|
Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Астрономы впервые обнаружили реликтовый зародыш галактики — облако водорода, которое ни во что не превратилось
06.01.2026 [20:48],
Геннадий Детинич
Одна из последних работ по астрономии в 2025 году была посвящена подтверждению сущности загадочного объекта Cloud-9 — нейтрального облака водорода с сомнительным прошлым. Всестороннее изучение «Облака-9» позволило сделать сенсационное открытие — объявить находку первым в истории наблюдением реликтового зародыша галактики, который не смог преодолеть порог начала звездообразования и остался облаком газа со времён Большого взрыва.
Источник изображения: NASA, ESA Сделанное открытие сродни находке яйца динозавра, из которого в будущем способен появиться давно вымерший зверёк. До сих пор облака нейтрального водорода, подобные Cloud-9, рассматривались как гипотетические объекты. Это так называемая структура REionization-Limited HI Cloud (RELHIC) структура или «облако нейтрального водорода, подавленное реионизацией». Считается, что гало тёмной материи собирает вокруг себя нейтральный водород, в котором под действием гравитации происходит уплотнение газа до такой степени, что это зажигает первые звёзды. Реионизация нагревает газ и рассеивает такие облака. Тем самым RELHIC-структуры могли появиться на заре Вселенной и исчезнуть через какое-то время. Либо они превратились бы в полноценные галактики, либо рассеялись бы без следа. Между тем объект Cloud-9 обнаружен недалеко от нас — всего в 14,3 млн световых лет от Земли, что делает наблюдение за ним уникальным случаем в астрономии. Впервые Cloud-9 засекли китайские астрономы с помощью нового радиотелескопа FAST недалеко от галактики M94. Это позволило привязать объект к конкретной системе и определить расстояние до него с высокой точностью. Отсутствие звёзд внутри Cloud-9 не позволяло измерить расстояние до объекта, а все звёзды на линии обзора оказались либо объектами переднего, либо заднего плана и не входили в данное образование. Такой объект не мог не заинтересовать учёных. Последующее изучение его с помощью телескопа «Хаббл» также не выявило в «Облаке-9» ни одной звезды. Его протяжённость составила 4900 световых лет, форма — строго сферическая, а масса достигала одного миллиона солнечных. Для удержания такой массы газа необходимо гало тёмной материи массой около 5 млрд солнечных масс. В этом заключается ещё одна ценность объекта — он представляет собой пример скопления тёмной материи, не искажённого присутствием звёзд. Более того, объект не вращается, что дополнительно подтверждает отсутствие в нём звёзд, хотя учёные допускают, что небольшое их количество там всё же может присутствовать. В целом обнаружение и изучение Cloud-9 предоставляет редкую возможность исследовать процессы формирования галактик и природу тёмной материи, поскольку такой объект может представлять собой первичную стадию развития галактик во Вселенной. Если условия сложатся благоприятным образом, в нём может запуститься процесс звездообразования, и когда-нибудь «Облако-9» станет полноценной галактикой. Ранняя Вселенная оказалась горячее, чем предсказывали теории
06.01.2026 [11:05],
Геннадий Детинич
В свежем выпуске Nature астрономы сообщили о необычном открытии — обнаружении через 1,4 млрд лет после Большого взрыва объекта с экстремально высокой температурой. Этот объект представляет собой молодое скопление галактик SPT2349-56. Температура межгалактического газа внутри скопления многократно превзошла предсказанные моделями значения, фактически носом ткнув учёных в несовершенство наших представлений о космологии.
Художественное представление горячего газа в скоплении. Источник изображения: MPIfR/N.Sulzenauer/ALMA Скопление SPT2349-56 впервые было замечено в 2010 году в данных радиотелескопа South Pole Telescope в Антарктиде. Это крайне плотная система, содержащая свыше тридцати галактик, где в 1000 раз активнее, чем в Млечном Пути, формируются новые звёзды. Гравитация внутри такой структуры усиливает взаимодействия между галактиками и газом между ними, что приводит к повышению энергии и температуры этого газа. Однако новые данные, полученные с помощью сети радиотелескопов ALMA, показали, что температура газа внутри скопления превышает 10 млн кельвинов, что примерно в пять раз выше ожидаемого уровня для столь ранней космической эпохи. Одна лишь гравитация не успела бы нагреть газ до такой температуры — такое возможно только ко времени современной Вселенной. Причина столь высокой температуры остаётся предметом обсуждения, но учёные выдвигают гипотезу, что добавочная энергия поступила от мощных струй (джетов), исходящих от трёх или большего количества сверхмассивных чёрных дыр внутри скопления. Эта дополнительная энергия могла значительно «перегреть» среду раньше, чем допускали стандартные модели формирования галактических структур. Такое явление сигнализирует о том, что взаимодействие между активными чёрными дырами, процессами образования звёзд и средой внутри скоплений играет более важную роль в ранней Вселенной, чем считалось ранее. Открытие SPT2349-56 и его необычных характеристик ставит перед космологами новые вопросы о механизмах эволюции крупных структур во Вселенной. Если такие экстремальные условия могли возникать так рано, это требует пересмотра существующих моделей образования галактических скоплений и лучшего понимания роли высокоэнергетических процессов в период ранней истории космоса. Продолжающиеся наблюдения и теоретические исследования в этой области помогут уточнить, как именно развивались самые крупные структуры нашей Вселенной в первые миллиарды лет после Большого взрыва. Добавим, обнаружить необычное явление помог эффект Сюняева–Зельдовича, который заключается в воздействии электронов в горячем газе на фотоны реликтового излучения. Поскольку фон реликтового излучения должен быть равномерным, аномалии в местах электронного воздействия на фотоны раскрывают энергетику процессов, которая тем выше, чем больше энергия электронов (чем они горячее). Межзвёздная комета 3I/ATLAS проигнорировала попытку учёных связаться с ней по радио
03.01.2026 [11:08],
Геннадий Детинич
Приближение межзвёздной кометы 3I/ATLAS к Земле дало возможность прослушать её в радиодиапазоне с минимальным уровнем помех. По большому счёту научное сообщество не сомневается в естественном происхождении этого объекта, но всегда лучше сделать больше, чем потом жалеть об упущенной возможности. На комету направили самый большой из подвижных радиотелескопов на Земле, чтобы связаться с ней по радио. Вдруг кто-то ответит?
