Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Новости НАСА на русском языке

  Все выпуски  

Новости НАСА на русском языке


ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ МОГУТ СПОСОБСТВОВАТЬ ОБРАЗОВАНИЮ СУПЕРЗЕМЕЛЬ
Компьютерное моделирование позволило установить, что планеты-гиганты могут помогать в формировании более мелких планет. Статья с подробным изложением результатов численного эксперимента появилась на сервере препринтов arXiv.org.

Образование планет может происходить в окрестностях так называемых устойчивых точек либрации (Лагранжевых точек) системы газовый гигант - звезда. Лагранжевы точки обладают особым свойством: если в них поместить тело, масса которого мала по сравнению с массой звезды и планеты-гиганта, то под воздействием гравитации это тело будет двигаться таким образом, что его положение относительно планеты и звезды будет оставаться неизменным. Устойчивость означает, что после малых возмущений тело возвращается в точку либрации.

Исследователям удалось установить, что если газовый гигант имеет массу, сравнимую с массой Юпитера, то в устойчивых Лагранжевых точках могут формироваться так называемые Суперземли - планеты, масса которых больше массы Земли, но меньше Нептуна и Урана. В зависимости от среднего размера твердых частиц в газопылевом облаке (из которого и формируется планета) могут образовываться Суперземли с массами от двух до семнадцати земных.

По словам исследователей, несмотря на то что подобные объекты отсутствуют в Солнечной системе, в других звездных системах данный механизм может играть значительную роль. Это связано с тем, что большая часть из более чем трехсот известных экзопланет (то есть планет в других звездных системах) являются гигантами.

ДРЕВНЕЕ СТОЛКНОВЕНИЕ ОЖИВИЛО ГАЛАКТИКУ
Причиной активного звездообразования, происходящего в галактике NGC 404, является столкновение с соседней галактикой, произошедшее более 900 миллионов лет назад. Об этом сообщается в пресс-релизе на официальном сайте NASA. Открытие было сделано при помощи орбитального телескопа Galaxy Evolution Explorer, работающего в ультрафиолетовом диапазоне.

Галактика NGC 404 относится к классу так называемых линзообразных галактик. Эти космические объекты представляют собой нечто среднее между эллиптическими и спиральными галактиками: с одной стороны они имеют дисковую форму (как спиральные), а с другой стороны у них почти отсутствует межзвездная материя (как у эллиптических).

NGC 404 расположена на расстоянии 10,3 миллиона световых лет от Земли в созвездии Андромеды. На небосводе она располагается в крайней близости от звезды Мерах, что затрудняет ее наблюдение. За это NGC 404 даже получила имя Призрак Мираха.

Ученые предполагали, что галактика состоит в основном из тусклых старых звезд, однако новые результаты меняют устоявшуюся точку зрения. Наблюдения Galaxy Evolution Explorer показали, что вокруг галактики присутствует светящееся в ультрафиолетовом диапазоне кольцо.

Ранее при помощи радиотелескопа Very Large Array астрономы установили, что галактика окружена облаком космического газа (оно и является источником ультрафиолетового свечения), которое образовалось в результате столкновения с небольшой соседней галактикой.

По словам исследователей, излучение указывает на то, что в кольце происходят активные процессы образования молодых звезд.

В ЭКСПЕРИМЕНТАХ С КОЛЛАЙДЕРОМ ЗАФИКСИРОВАНО НЕОБЪЯСНИМОЕ ЯВЛЕНИЕ
В эксперименте, результаты которого проанализированы физиками в одном из крупнейших ускорительных центров мира, обнаружено аномальное событие. Рождение мюонов, элементарных частиц, происходило на значительном расстоянии от места столкновения протон-антипротонных пучков. Причем не парами, как предсказывалось, а в виде струй.

В опубликованном отчете на arxiv.org уже сказано о невозможности объяснить результат в рамках имеющихся представлений, а в неофициальных источниках новые экспериментальные данные характеризуют как потенциальный переворот в физике.

Тэватрон на сегодня является коллайдером с самой высокой энергией частиц. Это почетное звание отберет у него лишь Большой адронный коллайдер, после починки и запуска. Международный коллектив физиков, (статья подписана более чем 400 авторами из 51 научного центра по всему миру) работавший с детектором CDF, провел анализ данных, накопленных в ходе многомесячного эксперимента по столкновению протон-антипротонных пучков.

