Рубрика: Космос

Потенційний водний світ, що обертається навколо тьмяної червоної зірки всього за 120 світлових років від нас, став ще більш захоплюючим. Дослідження атмосфери K2-18b виявило наявність вуглекислого газу та метану, як раніше вчені передбачали для планети-океану з багатою на водень атмосферою, або Гікейського світу.

Крім того, спостереження виявляють спокусливий натяк на диметилсульфід – ознаку біології, який, за прогнозами вчених, може бути виявлений у гікейських світах. Тут, на Землі, диметилсульфід виробляється лише життям; і більша частина з морського фітопланктону.

«Наші висновки підкреслюють важливість розгляду різноманітних придатних для життя середовищ у пошуках життя в інших місцях», — каже астроном Нікку Мадхусудхан з Кембриджського університету. «Традиційно пошуки життя на екзопланетах зосереджені в основному на менших скелястих планетах, але більші гікейські світи значно сприятливіші для атмосферних спостережень».

У 2019 році це була перша придатна для життя зона скелястого світу (на відміну від газоподібного, як Юпітер і Сатурн), в атмосфері якого була виявлена ​​вода. Населена зона — це відстань від зірки-господаря, на якій рідка вода може зберігатися на поверхні — не настільки, щоб замерзнути в лід, і не настільки, щоб випаруватися. K2-18b сильно відрізняється від Землі. Він значно важчий, приблизно 8,6 маси Землі та 2,6 радіуса Землі; і він обертається навколо червоного карлика досить близько, раз на 33 дні.

Однак червоні карликові зірки холодніші й тьмяніші за Сонце, що означає, що K2-18b отримує таке ж зоряне випромінювання, як і Земля. Це як каша у Ведмедика – як треба. Мадхусудхан і його колеги оцінили K2-18b у 2020 році та виявили, що він придатний для проживання. Вони також визначили K2-18b як потенційний гікейський світ у 2021 році.

«Деякі умови в океанах цих світів можуть бути схожі на придатні для життя умови в океанах Землі, тобто подібні температури та тиск, наявність рідкої води та енергії від зірки», — сказав тоді Мадхусудхан ScienceAlert.

«Є багато відкритих питань, але на даному етапі це лише перше припущення. Припущення полягає в тому, що якщо мікробне водне життя може формуватися в цих океанах, так само як це було на Землі, то деякі біосигнатури також можуть бути звичайними».

Але дослідникам потрібні були додаткові дані. Їм потрібен був космічний телескоп Джеймса Вебба, щоб ближче вдивлятися в атмосферу екзопланети та шукати ознаки. І вони нарешті це отримали. Використовуючи інструменти JWST ближнього інфрачервоного діапазону NIRSpec і NIRISS, вони двічі спостерігали K2-18b, коли він обертався між нами та головною зіркою. Потім вони вивчили різницю у світлі зірки, яка є результатом подорожі крізь атмосферу екзопланети та зміни її складу.

Розділивши ці зміни, дослідники знайшли докази наявності молекул вуглецю, вуглекислого газу та метану. Спектр світла також виявив натяки – але лише натяки – на диметилсульфід. Це означає, що спостережень недостатньо, щоб визначити, чи придатний для життя K2-18b. Але ми надзвичайно близькі.

«Майбутні спостереження Вебба зможуть підтвердити, чи справді диметилсульфід присутній в атмосфері K2-18 b у значних кількостях», — каже Мадхусудхан.

Наступним кроком буде звернення MIRI середнього інфрачервоного діапазону JWST до екзопланети, щоб більш детально дослідити можливість диметилсульфіду та пошук інших можливих біосигнатур в атмосфері екзопланети. У ширшому контексті результати демонструють, що JWST здатний виявляти біосигнатури в атмосферах екзопланет, що є важливим першим кроком до пошуку життя на іншій планеті.

«Наша кінцева мета — виявлення життя на придатній для життя екзопланеті, що змінить наше розуміння нашого місця у Всесвіті», — каже Мадхусудхан. «Наші відкриття є багатообіцяючим кроком до глибшого розуміння гікейських світів у цьому квесті». Джерело

У 1645 році сонце згасло.  Не буквально, звичайно; воно все ще сяяло. Але той рік ознаменував початок мінімуму Маундера, періоду надзвичайно низької активності сонячних плям. Ця подія збіглася з так званим Малим льодовиковим періодом, періодом надзвичайно низьких температур по всій Північній Атлантиці, що призвело до більш суворої зими та коротшого літа на більшій частині Європи. Хоча те, що дві події відбулися разом, може бути простим збігом, астрономи та геологи дійшли висновку, що зв’язок між Сонцем і Землею відіграє важливу роль у кліматі нашої планети.

