Опрос
|
реклама
Быстрый переход
«Космический виноград»: древняя галактика сломала представления учёных о процессах в ранней Вселенной
11.08.2025 [23:08],
Николай Хижняк
Астрономы обнаружили далёкую галактику, в которой, по всей видимости, расположены дюжины плотно упакованных областей звездообразования, из-за чего она напоминает виноградную гроздь. Результаты исследования были опубликованы 7 августа в журнале Nature Astronomy, пишет Space.com. 
Художественное представление галактики «Космический виноград». Источник изображения: NSF/AUI/NSF NRAO/B.Saxton Из-за своей формы и структуры объект получил название «Космический виноград». Новое исследование показало, что во вращающемся диске галактики находится как минимум 15 массивных сгустков звездообразования, образующих нечто, напоминающее гроздь ярко-фиолетового винограда в космосе. Учёные полагают, что галактика сформировалась всего через 930 млн лет после Большого взрыва. Наблюдения проводились с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) и Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решётки (ALMA) с применением метода гравитационного линзирования. В нём галактическое скопление RXCJ0600-2007, расположенное перед объектом, сыграло роль «увеличительного стекла» для более далёких структур. «Этот объект известен как одна из самых сильно гравитационно линзированных дальних галактик, когда-либо обнаруженных», — отметил руководитель исследования Сэйдзи Фудзимото (Seiji Fujimoto) в заявлении обсерватории Макдональда Техасского университета в Остине (UT Austin). «Благодаря этому мощному естественному увеличению в сочетании с наблюдениями, выполненными с помощью одних из самых современных телескопов мира, мы получили уникальную возможность изучить внутреннюю структуру далёкой галактики с беспрецедентной чувствительностью и разрешением», — добавил Фудзимото, начавший исследование в Техасском университете в Остине и ныне работающий в Университете Торонто. Для изучения «Космического винограда» учёные проанализировали более 100 часов телескопических наблюдений. Ранее полученные космическим телескопом «Хаббл» изображения предполагали наличие внутри неё гладкого вращающегося диска, однако высокое разрешение ALMA и JWST позволило увидеть гораздо более сложную картину — детальнейшее на сегодняшний день изображение внутренней структуры далёкой галактики и массивных сгустков плотного газа, готовых к звездообразованию. 
Источник изображения: NASA/ESA/CSA/Fujimoto и др. Выше представлены изображения скопления галактик RXCJ0600-2007, полученные телескопом JWST в ближнем инфракрасном диапазоне, демонстрирующие мощный эффект гравитационного линзирования. Эти наблюдения с рекордным разрешением раскрыли структуру далёкой галактики ранней Вселенной, состоящей более чем из 15 компактных сгустков звездообразования, расположенных подобно виноградной грозди. «Наши наблюдения показывают, что в свете молодых звёзд некоторых ранних галактик доминируют несколько массивных, плотных, компактных скоплений, а не однородная звёздная структура», — отметил соавтор исследования Майк Бойлан-Колчин (Mike Boylan-Kolchin), профессор астрономии Техасского университета в Остине. По мнению исследователей, это открытие меняет представления о раннем формировании галактик. Оно впервые демонстрирует чёткую связь между их малыми внутренними структурами — в данном случае массивными сгустками звездообразования — и общим вращением, что позволяет предположить: многие ранее наблюдавшиеся как гладкие галактики на самом деле могут быть заполнены подобными скрытыми скоплениями звёзд. Обнаружена самая близкая к Земле экзопланета в обитаемой зоне — у Альфы Центавра A
08.08.2025 [10:15],
Геннадий Детинич
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» получил самые лучшие на сегодняшний день доказательства существования экзопланеты у звезды Альфы Центавра A. Планета находится в обитаемой зоне звезды, что открывает возможность для развития биологической жизни. Это ближайшая такая планета к Солнцу, что делает открытие бесценным. 
