Белый карлик, "плюющийся" кальцием
Возможно, ученым скоро придется переписывать учебники астрономии. К двум известным типам супернов может быть добавлен третий -- звезд, «плюющихся» кальцием и титаном.
В последние годы автоматические телескопы нашли целый ряд странных взрывающихся звезд, которые ведут себя не так, как уже известные суперновы, сверхновые далекие звезды, эволюция которых заканчивается взрывным процессом. Особый интерес астрономов вызывают суперновы, богатые кальцием. Одной из таких восьми известных сейчас звезд является SN 2005E, открытая пять лет назад учеными университета Калифорнии при помощи автоматического телескопа Катцмана (KAIT) в обсерватории Беркли.
» Нажмите, для открытия спойлера | Press to open the spoiler «
Алексей Филиппенко, профессор астрономии университета Беркли и директор телескопа KAIT, считает, что она и другие богатые кальцием суперновы являются новым типом этих взрывающихся звезд и отстаивает свое мнение в последнем номере журнала Nature. Он доказывает, что SN 2005E и подобные ей звезды отличается от двух главных классов супернов. Звезды Типа Iа считаются старыми белыми карликами, которые вытягивают материю у звезды-компаньона до тех пор, пока не превышается критическая масса и не начинается термоядерная реакция, разрывающая их. Звезды Типа Ib/с или, как их еще называют, Типа II являются, по предположениям астрономов, горячими массивными и короткоживущими звездами. Они взрываются и оставляют после себя черные дыры или нейтронные звезды.
Согласно данным группы сотрудников Центра астрофизики Гарварда-Смитсона, возглавляемой Хагаем Перетсом, а также Авишая Галл-Йама из израильского института Вейцманна, оригинальная звезда была относительно легким белым карликом, который «крал» гелий у своего компаньона до тех пор, пока масса газа не превысила критическую отметку, после чего огромные температура и давление не спровоцировали термоядерную реакцию. В результате взрыва звезда лишилась как минимум внешнего слоя, а возможно, и вся разлетелась на осколки.
Ученые вычислили, что около половины выброшенной в космическое пространство газовой массы состояло из кальция. Это значит, что пара таких супернов, взрывающихся каждые 100 лет, смогла бы дать то изобилие кальция, которое наблюдается в галактиках типа нашего Млечного пути. В том числе кальция, содержащегося во всех живых организмах на Земле.
В том же номере Nature отвела место результатам исследований астрономов из японского университета Хирошима, которые считают оригинал SN 2005E массивной звездой, масса которой превышала массу нашего Солнца в 8--12 раз. Японские астрономы полагают, что ядро разрушилось в звезде аналогично реакциям, происходящим в суперновах Типа II.
«Кальциевые» суперновы пока представляют большую загадку и требуют дополнительной информации и наблюдений. Ситуацию запутала ноябрьская статья Филиппенко и нескольких других астрономов в Nature о еще одной супернове -- SN 2002bj, которая, по мнению авторов, взорвалась точно так же -- после воспламенения слоя гелия белого карлика.
Несмотря на большое сходство между SN 2002bj и SN 2005E, есть и очевидная разница: взрывы их несколько отличаются спектрами и кривыми интенсивности светового потока.
Алексей Филиппенко впервые сообщил об открытии богатой кальцием суперновы SN 2002bj в 2003 году. За прошедшее время телескоп KAIT нашел еще несколько таких звезд, в т.ч. и SN 2005E (13 января 2005 года). Поскольку в атмосфере этих звезд вскоре после взрыва можно найти следы гелия, как у супернов Типа Ib, и поскольку на поздних стадиях они показывают сильные эмиссионные линии кальция, астрономы из Беркли сначала называли их «кальциевыми» суперновами Типа Ib и только позднее начали относить к новому типу.
Звезда SN 2005E взорвалась примерно 110 млн лет назад в спиралевидной галактике NGC 1032, расположенной в созвездии Кита. При помощи данных из разных научных центров и обсерваторий ученые сумели воссоздать подробную картину взрыва. Небольшое количество выброшенной в его результате материи, оцениваемое в 30% от массы нашего Солнца, и тот факт, что галактика, в которой произошел взрыв, является старой и имеет несколько горячих гигантских звезд, позволили астрономам сделать вывод: взорвался легкий белый карлик.