Снимок кометы в сентябре 2025 года. Источник изображения: International Gemini Observatory Ещё в конце ноября высшие представители NASA развеяли последние сомнения в том, что комета 3I/ATLAS может быть инопланетным кораблём. Комета была обнаружена 1 июля 2025 года и впоследствии была признана третьим известным объектом, пришедшим из-за пределов Солнечной системы. Комета прошла рядом с Солнцем в конце октября и приблизилась к Земле в декабре 2025 года, что дало учёным уникальную возможность наблюдать её с помощью мощных телескопов и даже приборов марсианских аппаратов. Несмотря на необычные особенности объекта — большое количество органики и никеля, все имеющиеся данные свидетельствовали о том, что 3I/ATLAS является кометой, а не искусственным объектом. В то же время учёные не хотели упускать шанс прослушать объект в радиодиапазоне, что стало возможным при его максимальном сближении с Землёй 19 декабря 2025 года. Этим вопросом занялись учёные проекта Breakthrough Listen Юрия Мильнера, целью которого заявлен поиск признаков инопланетной жизни во Вселенной. Команда проекта 18 декабря 2025 года направила на комету один из крупнейших подвижных радиотелескопов в мире — Green Bank Telescope — чтобы провести несколько часов радионаблюдений в поисках техносигнатур, то есть радиопередач, которые могли бы исходить от инопланетной электроники. Наблюдения были организованы с пятиминутным чередованием точек обзора на небе, чтобы отличить сигналы от 3I/ATLAS от фоновых помех. Результаты анализа показали, что все зарегистрированные радиосигналы оказались помехами от земных источников и не имели искусственного происхождения. Несмотря на это, исследователи отмечают, что отсутствие сигналов не может полностью исключить гипотетическую возможность того, что объект содержит обесточенный или молчащий передатчик. Например, он мог выйти из строя за тысячелетия путешествия в межзвёздном пространстве. Учёные подчёркивают, что, хотя поиски не дали доказательств существования инопланетной технологии, сама попытка их проведения имеет ценность для развития методов поиска техносигнатур. Наблюдения не только подтверждают естественное происхождение 3I/ATLAS как кометы, но и служат важным опытом для будущих исследований аналогичных межзвёздных объектов, которые могут принести новые данные об условиях формирования и эволюции тел в других частях галактики. Масштабы спутниковых радиочастотных помех радиоастрономии для многих стали неожиданностью
02.01.2026 [21:09],
Геннадий Детинич
Караваны светящихся точек в лице спутников Starlink в ночном небе стали обыденностью, доставляя досадное, но не смертельное неудобство астрономам. Радиоастрономия рискует пострадать сильнее, что для многих стало неожиданностью. Практика показала, что проектирование спутниковых антенн оставляет желать лучшего, а требования к соблюдению частотных спектров могут нарушаться.
