Рубрика: Космос

Нове дослідження після відкриття гравітаційних хвиль проливає світло на середовища, які можуть призвести до злиття чорних дір. Робота представлена ​​цього тижня на Національній астрономічній зустрічі 2023 року доктором філософії. студент Оксфордського університету Коннар Роуен.

Перші гравітаційні хвилі, передбачені Альбертом Ейнштейном у 1916 році, були виявлені на Землі в 2015 році. Проте визначення їх походження в космосі залишалося відкритим питанням. Для виявлення на таких величезних відстанях гравітаційні хвилі, які ми спостерігаємо, можуть походити лише від пар великих об’єктів високої щільності, які знаходяться в безпосередній близькості один від одного, наприклад, чорних дір або подвійних нейтронних зірок. Наразі було виявлено понад 90 таких виявлень, хоча первинне астрофізичне середовище, яке дозволяє цим об’єктам наближатися достатньо близько, щоб випромінювати гравітаційні хвилі, залишається загадкою.

Одним із можливих середовищ, де чорні діри можуть часто зливатися, є квазари. Квазар — це потужне активне галактичне ядро, що живиться від надмасивної чорної діри. Щільний газовий диск обертається навколо надмасивної чорної діри зі швидкістю, близькою до світла, що призводить до надзвичайно яскравих випромінювань.

Взаємодія чорних дір зоряної маси з газовим диском надмасивної чорної діри дуже складна і потребує складного комп’ютерного моделювання для розуміння. У новому дослідженні команда астрономів з Оксфордського та Колумбійського університетів вивчила поведінку таких вбудованих у диск чорних дір зіркової маси. Робота припускає, що чорні діри зоряної маси можуть бути затягнені в щільні газові диски квазарів і змушені перейти в подвійні системи завдяки гравітаційній взаємодії одна з одною та газом у дисках.

Команда провела моделювання високої роздільної здатності газового диска квазара, що містить дві чорні діри зоряної маси. Мета моделювання полягає в тому, щоб побачити, чи потрапляють чорні діри в гравітаційно пов’язану подвійну систему і, можливо, зливаються пізніше в газовий диск. Ці симуляції використовують 25 мільйонів частинок газу для імітації складних газових потоків під час зіткнення, що вимагає обчислювального часу роботи близько трьох місяців для кожного моделювання.

Моделювання показує, що газ зменшує швидкість чорних дір під час зіткнення, тому чорні діри, які зазвичай просто розлітаються, залишаються гравітаційно зв’язаними, затриманими на орбіті одна навколо одної, тоді як вони обидві по черзі обертаються навколо надмасивної чорної діри. Це відбувається через поєднання гравітаційного перетягування між ними та масивними газовими потоками в диску та окремих «міні» дисках навколо окремих чорних дір.

Крім того, прямий опір газу, аналогічний опору повітря, також відіграє певну роль, коли газ, «з’їдений» чорними дірами на їх шляху, змушує їх сповільнюватися. У відповідь на поглинання кінетичної енергії чорної діри через гравітаційну взаємодію газ різко викидається одразу після зіткнення. Цей результат зустрічається в більшості симуляцій і підтверджує попередні очікування про те, що газ значно полегшує захоплення чорних дір у зв’язані пари.

Було також виявлено, що напрямок орбіти чорних дір впливав на те, як вони еволюціонували. У половині ретроградних подвійних систем — подвійних систем, де чорні діри обертаються одна проти одної в протилежному напрямку до своєї орбіти навколо надмасивної чорної діри — чорні діри можуть наблизитися достатньо близько, щоб створити значні гравітаційні хвилі та дуже швидко розсіювати свою орбітальну енергію через ці хвилі. викиди, зливаючись дуже різко.

Керівник дослідження Роуен каже: «Це моделювання стосується двох основних питань: чи може газ каталізувати подвійне утворення чорних дір, і якщо так, чи можуть вони зрештою стати ще ближчими та злитися? Щоб цей процес міг пояснити походження спостережуваних сигналів гравітаційних хвиль, обидві відповіді потребують бути так».