К тому же вновь открытая супернова выделяла необычайно высокие объемы кальция и радиоактивного титана. Эти элементы являются продуктами ядерной реакции, в которой участвует гелий, а не углерод с кислородом, непременные участники термоядерных реакций в суперновах Типа Iа.
«Мы знаем, что SN 2005E образовалась в результате взрыва старой легкой звезды, потому что она занимает особое положение на краю галактики, в которой отсутствуют молодые звезды, -- поясняет Алексей Филиппенко. -- Наличие в выброшенных газах такого большого количества кальция свидетельствует о том, что в ядерной реакции участвовал гелий».
Если эти восемь новых супернов, богатых кальцием, являются первыми примерами нового типа супернов, то они могут объяснить два загадочных явления: изобилие кальция в галактиках и в жизни на Земле, а также концентрацию в центре галактик позитронов, частиц, противоположных электронам и относящимся к антиматерии. Сейчас наиболее распространена теория, согласно которой эти позитроны являются результатом радиоактивного распада черной материи, находящейся в ядрах галактик.
С другой стороны, высокая концентрация позитронов может быть результатом распада радиоактивного титана-44, большие количества которого образуются в результате взрывов супернов нового типа. Титан превращается в скандий-44 и позитрон, после чего скандий переходит в кальций-44.
Источник: _www.vremya.ru Астрономы обнаружили «нестандартную» планетную систему
Астрономы с помощью орбитального телескопа Hubble обнаружили планетную систему, в которой орбиты планет не лежат в одной плоскости, как в Солнечной системе, а повернуты под большим углом друг к другу, что может значительно изменить представления об эволюции планетных систем, говорится в сообщении на сайте телескопа. «Это открытие означает, что изучение экстрасолярных планетных систем может оказаться более сложным делом. Астрономы больше не могут исходить из предположения, что все планеты вращаются вокруг звезды-хозяйки в одной плоскости», - говорит один из авторов открытия, Барбара Макартур из университета Техаса в Остине.
» Нажмите, для открытия спойлера | Press to open the spoiler «
Она представила свое исследование на конференции Американского астрономического общества в Майами. Кроме того, статья с результатами исследования появится в Astrophysical Journal.
Макартур и ее коллеги использовали данные Hubble , большого телескопа Хобби-Эберли и ряда других инструментов, чтобы путем компьютерного моделирования выяснить устройство планетной системы, окружающей звезду Ипсилон Андромеды, расположенной в 44 световых годах от Земли, и очень похожей на наше Солнце. Во второй половине 1990-х годов ученые обнаружили, что вокруг этой звезды обращаются, как минимум, три планеты массой от 0,7 до десяти масс Юпитера.
Группа под руководством Макартур с помощью полученных данных определила точную массу двух планет с индексами c и d. Кроме того, они, к собственному удивлению, обнаружили, что орбиты этих планет не лежат в одной плоскости, а наклонены друг к другу под углом 30 градусов. Это первый известный случай, когда орбиты планет расположены под таким большим углом друг к другу. Ученые также обнаружили признаки присутствия в системе четвертой планеты, которая находится значительно дальше от звезды, чем первые три, передает РИА «Новости».
«Скорее всего, система Ипсилон Андромеды прошла тот же процесс формирования, что и наша собственная Солнечная система, хотя могли быть и различия на поздних стадиях», - отмечает Макартур.
Современная теория эволюции планетных систем предполагает, что планеты формируются из протопланетного газопылевого диска, остатков облака из которого возникло центральное светило и поэтому их орбиты, как правило, лежат в одной плоскости, а направления вращения совпадают. В случае Солнечной системы, только орбита Плутона значительно отклоняется от плоскости, однако это вызвано влиянием гравитации Нептуна.
Ученые предлагают несколько возможных объяснений странностей системы Ипсилон Андромеды. В частности, это может быть столкновение двух планет, в результате которого резко изменились их орбиты, или же воздействие второй звезды системы - Ипсилон Андромеды B.
