Главная / Вокруг нас / Интересный космос ч.42

Интересный космос ч.42

1. Астрономы поймали сразу 15 новых быстрых радиоимпульсов из космоса

В конце прошлой недели астрономы, занимающиеся поиском возможных признаков внеземной жизни, в течение 5 часов определили 15 очень быстрых радиосигналов, идущих в нашу сторону от крошечной галактики в 3 миллиардах световых лет от нас. Ранее мы уже ловили радиосигналы со стороны этой галактики, но на этот раз ученых удивила частота этих быстрых радиоимпульсов, поэтому для определения их возможного источника исследователи обратились за помощью к другим группам специалистов.

«Импульсы из этого источника никогда еще не обладали такой высокой частотой», — говорит Эндрю Симион, глава поисковой инициативной группы Breakthrough Listen, базирующейся в Калифорнийском университете, где были обнаружены эти сигналы. Цель группы заключается в поисках доказательств существования внеземной жизни во Вселенной.

Ученых интересуют эти быстрые радиоимпульсы потому, что они являются одними из самых необычных феноменов, обладающих колоссальной мощностью. Анализ показывает, что импульсы могут за миллисекунды генерировать энергию 500 миллионов Солнц, но мы по-прежнему мало понимаем, что именно их вызывает и откуда конкретно они к нам попадают.

И все же перед тем, как вы сразу же подумаете о пришельцах, учтите, что в большей степени ученые склоняются к астрономической природе этих сигналов, только не могут точно сказать, что именно их создает.

Согласно одной из самых популярных гипотез, эти повторяющиеся сигналы создаются высокоэнергетическим феноменом под названием магнетары – типом нейтронных звезд, окруженных плотным энергетическим материалом. Сигналы также могут создаваться молодыми нейтронными звездами, выбрасывающими радиоимпульсы при вращении. И да, вариант с пришельцами учеными тоже обсуждался. Ранее в этом году команда гарвардских исследователей предположила, что эти мощные радиовсплески могут использоваться в качестве источника питания для космических кораблей инопланетян.

Азарта в их исследовании добавляет еще и тот факт, что с момента первого обнаружения этих сигналов в 2007 году ученые смогли подтвердить лишь небольшое число подобных событий. И все эти сигналы, казалось, шли в нашу сторону с разных концов Вселенной. Но все изменилось в 2015 году, когда исследователи подтвердили повторяющиеся быстрые радиоимпульсы, идущие из одного и того же места – FRB 121102 (вследствие чего все эти импульсы получили такое же название). На данный момент это единственный из обнаруженных источник повторяющихся радиосигналов.

Учеными было установлено: что бы ни производило эти повторяющиеся радиовсплески, оно находится в карликовой галактике примерно в 3 миллиардах световых лет от Земли. Но несмотря на то, что к настоящему моменту уже обнаружено более 150 подобных сигналов из FRB 121102, мы пока так и не приблизились к разгадке их настоящего источника. Именно поэтому получение сразу 15 новых быстрых радиоимпульсов, пришедших из одного и того же места в течение всего нескольких часов, очень удивило и заинтересовало ученых.

Последние сигналы были получены ранним утром субботы, 26 августа, радиотелескопом Грин-Бэнк, расположенного в Западной Виргинии (США) и направленного в сторону FRB 121102. За период около 5 часов инструмент записал 400 терабайт данных, сканируя весь диапазон частот с 4 до 8 ГГц. Когда исследователи проекта Breakthrough Listen провели анализ этих данных, то были весьма удивлены, увидев не один, а сразу 15 четко различимых быстрых радиоимпульсов. Для сравнения: в 2016 году астрономам потребовалось около 83 часов за период в течение 6 месяцев, чтобы определить всего 9 импульсов FRB 121102.

Проведя анализ их дисперсии (который позволяет определить, как долго сигналы шли до нас), ученые смогли подтвердить, что все сигналы идут из одного и того же места. Сигналы оказались не только очень быстрыми, но и обладали уровнем частоты гораздо выше, чем ранее наблюдаемые сигналы. Пик их мощности приходился на частоту около 7 ГГц.