«Ці результати неймовірно захоплюючі, оскільки вони підтверджують, що злиття чорних дір у надмасивні диски з чорними дірами можуть відбуватися, і, можливо, пояснюють багато або, можливо, більшість сигналів гравітаційних хвиль, які ми спостерігаємо сьогодні», — сказав професор Бенс Кочіш, співавтор наукової статті. .

«Якщо значна частина подій, які спостерігаються сьогодні чи в майбутньому, спричинена цим явищем, ми зможемо побачити прямий зв’язок між квазарами та джерелами гравітаційних хвиль у небі», — додає професор Золтан Гайман з Колумбійського університету. , інший співавтор наукової роботи.

З моменту запуску першого космічного корабля Starlink у 2019 році супутники SpaceX були змушені рухатися понад 50 000 разів, щоб запобігти зіткненням. Приголомшливе зростання кількості маневрів Starlink для уникнення зіткнень за останні шість місяців викликає занепокоєння щодо довгострокової стабільності супутникових операцій, оскільки тисячі нових космічних кораблів готові вивести на орбіту в найближчі роки.

Згідно зі звітом, надісланим SpaceX до Федерального управління зв’язку США, широкосмугові супутники Starlink відSpaceX були змушені більш як 25 000 разів відхилятися з 1 грудня 2022 року по 31 травня 2023 року, щоб уникнути потенційно небезпечних зближень з іншими космічними апаратами та орбітальним сміттям.Комісія (FCC) 30 червня. Це приблизно вдвічі більше, ніж кількість маневрів уникнення, про які повідомляє SpaceX за попередні шість місяців, що тривали з червня по листопад 2022 року. З моменту запуску першого космічного корабля Starlink у 2019 році супутники SpaceX були змушені рухатися понад 50 000 разів, щоб запобігти зіткненням.

Різке збільшення кількості маневрів хвилює експертів, оскільки воно має експоненціальну криву, що викликає занепокоєння, що безпека операцій на орбіті незабаром може вийти з-під контролю.

«Зараз кількість маневрів зростає в геометричній прогресії», — сказав Space.com Х’ю Льюїс, професор астронавтики в Університеті Саутгемптона у Великій Британії та провідний експерт із впливу мегасузір’їв на безпеку орбіти. «Він подвоювався кожні шість місяців, і проблема експоненціальних тенденцій полягає в тому, що вони дуже швидко досягають дуже великих чисел».

1 мільйон маневрів до 2028 року 

Дані, зібрані Льюїсом, показують, що в першій половині 2021 року супутники Starlink виконали 2219 маневрів для уникнення зіткнень. Кількість зросла до 3333 протягом наступного шестимісячного періоду, що закінчився в грудні 2021 року, а потім подвоїлася до 6873 у період з грудня 2021 року по червень 2022 року. У другій половині 2022 року SpaceX довелося 13 612 разів змінювати траєкторію своїх супутників, щоб уникнути потенційних зіткнень. . В останньому звіті для FCC компанія оголосила про 25 299 маневрів для уникнення зіткнень за останні шість місяців, причому кожен супутник рухався в середньому 12 разів. 

«Зараз, кожні шість місяців, кількість маневрів, які проводяться, подвоюється», — сказав Льюїс. «Всього за два роки він зріс у 10 разів, і якщо ви спрогнозуєте це, у вас буде 50 000 протягом наступних шести місяців, потім 100 000 протягом наступного, потім 200 000 і так далі».

Якщо ця тенденція збережеться, до 2028 року супутникам Starlink доведеться маневрувати майже мільйон разів на півроку, щоб мінімізувати ризик орбітальних зіткнень. І Льюїс не очікує, що таке зростання найближчим часом сповільниться. Наразі SpaceX розгорнула близько третини свого запланованого угруповання першого покоління з 12 000 космічних апаратів і регулярно запускає понад 800 супутників на рік, і ця тенденція, як очікується, збережеться в осяжному майбутньому. 