Источник изображения: Starlink Популярный британский сайт The Register выслушал мнение главного технолога и специалиста по радиотехнике компании Filtronic — Тюдора Уильямса (Tudor Williams). Темой беседы стала проблема с радиозагрязненнием околоземного пространства и перспективами избавления от него. Уильямс не излучает оптимизм, но в целом надеется на позитивные изменения, к которым, по крайней мере, нужно стремиться всем заинтересованным сторонам. Основная проблема на сегодня — это из рук вон плохое проектирование спутниковых антенн. Разработчики не стремятся создать узкие лепестки направленности радиосигнала, допуская появление боковых лепестков зачатую достаточно мощных. Это создаёт недокументированное перекрытия каналов связи и проникновение в соседние каналы, включая области работы радиотелескопов. К подобному ведёт слабый спрос регуляторов с разработчиков и операторов спутниковых систем, а также экономия на проверке работы оборудования на земле до отправки в космос, а там уже как получится — свести нарушающий правила спутник с орбиты требовать никто не будет. В теории можно заставить компании разработать идеально работающее оборудование для радиосвязи, но это будет дорого для массового производства. Из одной только «любви к искусству» на такое никто не пойдёт — надо как-то заставлять. Уильямс предполагает, что регулятор мог бы лишать операторов лицензии или затруднить её продление, если тот допустит отправку в космос нарушающий даже формальные требования по частотам и направленности диаграммы спутник связи. «Возможно, изначально правила были не такими строгими, как следовало бы, — поясняет Уильямс. — И по мере того, как мы будем получать больше данных, мы, очевидно, сможем установить более строгие запретные полосы и более строгие правила в будущем». Под «запретными полосами» понимаются участки радиочастотного спектра между активными полосами, которые служат буфером и предотвращает утечку сигналов из одного канала в другой. «Разработчики, — говорит он, — делают всё, что в их силах, но иногда в процессе возникают ошибки, которые приводят к утечкам в спектре… Власти будут определять допустимый уровень помех». По мере того как проблема будет становиться всё более понятной, а такие компании, как SpaceX, намерены сотрудничать с учёными и регулирующими органами над созданием более совершенного оборудования, ситуация должна улучшиться. Однако пока это слабое утешение для астрономов, которым приходится иметь дело с тысячами новых источников помех. Также Уильямс признает, что модернизация оборудования на существующих спутниках нецелесообразна. В то же время можно изменить форму сигнала, что повлияет на форму лепестков и потенциально может снизить уровень помех без замены спутников. Вероятно, этим даже может заняться ИИ, чтобы сделать сигнал близким к идеальному. Без согласованной работы регуляторов, операторов, производителей оборудования и учёных вряд ли удастся добиться положительных изменений. В конечном итоге «обратная связь с организациями, устанавливающими стандарты, будет передаваться операторам спутников, и в будущем им придётся совершенствовать свои системы». Обнаружены «плазменные пушки» вселенского масштаба — 53 квазара с джетами длиною в миллионы световых лет
02.12.2025 [14:30],
Геннадий Детинич
Международная команда астрономов объявила об открытии 53 ранее неизвестных мощных радиоквазаров с гигантскими релятивистскими струями (джетами), длина которых в отдельных случаях достигает 50 диаметров Млечного Пути (около 5 млн световых лет). Конфигурация струй и их интенсивность — это окно в раннюю Вселенную, что даёт представление о распределении материи в те времена и объясняет эволюцию мироздания.
Пример джетов из вновь обнаруженных квазаров. Источник изображения: GMRT Объекты были найдены в рамках обзора неба на низких радиочастотах с использованием радиотелескопа Very Large Array (VLA) и других инструментов. Все квазары относятся к эпохе, когда возраст Вселенной составлял менее 4 млрд лет, что делает их важными свидетелями ранней космологической эволюции. Особенностью этих 53 квазаров, выделенных из группы 369 обнаруженных индийскими учёными новых радиоквазаров, является экстремально большая физическая протяжённость их джетов — в среднем они в десятки раз длиннее ранее известных структур аналогичного класса. Такие струи формируются сверхмассивными чёрными дырами массой в миллиарды солнечных масс. Часть вещества в диске аккреции чёрных дыр под действием сильнейших магнитных полей устремляется к их полюсам и с огромной скоростью выбрасывается в пространство вдоль оси вращения в виде узких пучков релятивистской плазмы. Наблюдения показали, что некоторые джеты имеют видимую ширину до нескольких сотен килопарсек, что ранее считалось редкостью. Особенность расположенного в Индии радиотелескопа Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) в том, что он работает на относительно низких частотах, что позволяет детектировать радиоизлучение от «стареющей» плазмы. Это даёт цельную картину джетов, тогда как раньше в их изображении были пробелы в средней части. Новая работа дала ясное представление о форме лепестков джетов на всём пространстве их распространения. Интересно, что чем дальше от нас такие квазары, тем сложнее и более асимметрична форма их лепестков. Очевидно, что в те времена распространение материи в пространстве было более хаотичным, и джеты могли свободно распространяться в одном направлении и «тупить» в другом, затухая в облаках газа и пыли. Тем самым учёные получают картину распространения материи в ранней Вселенной и могут объяснить вспышки или затухание очагов звездообразования. Вселенская «плазменная пушка» с лучом длиной в два расстояния от нас до галактики Андромеда может как вынести всю материю из галактик на своём пути, так и нагнать её туда. Новые данные подтверждают, что подобные процессы играли ключевую роль в эволюции крупномасштабной структуры Вселенной в первые миллиарды лет после Большого взрыва. Солнечная система летит по Вселенной почти в четыре раза быстрее, чем считалось
15.11.2025 [12:58],
Геннадий Детинич
Ещё в 1969 году было обнаружено, что Солнечная система движется в сторону созвездия Льва. На это указал эффект Доплера — там было чуть теплее, чем в обратном направлении. Стандартная космологическая модель ΛCDM предполагает, что скорость движения Солнечной системы составляет примерно 370 км/с. Новые наблюдения показали, что это число может быть ошибочным и наша система летит по Вселенной со скоростью около 1,3 тыс. км/с или в 3,67 раз быстрее.