Художественное представление газового гиганта у Альфы Центравра A. Источник изображения: NASA Система Альфы Центавра состоит из трёх звёзд: похожих на Солнце Альфы Центавра A и B, а также красного карлика Проксимы Центавра. Наличие планет подтверждено только у Проксимы Центавра — таких обнаружено три. До системы Альфы Центавра всего четыре световых года. Это очень удобный объект для изучения, но яркость его звёзд, и особенно Альфы Центавра A — третьей по яркости звезды на небе Земли — крайне затрудняет наблюдения. «Поскольку эта система находится так близко к нам, любые обнаруженные экзопланеты предоставляют наилучшую возможность для сбора данных о планетных системах, отличных от нашей. Тем не менее, это невероятно сложные наблюдения, даже с помощью самого мощного космического телескопа в мире, потому что эти звёзды такие яркие, близкие и быстро перемещаются по небу», — поясняют учёные. Инфракрасная космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» была разработана для наблюдений в ранней Вселенной. Это не мешает проводить с её помощью исследования буквально у нас под носом, но все они требуют тщательной подготовки. Учёные запланировали серию наблюдений за двумя центральными звёздами системы Альфы Центавра и получили сенсационный результат. Серия тщательно спланированных наблюдений «Уэбба», детальный анализ данных и обширное компьютерное моделирование помогли определить, что источником, видимым на изображении «Уэбба», скорее всего, является планета, а не объект на заднем плане (например, галактика) или объект на переднем плане (пролетающий астероид), а также дефект изображения. Снимок с кандидатом (S1) в ближайшие к нам экзопланеты в обитаемой зоне звезды был получен в августе 2024 года. Два последующих наблюдения в феврале и апреле 2025 года не обнаружили экзопланету. Моделирование миллионов её возможных орбит показало, что с вероятностью 50 % экзопланета во время двух других наблюдений находилась слишком близко к звезде, чтобы её можно было засечь.  Также расчёты показывают, что вероятная экзопланета у Альфы Центавра A имеет размеры примерно как наш Сатурн. Иначе говоря — это газовый гигант. Если на нём есть биологическая жизнь, то она будет отличаться от земной. Орбита экзопланеты представляет собой эллипс с максимальным возможным удалением от звезды на расстояние до 2 астрономических единиц — в два раза дальше, чем находится Земля от Солнца. «Если это [открытие] подтвердится, то потенциальная планета, обнаруженная на снимке Альфы Центавра A, сделанном “Уэббом”, станет новой вехой в исследованиях экзопланет, — говорят исследователи. — Из всех планет, полученных прямым наблюдением, эта планета будет самой близкой к своей звезде из всех обнаруженных на данный момент. Она также наиболее близка по температуре и возрасту к планетам-гигантам нашей Солнечной системы и находится ближе всего к нашему дому, Земле». «Само её существование в системе из двух близко расположенных звёзд бросило бы вызов нашему пониманию того, как планеты формируются, выживают и эволюционируют в хаотических условиях», — добавили учёные. На подобный вызов ответил китайский писатель-фантаст Лю Цысинь в произведении «Задача трёх тел». Но это уже другая история. «Джеймс Уэбб» по-своему повторил знаменитое фото телескопа «Хаббл», запечатлев разом 2500 галактик
03.08.2025 [19:19],
Владимир Фетисов
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope), совместный проект Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA, США), Европейского космического агентства (ESA) и Канадского космического агентства (CSA), стал источником данных для нового впечатляющего снимка, на котором запечатлено более 2500 галактик. 