Однак угруповання Starlink першого покоління – це лише початок. FCC частково схвалила плани щодо угруповання Starlink другого покоління, яке може складатися з до 30 000 супутників. Інші гравці в усьому світі, включно з Amazon з її проектом Kuiper і Китаєм з Guowang, намагаються забезпечити орбітальні слоти зі своїми відповідними регуляторами. 

За словами Джоан Вілер, експерта з регулювання супутників в Alden Legal і голови британської Satellite Finance Network, понад 1,7 мільйона супутників зареєстровано в Міжнародному союзі електрозв’язку, агентстві ООН, яке контролює використання супутниками радіочастот. . Хоча не всі з цих планів, ймовірно, втіляться в життя, цифри, про які йде мова, настільки високі, що такі експерти, як Льюїс, сумніваються, чи можна підтримувати порядок на орбіті. 

«Якщо ми очікуємо, що до кінця цього десятиліття матимемо 100 000 активних супутників, то я підозрюю, що сукупна кількість маневрів, які будуть виконувати всі оператори космічних апаратів, буде просто величезною», — сказав Льюїс. «Ви робите маневри, щоб пом’якшити події високого ризику, але це все одно, що їхати по шосе та повертати кожні 10 метрів, щоб уникнути зіткнення. Це, мабуть, небезпечно».

За даними Європейського космічного агентства, зараз навколо нашої планети обертається близько 10 500 супутників, 8 100 з яких працюють. Все стало настільки перевантаженим відносно недавно. Наприклад, у 2019 році, за даними Statista, навколо планети оберталося лише близько 2300 активних супутників. Основним рушієм зростання є Starlink, безсумнівно, найбільше супутникове угруповання, коли-небудь зібране.

Нові супутники — не єдина причина зростаючої потреби в орбітальному повороті. Кількість космічного сміття  — недіючих космічних кораблів, старих ракетних ступенів і різних фрагментів — також продовжує зростати, що ускладнює операторам захист своїх космічних кораблів. 

В даний час SpaceX проводить маневр уникнення щоразу, коли орбітальні моделі показують, що ймовірність того, що один із супутників Starlink перетне шлях іншого об’єкта, перевищує 1 на 100 000. Цей поріг у 10 разів нижчий за стандарт, який підтримується NASA та іншими міжнародними агентствами. 

Однак Льюїс сумнівається, чи зможе SpaceX підтримувати такий високий стандарт, оскільки кількість «сповіщень про з’єднання» продовжує зростати. Він додає, що, незважаючи на зусилля компанії, залишковий ризик зіткнення також буде зростати.

Джонатан Макдауелл, астрофізик із Гарвардсько-Смітсонівського центру астрофізики та ще один часто чути застереження в дебатах про супутникові мегасузір’я, погоджується з Льюїсом: «SpaceX переконані, що вони можуть впоратися зі зростаючим маневровим навантаженням», — сказав Макдауелл Space.com у E-mail. «Я не впевнений, що SpaceX належним чином врахував нестатистичні помилки (можливість незалежних і непередбачуваних помилок, які призвели до поганого результату – зіткнення), тому я стурбований тим, що ми працюємо на межі того, що є безпечний.»

Starlink покладається на автономну систему запобігання зіткненням, яка дає супутникам інструкції маневрувати на основі моделей орбітальних траєкторій об’єктів у космосі. Ці моделі надають сповіщення за кілька днів наперед і не завжди можуть бути правильними. Крім того, на точність цих розрахунків можуть вплинути інші фактори, такі як зміни щільності земної атмосфери на великих висотах, спричинені космічною погодою. Джерело