Протягом типового 22-річного періоду, який складається з кількох суцільних циклів сонячних плям, ми, ймовірно, нарахуємо від 30 000 до 40 000 сонячних плям. Однак під час частини мінімуму Маундера, прямо наприкінці 17 століття, сонячних плям не було. Вчені досі не впевнені, що стало причиною мінімуму Маундера, який зрештою зменшився до 1715 року. Але вони знають, що він збігався з малим льодовиковим періодом. Перекриття може бути просто випадковим; зрештою, малий льодовиковий період розпочався задовго до мінімуму Маундера і тривав довго після нього, а решта планети, здавалося, не постраждала. 

Однак кількість сонячних плям пов’язана із загальною яскравістю сонця. Отже, під час мінімуму Маундера сонце було трохи менш інтенсивним, і північні широти Землі більш сприйнятливі навіть до незначних змін сонячного випромінювання. Площа суші там набагато більша, ніж у відповідних південних широтах, і земля змінює температуру набагато швидше, ніж вода. А оскільки у вищих широтах сильніші пори року, невеликі зміни на сонці можуть спричинити значні хвильові ефекти, яких не буде відчутно в інших частинах земної кулі.

Досі немає єдиної думки щодо зв’язку між мінімумом Маундера та Малим льодовиковим періодом. Але коли ми зменшуємо масштаб геологічної шкали часу, ми виявляємо дуже сильний — і дуже несподіваний — зв’язок.

Першим, хто вказав на вплив системи Земля-Сонце на клімат нашої планети, був сербський фізик і астроном Мілутін Міланкович, який у 1920-х роках виявив кілька природних циклів на орбіті Землі, які могли бути причиною великих кліматичних змін.

Перший природний цикл полягає в тому, що орбіта Землі повільно змінюється з еліптичної на кругову і назад приблизно кожні 100 000 років. Ці зміни викликані легкими гравітаційними поштовхами Юпітера та Сатурна. Зараз ексцентриситет Землі (міра еліптичності орбіти) становить 0,0167 і зменшується. Ці зміни орбіти нашої планети впливають на тривалість і величину пір року, тому що коли Земля знаходиться далі від Сонця, вона рухається повільніше, ніж коли вона ближче до Сонця. Отже, якщо Земля має максимальний ексцентриситет — і якщо найдальша точка Землі збігається з літом у Північній півкулі — цього року літо триватиме довше, ніж зазвичай.

Інший цикл змінює нахил осі нашої планети на 22,1-24,5 градуса приблизно кожні 41 000 років. Поточний нахил Землі становить 23,44 градуса і зменшується. Цей цикл також впливає на величину пір року: більший нахил означає більше часу під прямим сонячним світлом або більше часу прихованого від сонця, що робить сезон більш екстремальним.

Третій цикл відомий як осьова прецесія. Наша планета обертається як вершина кожні 25 700 років, а вісь обертання Землі малює в небі ліниве коло. Це змінює півкулю, яка отримує більше сонця. Зараз найближче наближення Землі до сонця збігається з літом у південній півкулі, що робить ці пори року особливо жаркими.

Ці цикли переплітаються один з одним і виходять з нього — іноді посилюючи один одного, а іноді скасовуючи один одного. Іноді кілька циклів додають, щоб створити великий ефект; в інший час вони цього не роблять. Але незважаючи ні на що, положення Землі відносно Сонця має великий вплив на клімат нашої планети.

Порівняння циклів Міланковича з записами температури, взятими зі зразків керна льоду, показує дуже тісний зв’язок. Періоди зледеніння, які в просторіччі називають «льодовиковими періодами», збігаються з періодами циклів Міланковича, коли Земля, особливо північні широти, отримує менше сонячного світла, ніж зазвичай, а теплі періоди збігаються з більшою кількістю сонячного світла на півночі.

Останній раз льодовики відступали приблизно 12 000 років тому, що збіглося з невеликим збільшенням загального сонячного світла через цикли Міланковича. Усе, що спричинило цей зсув — від вимирання багатьох видів, наприклад шерстистих мамонтів, до поширення людства по всій Америці — безпосередньо випливало з невеликої зміни орбітальної конфігурації нашої планети. Джерело

Маленька крапка, що рухається на тлі зірок, — це перше зображення астероїда головного поясу Дінкінеш з космічного корабля NASA Lucy, першого з 10 астероїдів, які космічний корабель відвідає під час своєї 12-річної подорожі відкриття. Люсі зробила ці два зображення 2 і 5 вересня 2023 року. Ліворуч зображення блимає між першими двома зображеннями Дінкінеша. Праворуч астероїд обведено для зручності.

