"Астроитоги 2022 г." Расписание лекций автора обзоров Предыдущий выпуск (N420) Словарь астротерминов Обзоры УФН Мои науч-поп статьи и пр. Содержание и быстрый переход к разделам обзора Топ-статьи выпуска "Лучшие из лучших" arxiv:2306.02465 Общее описание Глубокого внегалактического обзора JWST (JADES) arxiv:2306.03141 Роль космических лучей в галактиках и скоплениях галактик - педагогическое введение и обзор по ускорению, переносу, наблюдениям и динамическому воздействию космических лучей arxiv:2306.03914 Самые быстрые звезды в Галактике arxiv:2306.06372 Тераэлектрон-вольтное послесвечение от узкого джета экстремально яркого гамма-всплеска 221009A arxiv:2306.09272 Пульсирующее с периодом 5.3 минуты излучение - от радио до рентгена, - белого карлика в двойной системе arxiv:2306.09449 Бетельгейзе: обзор arxiv:2306.13745 Cosmic Explorer: заявка в подкомитет Национального научного фонда arxiv:2306.15505 Связь между повторными и неповторными источниками быстрых радиовсплесков через распределение по энергиям arxiv:2306.16213 Данные 15 лет наблюдений NANOGrav: указания на присутствие гравитационно-волнового фона arxiv:2306.16214 Второй релиз данных Европейской сети пульсарного тайминга III. Поиск гравитационно-волновых сигналов Отдельные статьи Общее описание Глубокого внегалактического обзора JWST (JADES) Роль космических лучей в галактиках и скоплениях галактик - педагогическое введение и обзор по ускорению, переносу, наблюдениям и динамическому воздействию космических лучей Гигантские приливные гелиевые хвосты горячего юпитера HAT-P-32 b Самые быстрые звезды в Галактике Регистрация космологического растяжение времени для квазаров на больших красных смещениях Тераэлектрон-вольтное послесвечение от узкого джета экстремально яркого гамма-всплеска 221009A Темное вещество - это новый первичный нуклеосинтез Химия атмосферы Венеры и характеристики облаков согласуются с возможностью сущестования жизни Пульсирующее с периодом 5.3 минуты излучение - от радио до рентгена, - белого карлика в двойной системе Бетельгейзе: обзор Предложения для обсуждения ключевых задач телескопа Роман: получение характеристик галактической популяции одиночных черных дыр Cosmic Explorer: заявка в подкомитет Национального научного фонда Научные возможности небольшого двухполосного ультрафиолетового спутника I: Описание проекта и сопутствующие наблюдения звездных транзиентов Связь между повторными и неповторными источниками быстрых радиовсплесков через распределение по энергиям Данные 15 лет наблюдений NANOGrav: указания на присутствие гравитационно-волнового фона Второй релиз данных Европейской сети пульсарного тайминга III. Поиск гравитационно-волновых сигналов Краткая история космических интерферометров со сверхдлинной базой Из раздела physics Исторические заметки: гравитационная постоянная Будущее ускорительной физики: новая физика на пределе энергий Полный Архив предыдущих выпусков. Архив статей, вошедших в выпуски с 01 июля 2002 г. по 31 марта 2003 г. Разделы архива (с апреля 2003 г.): космология, нейтрино, космические лучи и гамма-астрономия, галактики, АЯГ, квазары, наша Галактика, межзвездная среда, звезды, сверхновые, остатки сверхновых, черные дыры, нейтронные звезды, линзирование, Солнце, экзопланеты, Солнечная система, аккреция, тесные двойные системы, гамма-всплески, гравитационные волны, механизмы излучения, численное моделирование, динамика, механика методы обработки данных, МГД, методы наблюдений, будущие наблюдательные проекты, прочее. Обсудить в сообществе ru_astroph Обсудить в блоге на Subscribe.ru Автор проекта Сергей Попов Ранее участвовали: Михаил Прохоров Екатерина Касимова Дискуссии по статьям Архива CosmoCoffee arXiv Blog Поставьте у себя нашу кнопку! Смотри также дискуссии и блоги: Книга автора обзоров Новостные ленты Элементы.Ру Подписка на рассылку обзоров на Subscribe.Ru