Дослідники виявили найвіддаленішу активну надмасивну чорну діру на сьогодні за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба. Галактика CEERS 1019 існувала трохи більше ніж через 570 мільйонів років після Великого вибуху, і її чорна діра менш масивна, ніж будь-яка інша, ідентифікована в ранньому Всесвіті. Мало того, вони легко «витрясли» ще дві чорні діри, які також знаходяться на меншій стороні та існували через 1 і 1,1 мільярда років після Великого вибуху. Вебб також ідентифікував одинадцять галактик, які існували, коли Всесвіту було від 470 до 675 мільйонів років. Докази були надані в дослідженні Webb’s Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), проведеному під керівництвом Стівена Фінкельштейна з Техаського університету в Остіні. Програма поєднує високодетальні зображення Webb у ближньому та середньому інфрачервоному діапазоні та дані, відомі як спектри, усі вони були використані для цих відкриттів.

Глибоко подивіться на цей величезний ландшафт. Він був зібраний разом із кількох зображень, зроблених космічним телескопом Джеймса Вебба в ближньому інфрачервоному світлі, і він практично пульсує від активності. Праворуч від центру знаходиться група яскраво-білих спіральних галактик, які, здається, звиваються одна в одну. По всій сцені пронизують світло-рожеві спіралі, схожі на вертушки, що крутяться на вітрі. Яскраві зірки переднього плану, відтінені синім кольором, сповіщають про себе яскравими восьмикутними дифракційними шипами Вебба. Не пропустіть незвичайне видовище: у нижньому ряду знайдіть квадрат, другий справа. На її правому краю деформована блакитна галактика вбрана в блакитно-рожеві блискучі зоряні скупчення.Авторство: NASA, ESA, CSA, Стів Фінкельштейн (UT Austin), Мікаела Беглі (UT Austin), Ребекка Ларсон (UT Austin)

CEERS 1019 відрізняється не тільки тим, як давно він існував, але й тим, як відносно мало важить його чорна діра. Ця чорна діра має приблизно 9 мільйонів сонячних мас, що набагато менше, ніж інші чорні діри, які також існували в ранньому Всесвіті та були виявлені іншими телескопами. Ці гіганти зазвичай містять понад 1 мільярд разів більше маси Сонця – і їх легше виявити, оскільки вони набагато яскравіші. (Вони активно «їдять» матерію, яка світиться, обертаючись до чорної діри.) Чорна діра в CEERS 1019 більше схожа на чорну діру в центрі нашої галактики Чумацький Шлях, яка в 4,6 мільйона разів більша за масу. Сонця. Ця чорна діра також не така яскрава, як більш масивні бегемоти, виявлені раніше. Незважаючи на менші розміри, ця чорна діра існувала набагато раніше, що досі важко пояснити, як вона утворилася так швидко після виникнення Всесвіту. Дослідники давно знали, що менші чорні діри мали існувати раніше у Всесвіті, але лише коли Вебб почав спостерігати, вони змогли зробити остаточне виявлення. (Цей рекорд CEERS 1019 може зберігатися лише кілька тижнів – твердження щодо інших,

Дані Вебба практично переповнені точною інформацією, тому ці підтвердження так легко витягти з даних. «Погляд на цей далекий об’єкт за допомогою цього телескопа дуже схожий на перегляд даних із чорних дір, які існують у галактиках поблизу нашої», — сказала Ребекка Ларсон з Техаського університету в Остіні, яка очолила це відкриття. «Є так багато спектральних ліній для аналізу!» Команда не тільки змогла визначити, які випромінювання в спектрі походять від чорної діри, а які від її головної галактики, вони також могли точно визначити, скільки газу поглинає чорна діра, і визначити швидкість утворення зірок у її галактиці.

Команда виявила, що ця галактика поглинає стільки газу, скільки може, водночас створюючи нові зірки. Вони звернулися до зображень, щоб дослідити, чому це могло бути. Візуально CEERS 1019 виглядає як три яскраві згустки, а не один круговий диск. «Ми не звикли бачити стільки структури на зображеннях на таких відстанях», — сказав член команди CEERS Джейхан Карталтепе з Рочестерського технологічного інституту в Нью-Йорку. «Злиття галактик може бути частково відповідальним за активізацію чорної діри цієї галактики, і це також може призвести до збільшення утворення зірок».