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews Учёные использовали сеть радиотелескопов Low Frequency Array (LOFAR) и два других радиотелескопа для составления карты распределения радиогалактик — галактик, излучающих необычно сильные радиоволны. Большая длина излучения позволяет радиогалактикам ярко светиться даже сквозь плотные облака газа и пыли. Идея заключалась в том, что чем выше скорость движения Солнечной системы, тем больше радиогалактик будет впереди на её пути. Это как в научно-фантастических фильмах, когда во время перехода в гиперпространство звёзды по курсу как бы начинают исходить из одной точки пространства. Разница в количестве радиогалактик впереди и в хвосте системы будет небольшая с учётом относительно маленькой скорости движения Солнечной системы в пространстве — намного меньше 1 % от скорости света, поэтому релятивистские эффекты пренебрежимо малы. Но современные инструменты способны их увидеть. Помимо этого были измерены эффекты от доплеровского изменения в яркости (цвете) радиогалактик впереди и сзади системы. Чем ярче и синее галактики по курсу движения и чем тусклее и краснее за кормой, тем выше скорость движения системы в пространстве. В опубликованной на днях работе в журнале Physical Review Letters исследователи сообщили, что по их данным Солнечная система движется в пространстве со скоростью в 3,67 раз больше, чем предполагает самая лучшая на сегодня космологическая модель ΛCDM. Из этого следует, что наши представления о крупномасштабной структуре Вселенной и её эволюции могут быть ошибочными. Остаётся вероятность, что радиогалактики могут располагаться неравномерно и поэтому так совпало, что впереди их чуть больше, чем сзади. Но вероятность такого развития событий может считаться незначительной. Полученные данные коррелируют с измерениями инфракрасного излучения квазаров — далёких активных центров галактик, где бушуют сверхмассивные чёрные дыры. Но этих объектов не так много во Вселенной, чтобы они стали главной опорой для измерения скорости нашей системы. Добавим, понятие скорости относительное. В глобальном смысле скорость Солнечной системы и других галактических объектов измеряется относительно реликтового излучения — эха Большого взрыва, что также подразумевает, что наша Вселенная равномерная по плотности во всех направлениях. По крайней мере, так предполагает модель ΛCDM, хотя у самой Вселенной могут быть иные взгляды на этот счёт. Учёные представили первую радиокарту Млечного Пути в цвете и невероятных деталях
30.10.2025 [22:45],
Геннадий Детинич
Наша галактика Млечный Путь, видимая невооружённым глазом как яркая полоса звёзд в небе, в радиодиапазоне предстаёт куда более сложной структурой, переполненной заряженными частицами и магнитными полями. Новая работа объединила несколько наблюдений Млечного Пути в одном массиве данных и впервые представила нашу галактику в радиодиапазоне в привычных человеческому глазу цветах. Кодирование длин радиоволн в цветах оптического диапазона сделано не ради красоты картинки. В таком виде учёным легко концентрировать внимание на самых интересных явлениях, происходящих в нашей галактике. Чем ниже длина волны, тем теплее и ярче передаваемые на изображении радиочастоты. Средние частоты отражены зелёным цветом, а высокие — синим с переходом в фиолетовый. Оптический сигнал очевидным образом ограничивает наблюдение. Радиодиапазон даёт более полное представление о процессах в галактике, выдавая расположение заряженных частиц, пыли, магнитных полей, областей рождения звёзд и эхо от взрывов сверхновых, а также сигналы от умирающих звёзд. Представленные на составной картине данные собранны массивом радиотелескопа Murchison Widefield Array (MWA) в Австралии. Объект состоит из 4096 антенн. В обзор были включены наблюдения за 2013–2015 годы (GLEAM, GaLactic and Extragalactic All-sky MWA) а также данные наблюдений за 2018 год после модернизации массива антенн (обзор GLEAM-eXtended или GLEAM-X). Обзор GLEAM охватывал всю видимую в южном полушарии часть Млечного Пути. Обзор GLEAM-X позволил значительно повысить пространственное разрешение, но охватывал меньшую площадь. Однако сложнее всего было объединить данные по той причине, что состояние ионосферы в те и другие годы сильно отличалось, что отразилось в зарегистрированных данных. Потребовались миллионы часов обработки наблюдений на суперкомпьютерах, чтобы совместить оба обзора, и это с успехом было проделано. Объединённый обзор охватывает 95 % Млечного Пути, видимого в южном полушарии Земли в диапазоне 72–231 МГц. Области взрывов сверхновых и старые звёзды светятся на карте оранжевым. Области рождения звёзд — синие и фиолетовые. Для учёных каждый цвет, его интенсивность и расположение указывают на события, происходящие на карте галактики. Это самая подробная и детальная карта такого рода. Следующая по детализации и точности цветная радиокарта Млечного Пути появится только после ввода в строй нового радиотелескопа SKA, в тысячи раз более чувствительного, чем MWA. Луна поможет японским учёным в поисках тёмной материи
11.10.2025 [12:07],
Геннадий Детинич
Поиски тёмной материи пока не увенчались успехом, хотя на её долю должно приходиться около 80 % вещества во Вселенной. Поэтому вся стратегия по её поиску опирается на уверенность, что пресловутая «чёрная кошка в тёмной комнате» действительно там есть — нужно лишь придумать, как её поймать. По замыслу учёных из Японии, в этом могут помочь радиотелескопы на Луне. Симуляция показала, какой сигнал искать, а на Луне это возможно сделать с минимальными помехами.
