земле.

«Мы хотели увидеть, как меняются полярные сияния [Юпитера], ожидая, что они будут медленно появляться и исчезать, возможно, в течение четверти часа или около того. — рассказал астроном Джонатан Николс (Jonathan Nichols) из Университета Лестера. — Вместо этого мы наблюдали, как вся область полярных сияний шипела и взрывалась светом, иногда меняющимся на секунду».

Команда Николса использовала камеру ближнего инфракрасного диапазона JWST совместно с ультрафиолетовыми датчиками телескопа «Хаббл», чтобы получить грандиозные детализированные изображения полярных сияний Юпитера.

Ранее с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» впервые были получены снимки неуловимых полярных сияний на далёкой восьмой планете — Нептуне.

Многие загадки далёких миров невозможно разгадать без знаний об их геологическом строении. К сегодняшнему дню наука далеко продвинулась в изучении недр Земли и даже других планет Солнечной системы. На очереди — геология инопланетных миров, в чём, что удивительно, может помочь космическая обсерватория «Джеймс Уэбб».

Художественное представление столкновения планет. Источник изображения: NASA/SOFIA/Lynette Cook

Информацию о строении Луны и Марса учёные получили благодаря изучению сейсмической активности на этих небесных телах. На Луне датчики устанавливали во время миссий «Аполлон» 60 лет назад, а на Марсе работала станция NASA InSight. Датчики фиксировали сейсмические волны от ударов метеоритов, и по их распространению можно было судить о строении и плотности недр. Экзопланеты недоступны для таких экспериментов, но они также переживают столкновения, особенно мощные, которые можно обнаружить даже за десятки и сотни световых лет.

Очевидно, что в молодых звёздных системах столкновения происходят особенно часто. Как это было в Солнечной системе 4 млрд лет назад, можно судить по поверхности Луны — на ней буквально нет «живого» места. Вероятны также столкновения планет-гигантов, после которых сейсмические волны могут долго прокатываться по их недрам и поверхности. Учёные решили ответить на два вопроса: действительно ли гигантские столкновения вызывают долгоживущие сейсмические волны и могут ли «Джеймс Уэбб» или будущие обсерватории зафиксировать их?

Для решения задачи исследователи провели моделирование столкновения двух планет-гигантов: молодой и старой. Данные о молодой планете были получены в результате наблюдений за суперюпитером из системы Беты Живописца, находящейся на расстоянии примерно 63,4 светового года от Земли. Возраст этой планеты — около 20 млн лет, масса — около 13 масс Юпитера. В роли старой планеты выступил прообраз нашего Нептуна с массой около 17 масс Земли.

Моделирование показало, что после столкновения у более массивного тела сейсмическая активность может не затухать миллионы лет: от 9 до 18 млн лет, что сопоставимо с возрастом самой экзопланеты. Иными словами, серьёзные столкновения, вероятность которых в молодых системах очень высока, создают достаточно продолжительные сейсмические колебания.

Наконец, сейсмические волны от столкновений планетарного масштаба вызывают изменения в характере излучения экзопланеты, которые обсерватория «Джеймс Уэбб» способна зафиксировать фотометрически. По интенсивности и распределению «окраски» экзопланеты можно определить наличие сейсмических волн и, в конечном итоге, получить примерное представление о плотности и составе ядер экзопланет у далёких звёзд.

Этот метод также может помочь в обнаружении гравитационного воздействия звёзд на ближайшие экзопланеты, особенно если те движутся по сильно вытянутым орбитам. Это даст возможность заглянуть и в их недра. Именно благодаря гравиметрическим измерениям Сатурна зондом «Кассини» учёные смогли узнать больше о его внутреннем строении. «Джеймс Уэбб» способен провернуть нечто подобное с далёкими экзопланетами, фактически приобретя вторую специальность — геолога.

