З атмосфери Венери походить великий витік газів, у тому числі вуглецю та кисню, показали дані спостережень європейського космічного зонда BepiColombo. Інформація була отримана, коли апарат, що прямує до Меркурія, пролітав повз Венеру — її атмосфера виявилася негерметичною. Надалі ці дані допоможуть у вивченні магнітного середовища Венери.

Земля має власне магнітне поле, яке захищає нашу атмосферу від витоку в космос, а ось Венера такого механізму позбавлена. Це пов’язано з тим, що холодніша внутрішня частина ядра планети не оточена розплавленою речовиною, рух якого необхідний для створення і підтримки магнітного поля. Електричні струми в атмосфері Венери створюються рахунок сонячного світла, від якого виявляється залежною і нестабільна магнітосфера планети.

У серпні 2021 року зонд BepiColombo знаходився в зоні дії цієї слабкої магнітосфери протягом 90 хвилин, коли йому необхідно було сповільнитися і скоригувати свій курс на шляху до Меркурія. Цього часу вченим вистачило, щоби зібрати цінну інформацію про Венеру. Заряджені частинки або іони, ймовірно, залишають атмосферу планети через те, що сонячне світло розганяє їх до надзвичайно високих швидкостей — цього впливу виявилося достатньо, щоб частки виривалися з гравітації планети і відлітали в космос. «Це важкі іони, які зазвичай рухаються повільно, тому ми все ще намагаємося зрозуміти механізми, що тут працюють», — заявила керівник дослідницького проекту Ліна Хадід (Lina Hadid), науковий співробітник Лабораторії фізики плазми у Франції.

У щільній атмосфері Венери переважає вуглекислий газ, але вона містить азот і інші газові домішки. Раніше вченим вдалося встановити, що на нічному боці Венери піднімається невелика кількість кисню, а пізніше стало відомо, що цей елемент у невеликих обсягах присутній і на денній стороні планети. Тепер французькі вчені з’ясували, що концентрація кисню на Венері знижується одночасно зі зменшенням сонячного випромінювання. Дослідження механізмів втрати молекул атмосферою Венери «має вирішальне значення для розуміння того, як розвивалася атмосфера планети, і як вона втратила всю свою воду», — додав співавтор дослідження Домінік Делькур (Dominique Delcourt).

BepiColombo, як очікується, досягне Меркурія наприкінці 2025 року. Найближчим десятиліттям Венеру відвідають кілька дослідницьких апаратів: європейський Envision, а також американські DAVINCI і VERITAS — всі вони стартують приблизно у 2031 році.

В рамках огляду «Гайя» астрономи виявили подвійну зірку, що складається з вкрай бідного металами гіганта та темного об’єкта масою в 33 рази більшою за Сонце. Мабуть, це чорна діра, а точніше – рекордна за масою чорна дару зіркової маси в Чумацькому Шляху. Причому за галактичними мірками вона знаходиться недалеко від нас.

У рамках огляду «Гайя» астрономи збирають найдокладнішу карту зірок Чумацького Шляху. До 2024 року вийшло три релізи даних, наступний — Gaia DR4 — вийде не раніше кінця 2025-го. Серед іншого очікується, що в новому релізі буде набагато більше виявлених подвійних систем, серед яких вчені зможуть знайти ті, де один із компонентів — чорна діра. Саме під час попередньої перевірки даних щодо таких систем дослідники виявили незвичайну пару. У світлі важливості відкриття вони вирішили опублікувати результати розрахунків уже зараз.

Примітним об’єктом виявилася подвійна система, яку тепер позначатимуть Gaia BH3, хоча як зірку її знали й раніше. Вона знаходиться приблизно в 1,92 тисячі світлових років від нас (590 парсек), в області сузір’я Орел. Судячи з параметрів, яскравий компонент системи – бідний на метали гігант. Він обертається довкола темного об’єкта з періодом 11,6 земного року.

Астрономи звернули на нього увагу, оскільки оцінна маса цього компаньйона виявилася вищою за 30 сонячних мас, при тому, що в інших 1,5 мільйона потенційних подвійних це значення не перевищувало 20 сонячних мас. За результатами точних розрахунків вийшло, що маса зірки – 0,76±0,05 сонячної маси, а маса темного об’єкта – 32,7±0,82 сонячної маси. Дослідження опубліковано в журналі Astronomy & Astrophysics.

У цього об’єкта дуже низька яскравість, щоб вважати його зіркою, а маса занадто велика для нейтронної зірки. Залишаються лише три варіанти: чорна діра, пара чорних дірок або чорна діра в парі з компактним об’єктом. Теоретично наявність пари об’єктів можна було б виявити коливанням. Але за розрахунками ці коливання виходять занадто малі, щоб їх було видно у даних «Гайї». Так що автори дослідження хоч і не можуть спростувати припущення про пару компактних об’єктів, все ж таки поки дотримуються найпростішого пояснення: це «зоряна» чорна діра масою в 33 рази більша за Сонце.

Раніше астрономи «бачили» подібні чорні дірки лише за гравітаційними хвилями від їхнього зіткнення. Їхній діапазон — від 30 до 83 сонячних мас. Головна проблема в тому, що такий розмір досить важко пояснити зірковим походженням. Зірки в 30 разів масивніші за Сонце втрачають більшу частину цієї маси під час своєї еволюції через сильний зоряний вітер. У результаті їх виходять темні діри масою менше ніж 20 сонячних мас.

До відкриття BH3 найбільшою чорною діркою в Чумацькому Шляху була Cygnus X-1 масою приблизно 20 сонячних. Щоправда, це не означає, що в Галактиці немає масивних «зіркових» чорних дірок. Їх просто дуже складно засікти, адже більшість ніяк не взаємодіє з компаньйоном.

З усім тим, є одне «рішення», що дозволяє отримати з масивної зірки масивну чорну дірку. Для цього масивна зірка має бути гігантом із низькою металевістю.

По-перше, це знижує відсоток втраченої маси у процесі еволюції. По-друге, через менший радіус нижче ймовірність злиття з компаньйоном. По-третє, при колапсі в чорну дірку у таких зірок набагато слабше або навіть взагалі немає «поштовху», який може вибити другого компаньйона. При цьому потенційно допустима металевість зірки залишається об’єктом суперечок. За деякими моделями, навіть масивні зірки з металевістю Сонця можуть перетворюватися на чорні дірки в 30 сонячних мас.

Низька металевість зірки в парі BH3 підвищує ймовірність того, що і чорна діра утворилася із зірки з такою ж низькою металевістю. Втім, автори нового дослідження зазначили, що не можуть виключити сценарій утворення цієї чорної діри з двох менших.

Також є ймовірність, що чорна діра «підчепила» зірку, пролітаючи повз, якщо вона утворилася в насиченому об’єктами середовищі. Цю версію можна підкріпити тим, що, судячи з параметрів руху, BH3 може входити у нещодавно відкритий зірковий ED-2 — ймовірний залишок кульового скупчення.

Тепер світова спільнота астрономів вже зараз зможе розпочати спостереження за BH3. Благо за галактичними мірками вона знаходиться недалеко від Сонячної системи, що спрощує спостереження. Вивчення BH3 та зіставлення її параметрів з параметрами BH1, BH2 та чорних дірок, виявлених по гравітаційним хвилям, допоможуть розібратися у формуванні та еволюції таких об’єктів.