Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Новости НАСА на русском языке

  Все выпуски  

Новости НАСА на русском языке


ДРАМА В СЕРДЦЕ ТУМАННОСТИ ТАРАНТУЛА
Расположенная вблизи Большого Магелланова Облака, 30 Doradus – одна из самых больших массивных областей формирования звёзд рядом с галактикой Млечный Путь. Гигантские звёзды в 30 Doradus, так же известной как Туманность Тарантула, испускают интенсивное излучение и обжигают ветрами раскалённого газа, который высекает гигантские пузыри в окружающих прохладных облаках газа и пыли...

Другие массивные звёзды прошли свой путь эволюции и закончили существование грандиозными взрывами сверхновых, распространив эти пузыри в яркие рентгеновские суперпузыри. Они оставляют после себя пульсары, как маяки своих прежних жизней и расширяющиеся остатки сверхновых, которые провоцируют взрыв гигантских облаков пыли и газа, образуя новые поколения звёзд.

В центре 30 Doradus лежит созвездие R136 на пересечении трёх таких суперпузырей. Однако звёзды в R136 слишком молодые (от одного до двух миллиардов лет), чтобы быть источником сверхновых, которые освещают суперпузыри рентгеновским излучением.

Напротив, R136 самое позднее из сформировавшихся созвездий в 30 Doradus. Оно столь массивно благодаря тому, что эти сверхпузыри объединились, в данной области произошла концентрация газа, что вызвало интенсивное образование звёзд.

30 Doradus лежит почти в 160,000 световых лет от Земли в южном созвездии Золотой Рыбы (Dorado). Область простирается на 800 световых лет и отличается необычайной яркостью в широком диапазоне радиоволн. Если бы она находилась на расстоянии Туманности Ориона (1,300 световых лет), 30 Doradus занимала бы площадь 60 полных Лун, и её оптический свет был бы достаточно ярким, чтобы ночью отбрасывать тени на Землю.

Этот свежий рентгеновский снимок 30 Doradus представляет почти 114,000 секунд или 31 час наблюдений телескопа Чандра (Chandra) - в три раза больше, чем удавалось записать ранее. На снимке красным цветом представлен нижний диапазон рентгеновских лучей, которые определил Чандра, средний диапазон - зелёного цвета, а высокоэнергетическое рентгеновское излучение - голубого цвета.

ПОСЛЕ БУРИ: ИЗМЕРЕНИЕ СТРУКТУРЫ И ТЕМПЕРАТУРЫ СТАТИЧЕСКОЙ НЕЙТРОННОЙ ЗВЕЗДЫ
Итак, как вы определите температуру одного из наиболее экзотических объектов Вселенной? Нейтронная звезда (~1.35 - 2.1 массы Солнца, шириной в поперечнике всего лишь 24 км) является остатком сверхновой звезды после того, как большая звезда умирает. Хотя нейтронные звезды и недостаточно массивны, чтобы стать черной дырой, они продолжают наращивать массу, притягивая газ своего компаньона-двойника, зачастую претерпевая продолжительные периоды вспышки (горения).

Надпись: Аккреция (приращение) может привести к сильной вспышке (горению) нейтронной звезды.

К счастью, мы можем наблюдать рентгеновские вспышки (используя такую аппаратуру, как Chandra), правда, это не та вспышка, которая может показать температуру или структуру нейтронной звезды.

На конференции AAS (American Astronautical Society-Американское общество астронавтики), состоявшейся на прошлой неделе, подробные результаты наблюдения рентгеновского излучения MXB 1659-29, квазиустойчивого нестационарного источника рентгеновского излучения (а именно, нейтронной звезды, которая горит уже довольно продолжительное время), позволили глубже проникнуть в суть физики нейтронных звезд, демонстрируя, что во время остывания коры нейтронной звезды открывается состав коры, и тогда температуру этих экзотических остатков сверхновой можно измерить…

В период вспышки (горения) нейтронные звезды генерируют рентгеновское излучение. Источники этого рентгеновского излучения можно определить (измерить), и проследить их эволюцию. В случае MXB 1659-29, Ed Cackett (Университет Мичигана) использовал данные, полученные с помощью спутника НАСА "Эксплорер" для изучения временной динамики рентгеновских излучений Росси (RXTE) (для наблюдений за охлаждением коры нейтронной звезды по прошествии продолжительного периода «рентгеновского» горения). MXB 1659-29 горела 2.5 года, пока не "погасла" в сентябре 2001 года. С тех пор периодически проводились наблюдения за источником, чтобы измерить экспоненциальное затухание рентгеновского излучения.