Источник изображения: esa.int В 2003 году космический телескоп «Хаббл» задействовал имеющиеся в его арсенале научные инструменты, чтобы заглянуть вглубь небольшого участка космоса. В результате удалось создать знаменитый снимок Hubble Ultra Deep Field (HUDF), на который попало около 10 тыс. далёких галактик. В 2012 году обсерватория была использована для создания ещё более глубокого изображения — Hubble Extreme Deep Field (XDF), на котором запечатлена центральная часть HUDF. Теперь более современный космический телескоп «Джеймс Уэбб» применил свои научные инструменты, чтобы по-новому взглянуть на этот участок космического пространства. Запечатлённая область получила название MIRI Deep Imaging Survey (MIDIS). Для её наблюдения использовались данные, полученные от камеры среднего инфракрасного диапазона Mid-InfraRed Instrument (MIRI) и камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. В общей сложности приборы собирали информацию более 100 часов. Эти данные позволяют астрономам изучать, как галактики, попавшие в поле зрения «Джеймса Уэбба», формировались и эволюционировали на протяжении миллиардов лет. На крошечном участке неба приборы обсерватории зафиксировали более 2500 галактик, сотни из которых, вероятно, представляют собой массивные системы, скрытые пылевыми облаками, или эволюционировавшие галактики со зрелыми звёздами, сформировавшимися на ранних этапах истории Вселенной. Благодаря высокому разрешению камеры телескопа, даже в среднем инфракрасном диапазоне, исследователи могут рассмотреть структуру многих галактик и изучить распределение отражаемого ими света, что поможет глубже понять их эволюцию. На представленном снимке разным видам инфракрасного излучения присвоены разные цвета. Например, оранжевый и красный соответствуют самым длинным волнам в среднем инфракрасном диапазоне. Окрашенные в эти оттенки галактики обладают особыми характеристиками — высокой концентрацией пыли, активным звездообразованием или ярким галактическим ядром, излучающим большое количество инфракрасного света. Маленькие зеленовато-белые галактики находятся особенно далеко. Калибровочные снимки «Джеймса Уэбба» отсеяли кандидатов на роль лёгкой тёмной материи
29.07.2025 [17:39],
Геннадий Детинич
Телескоп «Джеймс Уэбб» впервые использовали для поиска частиц лёгкой тёмной материи, способных взаимодействовать с обычной материей с помощью других сил, кроме гравитации. Для этого учёные использовали калибровочные снимки телескопа, сделанные ещё в декабре 2021 года вскоре после его отправки в космос. Данные «Уэбба» облегчили будущую работу учёных, разом отбросив целый спектр кандидатов на роль лёгкой тёмной материи. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews Сегодня у учёных почти нет сомнений, что тёмная материя — это частицы, а не поле. Иначе говоря, это вещество, если говорить по-русски. Для объяснения свойств этого вещества и его места во Вселенной предложено множество гипотез. Эксперименты и наблюдения позволяют выявить несоответствия в этих гипотезах, выясняя, в том числе, какой тёмная материя не может быть. Эксперимент с калибровочными снимками «Уэбба» такого же рода — он сузил поле для поиска достаточно определённых частиц тёмной материи, указав на те области, где точно не стоит искать, и на которые нет смысла тратить ресурсы. В будущем NASA рассматривает возможность миссии DarkNESS (Dark Matter and Neutrino Exploration with Spectroscopic Sensitivity), в рамках которой будет создан небольшой спутник для слежения за центром нашей галактики. Считается, что тёмное вещество наиболее сконцентрировано в центрах галактик. Миссия DarkNESS будет искать варианты лёгкой сильновзаимодействующей тёмной материи, которая может вступать в связь с обычной материей не только с помощью гравитации. Это открывает возможность засечь частицы тёмной материи привычными датчиками из полупроводников, если такие частицы существуют. Закрытые фильтрами датчики «Уэбба» ещё до начала работы телескопа отчасти тоже могли справиться с такой задачей. Они не пропускали свет, но для частиц тёмной материи были прозрачны. Учёные сделали такие снимки во время калибровки прибора NIRSpec. Используя светочувствительные матрицы на основе ртути, кадмия и теллура, исследователи искали следы «тёмных фотонов» и других форм лёгкой тёмной материи, которые могли бы взаимодействовать с электронами. Никаких следов взаимодействия исследователи не нашли, что позволило исключить существование широкого спектра подобных частиц в диапазоне масс от 10 МэВ до 1 ГэВ. Это стало важным шагом в изучении природы тёмной материи. Полученные результаты имеют значение для будущих исследований, включая миссию DarkNESS. Этот аппарат будет использовать схожий подход для поиска тёмной материи. Данные с «Джеймса Уэбба» помогут оптимизировать программу наблюдений DarkNESS, уточнив диапазоны масс и свойств частиц, на которые стоит обратить внимание. Таким образом, телескоп внёс вклад не только в астрономию, но и в фундаментальную физику, уточняя возможные модели тёмной материи. Учёные впервые обнаружили рождение сверхмассивной чёрной дыры из «ничего»
25.07.2025 [21:46],
Геннадий Детинич
Сверхмассивные чёрные дыры представляют собой одну из самых загадочных тайн Вселенной. Эти гиганты, масса которых составляет от миллионов до десятков миллиардов солнечных масс, находятся в центре практически каждой галактики. Наука с трудом объясняет эволюцию подобных объектов и лишь предполагает, как они появились. Новое открытие, похоже, проливает свет на один из возможных механизмов рождения сверхмассивных чёрных дыр. 