Источник: _www.vz.ru Марс-бросок
Эксперты представили прогноз развития мировой космонавтики до 2101 годаЧто ждет космонавтику в ХХI веке? Когда полетит первый пилотируемый корабль с лазерным реактивным двигателем? Отель на орбите: фантастика или реальность?» Нажмите, для открытия спойлера | Press to open the spoiler «
Прогнозы, как известно, дело неблагодарное. Тем более достойны уважения те, кто рискнул написать "космический сценарий" до 2101 года: только что под редакцией академика Бориса Чертока вышла уникальная книга "Космонавтика ХХI века". Это не просто попытка прогноза развития космонавтики. Пожалуй, впервые представлено масштабное и комплексное исследование "звездных перспектив". И не на ближайшие 10-15 лет, и не на 30-40 - почти на век вперед!
Статус авторов, а их более сорока, - от академиков до студентов.
Академик Черток и в свои 98 лет любит поюморить. А потому проделанную работу Борис Евсеевич оценивает так: "Судя по количеству лысин и седых волос, мы вряд ли сумеем проверить, что написали. И очень хочется, чтобы потомки через 100 лет сказали: "Какие были умные мужики! И женщины, конечно, тоже".
Прогноз от Чертока
Через 10-15 лет, побив пятнадцатилетний рекорд "Мира", МКС будет затоплена. До этого ее работа будет поддерживаться за счет транспортных систем России и Европы. Для США МКС уже особого интереса не представляет. Россия, Европа и Япония без поддержки США обеспечивать работу МКС пока не способны.
Программы на ближайшие десять лет, утвержденные и в России, и в США, Китае и Индии, с поправками на глобальный кризис будут выполняться. Вместо знаменитой обсерватории "Хаббл", которая без профилактики с помощью "шаттлов" просуществует еще лет пять, будет выведена на орбиту новая обсерватория для изучения Вселенной. США первыми создадут системы, объединяющие информацию навигационных спутников "Newstar-GPS" с низкоорбитальными разведчиками и системами спутниковой связи и управления. Совместная обработка информации спутников трех уровней: низкоорбитальных, навигационных и геостационарных позволит оперативно управлять всеми видами транспорта.
Годовой бюджет НАСА в 2009 году превышал космический бюджет России почти в 10 раз. При таких начальных условиях нет сомнений, что в ближайшие 10-15 лет в США будут созданы новый сверхтяжелый носитель и пилотируемый корабль, хотя Обама и свернул лунную программу.
В течение ближайших 20-25 лет Китай будет вкладывать огромные средства под лозунгом "догнать и перегнать Америку и Россию в области космонавтики". Китай будет второй державой, способной осуществить реальное "господство в космосе".
До 2030 года Россия должна уделять основное внимание программам безусловной космической безопасности (спутникам всех видов связи, дистанционному зондированию Земли, включая разведку, системы ПРО, Глонасс и метео). Космические перспективы России будут во многом определяться сроками создания нового тяжелого (вместо "Протона" ) и столь же надежного носителя. На это уйдет лет десять-двенадцать. США тяжелый и сверхтяжелый носитель создадут в ближайшие 8-10 лет.
Колонизаторы Луны
Лунные базы - дело ближайших десятилетий. Вот оценка академика Чертока: США, если будут строить базу в одиночку, а они на это способны, то реальное начало возможно в 2015 году. На создание постоянно действующей лунной базы со штатом в 8-12 человек потребуется 8-10 лет. В лучшем случае такая база начнет функционировать в 2025 году.
Ученый прогнозирует: Россия самостоятельно в ближайшие 20-25 лет не способна создать свою базу. Вероятно, Китай создаст свою базу лет на 5 раньше России. Четвертым колонизатором Луны будет Индия. Маловероятно, но теоретически возможно объединение технических и экономических средств России с участием Европы для строительства международной Лунной базы.
В XXI веке впервые предстоит связать Луну с Землей надежной транспортной системой для технологических грузов и постоянно действующей с двухсторонним движением пилотируемой транспортной системой.
Весьма заманчиво создание обсерваторий на обратной стороне Луны. Луна будет служить экраном, защищающим аппаратуру обсерваторий от шумов, снижающих разрешающую способность современных наземных обсерваторий.
