November 30th, 2019

Астрономия, космос, вселенная

В поисках звездных отпечатков в космосе и истории вселенной

В поисках звездных отпечатков в космосе и истории вселенной
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191129221638
Звезды не светят вечно. В конце концов, даже у самых ярких звезд кончается топливо, и они разрушаются в результате мощного взрыва, называемого рождением сверхновой звезды.
Мы знаем, что взрывы сверхновых случались и в прошлом, потому что история вселенной полна эпизодов, которые рассказывают люди друг другу.
Но до сих пор было трудно сопоставить эти истории с астрономическим событием.
Обычно мы видим звезды в свете, который они излучают. Как только они взорвутся, это станет немного сложнее.
Вместо этого астрономы ищут подсказки, которые остались позади. Подобно тому, как ищут отпечатки, оставленные ногой в песке, они ищут отпечатки, которые оставляет сверхновая звезда в межзвездной среде – это тонкое распространение пыли и газа, которое заполняет пространство между звездами.
С помощью гигантского телескопа Murchison Widefield Array (MWA) в глубинке WA было обнаружено 27 самых слабых звездных отпечатков, которые мы когда-либо видели, от взрывов, которые произошли 9000 лет назад, в массивном наборе данных, который они называют блеском.
Астрофизик, а по совместительству и доктор Наташа Херли-Уокер из Университета Кертина Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) создала изображения с помощью суперкомпьютерного центра Pawsey в Перте.
Есть несколько вещей, которые делают поиск звездных отпечатков немного сложным - и делают MWA идеальным инструментом для их поиска.
Первая проблема заключается в том, что мы на самом деле не ищем «вещь». Как след, мы ищем пустое место, где раньше она существовала. Сверхновая звезда поглощает всю находящуюся рядом межзвездную пыль и газ, отправляя ее в космос и оставляя за собой пустой пузырь. Это то, что ищут астрономы.
По мере того, как время проходит, пульсация становится все медленнее и слабее, и пузырь начинает наполняться пылью и газом. И если бы область вокруг сверхновой не имела большого количества пыли и газа, для начала, возможно, было бы не так сложно искать ее.
Вторая проблема заключается в том, что мы не можем видеть их невооруженным глазом, через телескоп мы их также не увидим. Хотя этот первоначальный взрыв невероятно ярок, пыль и газ, которые сметаются вместе с ним, светятся гораздо слабее. Чем больше он охлаждается и распространяется, тем труднее его обнаружить.
К счастью, MWA позволяет нам видеть ночное небо, используя радиоволны, благодаря этому мы можем наблюдать за самыми слабыми и низкоэнергетическими источниками света.
MWA решает оба этих вопроса, предоставляя астрономам целый ряд данных о небе, в котором можно найти результаты их охоты на «несуществующие» звезды.
Вот почему исторические наблюдения так полезны - они могут точно сказать вам, где и в каких местах искать.
Самое раннее наблюдение сверхновой было зафиксировано в Китае в 185 году нашей эры.
Астрономия, космос, вселенная

Ультрафиолетовый источник рентгеновского излучения UGC 6456 ULX детально исследован