Чувствительности датчиков телескопа «Джеймс Уэбб» должно хватить для обнаружения очень холодных космических объектов с температурой до −198,15 °C. До недавнего времени самой холодной из обнаруженных экзопланет считалась Эпсилон Инди Ab с температурой 2 °C. Теперь список этих удивительных рекордсменок возглавила экзопланета WD 1856+534 b, температура атмосферы которой составляет −87 °C. Это делает её очень похожей на наши Юпитер и Сатурн — и это важно.

Художественное представление системы WD 1856+534 b. Источник изображения: NASA

Вопрос о повторяемости условий, необходимых для появления жизни в иных мирах, заставляет искать системы и экзопланеты, похожие на нашу Солнечную систему. Атмосферы Юпитера и Сатурна, например, охлаждены более чем на −100 °C. Учёные ещё не находили настолько холодные экзопланеты. Новое открытие — это шаг в этом направлении, позволяющий экстраполировать условия Солнечной системы на другие уголки Вселенной.

«Это редкая возможность рассмотреть нашу Солнечную систему в более широком галактическом контексте», — говорят исследователи. Но это лишь один аспект работы — есть и другие, не менее важные.

В частности, экзопланета WD 1856+534 b вращается вокруг белого карлика с периодом 1,4 дня (система находится на расстоянии 80 световых лет от Земли). Белый карлик — это останки звезды, похожей на наше Солнце. Экзопланета WD 1856+534 b примерно в семь раз больше своей звезды. Наличие стадии белого карлика означает, что экзопланета пережила смерть своей хозяйки — стадию красного гиганта и сброс оболочки. Это ценная информация для моделирования эволюции звёздных систем.

Другим немаловажным открытием стало то, что экзопланета, по-видимому, каким-то образом сменила свою первоначальную орбиту, что ещё предстоит объяснить. Смена орбиты экзопланетой важна также в контексте того, что она может оказаться в зоне обитаемости звезды — а это даёт шанс на появление жизни, известной нам по примеру Земли.

«Это убедительное доказательство того, что планеты могут не только пережить близкую смерть своей звезды, но и переместиться на орбиты, где, как мы раньше предполагали, они не могут существовать, — говорят исследователи. — Это захватывающий процесс, и это подтверждение даёт нам первое наблюдаемое свидетельство того, что такое действительно возможно».

Учёные обнаружили планету, орбита которой настолько приближена к звезде, что небесное тело буквально сгорает, оставляя за собой пылающий след из расплавленной породы — словно комета из лавы. Планета, получившая обозначение BD+05 4868 Ab, расположена примерно в 140 световых годах от Земли, в созвездии Пегаса, и совершает оборот вокруг своей звезды всего за 30,5 часа. Поверхность планеты разогрета до 1600 °C, и с каждым оборотом она теряет массу, сопоставимую с массой Эвереста.

Иллюстративное изображение сгорающей планеты / Источник изображения: MIT

Этот «эпический распад», по словам астрономов, может занять от одного до двух миллионов лет. Из более чем 6000 обнаруженных экзопланет учёные выявили лишь три подобных обречённых небесных тела, погибающих в пламени своих звёзд, каждое из которых оставляет за собой характерный кометоподобный хвост из магмы и обломков. Однако BD+05 4868 Ab выделяется среди них рекордной длиной своего хвоста.

«Протяжённость хвоста колоссальна — он простирается на 9 миллионов километров, или примерно на половину всей орбиты планеты, — сообщил учёный из Института астрофизики и космических исследований Массачусетского технологического института Марк Хон (Marc Hon). — Это означает, что её испарение является самым катастрофическим, и она исчезнет гораздо быстрее, чем другие планеты».

Поскольку BD+05 4868 Ab вращается опасно близко к своей звезде, её транзит (снижение яркости звезды, происходящее, когда планета проходит перед ней) выглядит особенно ярким и отчётливым. Планета была обнаружена с помощью обсерватории NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), которая сканирует ближайшие звёзды на предмет периодических спадов яркости.

«Форма транзита типична для кометы с длинным хвостом, — объяснил Хон. — За исключением того, что вряд ли этот хвост содержит летучие газы и лёд, как у настоящей кометы – они не выжили бы в такой непосредственной близости от звезды-хозяина. Однако минеральные зерна, испаряющиеся с поверхности планеты, могут сохраняться достаточно долго, чтобы сформировать характерный хвост».