Обзоры препринтов astro-ph Обзорам исполнился 21 год!!! Выпуск N421 astro-ph за 01 - 30 июня 2023 года: избранные статьи Рефераты отдельных статей arxiv:2306.02465 Общее описание Глубокого внегалактического обзора JWST (JADES) (Overview of the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES)) Authors: Daniel J. Eisenstein et al. Comments: 33 pages, submitted to ApJ Supplement JADES - самая большая программа первого цикла наблюдений. Ее задачи - исследование галактик в глубоких полях, наблюдавшихся на Хаббле и Чандре. С помощью прибора NIRCam получают изображения в нескольких фильтрах, а NIRSpec дает спектры. В итоге, набирается много информации по галактикам в молодой вселенной. В Архиве появилось сразу несколько статей проекта JADES. В данной дается общее описание целей и методов, а также ключевых результатов. обзор arxiv:2306.03141 Роль космических лучей в галактиках и скоплениях галактик - педагогическое введение и обзор по ускорению, переносу, наблюдениям и динамическому воздействию космических лучей (Cosmic ray feedback in galaxies and galaxy clusters -- A pedagogical introduction and a topical review of the acceleration, transport, observables, and dynamical impact of cosmic rays) Authors: Mateusz Ruszkowski, Christoph Pfrommer Comments: invited A&ARv review; 230 pages Как видно, по объему - это книга! Поэтому сюда вошло примерно все, что касается космических лучей НЕ сверхвысоких энергий. Кроме не такого уж краткого рассказа обо всем, что связано с космическими лучами, авторы отдельно и подробно концентрируютсся на роли космических лучей в эволюции галактик и их скоплений. Дело в том, что космические лучи весьма важны в динамике межзвездной среды и среды в скоплениях. Современные расчеты эволюции галактик достигли той точности, когда игнорировать роль космических лучей совсем нельзя. Так что, вдобавок к тому, что космические лучи возникают в галактиках и скоплениях, они еще и оказывают обратное влияние (feedback) на них. Это основная тема обзора, а все остальное - подводка к ней. Но подводка очень обширная и подробная. Т.о., я бы сказал, что обзор соответствует хорошему семестровому курсу для магистров или аспирантов. arxiv:2306.03913 Гигантские приливные гелиевые хвосты горячего юпитера HAT-P-32 b (Giant Tidal Tails of Helium Escaping the Hot Jupiter HAT-P-32 b) Authors: Zhoujian Zhang et al. Comments: 65 pages, Accepted by Science Advances На телескопе Хобби-Эберли удалось провести спектроскопические наблюдения высокого разрешения на протяжении всей орбиты горячего Юпитера HAT-P-32 b. Анализ показал наличие мощного истечения гелия. Моделирование показало, что структуру удается объяснить в сценарии с переполнением планетой полости Роша. arxiv:2306.03914 Самые быстрые звезды в Галактике (The fastest stars in the Galaxy) Authors: Kareem El-Badry et al. Comments: Submitted to the Open Journal of Astrophysics. 25 pages, 17 figures Авторы провели спектроскопический поиск с целью найти белые карлики, которые приобрели скорости выше нескольких сотен км в сек после распада двойной системы в результате взрыва сверхновой Ia. И нашли их! Это в основном те карлики, которые выступали в роли донора для взорвавшихся. У некоторых карликов скорости оказались выше 1000 км в сек. arxiv:2306.04053 Регистрация космологического растяжение времени для квазаров на больших красных смещениях (Detection of the Cosmological Time Dilation of High Redshift Quasars) Authors: Geraint F. Lewis, Brendon J. Brewer Comments: 18 pages, 3 figures. Author version of a manuscript under review at Nature Astronomy Для земного наблюдателя процессы в далекой вселенной выглядят растянутыми во времени в (1+z) раз. Этот эффект хорошо изучен по наблюдениям сверхновых. Но есть же и более далекие транзиентные объекты! Например, квазары. Они переменны (для 3C273 это хорошо показали Шаров и Ефремов, см. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1963IBVS...23....1S/abstract и https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1963AZh....40..950S/abstract). Правда, это стохастическая переменность, связанная с процессами в аккреционном диске. Поэтому попытки надежно показать, что эффект (1+z) есть и для квазаров, долгое время ни к чему не приводили. К тому же, квазары на разных красных смещениях могут быть просто разными по своим свойствам. Т.е., надо как-то отделить или выделить эволюционные эффекты. Но вот, наконец. Итак, авторам удалось статистически показать, что переменность квазаров соответствует ожиданиям в рамках стандартной космологии. Т.е., что растяжение пропорциональное (1+z) есть. Использовались данные по почти 200 квазарам, которые наблюдались в рамках проекта DES. Конечно, результат ожидаемый и тп. Тем не менее, хорошо, то наконец-то его удалось получить. arxiv:2306.06372 Тераэлектрон-вольтное послесвечение от узкого джета экстремально яркого гамма-всплеска 221009A (A tera-electronvolt afterglow from a narrow jet in an extremely bright gamma-ray burst 221009A) Authors: LHAASO Collaboration Comments: 53 pages, Online published by Journal Science on June 8, 2023 Наконец-то появилось детальное описание наблюдений послесвечения экстремального гамма-всплеска на ТэВных энергиях. На ТэВных энергия излучение видно только в послесвечении. Авторы представляют анализ свойств всплеска. Все указывает на то, что тым очень узкий джет, напрвленный прямо на нас. Это и объясняет экстремальность всплеска. arxiv:2306.07339 Темное вещество - это новый первичный нуклеосинтез (Dark Matter Is The New BBN) Authors: Dan Hooper, Huangyu Xiao Comments: 10 pages, 5 figures Идея статьи вот в чем. Понимание процессов первичного нуклеосинтеза (возможное благодаря измерениям химического состава вселенной и наличию хорошего описания процессов синтеза) дает нам возможность на количественном уровне описать, как была устроена вселенная при возрасте порядка одной секунды. Если мы сможем определить массу (или массы, если их несколько) частиц темного вещества и сечение их взаимодействия, то это сразу позволит нам получить надежные данные о временах порядка 10-10 секунды. Авторы рассматривают примеры ограничений на экзотические процессы в ранней вселенной, которые можно будет получить, определив свойства частиц темного вещества. Т.о., детектирование частиц темного вещества важно не только само по себе, но еще и для изучения куда более экзотических возможностей, которые могли реализоваться в ранней вселенной. arxiv:2306.07358 Химия атмосферы Венеры и характеристики облаков согласуются с возможностью сущестования жизни (Venus' Atmospheric Chemistry and Cloud Characteristics Are Compatible with Venusian Life) Authors: William Bains, Janusz J. Petkowski, Sara Seager Comments: 15 pages, Published in Astrobiology В статье разбирается, почему нельзя утверждать, что жизнь в атмосфере Венеры невозможна. И авторы полагают, что из всего изложенного следует, что надо отправлять специальную миссию. Так оно наверное и произойдет где-нибудь в 2040-е гг. Правда, после прочтения у меня как раз сложилось ощущение, что жизни там нет. arxiv:2306.09272 Пульсирующее с периодом 5.3 минуты излучение - от радио до рентгена, - белого карлика в двойной системе (A 5.3-minute-period pulsing white dwarf in a binary detected from radio to X-rays) Authors: Ingrid Pelisoli et al. Comments: 40 pages, Authors' version of article published in Nature Astronomy (DOI 10.1038/s41550-023-01995-x) Несколько лет назад было выявлено пульсирующее излучение белого карлика в двойной системе AR Sco. Природа излучения остается