Ультрафиолетовый источник рентгеновского излучения UGC 6456 ULX детально исследован
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191129223820
Российские астрономы провели детальное исследование одного из источников ультрафиолетового излучения (ULX) в галактике UGC 6456. Результаты исследования, представленные в статье опубликованной 20 ноября на arXiv позволяют предположить, что этот источник, обозначенный как UGC 6456 ULX, является одним из самых ярких известных ULX в оптическом диапазоне.
ULX - это точечные источники на небе, которые настолько ярки в рентгеновских лучах, что каждый из них излучает больше излучения, чем 1 миллион солнц на всех длинах волн. Они менее ярки, чем активные галактические ядра, но более устойчивы, чем любой известный звездный процесс. Хотя были проведены многочисленные исследования ULX, основная природа этих источников до сих пор остается нерешенной.
На расстоянии около 14,8 миллионов световых лет UGC 6456 является одной из ближайших голубых компактных карликовых галактик. Она содержит UGC 6456 ULX - временный источник, недостаточно изученный, свойства которого остаются нераскрытыми.
Теперь группа астрономов во главе с Александром Винокуровым из Специальной астрофизической обсерватории в Нижнем Архызе, Россия, сообщает о новом исследовании UGC 6456 ULX, которое идентифицировало оптический аналог этого ULX и пролило больше света на параметры этого источника. Исследование основывалось главным образом на анализе архивных изображений UGC 6456 ULX, полученных с помощью рентгеновской обсерватории Чандра и космического телескопа Хаббл (HST).
«Мы представляем предварительные результаты исследования ультрафиолетового источника рентгеновского излучения UGC 6456 ULX. Чтобы идентифицировать оптический аналог UGC 6456 ULX, мы использовали архивные снимки от Chandra X-Ray Observatory и HST», - написали астрономы в статье.
Согласно исследованию, UGC 6456 ULX демонстрирует изменения светимости более чем на два порядка при пиковом значении в 17 дециллион (число с 33 нулями) эрг, в диапазоне энергий 0,3–8 кэВ (1кэВ = 1000 эВ – электронвольт). Абсолютная величина этого источника в ярком состоянии превышает - 7,6 кэВ, что делает его одним из самых ярких ULX в оптическом диапазоне на данный момент.
Исследование показало, что UGC 6456 ULX демонстрирует высокую оптическую и рентгеновскую изменчивость, однако природа такого поведения является неопределенной и требует дальнейших исследований. Астрономы отметили, что переменность этого источника имеет амплитуду, аналогичную наблюдаемой в NGC 7793 P13 - хорошо изученном ULX с нейтронной звездой.
Кроме того, в исследовании сообщается о корреляции (статистическая взаимосвязь двух или более случайных величин) между оптическими и рентгеновскими потоками в UGC 6456 ULX. Это может свидетельствовать о том, что оптическое излучение от этого источника производится путем повторной обработки рентгеновских лучей во внешних частях оптически плотного ветра. По мнению исследователей, обнаружение широких и переменных линий эмиссии водорода, а также гелия поддерживает сценарий сильного ветра, идущего от сверхкритического аккреционного диска.
"Существование такого ветра подтверждается наличием в оптических спектрах широких линий эмиссии водорода и гелия, характерных для всех спектроскопически исследованных ULXs", - заключили авторы статьи.
Астрономия, космос, вселенная

Спутник MarCO размером с портфель получает награды

Спутник MarCO размером с портфель получает награды
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191129225922
Aviation Week & Space Technology присуждают престижную награду Лауреата НАСА за пару космических аппаратов Mars Cube One размером с портфель. Известные как MarCO, они являются первыми CubeSats - компактными космическими кораблями, состоящими из кубовидных блоков, - которые отправились в дальний космос.
Разработанная и построенная в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, в качестве демонстрации технологии, MarCO вышла на орбиту Красной планету в прошлом году с помощью корабля НАСА InSight. Используя экспериментальные радиоприемники и антенны, пара ретранслировала сигналы обратно на Землю, что позволило команде InSight наблюдать за космическим кораблем 26 ноября 2018 года, заходом на посадку, спуском и посадкой на Марс почти в реальном времени.
Они также отправили обратно на Землю потрясающие изображения Марса и выполнили некоторые простые радиологические исследования, передавая сигналы через границу атмосферы Марса - и все это в рамках недорогой миссии.
«Отрадно, что таким образом чествуют MarCO. Достижения этой пары подчеркивают огромный потенциал малых космических аппаратов для активизации наших исследований», - сказал директор JPL Майкл Уоткинс.
Теперь лауреаты отмечают достижения в мировой авиакосмической отрасли. Гранд-лауреат в каждой из четырех категорий будет выбран из 28 победителей на церемонии награждения, проходящей в марте в Вашингтоне. Это не единственная честь для MarCO: она была названа Малой спутниковой миссией года в августе Американским институтом аэронавтики и астронавтики.
«Это вторая крупная награда команды MarCO в аэрокосмической отрасли», - сказал Джон Бейкер, руководитель программы JPL для небольших космических кораблей. «Для меня большая честь быть признанным в нашей области. Но настоящее удовольствие видеть, как достижения команды вдохновляют будущие космические проекты по всему миру».
Астрономия, космос, вселенная