Благодаря своему рекордному хвосту BD+05 4868 Ab является идеальной целью для космического телескопа «Джеймс Уэбб», способного улавливать едва заметные изменения в спектре звёздного света, чтобы определить химический состав испаряющейся породы. Это даёт возможность наблюдать за распадом планеты в реальном времени и изучать её химический состав.

По словам астрономов, планета обречена на гибель из-за своей малой массы. Её размер находится примерно между Меркурием и Луной, поэтому она обладает очень слабой гравитацией, которая постоянно уменьшается из-за продолжающейся потери массы. Это необратимый процесс, который со временем будет только усугубляться.

В ближайшее время учёные планируют продолжить наблюдение за планетой BD+05 4868 Ab с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». «Это будет уникальная возможность напрямую измерить внутренний состав каменистой планеты, что может многое рассказать нам о разнообразии и потенциальной обитаемости планет земной группы за пределами нашей Солнечной системы», — пояснил Хон.

Сенсационная новость о получении самых убедительных доказательств обнаружения биологической жизни на экзопланете K2-18b стала одной из самых обсуждаемых в свежей прессе. «Джеймс Уэбб» обнаружил в спектре K2-18b две молекулы, которые на Земле вырабатываются исключительно живыми организмами — планктоном и некоторыми бактериями. Это лучший из известных нам биомаркеров инопланетной жизни. Но, как всегда, всё не так однозначно.

Художественное представление далёкого обитаемого мира. Источник изображения: University of Cambridge

Об открытии молекул диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS) в атмосфере экзопланеты K2-18b, удалённой от Земли на 124 световых года, сообщила группа учёных с факультета астрономии Кембриджского университета (University of Cambridge). Год назад «Уэбб» уже собирал данные по этим веществам в атмосфере K2-18b, но тогда они были крайне неубедительными.

Новые наблюдения за планетой позволили собрать гораздо больше информации, благодаря чему достоверность открытия приблизилась к трём сигма (вероятность ошибки составляет 0,3 %). Этого недостаточно для безоговорочного подтверждения результата (для этого необходим уровень статистической значимости в пять сигма), но уже достаточно, чтобы всерьёз задуматься об открытии.

Планета K2-18b — это суперземля или субнептун. Она примерно в 2,5 раза больше Земли. Более того, существует вероятность, что это газовый гигант типа нашего Юпитера. Планета вращается вокруг звезды-красного карлика в зоне обитаемости или рядом с ней, что допускает наличие жидкой воды. Пока всё согласуется с выводами британских учёных. Атмосфера планеты состоит преимущественно из водорода и не содержит признаков газообразного аммиака. Такое вполне возможно, если на планете существует глобальный океан, поглощающий аммиак. Кроме того, обилие воды — это благоприятная среда для возникновения биологической жизни.

Проблема заключается в том, что аммиак из атмосферы может также поглощаться океаном жидкой магмы. В таком случае о жизни на поверхности планеты не стоит даже мечтать. Учёные не располагают данными о температуре поверхности K2-18b. Следует также учитывать близость экзопланеты к своей звезде (а как иначе её обнаружила бы обсерватория «Кеплер» на основе транзитной фотометрии?). Даже водный океан мог бы испариться с поверхности K2-18b, если бы значительная часть энергии звезды достигала её поверхности.

Другая свежая работа говорит, что отражательная способность атмосферы K2-18b очень низкая, а облачный слой на этой экзопланете не способен отразить значительную часть падающей на неё энергии. Моделирование демонстрирует, что океан на K2-18b не мог сохраниться и уже давно был испарён звездой. Так что новости об обитаемости экзопланеты K2-18b сильно преувеличены.

Впрочем, жизнь теоретически может существовать в верхних слоях атмосферы. Подобные сценарии время от времени обсуждаются применительно к Венере, на поверхности которой плавится свинец, но высоко над ней, возможно, обитают микроорганизмы. Таким же образом биологическая жизнь на K2-18b могла бы существовать высоко над её поверхностью. Встретить разумных братьев по разуму — заманчиво, но, похоже, не в случае с K2-18b.