Почему это так важно? После длительного периода рентгеновского горения (вспышки), кора нейтронной звезды будет разогретой. Тем не менее, есть основания полагать, что ядро нейтронной звезды при этом будет оставаться сравнительно холодным. Когда прекращается горение нейтронной звезды (поскольку приращение газа, питающего вспышку, «выключается»), исчезает источник разогрева коры. На протяжении этого периода "состояния покоя" (горение отсутствует), слабый поток рентгеновского излучения из остывающей коры нейтронной звезды выявляет колоссальную массу информации о характеристиках нейтронной звезды.

В течение периода «состояния покоя» астрономы будут наблюдать рентгеновское излучение, испускаемое с поверхности нейтронной звезды (в противоположность «вспышкам»), поэтому могут быть выполнены непосредственные измерения с нейтронной звезды. В своем представлении, Cackett исследовал, как поток рентгеновского излучения с MXB 1659-29 затухал по экспоненте, а затем выравнивался, удерживаясь на постоянном уровне. Это означает, что кора после завершения горения охлаждалась быстро, достигая, в конечном счете, термического равновесия с ядром нейтронной звезды. Следовательно, пользуясь этим методом, можно определить температуру ядра нейтронной звезды.

Перевод надписей на рисунке:
Neutron star - нейтронная звезда
Масса - 1,5 массы Солнца
диаметр 12 миль
Solid crust - твердая кора
толщина 1 миля
Heavy liquid interior - недра, представляющие тяжелую жидкость
главным образом, состоят из нейтронов и других частиц

Учитывая данные, полученные с другой нейтронной звезды, нестационарного источника рентгеновского излучения KS 1731-260, скорости остывания, наблюдаемые в начальный период состояния покоя, позволяют предположить, что эти объекты обладают вполне упорядоченной корковой структурой с очень незначительным содержанием примесей. Быстрое понижение температуры (от периода горения до состояния покоя) заняло примерно 1.5 года, достигая термического равновесия с ядром нейтронной звезды. Дальнейшая работа теперь будет выполняться на основе данных, полученных с помощью телескопа Chandra, поскольку может быть открыто еще больше информации об этих быстро вращающихся экзотических объектах.

Оригинальный источник: University of Arizona News Release

Переводчик: Дорохова Елена (Бюро переводов «Гольфстрим»)


КОМЕТА ЛУЛИН ПРИБЛИЖАЕТСЯ К ЗЕМЛЕ
Новая комета движется вокруг Солнца и скоро она станет видимой для земных наблюдателей, возможно даже невооружённым глазом. Как профессионалы, так и астрономы любители следят за этой необычной кометой по имени Лулин (Lulin). Грегг Руппел, астроном-любитель из Сент-Луиса, Миссури, любезно предоставил снимки кометы, которые он сделал в январе 2009.

Самая интересная особенность данной кометы – её орбита. Лулин фактически движется в обратном направлении относительно движения планет, таким образом, её относительная скорость будет достаточно высокой. По оценкам специалистов, она будет продвигаться по небосводу примерно на 5 градусов в день.

Если смотреть на неё через бинокль или телескоп, можно будет наблюдать видимое движение кометы на фоне звёзд. Это довольно необычно. 14 января комета находилась на ближайшем расстоянии от Солнца. Когда она максимально приблизится к Земле, 24 февраля, ожидается, что Лулин станет настолько яркой, что на открытых пространствах её можно будет увидеть невооружённым глазом – в нижней части небосклона в восточном/юго-восточном направлении перед закатом.

