Дайджест космических новостей за прошедшую неделю

Источник загадочного радиосигнала связали со столкновением магнитных титанов

С другого конца галактики Млечный Путь какой-то объект отправляет сигналы. Каждые два часа или около того импульс радиоволн проходит через пространство-время, проявляясь в данных многолетней давности. Теперь команда астрономов под руководством Айрис де Руитер из Сиднейского университета определила источник этого загадочного сигнала — и это нечто, чего мы никогда раньше не видели.

Примерно в 1 645 световых годах от Земли расположена бинарная звёздная система, в которой белый и красный карлики находятся на такой близкой орбите, что при каждом вращении их магнитные поля сливаются, порождая всплеск радиоволн, который могут зафиксировать наши телескопы. Этот источник был назван ILT J110160.52+552119.62 (ILT J1101+5521).

«Известно несколько сильно намагниченных нейтронных звёзд, или магнетаров, которые демонстрируют радиоимпульсы с периодом в несколько секунд», — говорит астрофизик Чарльз Килпатрик из Северо-Западного университета в США.

«Некоторые астрофизики также утверждали, что источники могут излучать импульсы через регулярные промежутки времени, потому что они вращаются, и мы видим радиоизлучение только тогда, когда источник поворачивается в нашу сторону. Теперь мы знаем, что по крайней мере некоторые долгопериодические радиотранзиенты исходят от двойных звёзд. Мы надеемся, что это побудит радиоастрономов локализовать новые классы источников, которые могут возникать из двойных нейтронных звёзд или магнетаров».

Де Руитер впервые обнаружил сигналы в данных, собранных массивом радиотелескопов LOFAR. Дальнейшее исследование показало, что самое раннее обнаружение было сделано в 2015 году. В чём-то сигнал был похож на быстрый радиовсплеск — тип мощного взрыва радиоволн, который, как считается, исходит от магнетаров; но были и некоторые загадочные отличия.

Импульсы, излучаемые ILT J1101+5521, приходили как по часам, каждые 125,5 минут, с меньшей энергией, чем обычно бывает при быстрых радиовсплесках, и длительностью, которая варьировалась, но в среднем составляла около минуты. Механизм, лежащий в основе этих сигналов, должен был отличаться от быстрых радиовсплесков по важнейшим параметрам.

Маленькие звёзды, находящиеся на большом расстоянии, обычно тусклые, и их трудно разглядеть. Де Руитер и её коллеги использовали Многозеркальный телескоп в Аризоне и обсерваторию Макдональда в Техасе, чтобы навестись на источник импульсов и попытаться определить объект, который их создаёт.

Как вы уже узнали, источник был не один, а два: холодная, тусклая красная карликовая звезда и гораздо, гораздо более крошечный белый карлик — разрушившееся ядро звезды, похожей на Солнце, которое жило и умерло, оставив после себя крошечный плотный комочек звёздного вещества, ярко светящийся за счёт остаточного тепла.

Эти два крошечных объекта находятся так близко друг к другу, что их орбитальный период составляет всего лишь чуть больше двух часов. Но «дымящимся пистолетом» стало полное двухчасовое наблюдение за красным карликом, когда он, казалось, метался туда-сюда на месте — верный признак того, что он был гравитационно сцеплен с другим объектом, слишком маленьким и слабым, чтобы его увидеть.

Единственный известный объект, который мог бы подойти, — это белый карлик. Эти два объекта находятся так близко друг к другу, что при каждой орбите их магнитные поля и находящаяся в них плазма сталкиваются, порождая всплеск радиоволн, которые затем распространяются по галактике.

«Было особенно здорово добавлять новые кусочки к головоломке», — говорит де Руитер.

В результате потрясающего открытия на орбите Сатурна обнаружены 128 новых спутников

Команда учёных обнаружила 128 ранее неизвестных спутников, вращающихся вокруг Сатурна, и это открытие было официально признано Международным астрономическим союзом. Таким образом, общее число известных спутников планеты достигло 274, оставив Юпитер с его 95 спутниками далеко позади.

Первые намёки на то, что есть ещё спутники, ожидающие своего открытия, появились в период с 2019 по 2021 год, когда было обнаружено 62 таких объекта. В то время были замечены и другие небольшие объекты, которые пока не удалось идентифицировать.

«Зная, что это, скорее всего, спутники, и что, вероятно, ещё больше объектов ждут своего открытия, мы вновь обратились к тем же небесным обзорам в течение трёх месяцев подряд в 2023 году», — говорит астроном Эдвард Эштон из Academia Sincia на Тайване.

«Конечно, мы нашли 128 новых спутников. Исходя из наших прогнозов, я не думаю, что Юпитер когда-нибудь догонит нас».

Эти спутники не похожи на земную Луну, большую и сферическую. Это крошечные спутники, в форме шариков и картофелин, всего несколько километров в поперечнике — так называемые нерегулярные спутники.

Исследователи полагают, что изначально они представляли собой небольшую группу объектов, захваченных гравитацией на орбите Сатурна в начале истории Солнечной системы. Последующая серия столкновений разбила их на кусочки, что и привело к преобладанию мелких камней, обнаруженных астрономами.

По их мнению, столкновение должно было произойти всего 100 миллионов лет назад, что является очень коротким промежутком времени для планеты. Расположение спутников в группе спутников Сатурна говорит о том, что именно в этом месте произошло недавнее столкновение.

Исследование утверждает, что Солнечная система проходит через массивную галактическую волну

Наша Солнечная система находится в движении и движется со скоростью около 200 километров в секунду относительно центра Млечного Пути.

За время своего долгого путешествия она прошла через разные части галактики. Исследования показывают, что Солнечная система прошла через звездообразующий комплекс Ориона около 14 миллионов лет назад.