Легендарную фразу Галилео Галилея «И всё-таки она вертится!», якобы сказанную после суда инквизиции над ним за опровержение геоцентрической модели Солнечной системы, возможно, вскоре можно будет применить ко всей Вселенной. Признаки её вращения уже выявлялись учёными, а новая работа стала первым шагом к моделированию этого явления.

Снимок земного неба с длительной экспозицией. Источник изображения: KPNO/NOIRLab

Ранее уже публиковались работы, заставляющие задуматься о возможном вращении всего нашего мироздания. В частности, в феврале 2025 года по результатам наблюдений обсерватории «Джеймс Уэбб» было проведено исследование, которое показало резкий дисбаланс в направлениях вращения галактик в ранней Вселенной. В случае невращающейся Вселенной чисто статистически направления вращения галактик должны были бы распределяться примерно поровну. На практике оказалось, что около 75 % галактик вращается в одном направлении, а около 25 % — в другом. Млечный Путь, кстати, входит в те самые 25 % «неправильно» вращающихся галактик.

Преобладание одного направления вращения галактик может указывать на то, что вещество в пространстве до образования звёзд и галактик уже вращалось — и с предельно возможной скоростью, что также задало импульс вращения более сложной материи, появившейся во Вселенной. Но даже за 13,8 млрд лет своего существования Вселенная не успела совершить и одного полного оборота. На это могут уйти триллионы лет.

Строго говоря, в новой работе учёные не пытались создать максимально полную модель вращающейся Вселенной. Эта задача будет решаться на следующих этапах исследований. Пока они лишь продемонстрировали влияние вращения Вселенной на постоянную Хаббла — величину, характеризующую скорость её расширения, которая остаётся одной из главных загадок современной космологии. Точнее, с помощью гипотезы о вращающейся Вселенной учёные попытались объяснить так называемую «напряжённость Хаббла» — расхождение между скоростью расширения Вселенной в раннюю эпоху и в современную.

Кривой показано изменение постоянной Хаббла в случае вращающейся Вселенной. Источник изображения: MNRAS 2025

Моделирование блестяще справилось с поставленной задачей. Если Вселенная действительно вращается, это может объяснить, почему скорость её расширения в первые миллионы лет была немного ниже, чем та, что наблюдается сегодня. Более того, модель вращающейся Вселенной остаётся непротиворечивой с другими космологическими моделями её развития. Исследователи обещают создать более точную модель, чтобы в дальнейшем искать подтверждение гипотезы о вращении во всём массиве астрономических наблюдений.

Ожидалось, что в ранней Вселенной будут лишь молодые и активные галактики, но новые наблюдения это опровергли. Инфракрасная космическая обсерватория имени Джеймса Уэбба обнаружила в первый миллиард лет после Большого взрыва неожиданно много умирающих галактик, в которых перестали рождаться новые звёзды. Разница между теорией и наблюдениями потрясла учёных, что вынуждает пересмотреть представления об эволюции Вселенной.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Задачей поиска умирающих или спящих галактик (quiescent galaxies), в частности, занимались учёные в рамках европейской широкомасштабной программы RUBIES («Красные неизвестные: яркий инфракрасный внегалактический обзор»), которая опиралась на данные прибора NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб». Программа позволила собрать спектроскопические наблюдения нескольких тысяч галактик, включая сотни недавно открытых «Уэббом» объектов.

Анализ спектров показал, что в первый миллиард лет после Большого взрыва фактическое количество умирающих галактик было в 100 раз больше теоретических предсказаний, а это повод задуматься о верности существующих теорий об эволюции звёзд, галактик и Вселенной. Судя по всему, земная наука неверно оценивает влияние звёздного ветра и активности чёрных дыр на процессы звездообразования в первых галактиках. Всё это способно намного раньше остановить рождение новых звёзд и привести галактики к угасанию.