Источник изображения: Yale University Открытие было сделано в ходе крупнейшего обзора неба COSMOS-Web с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб». Работу для публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters подготовили учёные из Йельского университета в США (Yale University). В данных «Уэбба» на расстоянии 8,3 млрд световых лет от Земли исследователи обнаружили две сталкивающиеся дисковые галактики, которые по прихоти случая образовали фигуру, напоминающую восьмёрку или знак бесконечности. Собственно, сливающийся объект так и назвали — галактика «Бесконечность» (Infinity). В центре каждого кольца символа ∞ видно по яркому пятну — это сверхмассивные чёрные дыры в каждой из галактик. Однако на стыке галактик также наблюдается яркое пятно. В этом месте не должно быть сверхмассивной чёрной дыры, но она там, похоже, есть. Учёные исследовали галактику «Бесконечность» в разных диапазонах длин волн и пришли к выводу, что, по-видимому, наблюдают рождение сверхмассивной чёрной дыры из коллапсирующего облака межзвёздного газа. Подобное могло происходить вскоре после Большого взрыва — так предполагает одна из гипотез появления сверхмассивных чёрных дыр. В первые тысячи лет после Большого взрыва молекулярные газовые облака были настолько массивными и обширными, что под действием гравитации вполне могли схлопнуться и образовать сверхмассивные чёрные дыры. Однако для эпохи, в которую мы наблюдаем галактику «Бесконечность», такой процесс кажется маловероятным. Его могли спровоцировать особые обстоятельства — ударные волны, распространявшиеся в межзвёздном газе при слиянии галактик.  «В этом случае столкнулись две дисковые галактики, образовав кольцевые структуры из звёзд, которые мы и видим. Во время столкновения газ в этих галактиках подвергается ударам и сжатию. Этого сжатия могло быть достаточно, чтобы образовался плотный узел, который затем коллапсировал в чёрную дыру, — объясняют увиденное учёные. — Это настолько неопровержимое доказательство [механизма рождения СЧД из облаков газа], насколько мы вообще можем рассчитывать». Дальнейшие наблюдения за галактикой «Бесконечность» помогут собрать больше данных о происходящих в ней процессах. Если факт рождения сверхмассивной чёрной дыры «из ничего» подтвердится, это станет доказательством одного из возможных механизмов появления таких объектов во Вселенной. Учёные впервые обнаружили начало рождения экзопланеты
18.07.2025 [11:02],
Геннадий Детинич
Наблюдения за молодой звездой HOPS-315 и её протопланетным диском позволили впервые в истории обнаружить начало рождения экзопланеты — начальный момент конденсации первых твёрдых частиц из молекулярного газа в диске. Ценность открытия в том, что молодая звезда похожа на наше Солнце, и на примере её эволюции мы можем многое понять о Солнечной системе и Земле. 
Газовый диск вокруг молодой звезды HOPS-315. Источник изображений: McClure Звезда HOPS-315 удалена от нас на 1300 световых лет. Ей около 135 тыс. лет. Это оранжевый карлик с массой 0,6 солнечных. Ей ещё расти и расти — процессы аккреции вещества на звезду продолжаются, и к своему первому миллиону лет HOPS-315 станет похожей на наше Солнце. Для учёных наибольшую ценность в системе HOPS-315 представляет протопланетный диск, в котором будут формироваться экзопланеты. Ранее в ряде наблюдений других молодых звёзд астрономы уже обнаруживали следы зарождающихся экзопланет. Эти следы проявлялись в виде своеобразных треков, оставленных массой экзопланет в своём орбитальном движении вокруг звезды. Иными словами, учёные обнаруживали молодые и уже относительно сформированные экзопланеты на более поздних стадиях развития. В случае системы HOPS-315 никаких видимых следов в протопланетном диске не наблюдалось. Для более подробного изучения протопланетного диска звезды группа учёных во главе с Мелиссой МакКлюр (Melissa McClure) из Лейденского университета в Нидерландах изучила систему HOPS-315 с помощью инфракрасной космической обсерватории «Джеймс Уэбб» и радиотелескопа ALMA. Целью работы была попытка обнаружить момент конденсации твёрдых и тугоплавких частиц из раскалённой газообразной среды протопланетного диска. Такие частицы в нашей системе можно обнаружить в кометах и метеоритах. Увидеть момент их образования — это дорогого стоит. Сравнение данных наблюдений с моделью показало, что признаки конденсации твёрдых частиц в системе HOPS-315 обнаруживаются примерно в том месте, где в нашей системе находится Главный метеоритный пояс между орбитами Юпитера и Марса. Раскалённый газовый слой теряет монооксид кремния, который возносится в более холодное пространство, где приобретает кристаллическую форму. В спектрах «Уэбба» и ALMA это вещество обнаруживается в обоих агрегатных состояниях. 