Люсі зробила ці зображення, коли вона була на відстані 14 мільйонів миль (23 мільйони км) від астероїда, ширина якого становить лише півмилі (1 км). Протягом наступних двох місяців «Люсі» продовжуватиме рухатися в напрямку Дінкінеша до максимального наближення у 265 миль (425 км) 1 листопада 2023 року.

Команда Люсі використає цю зустріч як можливість випробувати системи та процедури космічного корабля, зосередившись на системі відстеження терміналу космічного корабля, призначеній для утримання астероїда в полі зору інструментів, коли космічний корабель пролітає зі швидкістю 10 000 миль на годину (4,5 км/ s).

Протягом наступних місяців Люсі продовжуватиме знімати зображення астероїда в рамках своєї програми оптичної навігації, яка використовує видиме положення астероїда на фоні зірки для визначення відносного положення Люсі та Дінкінеша для забезпечення точного прольоту. Дінкінеш залишатиметься невирішеною точкою світла протягом тривалого підходу та не почне показувати деталі поверхні до дня зіткнення.

Найяскравішою зіркою в цьому полі зору є HD 34258, зірка величиною 7,6 зоряної величини в сузір’ї Візничого, яка занадто тьмяна, щоб її можна було побачити неозброєним оком із Землі. На цій відстані Дінкінеш має лише 19 зоряну величину, приблизно в 150 000 разів тьмянішу за цю зірку. Небесна північ знаходиться праворуч від кадру, який має приблизно 74 500 миль у поперечнику (120 000 км).

Спостереження проводилися за допомогою камери Люсі з високою роздільною здатністю, приладу L’LORRI (скорочення від Lucy Long Range Reconnaissance Imager), наданого Лабораторією прикладної фізики Джона Хопкінса в Лорелі, штат Меріленд. Джерело

Arianespace запустить невеликий геостаціонарний супутник зв’язку для Intelsat на Ariane 6 у 2026 році, що свідчить про стабільну, але зменшену роль таких супутників на ринку комерційних запусків. Arianespace оголосила 12 вересня про підписання контракту з Intelsat на запуск супутника IS-45 у першій половині 2026 року. Супутник літатиме з неназваними пасажирами на більш потужній версії Ariane 6, Ariane 64.

Intelsat замовив IS-45 у листопаді минулого року у Swissto12, швейцарської компанії, яка розробляє технології 3D-друку для космічних систем. Супутник вагою в одну тонну буде нести корисне навантаження з 12 транспондерів Ku-діапазону. Супутник базується на платформі HummingSat, розробленій Swissto12 за підтримки Європейського космічного агентства.

Arianespace та Intelsat відзначили, що контракт IS-45 укладено майже через 40 років після того, як Arianespace здійснила свій перший запуск для Intelsat, розмістивши супутник Intelsat 507 на GEO в жовтні 1983 року.

Ринок запуску супутників GEO суттєво змінився за чотири десятиліття після Intelsat 507. Колись такі супутники становили ядро ​​комерційного ринку запуску, у середньому запускалося від 20 до 25 супутників на рік. Цей попит, однак, впав в останні роки на тлі переходу до широкосмугових угруповань на низькій навколоземній орбіті.

«Це величезна зміна, — сказав Стефан Ізраель, виконавчий директор Arianespace, під час дискусії на Всесвітньому тижні супутникового бізнесу Euroconsult 11 вересня. «У вас стає все менше, а замовлені супутники вже не такі важкі, як раніше. .”

Компанії, що займаються запуском, кажуть, що комерційний ринок GEO залишається для них важливим, незважаючи на зниження кількості замовлень. «Ми бачимо, що цей ринок досить стабільний — близько 10 запусків на рік», — сказав Торі Бруно, виконавчий директор United Launch Alliance. За його словами, ці супутники все більше будуть частиною багатоорбітальних систем, що працюють із сузір’ями LEO. «Я думаю, що ринок залишається досить стабільним».

«Це все ще є значною частиною нашої діяльності, — сказав Том Очінеро, віце-президент із комерційних продажів SpaceX. «Цей розповідь про те, що запуски GEO припиняються, ходять давно. Я цього не бачу».

