Пенсионный советник

«Находятся те, кто считает, что это инопланетяне»

Обзор важнейших астрономических работ января 2017 года

Лектор: 03.02.2017, 19:22
Австралийский радиотелескоп Паркс Wayne England
Австралийский радиотелескоп Паркс

Об атмосфере экзопланет, фотографиях поверхности кометы Чурюмова-Герасименко, быстрых радиовсплесках и поиске гравитационно-волновых сигналов от радиопульсаров рассказывает в традиционном обзоре важнейших астрономических открытий января доктор физико-математических наук, лауреат премии «За верность науке» 2015 года Сергей Попов.

Обзор новостей за декабрь-январь начнем с экзопланет. Из оригинальных результатов в этой области выделим один. С помощью наблюдений на Космическом телескопе Hubbleудалось увидеть атмосферу на транзитной «горячей земле», находящейся в 12 парсеках от нас. Планета обращается вокруг красного карлика (с массой 0,16–0,2 солнечных) и имеет массу около 1,6 земной (примерно от 1 до 2 в пределах ошибок). Радиус при этом равен 1,2–1,6 земных. Температура (так называемая «равновесная температура») составляет около 600 К. Удалось увидеть присутствие воды и метана в атмосфере.

Правда, этого пока недостаточно, чтобы сказать, является ли сама планета железно-каменной, как Земля, или это «водный мир».

Кроме того, появилось два интересных обзора по планетам у других звезд. Первый связан как раз с атмосферами экзопланет. Авторы дают обзор того, что мы знаем об атмосферах экзопланет, а что сможем узнать после запуска космического телескопа Джеймса Уэбба и начала работы наземных телескопов следующего поколения (E-ELT и других).

Отдельно они разбирают то, что они называют «иллюзорными утверждениями». Как правило, это какие-то заключения, касающиеся планет или их атмосфер, которые изначально имели статус шатких гипотез, не слишком вероятных возможностей и так далее и которые в итоге не подтвердились по результатам дальнейших исследований. Также в статье рассматриваются различные методы изучения атмосфер экзопланет.

Второй обзор косвенно также связан с изучением атмосфер. Ведь одной из задач таких исследований является определение пригодности планет для жизни.

Сейчас астрономия вплотную подошла к возможности выявлять потенциально обитаемые планеты.

Пока у нас есть только массы и радиусы планет плюс их орбитальные характеристики, позволяющие определить количества тепла, получаемого от звезды. Но в ближайшие 10–20 лет будет возможно гораздо большее. Поэтому активно появляются работы, в которых обсуждаются различные способы определить, является ли планета потенциально обитаемой (а может, и точно обитаемой).

Этому и посвящен небольшой обзор. Автор обсуждает именно методики наблюдений, позволяющие определить важные параметры. Например, наличие жидкой воды на поверхности по поляризации отраженного света. Или определение температуры и давления на поверхности. Выглядит это все уже вполне реалистично, учитывая ожидаемые параметры будущих инструментов.

От экзопланет и их систем перейдем к нашей – Солнечной. Очень любопытный результат был представлен в декабре. Он привлекает внимание, в первую очередь, примененной методикой наблюдений. Авторы статьи получили данные по солнечным осцилляциям очень интересным способом.

В течение полутора месяцев космический телескоп Kepler, работающий сейчас не в режиме постоянного наблюдения, а практически в режиме сканирования, мог наблюдать Нептун. Авторы используют полученную фотометрию, чтобы обнаружить солнечные осцилляции. Впервые это делается по наблюдениям изменений интенсивности в отраженном сигнале (ранее другими методами удалось обнаружить солнечные осцилляции, изучая свет, отраженный от Луны и рассеянный в земной атмосфере).

Авторы очень серьезно подошли к обработке данных. Разные группы соавторов делали это разными способами. В результате данные удается увязать с результатами, полученными непосредственно по наблюдениям Солнца.

Почему это все важно? Потому что использован именно Kepler, который применяется для астросейсмологических исследований других звезд. И было важно опробовать его на объекте с известными характеристиками — Солнце.

