Слушать новости
Телеграм: @gazetaru
Лекция по астрономии

Галактики воруют газ у черных дыр

Самые значимые открытия в астрономии за ноябрь

Лектор: 08.12.2014, 12:04
Как найти черную дыру, почему не у всех звезд есть пятна, где водятся астробублики — «Газета.Ru» представляет обзор самых значимых открытий в астрономии за последний месяц.

Космическая микроволновка

В статье детально описывается ключевая роль Ральфа Альфера в деле предсказания реликтового излучения. Автор, конечно, может быть несколько предвзят. Тем не менее в самом деле обычно упоминают только Гамова, что неправильно.

Черные и загадочные

Интересный рассказ об истории поисков черных дыр в тесных двойных системах до эпохи активных рентгеновских наблюдений.

Доказательство инфляции

В статье описана история открытия первого двойного радиопульсара.

Эта пара из двух нейтронных звезд помогла с фантастической точностью проверить общую теорию относительности и косвенно доказать существование гравитационных волн.

Автор в то время был постдоком в Принстоне, и он подробно рассказывает, как научное сообщество приняло новость.

Ищущий да найдет

Известно, что спутник Gaia будет открывать экзопланеты по данным астрометрических измерений. Вопрос: сколько? Параметры спутника известны. Какие звезды будут наблюдать — тоже.

Неизвестно, как распределены по массам и расстояниям от звезд неоткрытые планеты.

Авторы используют популяционный синтез, чтобы сделать необходимые оценки. Получается, что много. За пять лет работы будет открыто около 20 тыс., а за десять лет — около 70 тыс. планет. Неопределенность величин — около 30%. В основном это будут планеты типа Юпитера и тяжелые планеты на орбитах с больших периодом.

Загадочный гигант

Авторы обнаружили и исследовали интересную систему. Во-первых, это красный гигант с транзитной планетой. Планета очень интересная. О ней ниже. Во-вторых, длительный мониторинг радиальной скорости позволил установить, что в системе есть вторая массивная планета на более широкой орбите. Наконец, получение высококачественных изображений позволило открыть вторую звезду — красный карлик на очень широкой орбите.

Самое интересное — это внутренняя планета и ее взаимодействие со звездой. Благодаря астросейсмологическим данным удалось хорошо определить параметры звезды.

Для планеты удалось измерить и радиус, и массу. Планета — одна из самых массивных. Причем она не слишком близка к звезде, то есть не очень сильно нагревается. Это важно, так как позволяет изучать непрогретый гигантский гигант.

Кроме того, планета сидит на очень эксцентричной орбите и взаимодействует со звездой за счет приливов. Наконец, редко когда планета у звезды гиганта находится на орбите размером менее 0,5 астрономической единицы. Соответственно, изучение этой системы важно в контексте исследования распределений экзопланет по большим полуосям.

Газовая дыра

Авторы проводят численное моделирование с целью детальной проверки предложенного ими сценария образования сверхмассивных черных дыр.

Дело в том, что существует проблема: как создать массивные (сотни миллионов масс Солнца) черные дыры уже на больших красных смещениях. Авторы предположили, что это можно сделать прямым коллапсом в центре сливающихся галактик. Проведенное численное моделирование вроде бы подтверждает эту модель.

Газ течет в центр, образуя диск. Затем из этого диска возникает нечто вроде сверхмассивной протозвезды, которая затем и коллапсирует в сверхмассивную черную дыру.

Линзой по космосу

Впервые поймали множественное изображение сверхновой, сформированное гравитационной линзой. Линзирующая галактика находится на z = 0,5 в скоплении галактик MACS J1149.6+2223.

Сама сверхновая, видимо, вспыхнула в галактике на z = 1,5. Измерение временных задержек между разными изображениями даст очень интересную космологическую информацию.

Откуда берутся лучи

Авторы используют самый большой объем данных — десять лет наблюдений Оже, — позволяющий прояснить вопрос о происхождении космических лучей самых высоких энергий.

Не прояснили. Явной анизотропии нет. Сильной корреляции хоть с какими-то объектами нет.

Хоть какая-то корреляция в очень больших «окнах» есть в направлении близких (< 130 Мпк) активных галактик из каталога Swift и в направлении Центавр А.

Имеется статья, где обсуждается одна из обнаруженных неоднородностей. Но в этом месте нет ничего особенного.

Опасные соседи

Авторы на основе большой выборки и при участии проекта Galaxy zoo показывают, что активность галактического ядра может зависеть от галактики-соседа. То есть не все исчерпывается ориентацией структуры относительно нас и наличием поглощающего материала.

Астробублики

Сама идея не нова и проста. В диске вокруг черной дыры на большом расстоянии есть пыль, так как там уже достаточно «холодно» (1500К).

Переменность центрального объекта повторяется пылью с некоторой задержкой.

Величина задержки позволяет определить расстояние от центра до пылевого «бублика». Из наблюдений независимо получаем угловой размер «бублика». Имея угловой и линейный размер, получаем расстояние до нас. В данном случае оно оказалось равным 19 мегапарсекам.

Это все крайне важно, так как, зная точное расстояние, мы можем в данном конкретном (и почти уникальном!) случае сравнить независимые и довольно точные определения массы черной дыры.

В итоге пришлось повысить динамическую оценку массы черной дыры почти в полтора раза.

Это приводит к изменению калибровки масс, определяемых по реверберации эмиссионных линий. А это один из самых массовых методов определения масс сверхмассивных черных дыр. То есть многие черные дыры оказываются массивнее, чем полагали ранее.

Расплывчатые и пенные

Если существует «квантовая пена», то фотоны, распространяясь, будут ее чувствовать. Причем эффект зависит от энергии фотона. Наиболее заметен эффект при больших энергиях.

Обычно для поиска лоренц-неинвариантности используют расплывание сигнала в очень жестком гамма-диапазоне.

Авторы же использовали другой подход. Они смотрели, какие ограничения можно поставить по изображениям источников. Изображения должны «расплываться» из-за квантовой пены.

Пятнистая Вега

Детальные наблюдения показали, что и на Веге есть пятна. Это довольно удивительно.

Дело в том, что внешние слои таких звезд устроены не так, как, скажем, у Солнца.

Для того чтобы сделать более-менее устойчивые поверхностные структуры, необходимо магнитное поле. С этим у А-звезд вообще и Веги в частности есть проблемы. Кроме пекулярных A-звезд, у таких светил поле невелико, и, кстати сказать, его происхождение неясно.

Авторы надеются, что изучение поверхностных структур Веги сможет пролить свет на происхождение магнитного поля А-звезд.

Климат наш

В статье идет речь о зонах обитаемости.

На основе простого моделирования автор показывает, что климат планет вблизи внешней границы зоны обитаемости может быть неустойчивым.

Он будет колебаться между длительными холодными периодами и редкими теплыми.

В итоге, видимо, высокоразвитая жизнь на таких планетах возникнуть не сможет. Это может наложить существенные ограничения на размеры зон обитаемости в сторону их уменьшения.