Ученые нашли, что ускорение расширения Вселенной анизотропно

Ученые нашли, что ускорение расширения Вселенной анизотропно
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191130110115
Наблюдаемое ускорение расширения Вселенной, определяемое по изменению постоянной Хаббла, было приписано загадочной «темной материи», на которую, предположительно, приходится примерно 70 процентов Вселенной. Однако в новой работе профессор Субир Саркар (Subir Sarkar) из Центра теоретической физики им. Рудольфа Пайерлса, Оксфордский университет, Великобритания, вместе с международной командой коллег показал на примере 740 сверхновых типа Ia, что это ускорение является местным эффектом – оно проявляется вдоль направления нашего движения относительно реликтового излучения (которое демонстрирует аналогичную диполярную анизотропию). И хотя физическая причина этого ускорения остается неизвестной, она не может быть приписана темной энергии, которая вызывала бы аналогичное ускорение во всех направлениях равномерно.
Профессор Саркар объясняет: «Космологическая Стандартная модель базируется на предположении, что Вселенная изотропна для всех наблюдателей. Этот космологический принцип выводится из принципа Коперника – состоящего в том, что ни один наблюдатель не может занимать какое-то особенное положение во Вселенной. Это позволяет значительно упростить математическую конструкцию космологической модели, используя Общую теорию относительности Эйнштейна. Однако при попытке интерпретации данных на основе этого допущения мы приходим к удивительному выводу о том, что примерно 70 процентов Вселенной приходится на космологическую постоянную Эйнштейна, или «темную энергию». Некоторые ученые связывают это с квантовыми флуктуациями вакуума, однако масштаб энергии этих колебаний задается параметром H0, то есть текущей скоростью расширения Вселенной. Задаваемые таким образом энергии примерно в 10^44 раз ниже тех энергий, с которыми имеет дело Стандартная модель физики элементарных частиц – хорошо известная квантовая теория поля, которая довольно успешно описывает все известные субатомные явления. Нулевые колебания вакуума с такой гигантской плотностью энергии не позволили бы сформироваться нашей Вселенной в том виде, в каком мы ее сейчас наблюдаем. Сюда добавляется также вопрос «почему только сейчас?», то есть, почему темная энергия начала доминировать во Вселенной лишь относительно недавно? Ею можно было пренебречь в ранние эпохи существования Вселенной, а именно в то время, когда возраст нашего мира составлял примерно 400 000 лет, когда первичная плазма остыла до температуры, позволяющей формироваться атомам, и было высвобождено реликтовое излучение (поэтому реликтовое излучение не демонстрирует непосредственной чувствительности по отношению к темной энергии»).
Для проверки гипотезы темной материи профессор Саркар и его коллеги изучили набор из 740 сверхновых, входящих в каталог Joint Lightcurve Analysis (JLA), на предмет однородности ускорения расширения Вселенной. Полученные в результате статистической обработки данные представлены на графике, и они демонстрируют с уровнем статистической значимости 3,9 сигмы дипольную анизотропию ускорения, в то время как монопольное (изотропное) ускорение исключается с уровнем значимости 1,6 сигмы.
На графике: Дипольный характер параметра «распределения замедления», используемого авторами в работе, определяется величиной qd, а монопольный, соответствующий изотропному ускорению – величиной q0. Из графика видно, что поле наиболее вероятных соотношений между этими величинами (темно-красное поле) лежит в области высоких отрицательных значений qd и близких к нулю значений q0, в то время как соотношение этих величин, соответствующее Стандартной космологической модели (q0 = -0,55; qd = 0, отмечено синей звездой в левой верхней части графика), является практически невероятным, исходя из изученной выборки.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Астрономия, космос, вселенная

Астрономы составляют 3-D карту магнитного поля нашей Галактики

Астрономы составляют 3-D карту магнитного поля нашей Галактики
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191130125315
Астрономы из Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии и Университета Кертина использовали пульсары для изучения магнитного поля Млечного пути. Работая совместно с коллегами из Европы, Канады и Южной Африки, они составили и опубликовали наиболее подробный на сегодняшний день каталог измерений магнитного поля нашей галактики в 3-D.
Магнитное поле Млечного пути в тысячи раз слабее магнитного поля Земли, однако оно имеет большое значение для отслеживания путей космических лучей, формирования звезд, а также множества других астрофизических процессов. Однако наши знания о трехмерной структуре Млечного пути до сих пор остаются весьма ограниченными.
Доктор Шарлотта Собей (Charlotte Sobey), главный автор новой научной работы, сказала: «Мы использовали пульсары, стремительно вращающиеся нейтронные звезды, для составления трехмерной карты магнитного поля нашей Галактики. Пульсары распределены по Млечному пути, и галактический материал, лежащий между этими объектами и Землей, влияет на их излучение в радиодиапазоне».
Используя крупный европейский телескоп под названием LOFAR (Low-Frequency Array), команда составила самую крупную на сегодняшний день базу данных о мощности магнитного поля и проекциях его направления на линии наблюдения пульсаров. Эти результаты были использованы для оценки убывания силы магнитного поля Галактики с удалением от плоскости ее диска.
Доктор Собей сказала: «Это указывает на то, что мы можем достичь огромного успеха при помощи радиотелескопов следующего поколения. Поскольку мы не можем наблюдать всю Галактику целиком из одного места на Земле, мы сейчас используем массив MWA (Murchison Widefield Array), расположенный в Западной Австралии, для наблюдений пульсаров в южном небе».
Исследование было представлено на конференции Fresh Science WA 2019, а часть его материалов опубликована ранее в этом году в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, том 484, выпуск 3, апрель 2019, С. 3646–3664.
Астрономия, космос, вселенная