«Эти наблюдения могут указывать на то, что источник FRB 121102 сейчас находится в очень активном состоянии, и последующие наблюдения только подтверждают это предположение, особенно на более высоких радиочастотах», — сообщила команда астрономов на своем Telegram-канале в понедельник.

«Мы не только подтвердили новое высокоактивное состояние источника этих импульсов. Дело в том, что инструмент, использующийся проектом Listen, позволяет провести измерение свойств этих загадочных импульсов с более высокой точностью, чем когда-либо до этого», — заявил исследователь Breakthrough Listen Вишал Гаджар, первый определивший повышенную активность FRB 121102.

«Выдающиеся возможности получаемого приемника сигналов, способного производить запись сразу в нескольких гигагерцевых частотах, позволяет разделить сигналы на несколько миллиардов отдельных каналов, что, в свою очередь, позволяет по-новому взглянуть на частотный спектр импульсов и в перспективе пролить больше света на процесс, дающий начало этим FRB-выбросам».

Так что же последние данные говорят нам о вероятной природе этих импульсов Большая последовательность этих сигналов делает маловероятной возможность того, что импульсы могут создаваться некими катаклизмическими событиями вроде коллапса черных дыр. Конечно, это не исключает возможности того, что эти драматические явления не могут производить разовые радиовсплески, но вот повторяющиеся – скорее всего, нет.

Что же касается «инопланетной» версии, то перед тем, как к ней прибегнуть, мы сперва должны абсолютно точно перебрать все возможные естественные астрономические события, способные вызывать подобные явления. Но тот объем данных, которым располагают ученые, пока не позволяет им этого сделать. Кроме того, как указывают в Breakthrough Listen, когда эти импульсы были отправлены, нашей Солнечной системы было всего менее 2 миллиардов лет. То есть это произошло фактически за миллиард лет до того, как на Земле появилась и начала развиваться даже самая простейшая молекулярная жизнь. Вряд ли она могла представлять интерес и цель для вероятного высокоразвитого адресата таких сообщений.

Что бы ни создавало эти радиоимпульсы, последние наблюдения, будем надеяться, позволят приблизиться на один шаг ближе к понимаю того, что же на самом деле за ними стоит.

«Являются или нет эти быстрые радиоимпульсы сигнатурами внеземных инопланетных технологий, проект Breakthrough Listen помогает двигать границы нашего понимания окружающей нас Вселенной», — отмечает Симион.

2. Первый намек на присутствие воды на землеподобных планетах системы TRAPPIST-1

Международная группа астрономов использовала космический телескоп «Hubble» для оценки того, может ли присутствовать вода на семи планетах земного типа, вращающихся вокруг близлежащей карликовой звезды TRAPPIST-1. Полученные результаты свидетельствуют о том, что три внешние планеты системы могут содержать значительное количество воды, то есть они действительно могут поддерживать жизнь.

Команда ученых, возглавляемая астрономом Винсентом Бурье из Обсерватории Университета Женевы (Швейцария), использовала инструмент STIS космического телескопа «Hubble», чтобы изучить количество ультрафиолетового излучения, получаемого отдельными планетами системы. «Ультрафиолетовое излучение является важным фактором эволюции атмосферы планет. Оно может разбивать водяной пар на водород и кислород, как и на Земле», – объясняет Бурье.

В то время как ультрафиолетовое излучение с более низкой энергией разрушает молекулы воды (процесс, называемый фотодиссоциацией) ультрафиолетовые лучи с большей энергией (XUV) и рентгеновское излучение нагревают верхнюю атмосферу планеты, что позволяет продуктам фотодиссоциации, водороду и кислороду, убежать.

Очень легкий газообразный водород может выходить из атмосферы экзопланет и обнаруживаться с помощью «Hubble», действуя как индикатор атмосферного водяного пара. Наблюдаемое количество ультрафиолетового излучения TRAPPIST-1 предполагает, что планеты могли потерять гигантское количество воды за свою историю. Это особенно справедливо для самых внутренних планет системы, TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, получающих наибольшее количество ультрафиолетовой энергии.