Источник изображения: University of Tsukuba Вселенная возникла около 13,8 млрд лет назад в результате Большого взрыва — события, сопровождавшегося стремительным расширением пространства-времени. Примерно через 400 000 лет после этого наступил период, известный как «тёмные века», который длился около 100 млн лет и характеризовался отсутствием звёзд и галактик. В это время доминировали облака газа, состоящие главным образом из атомов водорода, которые, по расчётам учёных, испускали слабые радиоволны с длиной волны 21 см. Эти волны рассматриваются как потенциальный источник ключевой информации о ранней эволюции Вселенной и её составе, включая загадочную тёмную материю. Исследователи из Университета Цукубы (University of Tsukuba) и Токийского университета (University of Tokyo) применили методы численного моделирования для предсказания интенсивности 21-сантиметрового сигнала в различных сценариях распределения тёмной материи. Используя суперкомпьютер, команда воспроизвела динамику газа и тёмной материи в ранней Вселенной во время «тёмных веков». Симуляции учитывали модели как холодной, так и тёплой тёмной материи. Это позволило достичь беспрецедентной точности в расчётах интенсивности ключевых радиоволн и открыло новые перспективы для интерпретации будущих наблюдений. Ключевые результаты моделирования показывают, что водородный газ в эпоху «тёмных веков» генерировал характерный радиосигнал с яркостной температурой около 1 милликельвина (одной тысячной градуса Кельвина) в усреднённом по небу радиоизлучении. Более того, тёмная материя, формируя в пространстве неоднородные структуры, должна была вызывать вариации этого сигнала аналогичной амплитуды, что позволило бы отчётливо выделить это влияние на фоне помех. Анализ глобального сигнала в широкой частотной полосе — около 45 МГц — позволит, по мнению учёных, точно определить массу и скорость частиц тёмной материи, что станет прорывом в понимании фундаментальных свойств этой субстанции. Эти расчёты побуждают ускорить планы по развёртыванию радиотелескопов на поверхности Луны, где отсутствие характерных для Земли и человеческой цивилизации помех обеспечит высокоточные наблюдения. В частности, японский проект «Цукуёми» предусматривает строительство на Луне радиотелескопов для улавливания слабого 21-сантиметрового сигнала. Успех миссии может радикально изменить наше представление о тёмной материи. Дефицит HDD грядёт откуда не ждали — крупнейший в мире телескоп будет генерировать 600 Пбайт данных в год
16.09.2025 [21:41],
Геннадий Детинич
Новости последних двух лет пестрят сообщениями о новых ЦОД, которые создаются исключительно для задач ИИ. На этом фоне те же астрономы выглядят сиротами, хотя новейшие инструменты для наблюдения за Вселенной также производят неимоверные объёмы данных. Один только новый радиотелескоп Square Kilometer Array (SKA) с массивами антенн в ЮАР и Австралии ежегодно будет генерировать до 600 Пбайт данных, которые необходимо будет не только куда-то сохранить, но и доставить во все уголки мира.
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews Первичная обработка данных с массивов антенн будет происходить в дата-центрах непосредственно у радиотелескопов: от поля антенн для средних частот — в ЮАР, а от поля антенн для низких частот — в Австралии. Затем данные будут передаваться на местные суперкомпьютеры для калибровки и подготовки научных данных, с которыми уже можно работать без специальных знаний. После этого будет осуществляться операция «данные — учёным», в процессе которой одинаковые массивы будут переданы в региональные ЦОД, чтобы трафик не забивал все каналы коммуникации. Поток данных от SKA будет одним из самых больших в истории и достигнет 600 Пбайт в год и даже выше, когда инструмент будет введён в полную эксплуатацию к 2029 году. Чтобы загрузить такой объём данных по «типичному интернет-каналу» со скоростью 100 Мбайт/с, потребуется 200 лет. Для доступности собранной телескопом SKA информации большинство стран-участниц проекта создадут до 20 или больше выделенных региональных дата-центров SKA Regional Centres (SRC). На днях стало известно, что Северная и Южная Америки получат один-единственный SRC, который будет располагаться в Канаде. Современным астрономам не нужно сидеть всю ночь напролёт на открытом воздухе у телескопов. Вся информация будет доставляться прямо на рабочий компьютер в любую точку мира в удобное время дня и ночи. Обратная сторона этого комфорта — значительно выросшие расходы на хранение и обработку данных. И эти расходы продолжат расти. Постепенно в работу вводятся новые инструменты, такие как обсерватория имени Веры К. Рубин с самой большой цифровой камерой размером 3 × 1,65 м на 3,2-гигапикселя, которая каждый год будет создавать до 16 Пбайт сырых данных (до 7 Пбайт после обработки), космический телескоп Nancy Grace Roman Space Telescope, запланированный к запуску в 2027 году с объёмом годовых данных до 5 Пбайт и другие инструменты. Всё это потребует вычислительных ресурсов, которые учёные вынуждены вырывать у модного искусственного интеллекта с сомнительной полезностью, но невероятными амбициями. Вселенная подарила учёным ярчайший быстрый радиовсплеск в соседней галактике
23.08.2025 [19:13],
Геннадий Детинич
Астрономы зафиксировали самый яркий быстрый радиовсплеск (FRB) за всю историю наблюдений — FRB 20250316A. Он возник относительно близко по космическим меркам — в 130 млн световых лет от Земли. За рекордную яркость событие получило неофициальное прозвище RBFLOAT («самое яркое в истории наблюдений»). Но важнее всего то, что впервые удалось локализовать область пространства, где он возник.