Отдых на МКС накануне выхода в открытый космос и новых грузовых кораблей

Отдых на МКС накануне выхода в открытый космос и новых грузовых кораблей
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191130152228
Экипаж «Экспедиции 61», состоящий из шести человек, сегодня отдыхает и наслаждается запоздалой трапезой на День Благодарения после интенсивной недели биологических исследований и подготовки к выходу в открытый космос. Российский корабль снабжения также покинул Международную космическую станцию вчера, поскольку еще два космических корабля готовы пристыковаться к орбитальной лаборатории. Грузовой корабль МКС "Прогресс-73", загруженный мусором, отстыковался от стыковочного отсека "Пирс" и был выведен из строя, сгорев над Тихим океаном.
Четверо астронавтов и два космонавта на МКС сегодня не работали, чтобы вместе пообедать в День Благодарения после того, как целый день работали во время американских праздников. Большинство ингредиентов, которые украшают индейку на обеденном столе на Земле, были доступны на борту камбуза станции, включая кукурузный хлеб, зеленую фасоль, картофельное пюре и соус.
Астронавты НАСА Джессика Меир и Эндрю Морган были заняты в четверг завершением исследовательских операций, собирая образцы крови и клеток грызунов. Командующий Лука Пармитано и бортинженер Кристина Кох также помогали дуэту в японском лабораторном модуле Кибо. Ученые на Земле будут изучать образцы, чтобы получить представление о болезнях, таких как рак и диабет, потенциально разрабатывающих передовые методы лечения для людей на Земле и в космосе.
Морган и Пармитано готовятся к выходу в открытый космос в понедельник, чтобы продолжить сложную ремонтную работу детектора космических частиц на внешней стороне станции. Они будут использовать сложные и инновационные методы ремонта, которые никогда не выполнялись в космосе. Они планируют заменить неисправный охлаждающий насос на альфа-магнитном спектрометре. Космонавты планируют начало работ на 14:50 МСК в понедельник.
Космонавты Александр Скворцов и Олег Скрипочка наблюдали за грузовым кораблем "Прогресс-73", который был отстыкован в 12:25 МСК в пятницу, завершив свою четырехмесячную миссию на станции. Он вошел в атмосферу Земли несколько часов спустя и благополучно сгорел над южной частью Тихого океана.
SpaceX планирует 4 декабря запустить свою 19-ю коммерческую грузовую миссию на космическую станцию. Космический грузовой корабль «Дракон» прибудет 7 декабря и доставит множество новых исследовательских приборов, в том числе японский Hyperspectral Imager Suite или HISUI.
Россия последует за SpaceX и запустит свой грузовой корабль Прогресс 74 (74P) 6 декабря. 74P прибудет 9 декабря для автоматической стыковки в стыковочный отсек Пирс.
Астрономия, космос, вселенная

Подготавливается оборудование для конечной сборки ровера Mars 2020

Подготавливается оборудование для конечной сборки ровера Mars 2020
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191130154921
Критическое наземное вспомогательное оборудование, необходимое для подготовки марсохода NASA Mars 2020 к его путешествию на Красную планету, доставлено на завод по обработке полезных грузов в Космическом центре им. Кеннеди во Флориде. Ровер находится в Лаборатории реактивного движения в Калифорнии, а после завершения тестирования он будет отправлен в Кеннеди для сборки, предпусковой обработки и проверки.
Одним из жизненно важных элементов аппаратного обеспечения, задействованного в подготовке космического корабля, будет устройство сборки и вращения космического корабля (SCARF) и его стойка для быстрого доступа, позволяющая командам подобраться к узлам космического корабля, когда он будет находится в подвешенном состоянии. Этот прибор также является тем местом, где все отдельные элементы космического корабля будут окончательно соединены вместе. Как только сборка будет завершена, SCARF повернет корабль на 180 градусов для установки его в обтекатель полезной нагрузки ракеты-носителя, где он и останется для запуска.
Разработанный в рамках программы НАСА по исследованию Марса, марсоход Mars 2020 предназначен для лучшего понимания геологии Марса и поиска признаков древней микробной жизни. Миссия будет собирать и хранить набор образцов горных пород и почвы, которые могут быть возвращены на Землю в будущем. Он также будет испытывать новые технологии, которые будут полезны для будущих исследований Марса роботами и людьми. По размеру с автомобиль и примерно такого же размера, как и марсоход Curiosity, марсоход Mars 2020 будет иметь семь различных научных инструментов для проведения исследований, направленных на улучшение будущих исследований Марса.
Запуск марсохода запланирован на лето 2020 года со станции ВВС Канаверал на борту ракеты United Launch Alliance Atlas V 541, в рамках Программы запуска NASA.