В данных «Уэбба» сотрудники Женевского университета (UNIGE), возглавляющие программу RUBIES, обнаружили рекордсменку — самую древнюю из угасших галактик. Это объект RUBIES-UDS-QG-z7, который выглядит умершим уже через 700 млн лет после Большого взрыва (красное смещение 7,29). Моделирование на основании полученных «Уэббом» данных показало, что галактика сформировала звёздную массу свыше 10 млрд солнечных масс в течение первых 600 млн лет после Большого взрыва и затем быстро прекратила процесс звездообразования.

Спектр далёкой угасшей галактики — по центру изображения. Источник изображения: NASA

Сделанное открытие наводит на ещё одно важное заключение. Галактика RUBIES-UDS-QG-z7 имеет небольшой размер — всего около 650 световых лет — при этом сохраняет высокую плотность звёздной массы, сопоставимую с центральными областями современных галактик. Учёные предполагают, что угасшие ещё в ранней Вселенной галактики могли стать ядрами массивных галактик последующих эпох, включая нашу. Это ещё один повод пересмотреть представления о настоящей эволюции Вселенной, которую земная наука, похоже, до сих пор понимала не совсем верно.

Для оценки степени опасности недавно открытого астероида 2024 YR4 в NASA воспользовались самым совершенным инструментом агентства — космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Ранее за астероидом 2024 YR4 следили наземные телескопы, включая самый мощный из них — Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории. Привлечение к наблюдениям «Уэбба» позволило снизить степень опасности объекта — астероид оказался меньшего размера, чем опасались учёные.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Согласно первым оценкам, размеры 2024 YR4 могли составлять 40–90 м в поперечнике. На это указывали данные о яркости астероида в солнечном свете. «Джеймс Уэбб» оценил размеры астероида по его инфракрасному излучению, что принесло более точный результат. Оказалось, что размеры 2024 YR4 составляют 53–67 м, что приблизительно равно десятиэтажному дому. Сейчас астероид отдаляется от Земли, но «Уэбб» ещё раз посмотрит ему вслед в мае этого года. Этот совершенный инструмент оказался совершенным во всём: он смог не только заглянуть в глубины Вселенной, но и помочь лучше разобраться с событиями в нашей родной системе.

Жёлтым цветом показано вероятное прохождение астероида рядом с орбитой Луны. Источник изображения: NASA

Эксперты Центра изучения околоземных объектов NASA в Лаборатории реактивного движения агентства обновили данные о вероятности столкновения 2024 YR4 с Луной 22 декабря 2032 года. Предыдущая оценка, сделанная в феврале, говорила о вероятности столкновения на уровне 1,7 %. На основе наблюдений «Уэбба» и наземных телескопов вероятность столкновения повышена до 3,8 %. Астероид по-прежнему остаётся самым опасным в истории наблюдений, но только не для Земли, а для Луны. Однако даже если он врежется в наш спутник, это не приведёт к изменению его орбиты, успокаивают в NASA.

Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» помогла сделать новое и совершенно неожиданное открытие — она зафиксировала свет от галактики в ранней Вселенной, который, согласно всем известным нам законам, не должен был попасть на её датчики. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на ранние этапы эволюции звёзд и галактик во Вселенной, что должно оказать критическое влияние на научное понимание этих процессов.

Источник изображений: NASA

Опубликованная в журнале Nature работа посвящена анализу галактики JADES-GS-z13-1. Этот объект был обнаружен «Уэббом» через 330 млн лет после Большого взрыва. Это было время, когда видимый свет (от первых звёзд и галактик) ещё с трудом распространялся по Вселенной. До появления прозрачной Вселенной с чрезвычайно разреженным молекулярным водородом оставалось ещё около 700 млн лет. Зафиксированный «Уэббом» сигнал от галактики JADES-GS-z13-1 был бы характерен для более позднего периода эволюции Вселенной, и его появление, а также сам факт обнаружения на столь раннем этапе мироздания поставили учёных в тупик.