Сравнение данных наблюдений и моделирования Впоследствии твёрдые частицы начнут слипаться и образуют настоящие зародыши экзопланет — планетезимали. Благодаря гравитации вокруг этих «семян» соберётся вещество и за миллиарды лет образуются полноценные экзопланеты. «Впервые мы определили самый ранний момент, когда вокруг звезды, отличной от нашего Солнца, начинается формирование планет», — говорит глава группы Мелисса МакКлюр. «Мы видим систему, которая похожа на нашу Солнечную систему в период её зарождения, — поясняет физик и астроном Мерел ван Хофф (Merel van Hoff) из Университета Пердью в США. — Эта система — одна из лучших известных нам систем для изучения некоторых процессов, происходивших в нашей Солнечной системе». На свою третью годовщину телескоп «Джеймс Уэбб» во всей красе показал туманность «Кошачья лапа»
11.07.2025 [10:19],
Геннадий Детинич
Все любят котиков и астрономы не исключение. Поэтому на свою третью годовщину начала научной работы космический инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» сделал детальное изображение туманности «Кошачья лапа» (NGC 6334). Как по этому поводу написали в пресс-релизе ESA, «Уэбб» поскрёб туманность «Кошачья лапа», отдавая дань привычкам маленьких пушистиков. 
Источник изображения: NASA, ESA «Уэбб» действительно может «поскрести» туманность из газа и пыли, поскольку его инфракрасные датчики видят свет скрытых за ними звёзд. В сочетании с большим зеркалом и высокой чувствительностью это сделало его самым совершенным инструментом для наблюдений за ранней Вселенной, окутанной облаками пыли. Впрочем, туманность «Кошачья лапа» не так уж далеко от Земли — на расстоянии всего 4000 световых лет в созвездии Скорпиона. Для «Уэбба» она как на ладони, что позволяет в деталях изучать процессы рождения новых звёзд в сгустках газа и пыли. В верхней части туманности расположена область «Оперный театр», названная так за свою ярусную структуру, подобную классическому амфитеатру. Благодаря высокому разрешению «Уэбб» выявляет невиданные ранее структурные детали и особенности: массивные молодые звёзды, которые разрушают близлежащие облака газа и пыли, и их яркий свет, создающий туманное свечение (отображаемое синим цветом). Со временем всё здесь изменится — молодые звёзды-гиганты с относительно короткой продолжительностью жизни и высокой яркостью играют короткую, но важную роль в общей истории региона. Из-за активного поведения этих массивных звёзд процесс звездообразования в регионе, в конечном счёте, прекратится. Регион «Оперного театра», по-видимому, подсвечен звёздами снизу, которые заслоняются плотным газопылевым облаком. Прямо под первым «ярусом» пыли видна ярко-жёлтая звезда с дифракционными пиками (пики образует система растяжек зеркала телескопа). Несмотря на то, что эта массивная звезда разрушила всё вокруг себя, она не смогла отбросить газ и пыль на большее расстояние, создав вокруг компактную оболочку из окружающего материала. Слева от «Театра» видно меньше звёзд, но только за счёт того, что они скрыты плотными нитями пыли, например, как область в виде камертона (или зеркального изображения цифры «4» слева). Там формируются звёзды, которые будут светить нашим потомкам. В центре изображения среди коричневой пыли разбросаны небольшие огненно-красные сгустки. Эти светящиеся красные источники обозначают области, в которых происходит скрытое от глаз массивное звездообразование. Некоторые массивные бело-голубые звёзды, например та, что в левом нижнем углу, кажутся более чёткими, чем другие. Это связано с тем, что любой материал, находящийся между звездой и телескопом, рассеивается под воздействием звёздного излучения, делая объект менее резким на изображении. В нижней части этой области находятся небольшие плотные пылевые нити. Несмотря на интенсивное излучение ярких звёзд рядом, эти крошечные скопления пыли смогли сохраниться, что говорит об их достаточной плотности для формирования протозвёзд. Небольшой жёлтый участок справа указывает на местоположение массивной звезды, которая всё ещё скрыта от нас, но её свет смог пробиться сквозь окружающий материал.  На сделанном «Уэббом» снимке внимание привлекает яркий красно-оранжевый овал в правом верхнем углу. Небольшое количество звёзд на заднем плане говорит о том, что это плотная область, в которой только начинается процесс звездообразования. Несколько видимых и всё ещё скрытых звёзд разбросаны по этому региону — вместе они способствуют освещению материала в центре. На третьем году работы «Уэбб» продолжает совершать научные прорывы. Это и неожиданное яркое излучение водорода, которое было обнаружено в галактике GZ-z13-1 всего через 330 млн лет после Большого взрыва; и прямые снимки экзопланет в системе HR 8799; и обнаружение потенциально новой экзопланеты в протопланетном диске вокруг звезды TWA 7 и даже наблюдение за развитием полярных сияний на Юпитере. Сделанные с его помощью открытия сложно уместить в одну новостную заметку и сложность этой задачи возрастает с каждым днём — с Днём рождения, «Уэбб»! Новых, тебе, открытий. «Джеймс Уэбб» запечатлел яркое столкновение двух скоплений галактик