Переждать на Марсе
Пилотируемые полеты на Марс в ХХI веке технически возможны. Но мнения разделились. Позиция противников: зачем выкладывать не менее $300-500 млрд, если на все интересующие вопросы уже способны ответить роботы, управляемые с Земли? До конца XXI века на Марсе высадятся по меньшей мере еще 8-10 марсоходов.
Позиция сторонников: для поиска признаков жизни на Марсе наиболее перспективен именно полет человека. Правда, сроки называются разные. Так, одни считают, что это станет возможно уже в 2040-2060-е годы, другие же - что не раньше 2070-2080 годов.
Впрочем, есть проекты, доказывающие, что в экспедицию на Марс надо отправить не 6-12 человек, а не менее тысячи мужчин и женщин. В частности, некую спасательную идею в виде резервации на Марсе предложили китайские ученые. До возможной гибели всего человечества Китай успеет создать на Марсе поселения численностью не менее 1000 человек. Они привезут с собой технологию и средства, необходимые в будущем для возвращения на Землю.
Дальше - только роботы
Впрочем, мечта о колонии на Марсе, скорее всего, так и останется мечтой. Слишком враждебна эта планета: очень мало кислорода, жесткая радиация. Тем не менее, как полагает директор Института космических исследований академик Лев Зеленый, вполне вероятно, что какая-то база на Марсе будет создана уже к излету этого столетия. Но функции ее будут сугубо научными: примерно так же, как в Антарктиде.
Марс, видимо, станет последним рубежом Солнечной системы, которого должна достигнуть пилотируемая космонавтика. По крайней мере в обозримом будущем. Дальние планеты и их спутники до 2101 года останутся вотчиной автоматов.
От спутников, ведущих дистанционные исследования, необходимо перейти к посадочным аппаратам, пенетраторам, внедряющимся в глубь небесного тела, вездеходам. А на планетах и их спутниках, обладающих атмосферами, - к зондам-баллонам, которые могут продолжительное время находиться над поверхностью.
Ведущей научной задачей станут поиски живых организмов или их следов вне Земли. До 2030 года первым шагом может стать международный проект по исследованию спутников Юпитера. Внимание ученых привлекают два спутника - Европа и Ганимед, где под верхним слоем льда, видимо, находится океан жидкой воды. Следующий - Сатурн и его спутник Титан, который очень похож на Землю. В ближайшие десятилетия, скорее всего, будут предприняты новые научные экспедиции к системам Урана и Нептуна.
Кто последний на орбиту?
Начиная с Юрия Гагарина, в космосе побывали около 500 человек. При сохранении тех же темпов освоения космоса и с учетом расширения "космического клуба" общее число космонавтов-профессионалов, побывавших в космосе, к концу столетия может достичь 7-9 тысяч человек.
До 2015 года может быть открыта эпоха массовых путешествий в космос - на суборбитальных аэрокосмических самолетах SpaceShipTwo конструкции Берта Рутана. Приняв на борт шесть пассажиров, два пилота доставят их на высоту 110 км, а через 5-7 минут они отправят свой лайнер в обратный путь. Стоимость билета за такой полет по "американской горке" всего около 200 тысяч долларов. Но, как подчеркивает доктор технических наук, главный научный сотрудник НИИ ЦПК им. Гагарина Борис Крючков, дешевизна эта кажущаяся. В действительности 1 минута суборбитального полета стоит почти в 25 раз больше, чем на российском корабле "Союз".
Компания заявляет о намерениях вывезти в космос 100 тысяч человек за 20 лет. Общее число туристов в космосе может за столетие составить 700-800 тысяч!
По оценкам экспертов, к 2040-2045 годам будет достигнут первый максимум космического туристического бума. Второй пик - около 2070-2080 годов. До 2020 года появятся орбитальные отели, где с комфортом будут размещаться сначала несколько человек, затем десятки. А в последней четверти века - сотни.
К 2070-2080 годам могут быть созданы многоместные лунные орбитальные космопланы, которые увеличат поток туристов к Луне. Возможно, до 200-300 человек в год. В 2080-2090 годах на больших лунных плато возможно появление туристических баз. И совсем уж из области фантастики: проживающие в них путешественники смогут выходить на поверхность Луны и совершать по ней поездки на луноходах.
Источник: _www.rg.ru