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

Что дозволено Юпитеру, не дозволено Сатурну

Самые интересные астрономические открытия сентября

Сергей Попов 08.10.2015, 12:57
Wikimedia Commons

Пятая планета-гигант Солнечной системы, неудача в поиске гравитационных волн и загадочный объект, связывающий сразу два феномена. Осветив «научные» Нобелевские премии, отдел науки «Газеты.Ru» представляет обзор самых интересных астрономических работ за сентябрь.

Выбросили планету

Многие модели успешно объясняют динамику образования Солнечной системы при наличии еще одной планеты. Это должен быть ледяной гигант с массой примерно как у Урана. А коли мы его не видим, то его должна была выкинуть какая-то массивная планета: Юпитер или Сатурн. В принципе, в этом нет ничего невозможного. Но важно учесть, что у Юпитера и Сатурна есть система спутников. В том числе есть далекие спутники на достаточно невозмущенных орбитах. В случае Юпитера важно смотреть на Каллисто, а в случае Сатурна — на Япет.

Именно это и делают авторы работы.

Они детально исследуют проблему и показывают, что вряд ли пятого гиганта выкинул Сатурн. А вот Юпитер — вполне мог. Вероятность того, что был выброс планеты, но при этом орбита Каллисто соответствует современной, составляет 42%. Это много (хотя авторы и предупреждают, что не надо уж прям очень серьезно относиться к абсолютному значению вероятности), и авторы полагают, что это подтверждает идею о пятом гиганте в молодой Солнечной системе.

Гравволны не обнаружены

Авторы работы, опубликованной в журнале Science, рапортуют о поисках гравитационных волн, испускаемых двойными сверхмассивными черными дырами. Поиск проводился по наблюдениям радиопульсаров. Дело в том, что сигнал в процессе распространения может испытывать воздействие гравитационных волн, т.к. они возмущают пространство-время. Одновременное слежение за десятками миллисекундных пульсаров (они являются чрезвычайно точными естественными часами), разбросанными по всему небу, должно позволить выделить особый «шум» (отклонения во времени прихода импульсов пульсаров), возникающий из-за присутствия гравитационных волн. Это должны быть гравитационные волны очень низкой частоты. Их источниками в основном являются двойные сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Такие пары возникают в результате слияния крупных звездных систем друг с другом.

Итоги таковы: ничего не найдено, и это противоречит наиболее оптимистичным предсказаниям. Видимо, оптимисты неточно рассчитывали эволюцию таких пар.

То есть мы недостаточно хорошо понимаем процессы в центральных областях галактик, а потому не можем надежно посчитать параметры двойных сверхмассивных черных дыр.

Однако важно, что наблюдатели подобрались к области параметров, чрезвычайно интересной с астрофизической точки зрения. Учитывая, что работает несколько таких проектов по пульсарному поиску гравитационных волн низкой частоты, можно в ближайшее время ожидать и положительного результата. Может быть, даже раньше, чем VIRGO и LIGO заявят об обнаружении гравитационно-волновых всплесков от слияний нейтронных звезд и черных дыр звездных масс.

Шесть планет, а больше — нет

По данным наземных наблюдений (измерение лучевых скоростей) показано, что в системе HD 219134 находится шесть планет с орбитальными периодами P=3.1, 6.8, 22.8, 46.7, 94.2 и 2247 дней.

Системы с таким большим количеством планет пока еще можно пересчитать по пальцам одной руки: новая система всего лишь пятая (если не считать Солнечную).

Исследование многопланетных систем, подобное описываемому, очень важно для понимания динамики их формирования. И пока статистика невелика, каждая новая система будет вызывать большой интерес.

Загадочный объект в «Конусе»

Одна из загадок астрофизики — гамма-всплески, мощный выброс энергии в гамма-диапазоне. Ультрадлинные гамма-всплески имеют длительность более 10 тыс. секунд.

Ранее не удавалось обнаружить оптические транзиенты, связанные с ними. И вот теперь авторы статьи в Nature увидели сверхновую.

Сверхновая необычная. Она очень яркая (хотя до так называемых супермощных и не дотягивает). Сейчас модно описывать такие сверхновые в рамках магнитарной модели. В ней источником дополнительной энергии является быстровращающаяся нейтронная звезда с большим полем.

Речь идет о всплеске GRB 111209A. Всплеск был открыт на спутнике Swift. Его необычные свойства (большая длительность) обнаружили в эксперименте «Конус» (это проект ФТИ им. Иоффе) на борту спутника Wind. А затем наблюдения (уже в УФ-диапазоне, с помощью прибора UVOT) снова подхватили на спутнике Swift и в наземных наблюдениях на VLT и с помощью прибора GROND. Кроме того, авторы использовали данные с Космического телескопа и с телескопа Джемини-S.

Обнаружение послесвечения позволило определить красное смещение, на котором произошел всплеск: z=0.677.

Таким образом, возможно, открыт очень важный объект, позволяющий связать вместе два феномена, каждый из которых, по большому счету, не имеет окончательного объяснения.

Раз пульсар, два пульсар

Авторы работы детально исследуют недавно открытый двойной радиопульсар. Удается достаточно точно определить массы обоих компактных объектов. Один мы наблюдаем как радиопульсар. Он более массивен: 1.56 масс Солнца. Это нормально для таких объектов, лишь немного больше средней массы. Интерес связан с измерением массы второго объекта.

Строго говоря, точно неизвестно, является ли второй объект нейтронной звездой или белым карликом. Но заметный эксцентриситет системы (0.11) указывает на то, что это нейтронная звезда, т.к. орбита должна становиться вытянутой после взрыва второй сверхновой в системе. Масса второго объекта — 1.17 масс Солнца. Если это и в самом деле нейтронная звезда, то это рекорд. Причем дело тут не только в количестве, но и в качестве. Стандартные сценарии образования компактных объектов предсказывают чуть большие массы.

Таким образом, система оказывается очень интересной. И, очевидно, сразу же начнут появляться работы, пытающиеся объяснить ее свойства.

Сделай звезду сам

Завершим обзор описанием программы grayStar3: это и интересная «игрушка», и хороший инструмент для преподавания астрономии. Программа написана на JavaScript. Работает на любом броузере в любой системе. Позволяет моделировать некоторые свойства звезд и планетных систем. Сделана хорошая визуализация в HTML. Можно менять параметры звезды и получать ее цвет (что я давно хотел!), спектр, параметры зоны обитаемости и т.д. Стоит зайти и поиграться!

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.