Речь идёт о фиксации линии Лайман-альфа у галактики JADES-GS-z13-1 — это спектральная линия ультрафиолетового излучения водорода с длиной волны 121,6 нанометра. Она возникает, когда электрон в атоме водорода переходит с первого возбуждённого уровня на основной, испуская фотон. В ранней Вселенной ультрафиолетовые фотоны этой линии поглощались нейтральным водородом, что создавало характерные следы в спектре излучения далёких объектов. Учёные не ожидали увидеть эту линию у галактики, существовавшей через 330 млн лет после Большого взрыва. Она могла быть обнаружена лишь в пузыре прозрачности диаметром 650 тыс. световых лет. Однако «Уэбб» зафиксировал всплеск этого света спустя 13,4 млрд лет! Это стало загадкой для исследователей, у которых пока нет однозначного ответа на этот феномен.

Существует два возможных объяснения наблюдаемого явления. Во-первых, оно может быть следствием чрезвычайной активности чёрной дыры в галактике. Во-вторых, в далёкой галактике может находиться аномально большое количество сверхмассивных звёзд, каждая из которых в 100–300 раз превышает массу Солнца. Однако обе гипотезы пока не имеют достаточных подтверждений, чтобы одна из них могла считаться окончательной. Учёные продолжат наблюдение за этой далёкой галактикой и надеются открыть другие подобные объекты. Это станет неоценимым вкладом в понимание процессов, происходивших в ранней Вселенной, откуда внятные сигналы доходят до нас с большим трудом.

Инфракрасная космическая обсерватория имени Джеймса Уэбба проявила себя как незаменимый инструмент для наблюдений за объектами нашей Солнечной системы. С её помощью впервые были получены снимки неуловимых полярных сияний на далёкой восьмой планете — Нептуне. Газовая атмосфера Нептуна предполагает возможность таких явлений, однако ранее они наблюдались лишь однажды — во время пролёта зонда «Вояджер-2».

Источник изображения: NASA

Особенность Нептуна в том, что его магнитное поле наклонено по отношению к оси вращения. Поэтому, если на большинстве планет полярные сияния возникают над географическими полюсами, на Нептуне они смещены и появляются в средних широтах. На снимках «Уэбба» это хорошо заметно: ионосфера планеты окрашена, но не над полюсами.

Получить снимок полярного сияния на Нептуне удалось благодаря спектрографу ближнего инфракрасного диапазона. Строго говоря, изображение является синтетическим — в обычном видимом спектре оно недоступно человеческому глазу, по крайней мере, с расстояния от Земли до Нептуна. Датчики «Уэбба» анализировали спектры и энергию заряженных частиц в ионосфере планеты, на основании которых была воссоздана картина полярного сияния в верхних слоях её атмосферы. Эта работа также стала важным напоминанием о необходимости инфракрасных датчиков для оснащения будущих миссий к далёким планетам нашей системы.

Дополнительно оценка температуры ионосферы показала, что со времён пролёта «Вояджера» — с 1986 года — она стала вдвое холоднее. Это одна из причин, по которой полярные сияния на Нептуне практически неразличимы. Понижение температуры снижает энергию частиц, замедляет их движение и, следовательно, уменьшает интенсивность свечения при столкновении частиц атмосферного газа с частицами солнечного ветра.

Наблюдение полярного сияния на Нептуне стало заключительным этапом в изучении этого явления на всех планетах Солнечной системы, обладающих атмосферой. Фактически «Уэбб» поставил точку в этой работе, предоставив окончательные доказательства существования полярных сияний на Нептуне.

Год назад космический телескоп «Джеймс Уэбб» открыл в ранней Вселенной новые объекты, которые назвали «маленькие красные точки» (Little Red Dots, LRD). На датчиках обсерватории они буквально выглядели как точки с предельно большим красным смещением. С тех пор учёные выдвинули ряд гипотез о природе этих объектов, что позволяет находить объяснение их происхождению. Новая работа проливает больше света на эту загадку ранней Вселенной.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Первым и во многом верным предположением стало то, что «маленькие красные точки» — это активные ядра галактик (квазары). Особенность LRD заключалась в том, что, в отличие от квазаров, они очень слабо излучали в радиодиапазоне и рентгеновском спектре. Сверхмассивные чёрные дыры, находящиеся внутри далёких галактик, так себя не ведут — они буквально пылают в рентгеновском диапазоне.