Поскольку энергия сталкивающихся протонов и их античастиц была достаточно велика (почти 2 триллиона электрон-вольт) - в процессе столкновения начинали проявляться эффекты, связанные с рождением новых частиц (кинетическая энергия протонов переходит в массу рожденных частиц) и взаимодействием кварков. В некоторых процессах, в частности, возникали короткоживущие и распадающиеся с рождением двух мезонов частицы с b- кварком.

Специальный детектор отслеживал такие события и его электронная схема позволяла проследить траектории мюонов с высокой точностью до места их появления. Именно эти данные стали сенсацией. Мюоны, которые должны были рождаться на расстоянии максимум в пару миллиметров от места столкновения пучков (больше породившая два мюона короткоживущая частица просто не пролетит), пролетали на порядок больше и даже успевали покинуть вакуумную трубу. Кроме того, их было слишком много для Стандартной Модели, в ней получение мюонных струй невозможно даже в привычной области вблизи столкновения пучков частиц.

Работающие в области физики высоких энергий ученые пока весьма аккуратны в оценках. Но добросовестность экспериментаторов сомнений не вызывает, они честно описали полученные результаты. Воздержавшись от теоретических построений и указав на то, что работы с Тэватроном и анализ данных продолжаются. Кроме того - часть теоретических объяснений открытого феномена (а таковые последуют в ближайшие месяцы) можно будет проверить и на Большом адронном коллайдере.

ПЕРВЫЕ ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ОКАЗАЛИСЬ КАРЛИКАМИ
Ученые установили, что на ранних этапах своего существования Солнечная система была заселена планетами-карликами, сообщает Science NOW. Работа исследователей опубликована в журнале Science.

Первые объекты Солнечной системы сформировались из газопылевого облака примерно 4,6 миллиарда лет назад. В течении первых трех миллионов лет вокруг Солнца вращались небольшие тела, которые сталкивались и разрушались. Их останки дошли до наших дней в виде древнейших астероидов.

Международная группа исследователей при помощи сверхчувствительного магнитометра изучила образцы древних метеоритов. Им удалось установить природу магнитного поля этих объектов: оно возникло в результате их намагничивания в более сильном поле. Это означает, что у первых тел Солнечной системы, частью которых были изучаемые метеориты, под каменной оболочкой присутствовало горячее металлическое ядро, поскольку, согласно современным представлениям, именно движение жидкого металла в ядре ответственно за магнитные поля планет.

Диаметр первых тел мог достигать "всего" 160 километров. Для создания магнитного поля такой силы, чтобы оно было способно намагнитить минералы внешнего слоя, движение металла должно было происходить достаточно бурно. Таким образом новые результаты указывают на то, что первые объекты Солнечной системы были гораздо больше похожи на настоящие планеты, чем считалось ранее.

ТЕЛЕСКОП «ЧАНДРА» В ПОИСКАХ АНТИВЕЩЕСТВА
Скажите слово «антивещество», и сразу же люди начинают думать о научной фантастике - антивселенные, топливо для сверхвысокооборотных двигателей и так далее. Но, капитан, мы не можем изменить законы физики; антивещество - это реальность.

Антивещество состоит из элементарных частиц, каждая из которых имеет такую же массу, как и соответствующая ей частица вещества - протон, нейтрон и электрон - однако обратный заряд и магнитные свойства. Сталкиваясь, частицы вещества и антивещества взаимно уничтожаются, генерируя энергию согласно известному уравнению Эйнштейна E=mc2.

Но антивещество - это не та вещь, которую можно достать в любой аптеке на каждом углу (это же относится и к плутонию, если продолжать тему), и его, по всей видимости, не так много вокруг. Однако согласно теории так происходило не всегда, и ученые используют рентгеновскую обсерваторию «Чандра» в поисках свидетельств антивещества, которое присутствовало в первобытной вселенной. А это нелегкая работа…

Согласно модели Большого взрыва Вселенная заполнилась частицами вещества и антивещества вскоре после того, как произошел Большой взрыв. Большая часть этого материала аннигилировала, однако вследствие того, что вещества было чуть больше, чем антивещества - менее чем на одну часть на миллиард - осталось одно лишь вещество, по крайней мере, в локальной Вселенной.

Считается, что ничтожное количество антивещества генерируют такие мощные явления как потоки, движущиеся с околосветовой скоростью и приводимые в движение черными дырами и пульсарами, и пока не было обнаружено ни одного свидетельства наличия антивещества, оставшегося со времен ранней Вселенной.