Однак керівники визнали, що більшим рушієм попиту на запуск є широкосмугові угруповання. Бруно зазначив, що конструкція таких угруповань вимагає постійного темпу запусків, оскільки старі супутники замінюються на постійній основі навіть після завершення системи. «З мегасузір’ями в LEO це, безумовно, домінуючий ринок».

«Нам потрібні сузір’я», — сказав Ізраель. «GEO все ще тут, але, безперечно, сузір’я зараз є сильнішим двигуном для зростання».

Використовуючи космічний телескоп Hubble, міжнародна група астрономів під керівництвом дослідників з Cosmic Dawn Center у Копенгагені дослідила галактику, яку бачили майже 11 мільярдів років тому. Всупереч типовим спостереженням, галактику було відкрито не за світлом, яке вона випромінює, а за світлом, яке вона поглинає. Сама галактика ухиляється від спостережень, але має принаймні одного сусіда. Разом ці галактики складають ранню групу, яка пізніше може еволюціонувати, щоб нагадувати Місцеву групу, в якій ми живемо.

Коли ми бачимо предмети, ми бачимо їх тому, що вони або випромінюють світло — наприклад, сонце чи ліхтарик — або тому, що вони відбивають світло, випромінюване кимось іншим — наприклад, місяць чи велосипед.

Зазвичай це також спосіб, за допомогою якого ми знаходимо ближні та далекі галактики. Галактики випромінюють світло у всьому електромагнітному спектрі, і різні телескопи можуть виявляти різні типи світла. Але насправді існує інший спосіб, додатковий метод, який спирається на здатність галактики поглинати світло.

Галактики блокують світло

Якщо галактика розташована вздовж лінії зору до більш віддаленого, яскравого джерела світла, галактика поглине частину світла фонового джерела. Це поглинання спричинене частинками газу та пилу, які знаходяться між зірками галактики. Однак частинки не однаково добре поглинають світло на всіх довжинах хвиль, але прагнуть поглинати світло на певних довжинах хвиль.

Якщо ми потім візьмемо спектр — тобто спостереження, яке показує, скільки світла ми бачимо на кожній довжині хвилі — фонового «маяка», ми побачимо чіткі «дірки» поглинання в спектрі, які вказують на те, що щось блокує світло.

Залежно від точних довжин хвиль, на яких ми бачимо «дірки», а також від того, скільки світла не вистачає, ми можемо вивести різні фізичні характеристики галактики на передньому плані. Джерелом яскравого фону в принципі може бути інша галактика або іноді вибухаюча зірка, але частіше це квазар; надзвичайно яскраве ядро ​​галактики з надмасивною чорною дірою, що поїдає його оточення.

Світлячок перед проектором стадіону

Поглинене світло розкриває деякі фізичні характеристики галактики, але не всі. Якщо ми хочемо дізнатися про це більше, ми можемо спробувати пошукати світло, випромінюване з того самого регіону на небі.

Проблема? Він розташований точно або майже точно перед яскравим квазаром. Це майже як спроба спостерігати за світлячком перед стадіонним проектором. Тим не менш, це те, що Йохан Фінбо, професор астрономії в Центрі космічного світанку в Копенгагені, любить випробувати себе.

«Щоб знайти поглинаючі галактики, ми спочатку шукаємо квазари, які мають особливо червоний колір», — пояснює Фінбо. «Оскільки зоряний пил має тенденцію поглинати синє світло, але не червоне, якщо на передньому плані є запилена галактика, квазар буде червоним».

Цей підхід змусив Фінбо та його співробітників виявити кілька таких поглиначів. Наступний і найскладніший крок — уважно шукати випромінюване світло від галактики, яке викликає поглинання.

Двійник нашої локальної групи галактик?

Нещодавно команда взялася за пошуки світла від певного поглинача, який бачили майже 11 мільярдів років тому, і вибрано тому, що він викликає досить значне почервоніння фонового квазара. Цей поглинач чудовий у тому сенсі, що він поглинає значно більше світла, ніж більшість інших; ознака того, що це досить зріла галактика, можливо, схожа на Чумацький Шлях. Стаття була прийнята до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics і наразі доступна на сервері препринтів arXiv .

«Характеристики, які ми знайшли у втраченому світлі, говорять нам про пил на передньому плані галактики», — каже Ліза Крістенсен, доцент Центру космічного світанку, яка також брала участь у дослідженні. «Насправді пил, здається, нагадує пил, який ми бачимо локально в Чумацькому Шляху та одній із наших сусідніх галактик».