На цьому малюнку показано виявлення найвіддаленіших активних надмасивних чорних дір, відомих наразі у Всесвіті. Їх ідентифікували за допомогою ряду телескопів як у космосі, так і на землі. Три були нещодавно ідентифіковані в дослідженні Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) космічного телескопа Джеймса Вебба.Авторство: NASA, ESA, CSA, Лія Хустак (STScI)

Більше надзвичайно віддалених чорних дір і галактик виходять на сцену

Опитування CEERS обширне, і є ще багато чого для вивчення. Член команди Дейл Коцевскі з коледжу Колбі в Вотервіллі, штат Мен, і команда швидко помітили ще одну пару маленьких чорних дір у даних. Перший, у межах галактики CEERS 2782, було найлегше вибрати. Немає жодного пилу, який закриває Веббу погляд на неї, тому дослідники могли відразу визначити, коли в історії Всесвіту існувала її чорна діра – лише через 1,1 мільярда років після Великого вибуху. Друга чорна діра в галактиці CEERS 746 існувала трохи раніше, через 1 мільярд років після Великого вибуху. Його яскравий акреційний диск, кільце, що складається з газу та пилу, яке оточує його надмасивну чорну діру, все ще частково затьмарене пилом. «Центральну чорну діру видно, але наявність пилу свідчить про те, що вона може лежати в галактиці, яка також люто викидає зірки», — пояснив Коцевскі.

Подібно до тієї, що знаходиться в CEERS 1019, ці дві чорні діри також мають «легку вагу» — принаймні в порівнянні з раніше відомими надмасивними чорними дірами на таких відстанях. Вони лише приблизно в 10 мільйонів разів перевищують масу Сонця. «Дослідники давно знали, що в ранньому Всесвіті повинні бути чорні діри меншої маси. «Вебб» — перша обсерваторія, яка може так чітко зафіксувати їх», — додав Коцевскі. «Тепер ми вважаємо, що чорні діри меншої маси можуть бути повсюди й чекати свого відкриття». До Вебба всі три чорні діри були занадто слабкими, щоб їх можна було виявити. «З іншими телескопами ці цілі виглядають як звичайні галактики, що утворюють зірки, а не як активні надмасивні чорні діри», — додав Фінкельштейн.

Чутливі спектри Вебба також дозволили цим дослідникам виміряти точні відстані до галактик у ранньому Всесвіті, а отже, й вік. Члени команди Пабло Аррабал Харо з NOIRLab NSF і Сейдзі Фудзімото з Техаського університету в Остіні ідентифікували 11 галактик, які існували через 470-675 мільйонів років після Великого вибуху. Мало того, що вони надзвичайно далекі, примітно те, що було виявлено так багато яскравих галактик. Дослідники припустили, що Вебб виявить менше галактик, ніж їх можна знайти на таких відстанях. «Я вражений кількістю дуже детальних спектрів віддалених галактик, які повернув Вебб», — сказав Аррабал Харо. «Ці дані абсолютно неймовірні».

У цих галактиках швидко утворюються зірки, але вони ще не настільки хімічно збагачені, як галактики, розташовані набагато ближче до дому. «Вебб був першим, хто виявив деякі з цих галактик», — пояснив Фудзімото. «Цей набір разом з іншими далекими галактиками, які ми можемо ідентифікувати в майбутньому, може змінити наше розуміння утворення зірок і еволюції галактик протягом всієї космічної історії», — додав він.

Це лише перші результати дослідження CEERS. «Досі дослідження об’єктів у ранньому Всесвіті були в основному теоретичними», — сказав Фінкельштейн. «Завдяки Веббу ми не тільки можемо бачити чорні діри та галактики на екстремальних відстанях, але тепер ми можемо почати їх точно вимірювати. Це величезна потужність цього телескопа». Можливо, у майбутньому дані Вебба також можуть бути використані для пояснення того, як утворилися ранні чорні діри, переглядаючи дослідницькі моделі того, як чорні діри росли та еволюціонували в перші кілька сотень мільйонів років історії Всесвіту.