Каким образом могло уцелеть первичное антивещество? Считается, что сразу же после Большого взрыва наступил экстраординарный период, называемый инфляцией, когда Вселенная расширялась экспоненциально каждую долю секунды.

«Если скопления вещества и антивещества существовали рядом друг с другом до начала инфляции, то сейчас они могут быть отделены друг от друга более чем в масштабе обозримой Вселенной, таким образом, мы никогда не увидим их соединения», - сказал Гэри Стейгман (Gary Steigman) из Университета штата Огайо, который проводил исследование. - «Однако они могут быть отделены друг от друга в более мелких масштабах, например, в масштабе сверхскоплений или скоплений, что является намного более интересной возможностью».

В этом случае столкновения двух галактических скоплений, наибольших гравитационно- связанных объектов во Вселенной, может продемонстрировать свидетельство наличия антивещества. Рентгеновское излучение показывает, как в процессе такого столкновения участвует горячий газ. Если в некоторой части газа от любого из скоплений имеются частицы антивещества, в этом случае будет наблюдаться аннигиляция, и рентгеновские лучи будут дополнены гамма-излучением.

Стейгман использовал данные, полученные благодаря обсерватории Чандра и Комптоновской гамма-обсерватории, в данное время возвращенной с орбиты, чтобы изучить Скопление Пули, в котором два больших галактических скопления столкнулись друг с другом на чрезвычайно высокой скорости. Скопление Пули, расположенное на относительно небольшом расстоянии и благоприятно развернутое к Земле, представляет собой отличную испытательную площадку для обнаружения признаков наличия антивещества.

«Это наибольший масштаб, при котором когда-либо проводился этот тест на наличие антивещества», - говорит Стейгман, чья статья была опубликована в Журнале по космологии и физике астрочастиц. - «Я надеюсь увидеть, могут ли существовать скопления галактик, состоящих из большого количества антивещества».

Наблюдаемое с помощью обсерватории «Чандра» количество рентгеновского излучения и отсутствие гамма-излучения на основании данных Компоновской обсерватории, указывают на то, что доля антивещества в скоплении Пули меньше чем три части на миллион. Более того, модели слияния скопления Пули продемонстрировали, что эти результаты исключают наличие существенного количества антивещества в масштабе около 65 миллионов световых лет - предположительное значение исходного расстояния, отделяющего два столкнувшихся скопления.

«Столкновение вещества и антивещества - это наиболее эффектвный процесс генерирования энергии во Вселенной, однако он просто не может происходить в очень больших масштабах», - говорит Стейгман. - «Однако я еще не сдаюсь, поскольку планирую понаблюдать за другими сталкивающимися галактическими скоплениями, которые были недавно обнаружены».

Обнаружение антивещества во вселенной может рассказать ученым о том, как долго длился период инфляции. «В случае успеха этого эксперимента, хотя на него и мало шансов, мы могли бы узнать многое о самых ранних этапах жизни Вселенной» - говорит Стейгман.

Стейгман наложил еще более жесткие ограничения в отношении наличия антивещества в меньших масштабах, рассматривая единичные галактические скопления, которые не подразумевают крупных поздних столкновений.

Оригинальный источник: University of Arizona News Release

Переводчик: Ольга Карплюк (Бюро переводов «Гольфстрим»)


НЕТИПИЧНЫЕ ХОЗЯЕВА ВСПЫШЕК ГАММА- ИЗЛУЧЕНИЯ
Существует такая вселенская тенденция: прислушаться к призывам Дилана Томаса и умереть с музыкой, а не со стоном. Это нигде так более не очевидно, как в далеком космосе. Когда их жизнь подходит к концу, звезды выбирают один из целого ряда способов пышного ухода. Самые массивные звезды покидают нас под звук самых громких фанфар - с мощными вспышками гамма-излучения (ВГИ), гигантскими взрывами, потрясающими Вселенную, как ничто иное.

Эти зрелищные взрывы, уступающие по мощности только лишь Большому взрыву, происходят тогда, когда звезды, превосходящие по массе наше Солнце в 50-100 раз, исчерпывают весь запас своего топлива и погибают. Большинство астрофизиков полагают, что вспышки гамма- излучения являются предвестниками формирования черных дыр.

Галактики всех типов - спиральные, эллиптические, карликовые и неправильные - содержат в себе сверхмассивные звезды. Любопытно, но не все типы галактик продуцируют вспышки гамма-излучения. Это одна из загадок, обсуждавшихся сегодня на Симпозиуме по вспышкам гамма-излучения 2008 года в г. Хантсвилле, штат Алабама.