Любителям необычных картинок стоит заглянуть в эту статью. В ней представлены снимки, полученные камерой ROLIS на борту зонда «Филы» после окончательного «упокоения» на поверхности кометы 67P/Churyumov-Gerasimenko. Разрешение некоторых деталей лучше 1 мм на пиксель. Выглядит, конечно, впечатляюще, если знать, что и в каких условиях снималось. «Пейзаж» был подсвечен светодиодами четырех типов. Это позволило получить снимки на «темной стороне», в том числе в инфракрасном диапазоне.

Из наших окрестностей перенесемся на межгалактические просторы. Астрономы обнаружили и исследовали межгалактический газ с очень низким содержанием тяжелых элементов.

Для систем DLA (damped lyman-alpha) это рекорд.

Детальный анализ показал, что наблюдаемое содержание соответствует взрыву звезды населения III с массой около 20 солнечных. Условия в газе соответствуют тому, что там должно начинаться образование маломассивных звезд. Авторы полагают, что такие облака газа являются предшественниками первых галактик.

Один из самых заметных результатов оказался снова (как было неоднократно в последние годы) связан с быстрыми радиовсплесками. Впервые ученые смогли определить галактику, в которой находится источник быстрых радиовсплесков.

Это удалось сделать для источника повторных всплесков FRB 121102. Ключевые наблюдения проводились на VLA, телескопе в Аресибо и европейской сети телескопов VLBI (EVN). Были по этой теме и другие статьи. Источник находится в карликовой галактике с высоким темпом звездообразования на z=0,2 (около 0,82 млрд парсек от нас). Ее удалось хорошо изучить с помощью восьмиметрового телескопа Gemini North. Напомним, что источник повторный.

Его нахождение в такой галактике дает аргументы в пользу механизмов с участием молодых нейтронных звезд (например, магнитаров).

Подробнее о быстрых радиовсплесках можно узнать из лекций в Архэ и ГАИШ. Ну и, разумеется, находятся те, кто снова развивают идею и считает, что FRB — это инопланетяне.

Современная астрономия переживает интересный период, когда новые технологии позволяют получать колоссальные каталоги астрономических объектов. Представим еще один. В этой статье приводятся данные по огромному числу переменных звезд, обнаруженных в рамках проекта OGLE. Почти полмиллиона! Речь идет о системах, переменность которых обусловлена их двойственностью.

Такие большие выборки позволяют проводить анализ, который ранее был невозможен.

А это, в свою очередь, дает возможность открывать редкие интересные объекты и обнаруживать разнообразные закономерности и корреляции в свойствах изучаемых источников.

Наконец, перейдем к большим установкам. Начнем с нового результата — пусть это лишь верхний предел. В этой работе приводятся данные по поиску гравитационно-волновых сигналов от известных радиопульсаров на установках LIGO.

Изучалось две сотни объектов. Поскольку это стабильные источники с известными периодами и положением на небе, то можно искать довольно слабые сигналы от них. Волны, как можно догадаться, не обнаружены. Зато поставлены самые жесткие пределы на их амплитуды. Это уже очень интересные результаты с точки зрения физики. Для некоторых объектов доля потерь на гравитационные волны в полной потере вращательной энергии не может превышать долей процента.

Конечно, основной поток данных о радиопульсарах мы получаем в радиодиапазоне. Скоро количество известных объектов этого типа удвоится.

В 2017 году начнутся научные наблюдения на новом китайском радиотелескопе FAST.

В этой статье содержится краткое описание инструмента, этапов его создания и научных задач. Кстати, судя по фото, милая деревенька была раньше на месте телескопа.

Закончим обзор статьей, где представлены планы по развитию Европейской южной обсерватории. Дается детальный обзор современного состояния дел в ESO и ее планов на будущее. Очень интересно!

Описаны телескопы VLT и их оборудование, а также планы по развитию и использованию. Также рассказано о более мелких инструментах ESO. Подробно описан проект 39-метровго ELT. Отдельно рассказано об ALMA — пожалуй, главном инструменте обсерватории в наши дни. Представлено, как ESO будет участвовать в CTA — Сети черенковских телескопов. Наконец, расписана структура ESO и всякие мероприятия по популяризации, в частности Supernova Planetarium and Visitor Centre, который должен полностью войти в строй через два года.