Источник изображения: MIT Быстрые радиовсплески — это колоссальные выбросы энергии в радиодиапазоне длительностью всего несколько миллисекунд. Впервые они были открыты в 2007 году. Точная природа FRB до сих пор остаётся загадкой, хотя предполагается, что источниками могут быть магнетары — нейтронные звёзды с экстремально сильными магнитными полями. Обычно FRB фиксируются на больших расстояниях и не повторяются, из-за чего астрономы не могут определить их источники. FRB 20250316A стал редким исключением — его удалось привязать к конкретной области в определённой галактике. Определить местоположение события помогла модернизированная система канадских радиотелескопов CHIME. Первоначально массив антенн создавался для картирования водорода во Вселенной, но недавно его дополнили тремя выносными антеннами в разных частях Северной Америки. Благодаря этому CHIME получил возможность определять координаты быстрых радиовсплесков с высокой точностью. 16 марта 2025 года система зарегистрировала мощнейший импульс радиоизлучения. Триангуляция показала, что его источник находится в спиральной галактике NGC 4141 в созвездии Большой Медведицы, на расстоянии около 130 млн световых лет. Это один из самых близких и ярких быстрых радиовсплесков из когда-либо наблюдавшихся. Впервые удалось увидеть область, из которой исходил сигнал, что даёт ключ к разгадке природы подобных явлений. Анализ показал, что радиовсплеск пришёл с периферии галактики, из-за области активного звездообразования. Это позволило предположить, что его источником стал «возрастной» магнетар, а не молодая звезда. Теперь у учёных есть уникальная возможность изучить место возникновения FRB и строить более обоснованные гипотезы о механизмах их появления. Первый лунный радиотелескоп будет установлен на обратной стороне Луны в следующем году
28.07.2025 [17:43],
Сергей Сурабекянц
Радиоастрономия произвела революцию в изучении Вселенной, предоставив для исследований обширный электромагнитный спектр, невидимый человеческому глазу. С её помощью были открыты пульсары, квазары, радиогалактики, сверхмассивные чёрные дыры и микроволновые отголоски Большого взрыва. К сожалению, Земля — не самое подходящее место для подобных наблюдений из-за огромного количества помех. Поэтому учёные решили разместить новый радиотелескоп на обратной стороне Луны. Слушать музыку космических сфер — занятие не из лёгких, поскольку Земля — совсем не тихий уголок, когда речь идёт о радиоволнах и других видах электромагнитного излучения. Не говоря уже о наземном радио- и телевещании, спутниковых сигналах или повсеместном присутствии мобильных телефонов, существуют искры автомобильных двигателей, микроволновые печи, удары молний, сигналы GPS, отражения от ионосферы и даже птичий помёт на антенне, которые могут испортить результаты многодневных наблюдений. Астрономы пытаются избавиться от этих помех с помощью электронных и цифровых фильтров, а также путём размещения радиотелескопов в отдалённых районах или в зонах радиомолчания, охраняемых законом, в США, Южной Африке, Австралии и Бразилии. Однако этого всё равно бывает недостаточно из-за слабости изучаемого сигнала. Учёные и инженеры из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США совместно с NASA, Калифорнийским университетом и Лабораторией Лоуренса запланировали эксперимент под названием LuSEE-Night, который должен продемонстрировать возможность удалённой установки и эксплуатации радиотелескопа на Луне, способного передавать важные научные данные. Отсутствие помех обеспечивается естественным экраном в виде спутника Земли массой 7,34767309 × 10¹⁹ тонн. Радиотелескоп LuSEE-Night входит в состав коммерческого лунного посадочного модуля Blue Ghost 2 компании Firefly Aerospace, запуск которого запланирован на конец этого или начало следующего года. Он представляет собой автономный приборный комплекс, предназначенный для мониторинга низкочастотных радиосигналов в диапазоне частот от 0,1 до 50 МГц и помогает астрономам составить полную картину этого диапазона волн. Он также способен регистрировать любые сигналы в смещённой в красную область 21-сантиметровой линии нейтрального водорода. По мнению учёных NASA, это ключ к разгадке тайн «тёмных веков» космоса — периода после появления реликтового излучения (через 380 000 лет после Большого взрыва) и до образования первых звёзд и галактик. Работающее на солнечной энергии устройство размером 1 × 1 × 0,7 м основано на 4-канальной системе приёма 50-мегагерцовой полосы частот Найквиста и радиоспектрометре для выделения полезных сигналов, собираемых четырьмя 3-метровыми холоднокатаными монопольными антеннами из бериллиевой меди со спиральными пружинами и двумя ортогональными дипольными антеннами, размещёнными на расстоянии примерно 6 м друг от друга. Эта антенная решётка способна поворачиваться как для калибровки телескопа, так и для наведения на определённую часть неба. Для защиты от неблагоприятных лунных условий радиотелескоп LuSEE-Night оснащён отражающим экраном, защищающим от солнечного тепла днём, и литий-ионным аккумулятором весом 40 кг и ёмкостью от 6500 до 7160 Вт·ч для обогрева устройства в течение 14-дневной лунной ночи, когда температура опускается до −173,15 °C. Разработчики рассчитывают, что срок службы LuSEE-Night составит около 18 месяцев. В случае успеха эксперимента не исключено, что в будущем кратеры на обратной стороне Луны, усилиями астрономов, превратятся в гигантские антенны радиотелескопов, изучающих тайны Вселенной. Вселенная оказалась полна сложных органических молекул, образованных до звёзд и планет
01.07.2025 [16:22],
Геннадий Детинич
Происхождение жизни на Земле — это одна из главных тайн, которую современная наука пока не раскрыла. Когда появляется жизнь, откуда берутся её семена и где запускаются первичные химические процессы для синтеза органики? В питательных бульонах на поверхности планет или в холодных глубинах космоса? Как показывают новые наблюдения, второй вариант набирает всё больше подтверждений, указывая на то, что жизнь во Вселенной может быть повсюду.