непонятной. Выглядит это как белый карлик, являющийся пульсаром. Что странно. Изучать одну уникальную систему трудно и скучно. Но вот - открыт аналогичный случай! Система J1912-4410 состоит из белого карлика и красного карлика. Орбитальный период около 4 часов. Тем не менее, красный карлик не заполняет полость Роша. Зарегистрировано пульсирующее излучение белого карлика в широком диапазоне спектра. Все очень похоже на AR Sco и так же непонятно. Но может быть, теперь дело пойдет веселее. Тем более, что должны быть и другие подобные системы. Рентгеновские наблюдения источника подробно описаны в отдельной публикации: arxiv:2306.09732. миниобзор arxiv:2306.09449 Бетельгейзе: обзор (Betelgeuse: a Review) Authors: J. Craig Wheeler, Emmanouil Chatzopoulos Comments: 24 pages, 11 figures Статья целиком посвящена обзору свойств Бетельгейзе. Удивительно, что многого мы про эту яркую звезду не знаем (в том числе, как ни странно, именно потому что она яркая). white paper arxiv:2306.12514 Предложения для обсуждения ключевых задач телескопа Роман: получение характеристик галактической популяции одиночных черных дыр (Roman CCS White Paper: Characterizing the Galactic population of isolated black holes) Authors: Casey Y. Lam et al. Comments: 20 pages. Submitted in response to Nancy Grace Roman Space Telescope white paper call В Архиве появляются white papers, в которых обсуждаются различные идеи по поводу ключевых научных задач телескопа Роман. Напомню, что это 2.4-метровый космический телескоп, который в скором времени должен быть выведен на орбиту (2027 год, скорее всего). В сравнении с Хабблом у него большое поле зрения, т.е. он несколько "обзорный". Многие ключевые задачи связаны с наблюдением гравитационного линзирования (и фотометрического, и астрометрического). В данной статье обсуждается, как лучше этими методами искать одиночные черные дыры звездных масс и измерять их характеристики. Поиск черных дыр не относится к числу самых первоочередных задач инструмента. А вот поиск одиночных объектов планетных масс - относится. Поэтому пока многие аспекты наблюдательной программы оптимизируют под панетные поиски. В данной статье авторы обсуждают, что можно увидеть в рамках программы наблюдений, оптимизированной под поиск тел планетных масс, и как можно модернизировать программу, чтобы получить больше данных по черным дырам. Если будут сделаны небольшие изменения в программе обзора балджа Галактики, то можно ожидать обнаружения сотен одиночных черных дыр (и десятков нейтронных звезд). Это, конечно, было бы важным результатом. arxiv:2306.13745 Cosmic Explorer: заявка в подкомитет Национального научного фонда (Cosmic Explorer: A Submission to the NSF MPSAC ngGW Subcommittee) Authors: Matthew Evans et al. Comments: 43 pages С одной стороны, это вполне официальный документ. С другой - это понятное описание проекта гравитационно-волновой антенны следующего поколения с описанием научных задач данной установки. Речь идет о проекте Cosmic Explorer, который должен прийти на смену LIGO во второй половине 2030-х гг. Планируется снова сделать две антенны. Но теперь размеры плеч интерферометров будут 20 и 40 км вместо 4 км у LIGO. Все это позволит и увеличить чувствительность, и расширить частотный диапазон. Без этого не обойтись, поскольку потенциал для апгрейда LIGO не бесконечен, и к середине 2030-х гг. он будет исчерпан. Проект дорогой по меркам наземных установок. Уже сейчас речь идет о бюджете 1.6 млрд долларов. Практика показывает, что по мере строительства и создания аппаратуры стоимость возрастает. Тем не менее, учитывая, что речь об уникальной установке, которую потом можно апгрейдить и эксплуатировать несколько десятилетий, все это не выглядит чрезмерным. arxiv:2306.15080 Научные возможности небольшого двухполосного