Пенсионный советник

Астрономия с ярлыками и фотошопом

Обзор важнейших астрономических работ марта от Сергея Попова

Лектор: 02.04.2017, 16:39
Радиогалактика Hercules A NASA
Радиогалактика Hercules A

Как правильно иллюстрировать астрономические открытия и преподносить их публике, а также какие сверхземли открыты в окрестностях Солнца — в обзоре важнейших астрофизических работ марта от доктора физико-математических наук астрофизика Сергея Попова.

В марте в Архиве электронных препринтов снова появилось более 10 тыс. статей, из которых в астрофизическом разделе — более 1 тыс. Попробуем выбрать из этого многообразия десяток наиболее интересных работ.

Начнем с околоастрономических статей. Они посвящены представлению научных данных в виде научно-популярных материалов. Так, в этой работе речь идет о том, как делаются красивые астрономические картинки, какие идеи при этом используются и т.п.

В частности, подробно описывается, как надо делать красивые (и информативные!) изображения в «ложных» цветах, визуализируя данные, полученные в невидимых диапазонах спектра, и как лучше делать композитные изображения, где накладываются данные, полученные в разных диапазонах длин волн.

Это интересно само по себе и полезно для тех, кто занимается чем-то родственным, ну и может оказаться важным для людей, пытающихся разобраться в современной астрофизике по популярным статьям.

Туманность М17, снятая в четырех разных фильрах и изображеннная в ложных цветах. Фото: Gemini (2013)
Туманность М17, снятая в четырех разных фильрах и изображеннная в ложных цветах. Фото: Gemini (2013)

Во втором е-принте на тему популяризации изучается вопрос о том, как лучше подавать текстовый материал.

Как лучше пояснять для публики астрономические изображения, какие слова использовать, какие «ярлыки навешивать».

Кроме того, представлены результаты опроса, целью которого было выяснить, какие подписи к рисункам приводят к лучшему пониманию материала и более сильной мотивации узнавать что-то еще. Интересно, что более вычурные подписи с метафорами оказались и менее информативными, и менее мотивирующими. Разумеется, рисунки и варианты подписей приведены в статье. Популяризаторам и редакторам стоит прочесть.

Теперь перейдем к собственно научным результатам, представленным в марте. И начнем с работы, посвященной черным дырам. Авторы продолжают анализировать, какие сильные аргументы в пользу существования объектов с горизонтом событий у нас имеются.

В данной работе они рассматривают приливные разрушения звезд сверхмассивными компактными объектами в центрах галактик. Авторы показывают, что современные наблюдения (Pan-STARRS1 3pi survey) дают новые серьезные ограничения на альтернативы черным дырам. Если бы вместо сверхмассивных черных дыр там существовали объекты с поверхностью, то после приливного разрыва звезд

мы бы наблюдали мощное продолжительное излучение из-за выпадения вещества на поверхность. А этого нет.

Авторы ставят предел на уровне 10–4.4 от радиуса Шварцшильда. То есть гипотетическое тело не может выступать над горизонтом событий на большую величину. Также авторы полагают, что будущие наблюдения на телескопе LSST могут довести этот предел до одной миллионной. Кажется, что предел немного модельно зависим. Но, с другой стороны, ясно, что этот подход к ограничениям на свойства гипотетических альтернатив черным дырам работает, и работает все-таки хорошо.

Еще одна большая дискуссия на тему реальности черных дыр представлена в другой статье. В основе обсуждения лежат разнообразные данные по черной дыре в центре нашей Галактики — Sgr A*. Философско-логические части статьи кажутся надуманными. А вот набор астрофизических фактов в пользу существования черных дыр и обсуждение их трактовок — это интересно.

В марте был представлен очередной интересный результат по быстрым радиовсплескам —

мощным миллисекундным вспышкам радиоизлучения, происходящим несколько тысяч раз в день, но до сих пор остающимся загадкой.

В работе представлено первое интерферометрическое детектирование быстрых радиовсплесков. Результат получен на установке UTMOST. Обнаружено три события. Повторов ни от одного из источников не было. Наблюдения проводили на частоте 843 МГц. Данные позволяют оценить периодичность вспышек на этой частоте. Она оказывается равной 70–80 событиям в день на все небо (с флюенсом более 11 мсек). Будем надеяться, что новые данные UTMOST помогут продвинуться в понимании феномена быстрых радиовсплесков.

Отметим пару работ, посвященных телам Солнечной системы. В этом обзоре рассмотрены различные варианты формирования колец у планет-гигантов и других объектов.

Похоже, что в природе есть разные механизмы, т.е. разные кольца сформированы по-разному.

А в небольшой заметке суммированы основные факты по проекту Rozetta и ключевые цели и научные результаты, полученные с помощью орбитального аппарата (результатам зонда Филы, видимо, будет посвящена отдельная публикация).

Ну и напоследок поговорим об экзопланетах. Во-первых, в Архиве вышла статья с результатами по TRAPPIST-1. Хоть это и февральский результат, но теперь все желающие могут свободно скачать статью в Архиве и почитать про детали открытия. Во-вторых, было представлено, на мой взгляд, столь же интересное открытие.

Результат получен практически той же командой исследователей, которая изучала TRAPPIST-1, только вот ажиотаж вокруг двух результатов совершенно несравним. Наземные наблюдения (HARPS) вместе с космическими (Spitzer) позволили обнаружить интересные (и рекордные) планеты. Звезда HD 219134 слегка легче Солнца (0,8 массы Солнца и радиус 0,78 солнечного). Находится она всего лишь в 6,5 парсека от нас (20 световых лет).

Вокруг нее обнаружены две любопытные планеты. Для них измерены и массы, и радиусы, поскольку наблюдаются и транзиты, и вариации лучевой скорости звезды. Планеты формально попадают в разряд сверхземель: массы 4,5–4,9 и 4,1–4,5 массы Земли, а радиусы 1,6 и 1,5 земного соответственно.

Это позволяет оценить плотность. И она получается довольно большой: 1–1,3 и 1,1–1,4 единиц плотности Земли.

Это говорит о том, что планеты каменные.

Интересно, что, несмотря на большую массу, масса ядра у каждой из планет в относительных величинах уступает земным параметрам (особенно для HD 219134b). Это ближайшие от нас транзитные планеты. Если бы они еще попали в зону обитаемости, об этом бы все трубили. Но они близко от звезды. Там жарко. В системе есть еще две планеты, но обе (пока?) не наблюдались как транзитные. Они находятся дальше от звезды.

Обе тяжелые (скорее всего, ближе к массе Нептуна) и находятся на расстояниях 0,15 и 0,24 а.е. То есть тоже жарко. В общем, очень интересная система — и прямо у нас под носом.

В-третьих, была обнаружена рекордная планета у бурого карлика. По наблюдению микролинзирования на наземных установках и на космическом телескопе Spitzer авторы рапортуют об обнаружении планеты земной массы (чуть-чуть тяжелее) на орбите вокруг бурого карлика (0,06–0,08 масс Солнца). Размер орбиты чуть-чуть больше земного. Это самая легкая планета среди всех обнаруженных методом микролинзирования. Система находится в 4 с небольшим кпк от нас.

Другая интересная линза с экзопланетой представлена в этой работе. По всей видимости, там также находится небольшая планета, лишь немногим превосходящая Землю по массе.