Вселенная в сети

Обзор самых значимых открытий в астрономии, обнародованных в январе 2014 года

Сергей Попов 03.02.2014, 16:37
Компьютерная симуляция крупномасштабной структуры Вселенной Anatoly Klypin/New Mexico State University, Joel Primack/UC Santa Cruz
Компьютерная симуляция крупномасштабной структуры Вселенной

Экзопланеты с облаками; огромные, в 15 раз больше, чем диаметр Земли, гранулы на Солнце; волокно крупномасштабной структуры Вселенной — «Газета.Ru» представляет обзор самых значимых открытий в астрономии, отчеты о которых были опубликованы в январе 2014 года.

На далекой планете облачно, без прояснений

Удаленная от Солнца на 42 световых года Gliese 1214b — планета, выдающаяся во многих отношениях. Это сверхземля (так называют планеты с массами от примерно 2 земных, до 10 масс Земли), на которой, как предполагают, есть вода. Предпринимались попытки определить, что же происходит в ее атмосфере, но до настоящего времени ясности не было. Теперь — есть.

На Gliese 1214b облачно.

Экзопланета GJ1214b. Фотография: NASA, ESA & G.Bacon
Экзопланета GJ1214b. Фотография: NASA, ESA & G.Bacon

Данные новых наблюдений, полученные с космического телескопа «Хаббл» и представленные в журнале Nature, довольно однозначно свидетельствуют, что нижние слои атмосферы планеты закрыты облаками. Состав остается неизвестным, так как облака создают «серую завесу», препятствующую выяснению содержания различных молекул в нижних слоях.

Одновременно с этой работой в Nature была опубликована статья, где описываются облака на нептуноподобной экзопланете, но на этот раз GJ 436b.

Экзопланеты GJ1214b и GJ436b в сравнении по размерам с Землей и Нептуном. Фоторафия: NASA & ESA
Экзопланеты GJ1214b и GJ436b в сравнении по размерам с Землей и Нептуном. Фоторафия: NASA & ESA

Ну а ближе к концу месяца другой группе европейских астрономов удалось увидеть смену погоды на коричневом карлике — не то звезде, не то гигантской планете, представителе объектов, которые заполняют брешь в классификации между звездами и газовыми планетами-гигантами наподобие Юпитера и Сатурна. «Газета.Ru» подробно рассказывала об этой работе.

Суперсупергранулы на Солнце

Солнечная активность не только интересная сама по себе (с ней связана довольно интересная физика), но и еще потому, что она оказывает влияние на Землю и на наши приборы на спутниках, бороздящих просторы Солнечной системы. Поэтому любое серьезное продвижение в изучении явлений, имеющих отношение к активности нашего светила, вызывает большой интерес.

Поверхность Солнца имеет структуру, связанную с конвективными движениями вещества в его внешних слоях. Поднимающиеся потоки выносят более горячее вещество, которое светит ярче. Кроме гранул (1000 км, живут минуты) и супергранул (30 000 км, живут дни) на Солнце предсказывались и конвективные ячейки более крупного размера — 200 000 км (которые существовали бы месяцы). И вот они найдены!

Снимок Солнца, сделанный обсерваторией SDO 4 февраля. Фоторафия: NASA
Снимок Солнца, сделанный обсерваторией SDO 4 февраля. Фоторафия: NASA

Авторы опубликованной в журнале Science работы использовали спутники SDO (Solar Dynamics Observatory). Наблюдалось движение супергранул. Указания на существование таких структур были и раньше, но теперь результат выглядит надежным. Разумеется, в разных полушариях (северном и южном) ячейки вращаются в разные стороны, перенося угловой момент к экватору.

Планеты на Солнце не влияют

Периодически появляются работы о том, что солнечная активность модулируется влиянием планет. Идея связана с тем, что центр масс Солнечной системы смещается при изменении взаимного положения планет, и это может влиять на процессы внутри Солнца.

Большинство астрофизиков такие идеи не разделяет, тем не менее важно тщательно подходить к критике.

В данной работе, опубликованной в журнале Solar Physics, специалисты по физике Солнца и солнечно-земным связям из финского Оулу Илья Усоскин и Степан Полуянов детально критикуют последнюю (по времени) попытку указать на связь солнечной активности с положениями планет, предпринятую учеными из Швейцарии, Испании и США и опубликованную в журнале Astronomy and Astrophysics в 2012 году.

Показано, что вроде бы увиденный авторами эффект объясняется несовершенством применявшегося метода.

Никакого влияния планет на Солнце не обнаружено.

Редкий экземпляр для черной дыры

Be-звезды — это довольно массивные звезды, в спектрах которых видны свидетельства того, что с них истекает газ. Обычно это связывают с их быстрым вращением. Часто такие объекты наблюдают в двойных системах, где вторым компонентом является нейтронная звезда. Предполагается, что взаимодействие звезд привело к раскрутке одной из них.

Be-звезда Ахернар сжата из-за быстрого вращения звезды. Фотография: Wikipedia
Be-звезда Ахернар сжата из-за быстрого вращения звезды. Фотография: Wikipedia

В работе, опубликованной в Nature, впервые обнаружена Ве-звезда в паре с черной дырой.

Ситуация довольно любопытна. Это едва ли не ближайшая к нам двойная Ве-звезда (которых известно пока не больше сотни). Но видна только сама оптическая звезда. Второй компаньон не виден, и установить его свойства не удавалось. Теперь смогли определить его массу: примерно 4–7 масс Солнца. Из темных объектов им может быть только черная дыра.

Учитывая низкую светимость черной дыры и относительно небольшое расстояние, авторы считают, что еще много таких систем остаются неидентифицированными.

Волокно «космической сети»

Наша Вселенная однородна в очень больших масштабах — сотни миллионов световых лет. Но на меньших масштабах видна волокнистая структура. Это называют крупномасштабной структурой. Темное вещество, галактики, их скопления, газ — вообще все вещество — следует этой структуре. Пока мы в основном видим, как распределены галактики. В 2012 году впервые удалось в одном случае увидеть волокно темного вещества.

Изображение скопления галактик MACS J0717.5+3745 и распределение темной массы (голубой цвет). Фотография: spacetelescope.org
Изображение скопления галактик MACS J0717.5+3745 и распределение темной массы (голубой цвет). Фотография: spacetelescope.org

И вот новое открытие.

Авторы опубликованной в Nature статьи полагают, что им впервые удалось увидеть газ в волокне крупномасштабной структуры.

Ученые использовали наблюдения в узкой спектральной линии (ее называют линия лайман-альфа, она соответствует основному переходу в атоме водорода) газ в гало вокруг квазаров на большом красном смещении.

Большую структура, которая превосходит по всем параметрам газ в гало вокруг квазара UM287 — элемент крупномасштабной структуры Вселенной. Фотография: S. Cantal
Большую структура, которая превосходит по всем параметрам газ в гало вокруг квазара UM287 — элемент крупномасштабной структуры Вселенной. Фотография: S. Cantal

В одном случае они обнаружили вытянутую большую структуру, которая превосходит по всем параметрам газ в гало вокруг такого квазара. Соответственно, исследователи полагают, что мы видим волокно крупномасштабной структуры.

Автор — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ МГУ), выпускает регулярные обзоры препринтов на сайте ArXiv.org более десяти лет.