Схематическое изображение молекулы цианокоронена. Источник изображения: NSF/AUI/NSF NRAO/P.Vosteen Открытие сделала сводная группа американских астрономов, которые использовали для сбора данных один из крупнейших в мире поворотных радиотелескопов с антенной диаметром 100 м — телескоп Грин-Бэнк (GBT), расположенный в Грин-Бэнке, Западная Виргиния. Учёные собирали микроволновое излучение из молекулярного облака Таурус (TMC-1), удалённого от Земли примерно на 430 световых лет. Анализируя спектры, исследователи искали в облаке холодного межгалактического газа органические молекулы. И они их нашли. В данных радиотелескопа с вероятностью, превышающей статистическую погрешность, был обнаружен цианокоронен. Это так называемый полициклический ароматический углеводород (ПАУ). «Считается, что ПАУ удерживают значительную часть углерода во Вселенной и играют ключевую роль в химических процессах, которые приводят к образованию звёзд и планет, — написали представители Национальной радиоастрономической обсерватории в заявлении. — До сих пор в космосе обнаруживались только ПАУ меньшего размера, а это новое открытие значительно расширяет установленный предел размеров». Цианокоронен представляет собой семь соединённых между собой бензольных колец, собранных в симметричную фигуру с присоединённой к нему цианогруппой (соединением углерода и азота). Это достаточно сложное молекулярное образование, которое можно было ожидать найти в атмосфере экзопланеты или в развитой звёздной системе. Но в данном исследовании цианокоронен был обнаружен в холодном облаке межзвёздного газа вдали от планет и систем. «Это означает, что химические процессы, в результате которых образуются сложные органические соединения, могут происходить ещё до рождения звёзд», — пишут исследователи, подчёркивая, что такие пребиотические молекулы могут быть распространённым компонентом на ранних стадиях формирования звёзд и планет. Органика есть повсюду во Вселенной, что может намекать на то, что жизнь существует где-то ещё помимо Земли. «Каждое новое открытие приближает нас к пониманию происхождения сложной органической химии во Вселенной и, возможно, происхождения самих строительных блоков жизни», — резюмируют исследователи. Мёртвый спутник NASA потёрся об атмосферу и перепугал учёных, испустив загадочный радиосигнал
28.06.2025 [12:05],
Геннадий Детинич
13 июня 2024 года неработающий более полувека спутник NASA испустил сигнал, который ранее связывали с таинственными быстрыми радиовсплесками (FRB). Такие сигналы возникают в процессе колоссальных выбросов энергии и, за исключением одного случая в Млечном Пути, приходят из глубин Вселенной. Зарегистрированный год назад FRB возник на расстоянии всего 4000 км от Земли — это казалось необъяснимым и даже пугающим. Вскоре учёные нашли его источник — мёртвый спутник.
Макет спутника NASA Relay 2. Источник изображения: NASA Начало этой истории напоминает завязку фильма ужасов. Импульс быстрого радиовсплеска несёт энергию, эквивалентную излучению сотен миллионов Солнц, и длится наносекунды. Если бы источник подобного сигнала находился на орбите Земли, мы бы сейчас не обсуждали это явление — ни Земли, ни даже Солнца в нашей системе уже не существовало бы. Для поиска источника загадочного радиовсплеска учёные использовали австралийский радиотелескоп ASKAP. Они предположили, что событие FRB имеет техногенное происхождение — и не ошиблись. Сопоставив данные о всплеске с орбитальным атласом, исследователи установили, что его источник — спутник NASA Relay 2. Это был первый космический ретранслятор агентства, проработавший с 1964 по 1967 год. Оборудование на борту давно вышло из строя, поэтому радиовсплеск был вызван каким-то природным процессом. По мнению учёных, которое они оформили в статье для публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters (она уже доступна на сайте arXiv), наносекундный радиоимпульс в диапазоне частот 695,5–1031,5 МГц был вызван статическим разрядом. При движении по орбите космические аппараты трутся об атмосферу Земли, набирая статический заряд, который при определённой величине превращается в искру. Это опасное явление для космического аппарата, которое может вывести его из строя. Таким образом, проделанная работа была направлена на три цели: предупреждение о возможных явлениях статических разрядов на спутниках в будущем, оценка степени влияния техногенных FRB-сигналов на поиск природных источников, а также разработка новых приборов и инструментов для фундаментальной науки, использующих разряды в космосе для детекторов частиц и других целей. Учёные нашли недостающую материю Вселенной — она всё время была на виду
18.06.2025 [14:45],
Геннадий Детинич
На обычную материю во Вселенной, из которой, например, состоят звёзды, планеты и люди, приходится всего 16 % вещества. Но точно локализована лишь малая часть из этого объёма. Где находится остальное вещество — вопрос, на который долгое время могли отвечать только теоретики. Новая работа учёных из Калтеха (Caltech) пролила свет на реальное распределение видимой материи во Вселенной. Фактически, они нашли её всю.