БМЕТАН УВЕЛИЧИЛ ШАНСЫ НА ОБИТАЕМОСТЬ МАРСА
УАмериканские астрономы подтвердили данные о значительных количествах метана в атмосфере Марса. Происхождение газа, который на Земле в основном производится бактериями, пока неясно, подчеркивают авторы в статье, опубликованной в журнале Science. Исследователи описывают ход своей работы в пресс-релизе на сайте NASA.

Метан, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода, является основным компонентом природного газа. На Земле 90 процентов метана имеет биологическое происхождение, а оставшиеся 10 образуются в ходе геологических процессов. Поэтому обнаружение в атмосфере планет метана является серьезным доводом в пользу того, что они еще "живы", то есть, на них идут биологические или геологические процессы.

Впервые следы метана в атмосфере Марса были найдены в 2003 году. В марсианской атмосфере метан быстро разрушается, поэтому ученые заключили, что на Красной планете существует постоянный источник этого газа. Однако до настоящего времени твердой уверенности у астрономов не было: все полученные данные не исключали того, что обнаруженный метан является земным "загрязнением".

Авторы новой работы в течение нескольких лет анализировали данные инфракрасной обсерватории NASA и телескопа Кека. Исследователи искали "дыры" в спектре излучения Марса которые возникают из-за того что часть излучения поглощает метан. Астрономы не только отделили земной метан от марсианского, но также смогли построить карту источников газа (о чем уже сообщалось ранее) и проследить их сезонную активность. Оказалось, что выбросы метана происходят в теплое время года - весной и осенью. Один из обнаруженных источников выделяет в атмосферу около 19 тысяч тонн метана в год.

Ученые надеются, что ответ на вопрос о происхождении метана сможет дать марсоход Mars Science Laboratory (MSL), который сможет измерить изотопный состав газа. Изначально предполагалось, что MSL будет запущен в октябре 2009 года, однако в декабре 2008 года было объявлено о переносе даты старта на два года. В январе появилось сообщение о том, что новая дата также не является окончательной.

ГИГАНТСКАЯ БРЕШЬ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
Пять космических летательных аппаратов THEMIS НАСА (National Aeronautics and Space Administration-Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства) обнаружили брешь в магнитном поле Земли, размеры которой в 10 раз превосходили реально предполагаемые. Солнечный ветер может хлынуть через это отверстие, чтобы «загрузить» магнитосферу сильными геомагнитными бурями.

Правда, сама по себе, пробоина не является такой уж большой неожиданностью. Исследователей гораздо в большей степени поразил странное и неожиданное направление образования этой пробоины, которое опровергает все устоявшиеся представления, бытующие в космической физике.

"Сначала я не поверил этому", - говорит ученый проекта THEMIS Дэвид Сибек (David Sibeck) из Центра космических полетов им. Годдарда. "Это открытие в корне меняет наше понимание взаимодействия солнечного ветра и магнитосферы."

Магнитосфера является пузырем (сферой) магнетизма, который окружает Землю и защищает нас от солнечного ветра. Исследование этой сферы является ключевой целью миссии THEMIS, начатой в феврале 2007года. С большим открытием столкнулись уже 3 июня 2007 года, когда пять научно-исследовательских космических аппаратов, по счастливой случайности, пролетели через пробоину, как раз когда она и была открыта. Бортовые датчики зарегистрировали стремительный поток частиц солнечного ветра, непрерывно движущийся в магнитосферу, сигнализируя о явлении неожиданных размеров и важности.

На картинке: один из исследовательских космических аппаратов THEMIS , исследующих космическое пространство вокруг Земли, глазами художника.

"Отверстие было гигантским - в четыре раза шире, чем сама Земля," говорит Венгуй Ли (Wenhui Li), космический физик университета Нью-Гемпшира (New Hampshire), который анализировал данные. Коллега Ли Джимми, Рейдер (Jimmy Raeder), который также из Нью- Гемпшира, констатирует "1027 частиц в секунду влетало в магнитосферу - это 1 с 27 нулями. Приток величиной указанного порядка намного превосходит ту величину, которая, по нашему мнению, была бы реально возможна."