04.07.2025 [19:22],
Сергей Сурабекянц
Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST) передал на Землю впечатляющую фотографию так называемого скопления галактик «Пуля» (Bullet Cluster), состоящего из двух отдельных сталкивающихся скоплений. Изображение расположенного в 3,9 миллиардах световых лет от Солнца скопления Пуля, полученное совместно с рентгеновской обсерваторией Chandra, может указать путь к раскрытию тайн тёмной материи. 
Источник изображений: NASA/ESA/CSA/STScI/CXC Ещё в 2006 году космический телескоп «Хаббл» и рентгеновская обсерватория Chandra получили изображение скопления Пули, которое подтверждало наличие в ней тёмной материи, которая гравитационно преломляла свет из более далёких галактик. JWST удалось создать более совершенную карту распределения материи, как обычной, так и темной, в скоплении Пуля. Космический телескоп зафиксировал свечение миллиардов звёзд, выброшенных из своих галактик в «свободное плавание». Учёные использовали свет от этих звёзд, чтобы отследить наличие темной материи и получить более точную карту её распределения в скоплении Пуля. На комбинированном изображении, полученном рентгеновской обсерваторией Chandra, горячий газ внутри скопления Пуля выделен розовым, а предполагаемое местоположение темной материи, согласно данным JWST, отмечено синим. Взаимное расположение этих областей заставило астрономов задуматься — что заставило тёмную материю и газ так разделиться. Столкновения между скоплениями галактик — идеальные источники информации для проверки научных предположений о тёмной материи. Наблюдения за этими космическими во всех смыслах явлениями даёт учёным возможность проверить, как частицы тёмной материи взаимодействуют друг с другом. В процессе столкновения галактики и окружающие их гало темной материи прошли сквозь друг друга — расстояния между ними настолько велики, что вероятность лобового столкновения между любыми двумя невелика. Это говорит о том, что степень, с которой частицы темной материи взаимодействуют друг с другом — то, что учёные называют «поперечным сечением столкновения» невелика. В противном случае взаимодействие замедлило бы облака темной материи, и они оказались бы ближе к облакам раскалённого газа. В результате газовое облако оказалось в центре столкновения, а галактики и их тёмная материя оказались на противоположных сторонах, пройдя друг сквозь друга.  На тёмную материю приходится более четверти всей массы и энергии во Вселенной, поэтому выяснение её секретов, в частности её поперечного сечения столкновения и причины этих высоких скоростей, имеет важное научное значение. Несмотря на новые данные, полученные «Джеймсом Уэббом», учёные пока не в состоянии определить скорость столкновения двух скоплений галактик. «Даже с этими обновлениями требуемая скорость столкновения остаётся высокой по сравнению с ожиданиями от космологического моделирования, — сообщил участник исследования. — Напряжённость сохраняется и остаётся активной областью исследований». Астрономы постоянно находятся в процессе тщательного измерения как можно большего количества столкновений скоплений галактик, наблюдаемых со всех углов и расстояний. Возможно, в сочетании с экспериментальными данными прямых поисков тёмной материи с помощью подземных детекторов, таких как эксперимент LUX-ZEPLIN, учёные приблизятся к пониманию сути тёмной материи. Наблюдения JWST были опубликованы 30 июня в журнале The Astrophysical Journal Letters. Телескоп «Джеймс Уэбб» ударился в археологию и разглядел прошлое Млечного Пути в сотне древних галактик
02.07.2025 [15:12],
Геннадий Детинич
Астрономы примерили на себя роль космических археологов и с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» изучили более 100 дисковых галактик, существовавших около 11 млрд лет назад. Подобно земным артефактам, эти «доисторические» галактики могут многое рассказать об истории нашей галактики — Млечного Пути. 