ультрафиолетового спутника I: Описание проекта и сопутствующие наблюдения звездных транзиентов (Science with a small two-band UV-photometry mission I: Mission description and follow-up observations of stellar transients) Authors: N. Werner et al. Comments: 47 pages, Submitted to Space Science Reviews Появилось сразу три большие статьи, в которых представлен проект небольшого космического ультрафиолетового телескопа: Quick Ultra-Violet Kilonova surveyor - QUVIK. Если проект будет одобрен, то это будет первый чешский космический телескоп. Наблюдать он должен в УФ с помощью 33-сантиметрового телескопа. В статьях дано и описание проекта, и его научные задачи. Именно темам и объектам исследований уделено особое внимание. arxiv:2306.15505 Связь между повторными и неповторными источниками быстрых радиовсплесков через распределение по энергиям (Connecting repeating and non-repeating fast radio bursts via their energy distributions) Authors: F. Kirsten et al. Comments: 25 pages, 9 figures Сейчас мы знаем уже больше тысячи одиночных быстрых радиовсплесков от разных источников. Кроме этого есть полсотни источников, от которых было зарегистрировано по нескольку всплесков. Среди них выделяется несколько супер-репитеров - от них зарегистрированы многие сотни, а иногда и тысячи всплесков. В данной статье авторы изучают как раз один из таких источников - FRB 20201124A. Его наблюдали и на крупных инструментах (типа FAST), которые могут регистрировать сотни слабых событий, и на 20-30-метровых радиотелескопах, которые могут видеть только самые яркие вспышки. Авторы отдельно изучают статистические свойства множества слабых и нескольких десятков ярких всплесков от одного и того же источника. Так вот, оказалось, что самые яркие похожи по своим статистическим свойствам на популяцию одиночных всплесков. Т.о., похоже, что одиночные - это просто самые яркие всплески от разных источников, а более слабые мы от них не видим. Это крайне интересно, потому что сейчас активно обсуждается различие между повторными и неповторными всплесками. То ли речь о двух типах источников, то ли о двух типах всплесков. Новоая работа говорит, что дело в разных типах всплеска,и даже один и тот же источник может показывать события обоих типов. arxiv:2306.16213 Данные 15 лет наблюдений NANOGrav: указания на присутствие гравитационно-волнового фона (The NANOGrav 15-year Data Set: Evidence for a Gravitational-Wave Background) Authors: Gabriella Agazie et al. Comments: 30 pages, 18 figures. Published in Astrophysical Journal Letters В Архиве появилось (и еще появится) множество работ, посвященных результатам поиска гравитационно-волнового фона с помощью сетей пульсарного тайминга (PTA - Pulsar timing array). В данной представлены ключевые результаты американского проекта NANOGrav. Различные детали наблюдений этой РТА представлены в серии статей, которые можно найти в Архиве. Ключевой результат такой: на уровне 4-сигма виден искомый сигнал. Его источником по всей видимости являются пары сверхмассивных черных дыр в разных галактиках в видимой части вселенной. Чтобы получить этот результат понадобилось 15 лет слежения за 68 пульсарами. Для большей достоверности нужно продолжать набирать данные. Сейчас работает пять проектов: американский, европейский (см. ниже), австралийский, индийский (они представили данные вместе с европейским) и китайский (кроме того, начинается еще и проект на телескопе MeerKAT в Южной Африке). Про все можно почитать в сегодняшнем Архиве. arxiv:2306.16214 Второй релиз данных Европейской сети пульсарного тайминга III. Поиск гравитационно-волновых сигналов (The second data release from the European Pulsar Timing Array III. Search for gravitational wave signals) Authors: J. Antoniadis et al. Comments: 21 pages, 14 figures, 4 appendix figures, accepted