За последние восемь миллиардов лет внутренние планеты могли потерять более 20 земных мировых океанов. Однако внешние планеты системы, включая планеты e, f и g, находящиеся в зоне обитания, должны были потерять гораздо меньше воды и могли сохранить некоторое ее количество на поверхности. Рассчитанные коэффициенты потери воды, а также скорости выделения геофизических вод также способствуют тому, что самые массивные планеты сохраняют свою воду. Однако с имеющимися в настоящее время данными и телескопами нельзя сделать окончательного вывода о содержании воды на планетах, вращающихся на орбите TRAPPIST-1.

«Хотя результаты показывают, что внешние планеты являются лучшими кандидатами для поиска воды с помощью космического телескопа «James Webb», они также подчеркивают необходимость теоретических исследований и дополнительных наблюдений на всех длинах волн, чтобы определить характер планет TRAPPIST-1 и их пригодность для жизни», – заключил Винсент Бурье.

3. Найдена первая экзопланетная стратосфера

Атмосфера Земли состоит из нескольких слоев. Вначале идет тропосфера, в которой сосредоточено свыше 80% всей массы воздуха. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура в ней падает на 6.5°C каждым километром высоты. Над тропосферой расположена стратосфера. В ней наблюдается обратная зависимость. В нижнем слое стратосферы (11 – 25 км) температурные вариации незначительны, в верхнем (25 – 55 км) она повышается. За рост температуры в стратосфере ответственен озоновый слой, очень эффективно поглощающий ультрафиолетовое излучение Солнца.

Стратосфера не является уникальным явлением, характерным только для земной атмосферы. Она есть у большинства планет Солнечной системы. Теперь же стратосферу нашли и у планеты, вращающейся вокруг другой звезды.

Речь идет об экзопланете WASP-121b. Она удалена от нас на 900 св. лет. WASP-121b относится к классу т.н. горячих Юпитеров. Ее масса в 1.2, а радиус в 1.9 раз больше юпитерианского. Орбита планеты проходит на очень небольшом расстоянии от звезды: она совершает один оборот вокруг нее за 1.3 земных дня. Из-за такой близости, верхние слои атмосферы WASP-121b разогреты до температуры в 2500°С.

WASP-121b проходит по диску своей звезды, что позволяет наблюдать, как различные молекулы в ее атмосфере реагируют на определенные длины волн света. Особенно астрономов интересует водяной пар — изучая его можно определить, есть ли у планеты стратосфера. Если у планеты нет стратосферы, то молекулы водяного пара в верхних слоях атмосферы будут поглощать инфракрасное излучение, испускаемое нижними слоями атмосферы, что на спектре будет выглядеть как «провал». Если у планеты есть стратосфера, это значит, что ее верхние слои теплее нижних. Следовательно молекулы воды в верхней части атмосферы будут светиться на тех же длинах волн, что и нижние слои. На спектре это даст характерный «пик».

Команда астрономов воспользовалась помощью телескопа «Хаббл» и изучила спектр WASP-121b. В нем нашелся характерный пик на длине волны 1.4 мкм, что соответствует наличию стратосферы. По расчетам исследователей, перепад температур между нижними и верхними слоями стратосферы WASP-121b составляет около 560°С что на порядок больше, чем на Земле.

Теперь исследователи пытаются ответить на вопрос, какие именно вещества в атмосфере WASP-121b играют роль озонового слоя, разогревая стратосферу. Основные кандидаты — окись ванадия и оксид титана. Их часто находят в атмосферах коричневых карликов, ожидается, что такие соединения могут присутствовать и на горячих Юпитерах.

Читать еще:

КИТАЙЦЫ ПРИПАХАЛИ ТАРАКАНОВ К УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

В Китае стали утилизировать пищевые отходы с помощью тараканов. Так, на ферме по переработке отбросов …

Добавить комментарий