Звездообразующий комплекс Ориона, также известный как комплекс молекулярных облаков Ориона, является частью более крупной структуры, называемой Волной Рэдклиффа (ВР).

ВР была открыта совсем недавно, в 2020 году. Это большая когерентная структура, которая также перемещается по галактике. Это волнообразная структура из газа и пыли, в которой сосредоточено множество звездообразующих областей, включая хорошо известный комплекс Ориона и молекулярные облака Персея и Тельца. Её длина составляет почти 9000 световых лет, и она находится в пределах Орионского рукава Млечного Пути.

Среда в ВР и комплексе Ориона более плотная, и когда Солнечная система проходила через неё, большая плотность сжала гелиосферу Солнца. Это позволило большему количеству межзвёздной пыли проникнуть в Солнечную систему и достичь Земли. Согласно новому исследованию, это повлияло на климат Земли и оставило свой след в геологической летописи.

Исследование «Прохождение Солнечной системы через волну Рэдклиффа во время среднего миоцена» было опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics. Ведущий автор — Ефрем Макони, докторант Венского университета.

«Когда наша Солнечная система движется по орбите Млечного Пути, она сталкивается с различными галактическими средами с разной плотностью межзвёздной среды, включая горячие пустоты, волновые фронты взрывов сверхновых и холодные газовые облака, — пишут авторы. — Прохождение Солнца через плотную область межзвёздной среды может повлиять на Солнечную систему несколькими способами».

14 миллионов лет назад Земля находилась в эпоху среднего миоцена. В миоцене произошли знаменательные события. Афро-Аравия столкнулась с Евразией, на нескольких континентах активно росли горы, а в Средиземноморье разразился Мессинский кризис солёности.

В целом миоцен известен Среднемиоценовым климатическим оптимумом. В то время климат был тёплым, а тропики расширились.

Однако миоцен известен и другим явлением: кризисом среднего миоцена (КСМ). За тёплым климатом последовала волна вымирания наземных и водных организмов. Это произошло примерно 14,8-14,5 миллионов лет назад, что совпадает с периодом, когда Солнечная система проходила через волну Рэдклиффа и комплекс Ориона.

Авторы нового исследования говорят, что прохождение Солнечной системы через ВР и комплекс Ориона может быть причиной КСМ.

«Представьте себе корабль, плывущий по морю в меняющихся условиях, — объясняет ведущий автор работы Ефрем Макони в пресс-релизе. — Наше Солнце столкнулось с областью повышенной плотности газа, когда проходило через Волну Рэдклиффа в созвездии Ориона».

Исследователи использовали данные миссии Gaia ЕКА, а также спектроскопические наблюдения, чтобы точно определить, когда Солнечная система проходила через ВК.

Проследив движение 56 открытых скоплений в ВР, исследователи проследили движение ВР и сравнили его с движением Солнечной системы. Их работа показывает, что они пересекались от 18,2 до 11,5 млн лет назад. Самое тесное сближение произошло между 14,8 и 12,4 млн лет назад.

НАСА запускает миссии для изучения Солнца и начала Вселенной

Миссия агентства PUNCH отправилась на околоземную орбиту вместе с аппаратом SPHEREx, который составит карту всего неба, чтобы узнать больше о том, что произошло в первую секунду после Большого взрыва.

Новейшая астрофизическая обсерватория НАСА SPHEREx отправляется в путь, чтобы изучить происхождение нашей Вселенной и историю галактик, а также поискать компоненты жизни в нашей галактике. Сокращение от Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer («Спектрофотометр для изучения истории Вселенной, эпохи реионизации и льда»). SPHEREx стартовал 11 марта в 20:10 PDT с помощью ракеты SpaceX Falcon 9 со стартового комплекса 4 East на базе космических сил Ванденберг в Калифорнии.

Вместе с SPHEREx на борту Falcon 9 находились четыре небольших спутника, входящих в состав миссии PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), которая изучает, как внешняя атмосфера Солнца превращается в солнечный ветер.

«Всё в науке НАСА взаимосвязано, и отправка SPHEREx и PUNCH на одной ракете удваивает возможности для проведения невероятных научных исследований в космосе», — сказал Никки Фокс, помощник администратора Управления научных миссий в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Поздравляю обе команды с тем, что они исследуют космос от далёких галактик до нашей соседней звезды. Я с нетерпением жду результатов, которые будут получены в ближайшие годы».

Вода во Вселенной на миллиарды лет старше, чем считали учёные, и может быть почти такой же древней, как сам Большой взрыв

Вода могла появиться во Вселенной гораздо раньше, чем предполагали учёные, и это может означать, что жизнь тоже может быть на миллиарды лет старше, говорится в новом исследовании.

Вода — один из самых необходимых ингредиентов для жизни, какой мы её знаем. Но вопрос о том, когда именно появилась вода, интересовал учёных на протяжении десятилетий. Теперь новое исследование показывает, что вода, скорее всего, существовала уже через 100-200 миллионов лет после Большого взрыва — на миллиарды лет раньше, чем предполагали учёные. Исследование было опубликовано 3 марта в журнале Nature Astronomy.

Ранняя Вселенная была «сухой», потому что в основном состояла из очень простых элементов, таких как водород, гелий и литий. Более тяжёлые элементы появились только после того, как сформировались первые звёзды, исчерпали запасы топлива и в конце концов взорвались. Такие звёздные взрывы, известные как сверхновые, действовали как скороварки, в которых лёгкие элементы превращались во всё более тяжёлые.

«Кислород, выкованный в сердцах этих сверхновых, соединился с водородом и образовал воду, проложив путь к созданию основных элементов, необходимых для жизни», — говорится в заявлении соавтора исследования Дэниела Уолена, астрофизика из Портсмутского университета (Великобритания).