Кілька початкових статей про  дані огляду CEERS  були прийняті  The Astrophysical Journal Letters:  «Відкриття CEERS надмасивної чорної діри, що збільшується 570 мільйонів років після Великого вибуху: ідентифікація прародителя масивних z > 6 квазарів», під  керівництвом Ларсона,  «Прихований Little Monsters: Spectroscopic Identification of Low-Mass, Broad-Line AGN at z > 5 with CEERS,”  під керівництвом Kocevski,  “Спектроскопічне підтвердження галактик, вибраних CEERS NIRCam, на z≃8−10”,  під керівництвом Arrabal Haro, та  “Спектроскопічне підтвердження CEERS обраних NIRCam галактик-кандидатів z ≳ 8 за допомогою JWST/NIRSpec: початкова характеристика їхніх властивостей»,  під керівництвом Фудзімото.

Космічний телескоп Джеймса Вебба є головною у світі обсерваторією космічної науки. Вебб розгадає таємниці в нашій Сонячній системі, загляне в далекі світи навколо інших зірок і дослідить таємничі структури та походження нашого Всесвіту та наше місце в ньому. Webb — це міжнародна програма, яку очолює NASA разом зі своїми партнерами, ESA (Європейським космічним агентством) і Канадським космічним агентством. Джерело

Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) озирнувся в минуле, коли Всесвіт був у зародковому стані, і виявив чорні діри, маса яких уже містить сотні мільйонів Сонць. Це нове вікно в ранній Всесвіт, як повідомляється в чотирьох нових дослідженнях, демонструє вигляд, напрочуд схожий на той, який є ближчим до дому.

Звичайно, ми не бачимо безпосередньо надмасивні чорні діри. Це газ навколо них, який нагрівається і світиться, коли він обертається в пащі живильних чорних дір, відомих як квазари. Випромінюване світло є найяскравішим на довжинах хвиль ультрафіолетового випромінювання, але ці довжини хвиль розтягуються, коли вони проходять крізь Всесвіт, що розширюється, до Землі, поміщаючи світло далеких квазарів прямо в діапазон чутливих інфрачервоних можливостей JWST.

«Це веселий час для спільноти квазарів!» — вигукує Карл Гебхардт (Техаський університет в Остіні), який не брав участі в трьох дослідженнях. «Мені подобається дивитися та читати про дані JWST, які надходять щодо чорних дір у ранньому Всесвіті».

Чотири нові дослідження зосереджені на 11 квазарах, що датуються космічним світанком. Один із них, очолюваний Ребеккою Ларсон (Рочестерський технологічний інститут), повідомляє про найдальший відомий квазар — лише через 580 мільйонів років після Великого вибуху (з червоним зміщенням 8,7). Незважаючи на молодість Всесвіту, в якому живе цей квазар, він уже виріс до маси 9 мільйонів Сонця. Це дослідження, яке є частиною дослідження Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), буде опубліковано в Astrophysical Journal Letters.

Вісім додаткових квазарів походять від програми ASPIRE (щось скорочено від «Спектроскопічний огляд зміщених гало в епоху реіонізації»), яка призначена для спостереження загалом 25 квазарів. Раніше астрономи виявили, що чорні діри, які живлять ці вісім квазарів, мають масу від 600 мільйонів до 3 мільярдів сонячних мас. (Для порівняння, центральна чорна діра нашої галактики має масу лише 4 мільйони сонць.) Більш точні вимірювання JWST підтверджують, що попередні вимірювання були приблизно правильними, хоча й трохи завищеними: новий діапазон мас зразка становить від 600 мільйонів до 2 мільярдів сонць. Цзіньї Янг (Стюардська обсерваторія) та його колеги повідомляють у журналі Astrophysical Journal Letters, що підтверджує існування чорних дір із мільярдами сонячних мас приблизно через 800 мільйонів років після Великого вибуху.