Примеры галактик с двумя дисками. Источник изображения: NASA / Takafumi Tsukui (ANU) Работа учёных была направлена на изучение явления формирования тонкого и толстого звёздных дисков в галактиках. Как показали предыдущие наблюдения, более половины галактик, видимых с ребра, обладают обоими дисками, но процессы их формирования до сих пор остаются не до конца понятными. Тонкий диск вложен в толстый, и у каждого — свои популяции звёзд и своя динамика движения. Это напоминает водоворот внутри водоворота — характерную особенность дисковых галактик. У Млечного Пути тоже два диска, причём Солнце, Земля и всё человечество находятся в слое тонкого диска. Проведённое исследование было направлено на выяснение того, как и почему формируется двухдисковая структура. Для этого астрономы отобрали 111 дисковых галактик, расположенных к нам ребром. Это стало первым случаем, когда учёные смогли изучить структуру тонких и толстых дисков галактик, существовавших в ранней Вселенной — всего через 2,8 млрд лет после Большого взрыва. Такое исследование стало возможным исключительно благодаря инфракрасной обсерватории «Джеймс Уэбб». «Это уникальное измерение толщины дисков при высоком красном смещении, то есть в ранней Вселенной, стало эталоном для теоретических исследований, — заявил руководитель группы Такафуми Цукуи (Takafumi Tsukui) из Австралийского национального университета. — Обычно старые звёзды толстого диска тусклые, а молодые звёзды тонкого диска затмевают всю галактику. Но благодаря разрешающей способности JWST и его уникальной возможности видеть сквозь пыль и выделять тусклые старые звёзды, мы можем различать двухдисковую структуру галактик и измерять толщину каждого диска отдельно». 
Учёные начали с того, что разделили 111 галактик из выборки на две категории: с двумя дисками и с одним. Судя по всему, это подтверждает гипотезу, что сначала в галактиках формируется толстый звёздный диск, а тонкий диск появляется позже. По мнению исследователей, время формирования этих дисков зависит от массы конкретной галактики. Галактики с одним диском и большой массой трансформировались в галактики с двумя дисками, с формированием внутреннего тонкого диска около 8 миллиардов лет назад. Галактики с меньшей массой, по-видимому, претерпели аналогичную трансформацию позже — около 4 миллиардов лет назад. «Впервые удалось рассмотреть тонкие звёздные диски при более высоком красном смещении. Что действительно является новым, так это открытие того, когда начинают формироваться тонкие звёздные диски, — сообщают учёные. — Было удивительно увидеть тонкие звёздные диски, существовавшие уже 8 миллиардов лет назад или даже раньше». На втором этапе анализа учёные исследовали структуру и динамику газа в окрестностях галактик, используя Большую миллиметровую/субмиллиметровую антенную решётку Атакама (ALMA) — комплекс из 66 антенн на севере Чили, работающий как единый радиотелескоп. Также к наблюдениям были подключены другие радиотелескопы. Данные показали, что турбулентный газ в ранней Вселенной вызывал всплески интенсивного звездообразования в галактиках, что приводило к формированию толстых звёздных дисков. По мере формирования звёзд в толстых дисках газ стабилизировался, становился менее турбулентным и разрежался, что вело к образованию тонкого звёздного диска. 