На жаль, незважаючи на їхні зусилля, команда не змогла виявити сяючий аналог поглинача. Швидше за все, він розташований майже точно перед квазаром. З іншого боку, вони виявили іншу галактику неподалік — галактику, яка, здається, має високий рівень зореутворення. І може бути більше.

Галактики розташовані настільки близько одна до одної, що вони зв’язані гравітацією, а не розтягуються розширенням Всесвіту. Це означає, що в майбутньому вони сформують «групу галактик», подібну до нашої Місцевої групи, яка складається з Чумацького Шляху, Андромеди та великої кількості менших галактик-супутників.

«Це робить галактики ще цікавішими для вивчення», — каже Фінбо, який у майбутньому планує знову відвідати галактики за допомогою Північного оптичного телескопа в Ла-Пальма та інших телескопів — як з метою пошуку інших членів групи, так і щоб, сподіваюся, відкрити галактику, що спричинила поглинання. Джерело

Чорні діри — одне з найзагадковіших і найзахопливіших явищ у Всесвіті. Стаття, опублікована в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, натякає на існування кількох чорних дір у скупченні Гіади — найближчому відкритому скупченні до нашої Сонячної системи — що зробить їх найближчими до Землі чорними дірами, коли-небудь виявленими. 

Дослідження є результатом співпраці між групою вчених під керівництвом Стефано Торніаменті з Університету Падуї (Італія) за значної участі Марка Гілеса, професора ICREA на факультеті фізики, Інституту наук про космос Університету ім. Барселона (ICCUB) та Інститут космічних досліджень Каталонії (IEEC), а також Фрідріх Андерс (ICCUB-IEEC).

Зокрема, знахідка сталася під час наукового перебування експерта Стефано Торніаменті в ICCUB, одному з дослідницьких підрозділів IEEC. Нове дослідження показує потенційне існування чорних дір у кластері Гіади, позиціонуючи їх як найближчі до Землі чорні діри.

Чорні діри в зоряному скупченні Гіади?

З моменту свого відкриття чорні діри були одним із найзагадковіших і захоплюючих явищ у Всесвіті й стали об’єктом вивчення для дослідників у всьому світі. Особливо це стосується малих чорних дір, оскільки їх спостерігали під час виявлення гравітаційних хвиль. З моменту виявлення перших гравітаційних хвиль у 2015 році експерти спостерігали багато подій, які відповідають злиттю пар чорних дір малої маси.

Для опублікованого дослідження команда астрофізиків використовувала симуляції, які відстежують рух і еволюцію всіх зірок у Гіадах, розташованих на відстані приблизно 45 парсек або 150 світлових років від Сонця, щоб відтворити їх поточний стан.

Розсіяні скупчення — це нещільно пов’язані групи із сотень зірок, які мають певні властивості, такі як вік і хімічні характеристики. Результати моделювання порівнювали з фактичним положенням і швидкістю зірок у Гіадах, які зараз точно відомі зі спостережень, зроблених супутником Gaia Європейського космічного агентства (ESA).

«Наше моделювання може одночасно відповідати масі та розміру Гіад, лише якщо деякі чорні діри присутні в центрі скупчення сьогодні (або донедавна)», — говорить Стефано Торніаменті, докторський науковий співробітник Університету Падуї та перший автор книги папір, документ.

Спостережувані властивості Гіад найкраще відтворюються моделюванням з двома або трьома чорними дірами на цей час, хоча моделювання, коли всі чорні діри були викинуті (менше ніж 150 мільйонів років тому, приблизно остання чверть віку скупчення), може все ще добре збігаються, оскільки еволюція скупчення не змогла стерти сліди його попереднього населення чорної діри.

Нові результати показують, що чорні діри, народжені Гіадами, все ще знаходяться всередині кластера або дуже близько до нього. Це робить їх найближчими чорними дірами до Сонця, набагато ближче, ніж попередній кандидат (а саме чорна діра Gaia BH1, яка знаходиться на відстані 480 парсек від Сонця).

За останні роки прорив космічного телескопа Gaia вперше дозволив детально вивчити положення та швидкість зірок розсіяного скупчення та впевнено ідентифікувати окремі зірки.

«Це спостереження допомагає нам зрозуміти, як присутність чорних дір впливає на еволюцію зоряних скупчень і як зоряні скупчення, своєю чергою, сприяють виникненню джерел гравітаційних хвиль», — каже Марк Гілес, член кафедри квантової фізики та астрофізики Університету та ведучий перший автор у Барселоні. «Ці результати також дають нам зрозуміти, як ці таємничі об’єкти розподілені по галактиці». Джерело