Источник изображения: Caltech Данные о распределении обычной (барионной) материи в пространстве помог собрать радиотелескоп DSA-110 Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology). Видимая материя излучает свет различных длин волн и поэтому может быть обнаружена. Другое дело, что, рассеявшись по невероятно большому объёму Вселенной, она в основном представляет собой «туман», который непросто обнаружить на расстояниях в сотни миллионов и миллиарды световых лет. К счастью, во Вселенной нашлись своеобразные прожекторы, которые помогли буквально высветить «пропавшее» вещество. В качестве таких маяков астрономы Калтеха использовали источники быстрых радиовсплесков (FRB). Эти всплески сами по себе остаются загадкой, но для их применения в роли прожекторов суть происхождения не важна. Главное — FRB испускают сквозь пространство мощный радиоимпульс, который преломляется при встрече с рассеянным веществом. Когда радиоволны от быстрых радиовсплесков достигают Земли, они рассеиваются на разные длины волн, подобно тому как призма превращает солнечный свет в радугу. Степень этого рассеивания — или дисперсии — зависит от того, сколько материи находится на пути распространения света. Для исследования были отобраны 69 быстрых радиовсплесков, координаты которых ранее были определены с достаточной точностью. Всего науке известно свыше тысячи таких событий, но источники большинства из них остаются неустановленными. В данной работе радиовсплески как бы «осветили» структуру распределения вещества в космическом пространстве. Самый удалённый FRB находился на расстоянии 9,1 млрд световых лет, а самый близкий — в 11,7 млн световых лет от Земли. Результаты показали, что 76 % обычной материи во Вселенной находится в межгалактическом пространстве. Около 15 % сосредоточено в гало галактик, а оставшаяся часть — внутри самих галактик, в звёздах и холодном галактическом газе. Такое распределение согласуется с прогнозами, полученными в результате сложных космологических моделей, но до сих пор не подтверждалось прямыми наблюдениями. Полученные данные помогут исследователям лучше понять, как формируются и развиваются галактики, а также продемонстрируют, как быстрые радиовсплески могут быть использованы для решения важных задач космологии — например, в определении массы нейтрино. Стандартная модель физики предсказывает, что у нейтрино не должно быть массы, однако наблюдения показывают, что она есть — пусть и крайне малая. Точное знание этой массы может привести к открытию новых физических законов, выходящих за рамки Стандартной модели. Настоящий прорыв, впрочем, ожидается с вводом в строй нового, более мощного радиотелескопа DSA-2000, который сейчас планируется к строительству в пустыне Невада. Этот инструмент сможет локализовывать до 10 000 быстрых радиовсплесков в год, что значительно усилит их ценность как инструментов для изучения обычной материи и поможет глубже понять природу самих FRB. Китайские учёные изготовили уникальный радиотелескоп для исследования тёмной энергии
14.06.2025 [18:51],
Геннадий Детинич
На этой неделе из Китая в Бразилию морем отправлена чаша уникального радиотелескопа, который будет изучать свойства тёмной энергии и открывать другие тайны Вселенной. Это стало завершающим этапом изготовления астрофизических инструментов для проекта BINGO. Радиотелескоп будет собран в Бразилии далеко от цивилизации, чтобы минимизировать влияние помех на работу сверхчувствительных приборов.
Художественное представление радиотелескопа BINGO. Источник изображения: Коллаборация BINGO Черновик проекта BINGO был представлен в 2011 году. К тому времени прошло всего 13 лет с момента открытия тёмной энергии — неизвестной силы, «расталкивающей» не связанные гравитацией галактики прочь друг от друга и с ускорением расширяющую нашу Вселенную. Сегодня это одна из важнейших тайн мироздания, которая далека от раскрытия. Считается, что тёмная энергия составляет 68 % всего, что есть материального во Вселенной. Радиотелескоп проекта BINGO должен помочь с её изучением. BINGO — совместный проект Бразилии и Китая. Руководит коллаборацией ведущий бразильский астрофизик Карлос Александре Вуенше де Соуза (Carlos Alexandre Wuensche de Souza), старший научный сотрудник отдела астрофизики INPE (Национального института космических исследований в Бразилии). Непосредственно проектированием и изготовлением радиотелескопа занимались китайские учёные, которые во главу угла поставили простоту сборки конструкции на месте. Радиотелескоп состоит из одной чашеобразной 40-метровой антенны и 28 «рупоров» — пакета из более мелких антенн. Система рассчитана на довольно широкий охват участка неба и одновременно на серию достаточно детализированных измерений в поле наблюдения. Прибор будет фиксировать барионные акустические колебания, полученные в результате комплексных наблюдений за нейтральным газом. Барионные акустические колебания возникали примерно до 380 тыс. лет после Большого взрыва в процессе сжатия и расширения областей плазмы. Они по определённому закону распределили вещество в пространстве, и с тех пор это стало своего рода слепком колебаний, что нашло отражение, например, в распределении галактик. По сути — это своего рода космическая линейка для определения расстояний во Вселенной. Данные BINGO помогут с высокой точностью оценить скорость и степень расширения Вселенной и, следовательно, смогут подтолкнуть к получению более точного набора характеристик тёмной энергии. К берегам Бразилии главная антенна радиотелескопа BINGO прибудет примерно через два месяца. Радиотелескоп будет построен в 2000 км от столицы страны. В строй его введут в 2026 году. |