Событие началось с небольшого предостережения, когда добрый «гость» из солнечного ветра доставил связку магнитных полей с Солнца на Землю. Подобно осьминогу, который охватывает своими щупальцами раковину большого моллюска, солнечные магнитные поля сдавили магнитосферу со всех сторон и «раскололи» её таким образом, что она открылась. Растрескивание завершалось процессом, называемым "магнитное перезамыкание." Высоко над полюсами Земли солнечное и земное магнитные поля соединялись (повторно замыкались), чтобы образовать каналы для солнечного ветра. Каналы над Арктикой и Антарктикой быстро увеличивались в объеме; в считанные минуты они перекрывались над экватором Земли, создавая огромнейшую магнитную брешь, самую большую из когда-либо зарегистрированных космическими летательными аппаратами, исследующими пространство вокруг Земли.

Размер бреши застиг исследователей врасплох. "Мы и раньше видели нечто подобное," говорит Рейдер (Raeder), "но никогда таких огромных размеров. Весь день эта сторона магнитосферы была открыта для солнечного ветра."


Обстоятельства оказались даже еще более потрясающими. Космические физики долгое время считали, что дыры в магнитосфере Земли открываются только как ответная реакция на солнечные магнитные поля, направленные на юг. Огромная брешь, зафиксированная в июне 2007 года, тем не менее, открылась как реакция в ответ на солнечное магнитное поле, направленное на север.

"Для непрофессионала это может выглядеть несущественным, но для космического физика такое сообщение равносильно землетрясению", - говорит Сибек (Sibeck). "Когда я сообщаю об этом своим коллегам, большинство из них реагирует со скептицизмом, как если бы я пытался убедить их в том, что солнце восходит на западе."

Дальше объясняется, почему они не могут поверить своим собственным ушам: солнечный ветер давит на магнитосферу Земли почти прямо над экватором, откуда магнитное поле нашей планеты направляется на север. Предположим, что связка солнечного магнетизма присоединяется к магнитному полю Земли и направляется тоже на север. Два поля будут усиливать друг друга, укрепляя магнитную защиту Земли и «захлопывая» дверной замок на солнечном ветре. На языке космических физиков, солнечное магнитное поле, направленное на север, называется "северный IMF" *и это звучит, как синоним «полной защиты»!

"Итак, вы можете представить наше удивление, когда северный IMF присоединился к магнитному полю Земли, и вместо того, чтобы укрепить защиту, защитные силы вдруг уменьшились," говорит Сибек (Sibeck). "Это полностью перевернуло «с ног на голову» наше понимание вещей."

Явления северного IMF , в действительности, не инициируют геомагнитные бури, отмечает Рейдер (Raeder), но они подготавливают платформу для возникновения бурь, «загружая» магнитосферу плазмой. Загруженная магнитосфера, готова «разразиться» полярными сияниями, нарушениями в энергетических системах, и другими нарушениями, которые могут возникнуть, если, к примеру, произойдет CME (coronal mass ejection) - выброс коронального вещества.

Предстоящие годы могли бы стать особенно яркими, поясняет Рейдер (Raeder): "Мы входим в 24-летний цикл солнечной активности. По не совсем понятным причинам, CMEs (выбросы коронального вещества) в циклы с четным числом лет солнечной активности (как, например, 24) имеют тенденцию наносить удары по Земле с переднего фронта, а именно - с намагниченного севера. Такой CME (выброс коронального вещества) откроет брешь и загрузит магнитосферу плазмой еще до того, как начнется буря. Это идеальная последовательность для действительно важного явления."

"Это могло бы вызвать гораздо более сильные геомагнитные бури, чем те, которые мы наблюдали в течение многих лет", - соглашается Сибек (Sibeck).

Переводчик: Дорохова Елена (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