Эндрю Фрухтер (Andrew Fruchter) из Научно-исследовательского института космического телескопа присутствовал на Симпозиуме, чтобы поделиться той информацией, которой он владеет.

Во-первых, поясняет он, существует два типа вспышек гамма-излучения: длительные, продуцируемые взрывом упомянутых ранее сверхмассивных звезд, и краткие, продуцируемые иным, все еще не известным процессом. «Краткие ВГИ не слишком разборчивы при выборе своего хозяина», - говорит Фрухтер. - «Их можно обнаружить в галактиках всех типов. Однако галактики-хозяева длительных ВГИ обычно нетипичные, небольшие и неправильные, в противоположность «правильным» спиральным галактикам, таким как наш Млечный путь».

Фрухтер полагает, что он понимает различие. Для гигантских взрывов сверхновых того типа, которые продуцируют ВГИ, звезды должны иметь большую массу и низкий уровень металличности. (В астрономии «металлами» считаются любые элементы, которые тяжелее водорода или гелия). «Более крупные галактики обычно богаче на металлы, чем более мелкие», - говорит он. – «Таким образом, ВГИ избегают таких крупных галактик».

Лежащий в основе этого механизм состоит в следующем:
«Металлы в звезде создают сильные звездные ветры – атомы металлов отражают свет звезды и действуют как солнечный парус, давая дополнительный толчок, который не могли бы обеспечить только лишь водород и гелий», - говорит Фрухтер. «Эта деятельность приводит к утечке некоторой части звездной массы в космическое пространство».

Таким образом, звезды с высоким уровнем металличности обычно теряют большое количество своей массы, прежде чем взорваться. «Металлы могут привести к таким большим потерям массы, что вместо того, чтобы превратиться в черные дыры после гибели, некоторые звезды могут лишь превратиться в нейтронные звезды. Вполне возможно, что для возникновения вспышек гамма-излучения необходимо наличие черной дыры».

Таким образом, в галактиках, густо населенных звездами с высоким уровнем металличности, вспышки гамма-излучения подавляются. В нестандартных галактиках с низким уровнем металличности происходят самые мощные взрывы!

Большая масса. Низкий уровень металличности. «К этому перечню нам следует также добавить стремительное вращение», - говорит участник Симпозиума Чип Мигэн (Chip Meegan) из Центра космических полетов им. Маршалла.

Становится ясно, что звезда должна стремительно вращаться, чтобы привести к взрыву с мощностью ВГИ. «Общее согласие было достигнуто в том, что ВГИ испускают большую часть своей энергии в виде потока. Потоки в астрофизике обычно формируются вращающимися объектами», - говорит Фрухтер.

«Если медленно вращающаяся звезда погибает, превращаясь в черную дыру, большая часть энергии просто исчезает в такой черной дыре», - поясняет Мигэн. У стремительно вращающихся звезд имеется уловка, позволяющая ускользнуть некоторой части этой энергии: «центробежные силы вращения приводят к тому, что падающий материал формирует выпуклость и создается менее плотная область вдоль оси вращения. В результате этого возникает канал, по которому некоторая часть вещества и энергии выходит вдоль полюсов, вместо того, чтобы поглотиться черной дырой».

Тайна разгадана? Может быть. Мигэн полагает, в ближайшем будущем нас ждет еще больше сюрпризов:
«Вспышки гамма-излучения изумляли нас много раз до этого, и я подозреваю, что их сюрпризы еще не закончились. Непредсказуемость – вот что делает эту область исследований такой интересной».

Шестой симпозиум по вспышкам гамма-излучения 2008 года в г. Хантсвилле финансируется Проектами НАСА «Fermi» и «Swift» и проводится Группой по мониторингу ВГИ в рамках проекта «Fermi» на базе Центра космических полетов им. Маршалла в г. Хантсвилле.

Переводчик: Ольга Карплюк (Бюро переводов "Гольфстрим")
 
Права на статью, а также фотографические и иные материалы к ней принадлежат NASA
Перевод статьи осуществлен Бюро переводов "Гольфстрим" и размещен на сайте с разрешения NASA
Права на перевод принадлежат ООО "Гольфстрим+"
Копирование перевода статьи, а также фотографических и иных материалов к ней, в целях размещения на иных сайтах в сети интернет, а также для издания и распространения в бумажном варианте, в том числе, но не исключая иного, в журналах, газетах, книгах и прочее, возможно только с разрешения ООО "Гольфстрим+", по согласованию с NASA.



В избранное