for publication in A&A В этой статье представлены результаты европейского проекта EPTA (European Pulsar Timing Array) по поиску гравитационно-волнового фона. Результаты в целом соответствуют тому, что получил NANOGrav (пульсаров в выборке было меньше, зато наблюдали почти 25 лет). История вопроса такова. Саму идею, что наблюдения пульсаров могут помочь регистрировать гравитационные волны предложили Сажин (1978) и Detweiler (1979). В 1980 Бегелман с соавторами показали, что из-за слияния галактик должны существовать двойные сверхмассивные черные дыры. В 1983 году был получен важнейший результат. Hellings и Downs показали, что фон, связанные с излучением множества пар сверхмассивных черных дыр, раскиданных по всей вселенной, можно обнаружить, изучая корреляции сигналов об изменении периодов пульсаров, находящихся в разных точках на небе. Они рассчитали форму кривой корреляции, и сети пульсарного тайминга ищут именно это - кривую Хеллингса-Даунса. И вот, похоже, впервые нашли. Сами сети тайминга были предложены в работах Романи (1989) и Фостера и Бейкера (1990). Соотвественно, в 1990е начали разрабатывать такие проекты наблюдений. И началось .... Кроме нескольких национальных проектов есть еще и международная сеть пульсарного тайминга (IPTA). В рамках этого проекта проводится совместная обработка данных четырех отдельных проектов (китайский и MeerKAT пока в полной мере не присоединились к IPTA). Видимо, в течение ближайших нескольких лет будет сделан общий анализ представленных сегодня данных. Это позволит улучшить результаты. Может и до 5 сигма дотянутся! Ну и все продолжают наблюдения. Так что еще до запуска eLISA мы будем кое-что знать о гравволнах от сверхмассивных черных дыр. миниобзор arxiv:2306.17647 Краткая история космических интерферометров со сверхдлинной базой (A Brief History of Space VLBI) Authors: Leonid I. Gurvits Comments: 4 pages, To appear in the Proceedings of the IEEE "History of Electrotechnology Conference", Florence, Italy, 2023 Кратко описана довольно скромная история проектов космических радиоинтерфорометров. Собственно, до РадиоАстрона полноценным проектом был только японский VSOP (и то, во многом проект был более технологическим, чем научным). С некоторой натяжкой можно добавить американский TDRSS. Сейчас ни одно космическое агентство не рассматривает новые радиоинтерферометры в космосе в качестве приоритетных задач. Из космических радиопроектов выделяются разве что низкочастотные наблюдения на обратной стороне Луны. Плюс, ради "фотографий черных дыр" рассматриваются идеи чисто космических радионтерферометров. Но до реализации таких проектов еще очень далеко, потому что пока за те же деньги можно получить больше интересных научных результатов в других диапазонах. Зато активно и успешно развивается наземная радиоастрономия. Здесь во многих аспектах она вне конкуренции. Но это уже совсем другая история. Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики) статьи, появившиеся в разделе physics (включая cross-listing). arxiv:2306.06411 Исторические заметки: гравитационная постоянная (Historical Notes: The Gravitational Constant) Authors: Isobel Falconer Comments: 4 pages, Mathematics Today 58(4) (2022) 126-127 Коротенькая заметка об истории использования гравитационной (ньютоновской) постоянной G. Слегка куцо, но местами интересно. arxiv:2306.12897 Будущее ускорительной физики: новая физика на пределе энергий (Future accelerator projects: new physics at the energy frontier) Authors: Anadi Canepa, Monica D'Onofrio Comments: 16 pages Понятный содержательный обзор по будущим проектам ускорителей и их научным задачам. Авторы рассматривают множество популярных экзотических сценариев, которые могут быть проверены на ускорителях следующего поколения. Вернуться к началу страницы