Одна из вещей, которую учёные быстро выяснили об этих объектах, — их спектры сильно расширены из-за эффекта Доплера. Это указывает на то, что газ, излучающий свет, вращается вокруг центральной области с огромной скоростью — более 1000 километров в секунду.

Для углублённого изучения «маленьких красных точек» учёные воспользовались приборами «Уэбба» и собрали спектры высокого разрешения для 12 таких объектов. Затем полученные данные сравнили с моделями сверхмассивных чёрных дыр. Анализ показал, что всё может происходить внутри молодого галактического облака. Внутри галактики с очень большой скоростью должен вращаться диск аккреции, окружающий чёрную дыру. При этом галактическое облако должно быть сильно ионизированным. В таком случае окружающее галактику плотное облако свободных электронов действительно поглощало бы большую часть рентгеновского и радиоизлучения.

С другой стороны, чтобы LRD достигли наблюдаемой светимости в инфракрасном диапазоне, мощность излучения чёрной дыры должна быть на максимальном уровне. Наблюдения показывают, что эта мощность близка к пределу Эддингтона, после которого чёрная дыра своим «светом» просто разогнала бы вещество вокруг себя и галактики, включая ионизированный газ, маскирующий рентгеновское и радиоизлучение.

Некоторые из открытых галактик «маленьких красных точек». Источник изображения: NASA

Всё это говорит о том, что «маленькие красные точки» — это очень молодые сверхмассивные чёрные дыры, которые быстро растут и достигают зрелости. Это подтверждается оценками их массы, согласно которым она составляет от 10 000 до 1 000 000 солнечных масс, что намного меньше, чем у типичных сверхмассивных чёрных дыр. Эта модель также помогает объяснить, почему мы не видим более близких LRD с меньшим красным смещением. В процессе своей бурной эволюции, работая на пределе мощности, они быстро рассеивают окружающее их ионизированное облако и превращаются в типичные квазары, которых во Вселенной предостаточно и к которым учёные давно привыкли.

Космическая обсерватория им. Джеймса Уэбба вновь продемонстрировала свои выдающиеся возможности передового инструмента. С её помощью получен самый детализированный снимок новой области звёздообразования, наполненный динамикой движения облаков пыли и газа под воздействием излучения новорождённых светил. Совершенно случайно в кадр попала древняя галактика, создав эффект «глаза торнадо» и символически объединив прошлое и будущее — старые звёзды с молодыми.

Источник изображения: NASA

Телескоп «Уэбб» запечатлел область Herbig-Haro 49/50 в нашей галактике. В нижнем левом углу изображения находится новорождённая звезда Cederblad 110 IRS4 (CED 110 IRS4). Ранее эту область снимал телескоп NASA «Спитцер», однако его изображение содержало мало деталей, а также демонстрировало «размытый объект» на кончике «торнадо». Снимок «Уэбба» в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне позволил рассмотреть множество важных деталей в структуре облаков пыли и газа. При этом «размытый объект» оказался спиральной галактикой, удачно попавшей в кадр в необычной перспективе.

Слева изображение «Спитцера», справа — «Уэбба»

«”Уэбб” запечатлел эти два не связанных между собой объекта в удачный момент, — пояснила команда телескопа. — На протяжении тысяч лет край HH 49/50 будет расширяться и в конечном итоге закроет собой далёкую галактику».

На полученном снимке оранжевым цветом обозначен молекулярный водород, а красным — монооксид углерода. Эти газы нагреваются под воздействием энергии струй соседней новорождённой звезды, приводя облака в движение. Кажущийся хаос подчиняется электромагнитному полю звезды и её излучению — всё это позволяет учёным наблюдать процесс, который во многом напоминает рождение нашей Солнечной системы.