Схематическое изображение двухдисковой структуры галактики. Источник изображения: Wikipedia По словам исследователей, этот процесс занимал разное количество времени в галактиках с большой и малой массой, потому что в первых газ превращается в звёзды более эффективно, чем во вторых. Это означает, что в галактиках с большой массой газ истощается быстрее, и они быстрее достигают состояния, в котором могут формироваться тонкие звёздные диски. Аналогичные процессы, вероятно, происходили и в нашей галактике. По времени они совпадают с теоретическими выводами о времени формирования тонкого диска в Млечном Пути. В целом исследование демонстрирует способность телескопа JWST заглядывать в прошлое и находить галактики, эволюционировавшие так же, как и наша, что позволяет использовать эти объекты в качестве индикаторов, рассказывающих историю Млечного Пути. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил свою первую экзопланету и сфотографировал её
26.06.2025 [08:17],
Сергей Сурабекянц
После трёх лет астрономических исследований космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST) обнаружил свою первую новую планету. Эта экзопланета в созвездии Антила, получившая обозначение TWA 7b, обладает самой низкой массой среди всех подобных планет, визуально наблюдаемых за пределами Солнечной системы. 
Источник изображений: A. M. Lagrange TWA 7b была обнаружена в кольцах обломков, окружающих молодую маломассивную звезду CE Antilae (TWA 7) в созвездии Антила. CE Antilae расположена примерно в 111 световых годах от Земли. Её возраст оценивается всего в несколько миллионов лет. Для сравнения, возраст Солнца составляет около 4,6 миллиарда лет, причём оно относится к «средневозрастным» звёздам. Предполагаемая масса TWA 7b — примерно треть от массы Юпитера, то есть в 100 раз больше массы Земли. CE Antilae, открытая в 1999 году, представляет большой интерес для астрономов, поскольку она направлена полюсом к Земле. Поэтому кольцо обломков (протопланетный диск), окружающее CE Antliae, своей плоскостью обращено к Земле, обеспечивая превосходный ракурс для астрономических наблюдений. Это позволило учёным увидеть протопланеты — «зародыши» полноценных планет, ещё только набирающие массу, притягивая к себе соседние обломки. Протопланетный диск CE Antilae разделён на три отдельных кольца. При съёмке самого узкого из них «Джеймс Уэбб» обнаружил источник инфракрасного излучения, который, по мнению астрономов, скорее всего является молодой экзопланетой. Позже компьютерное моделирование подтвердило это предположение.  JWST — идеальный инструмент для обнаружения молодых маломассивных планет, таких как TWA 7b, испускающих инфракрасное излучение, к которому наиболее чувствителен этот космический телескоп стоимостью $10 млрд. Прямая съёмка этих планет затруднена из-за свечения родительских звёзд. Благодаря коронографу, блокирующему это сияние, «Джеймсу Уэббу» удаётся обнаруживать слабое инфракрасное излучение экзопланет. Это вселяет надежду, что в дальнейшем мощный космический телескоп откроет другие подобные или даже более лёгкие экзопланеты. Материалы исследования были опубликованы в журнале Nature. «Уэбб» засёк самых маленьких коричневых карликов в истории, чем сломал теорию «несостоявшихся звёзд»
12.06.2025 [19:14],
Геннадий Детинич
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. Вселенная без регистрации и СМС: в открытый доступ выложено 1,5 Тбайт фотографий космоса от «Джеймса Уэбба»
10.06.2025 [20:25],
Геннадий Детинич
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. Признаки жизни, сенсационно обнаруженные на экзопланете K2-18b, теперь вызывают у учёных сомнения
07.06.2025 [23:02],
Геннадий Детинич
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. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» показал полярное сияние на Юпитере — в сотни раз ярче, чем на Земле
12.05.2025 [18:49],
Сергей Сурабекянц
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. «Джеймс Уэбб» заделался геологом — учёные научили его заглядывать в недра далёких экзопланет
10.05.2025 [17:27],
Геннадий Детинич
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. |
© 1997—2025 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