У третьому дослідженні в Astrophysical Journal Letters Фейге Ван (також з обсерваторії Стюарда) та його колеги виявили, що один із цих восьми квазарів є частиною набагато більшої космічної структури . Цей квазар і 10 інших галактик лежать уздовж нитки, яка вдвічі довша за її ширину. Кожна галактика наповнена новонародженими зірками, які виявляються завдяки характерній сигнатурі подвійно іонізованого кисню. Нитка розжарення гігантська, охоплює пару кутових хвилин на небі та мільйони світлових років у космосі.

Команда Вана стверджує, що ця структура насправді є скупченням галактик у процесі становлення. Але він попереджає, що оскільки протокластер все ще об’єднується, він набагато більший за своїх дорослих братів і сестер. «[Протокластери] все ще перебувають на ранніх стадіях своєї еволюції і ще не перетворилися на повністю сформовані кластери», — пояснює Ван. «Ці структури служать чудовими індикаторами великомасштабної надмірної щільності галактик або основної щільності темної матерії в ранньому Всесвіті».

Якою б випадковою не була ця знахідка, найбільше відкриття стало результатом четвертого дослідження, опублікованого в Nature. Сюхен Дін (Токійський університет) і його колеги спостерігали ще два квазари, які вперше були виявлені Hyper Suprime-Cam на телескопі Subaru на Мауна-Кеа, Гаваї.

Загалом, надмасивна чорна діра за своїм шаленим живленням перевершує всю її господарську галактику, особливо на таких екстремальних відстанях. Але камери JWST з орлиним оком дозволили астрономам роз’єднати ці дві системи. І ось тут астрономи виявили дещо несподіване.

Десятиліттями астрономи помічали, що квазари та їхні галактики ростуть разом. Це, незважаючи на те, що навіть надмасивні чорні діри не мають гравітаційного впливу, щоб впливати набагато більше, ніж їхнє безпосереднє оточення. Можливо, дехто теоретизував, що живильна чорна діра приводить в дію струмені, вітер або будь-яку іншу форму зворотного зв’язку, яка потім регулює як її власний ріст, так і зростання галактики-господаря, таким чином вони ростуть у тандемі. Якби це було так, тоді ми могли б очікувати, що галактики та чорні діри, які вони містять, будуть по-різному співвідноситися одна з одною протягом космічного часу, коли вони взаємодіють.

Проте команда Дінга виявила, що, принаймні, для двох досліджених ними квазарів співвідношення між масою чорної діри та масою галактичної зірки є саме таким, яке ми спостерігаємо у ближчих квазарів. (Цікаво, що нещодавно відкритий квазар CEERS також відповідає цьому відношенню, хоча він походить ще з більш ранніх часів.)

Гебхардт каже, що він здивований результатом. «Отримати зоряну масу справді важко, і моя початкова реакція, коли я прочитав анотацію, була скептичною», – додає він. «Але [дослідники] виконали чудову роботу».  

Цілком можливо, що надмасивні чорні діри в цих двох галактиках уже забезпечили зворотній зв’язок навіть у такий ранній час. Ці два квазари можуть бути навіть швидко еволюціонуючими викидами, які не є репрезентативними для еволюції більшості пар галактика–чорна діра. Хоча двох точок даних недостатньо, щоб зробити тверді висновки, існує ще багато ранніх квазарів, які чекають на спостереження JWST. Незабаром наше вікно на ранній стадії еволюції надмасивних чорних дір розшириться до повнішої картини. Джерело

У наступні дні після Дня незалежності стовпчики термометрів досягли аномальних позначок у багатьох частинах світу. З такими високими температурами, як ці, для вас може бути несподіванкою почути, що в четвер (6 липня) о 16:06 за східним літнім часом (2006 GMT) наша Земля досягне точки на своїй орбіті, де вона найдальше від сонця в космосі. 

