Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

Инопланетяне с инфляцией

Самые значимые открытия в астрономии марта 2014 года

Сергей Попов 07.04.2014, 17:28
Wikimedia Commons

Где в Галактике может быть жизнь, первичные гравитационные волны, загадочная звезда в туманности Скат и экспериментальная проверка Общей теории относительности: «Газета.Ru» представляет обзор самых значимых открытий в астрономии, отчеты о которых были опубликованы в марте 2014 года.

«Братья по разуму» где-то рядом

Впервые термин «галактические зоны обитаемости» был введен в астрофизический обиход в 2001 году. Эти области определяют, используя модели химической эволюции галактик. Дело в том, что распределение тяжелых элементов по радиусу неравномерно. Соответственно, в разных частях галактик возникают разные условия для формирования железно-каменных планет (и жизни на них).

В статье в MNRAS ученые показывают, что в нашей Галактике наилучшие условия достигаются на расстоянии 8 килопарсеков (кпк) от центра (как раз где мы и находимся), а в туманности Андромеды (галактика М31) такая область соответствует 16 кпк. Авторы учитывали радиальные потоки вещества.

Они приводят к тому, что земноподобных планет образуется больше (примерно на треть, если говорить о нашей Галактике, и на 10% в случае М31).

Конечно, обитаемые планеты могут появляются и на других расстояниях от галактических центров (важно только, чтобы металличность, то есть относительная доля элементов тяжелее гелия, не была сильно ниже солнечной), но максимум (согласно представленным в статье расчетам) находится именно там. Наверное, это неплохо, то есть «братья по разуму» могут быть вблизи. Но могут быть и ровно на противоположном краю галактики...

И еще раз про первичные гравитационные волны

Заявление коллаборации BICEP, о котором уже рассказывала «Газета.Ru», стало большим событием. Важно отметить, что речь идет именно о космологическом результате. Сами гравволны, по астрофизическим данным, если угодно, были открыты десятилетия назад по наблюдениям систем из двух нейтронных звезд, одна из которых является радиопульсаром. И за это вручена соответствующая Нобелевская премия. С другой стороны, непосредственная регистрация гравволн в лабораторных условиях остается делом будущего (уже, очевидно, ближайшего — LIGO и VIRGO должны увидеть сигнал).

Новость важна другим.

Если результат коллаборации BICEP верен, то это является подтверждением теории инфляции. Инфляция — важнейший элемент в описании эволюции ранней Вселенной. По сути, Большой взрыв — это окончание стадии инфляции, когда распад инфлатона порождает нашу горячую плотную (и уже расширяющуюся) Вселенную со всеми необходимыми флуктуациями, из которых потом возникнет наблюдаемый нами мир. Существование первичных гравволн с определенным набором свойств — это важнейшее предсказание инфляционной модели. Найти эти волны можно с помощью наблюдений реликтового излучения. Но эффект очень тонкий, существующий на фоне заметного шума.

Коллаборация BICEP впервые смогла достигнуть высокой точности наблюдений на нужном угловом масштабе. Многих, правда, смущает довольно высокое значение измеренного параметра, характеризующего интенсивность эффекта. Поэтому сообщество ожидает результатов со спутника Планк, с других наземных экспериментов (SPT, PolarBear). Но если результат будет все-таки подтвержден (что мы узнаем в течение года-двух), то это крайне важно, так как дает важнейшее подтверждение теории инфляции, соответственно, проливает существенный свет на первые мгновения жизни нашей Вселенной.

Статья с детальным описанием самой установки и деталей наблюдений также появилась.

Двойной прародитель сверхновой

После анализа архивных данных телескопа Хаббла в месте вспышки сверхновой iPTF 13bvn обнаружили объект. Выглядел он как звезда Вольфа — Райе с массой около 11 солнечных. Но анализ вспышки исключает такой массивный объект. Получается масса ближе к трем-четырем массам Солнца. Разумеется, это масса взрывающего объекта, практически ядра звезды, а ранее она должна была быть массивнее, но внешние слои уже были сброшены. Как же это сделать? Только в двойной! Потому что одиночная звезда не может оставить такую легкую предсверхновую. Соответственно, авторы статьи в журнале Astrophysical Journal считают, что это первый надежный случай, когда можно говорить о двойном прародителе сверхновой Ib. Однако они указывают, что для окончательного подтверждения надо будет открыть второй компонент двойной. Оценки показывают, что это должна быть массивная (а значит, яркая) звезда. То есть в ближайшие годы это можно будет сделать.

Загадочный Скат

Скат (stingrey) — это планетарная туманность. В ней находится очень интересный объект. Обычно звезды эволюционируют слишком медленно, чтобы за несколько лет наблюдений можно было бы заметить существенное изменение их параметров (переменные или взрывающиеся объекты тут не в счет). Но не у звезды в этой туманности!

С 1971 по 2002 год звезда сжималась и нагревалась (ее температура возросла с 21 тыс. до 60 тыс. градусов).

А потом она начала снова остывать. Эволюционный статус звезды до сих остается загадочным. Возможно, это результат эволюции тесной двойной системы.

Пятна не только на Солнце

Авторы статьи, принятой к публикации в MNRAS, использовали примерно месяц наблюдений самой яркой О-звезды северного неба на микроспутнике MOST (Microvariability and Oscillations of STars). В итоге впервые показано, что на поверхности этого объекта (и вообще впервые для О-звезд!) есть яркие пятна. Из-за того что пятна находятся на разных широтах, а звезда вращается дифференциально, кривая блеска содержит разные характерные периоды (конечно, близкие к основному периоду вращения звезды, составляющему чуть более четырех дней).

История и физика галактик

Интересный обзор, посвященный эволюции структуры галактик за время жизни Вселенной, выпустил Кристофер Конслайс из Ноттингемского университета. Автор вначале подробно разбирает, как измеряют морфологические свойства галактик (начиная вообще с исторического обзора), а потом плавно переходит к современным результатам. В итоге возникает ясная картина того, как формировались галактики, как они эволюционировали от z=3 до наших дней.

Все это сопровождается качественными картинками, и вообще текст написан скорее для студентов: все ясно и по полочкам.

Где обитаемым планетам быть

Информативный обзор по зонам обитаемости. Собрано более или менее все. Обсуждаются не только сами зоны обитаемости, но и появление планет в них, их эволюция (включая динамическую эволюцию планетных систем плюс эволюция звезд), а также даны оценки числа таких объектов в Галактике. Не забыты и потенциально обитаемые спутники.

ОТО — на десерт

Завершим нынешнюю публикацию еще одним обзором, на этот раз по экспериментальной проверке Общей теории относительности (ОТО). Детально описаны все варианты проверки. Конечно же, внимание уделено и альтернативным теориям.

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.