Сонце, що називається афелієм, у цей момент буде знаходитися на відстані 94 506 364 миль (152 093 250 км) від нашої Землі (виміряно від центру до центру), або на 3 103 330 миль (4 994 325 км) далі порівняно з часом, коли Земля була найближче до нього (так званий перигелій) . 4 січня. Різниця у відстані еквівалентна 3,29%, що робить різницю в радіаційному теплі, яке отримує Земля, майже на 7 відсотків; зміна лише однієї частини з 30. 

Дійсно, мабуть, не дивно, що якщо ви запитаєте більшість людей, у якому місяці року, вони вважають, що Земля найближче до Сонця, швидше за все, скажуть, що ми найближче в червні, липні чи серпні. Але наша тепла погода не пов’язана з нашою віддаленістю від сонця. Саме через нахил земної осі на 23,5 градуса сонце перебуває над горизонтом різний час у різні пори року. Нахил визначає, чи сонячні промені потрапляють на нас під низьким кутом чи більш прямо. 

На широті Нью-Йорка більш близькі прямі промені в день літнього сонцестояння 21 червня приносять приблизно втричі більше тепла, ніж більш косі промені в день зимового сонцестояння 21 грудня. Тепло, яке отримує будь-який регіон, залежить від тривалості світлового дня та кут нахилу сонця над горизонтом, звідси помітні відмінності температур, які реєструються в різних частинах світу. 

Кліматологічна помилка

Коли я навчався в середній школі імені Генрі Брукнера №101 у Бронксі, мій учитель науки про Землю, пан Сол Шенберг, казав усім нам, що оскільки ми знаходимося найдальше від сонця в липні та найближче в грудні, така різниця буде мати тенденцію, щоб зігріти зиму й охолодити літо… принаймні в Північній півкулі. 

Це, безсумнівно, мало сенс, але правда полягає в тому, що перевага великих масивів суші в Північній півкулі працює в інший бік і фактично має тенденцію робити наші північні зими холоднішими, а літо спекотнішим! 

Цікаво, що часи, коли Земля лежить у найближчій і найвіддаленішій точках від сонця, приблизно збігаються з двома значущими святами тут, у Сполучених Штатах: ми найближче до сонця в день Нового року і найдальше від сонця в день незалежності. 

Для тих, хто живе в Канаді, афелій майже збігається з їхнім національним святом — Днем Канади — 1 липня.  Але насправді, в залежності від року, дата перигелію може змінюватися від 1 до 5 січня, а дата афелію може змінюватися від 2 до 6 липня. Джерело

Міжнародна група вчених виявила групу реліктових зірок у ядрі Чумацького Шляху, які повільно обертаються навколо центру галактики. Результати дослідження були представлені на конференції National Astronomy Meeting 2023 у Кардіффському університеті. Прес-реліз опубліковано на сайті Phys.org.

Спостереження проводилися в рамках астрономічної служби Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS), метою якої є найповніший опис старих, бідних металами зірок у центрі Чумацького Шляху. Астрономи скористалися телескопом CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) на горі Мауна-Кеа на Гаваях, щоб відібрати зірки-кандидати. Пізніше природа об’єктів була підтверджена спектроскопічними спостереженнями з допомогою телескопа AAT (Anglo-Australian Telescope) Австралії.

Отримані дані поєднувалися з даними космічного телескопа Gaia, щоб визначити, як ці зірки рухаються через Чумацький Шлях. Виявилося, що чим старші зірки, тим хаотичніше вони переміщаються, проте в цілому всі вони обертаються навколо центру галактики. Багато хто з них проводить більшу частину свого життя у внутрішніх регіонах галактики — умовної сфери, радіус якої досягає лише половини відстані від центру Чумацького Шляху до Сонця.

Ці зірки в основному складаються з водню і гелію і містять набагато меншу кількість більш важких елементів, ніж молоді зірки, такі як Сонце. Деякі з виявлених зірок були народжені в перший мільярд років після Великого вибуху, тому вони є «відбитками» процесів, що відбуваються при формуванні галактик.