Новости космоса

В рамках новой работы ученым удалось смоделировать поведение атомов на компьютере, при котором ядра кислорода действительно вытягивались. Главной особенностью новой модели является то, что ученые отказались от традиционного моделирования нейтронов и протонов в ядре в виде альфа-частиц. Для упрощения вычислений в прежних моделях ядро разбивалось на группы по два протона и два нейтрона, причем каждая такая группа рассматривалась как альфа-частица.

В частности, ученые воспользовались методом Хартри-Фока - стандартным методом приближенных вычислений в квантовой механике, - для модифицированной модели Скирма. В результате физикам удалось установить, что подобная вытянутая конфигурация кислорода-16 возникает при столкновении ядер бериллия-8 во внешних слоях звезд. По словам исследователей, их результаты помогут прояснить процесс формирования ключевых для жизни элементов во Вселенной.

Используя данные, собранные телескопом "Гершель", о более чем тысячи галактик, удаленных на расстояние до 10 миллиардов световых лет от Земли, ученые проанализировали причины активности звездообразования. Оказалось, что столкновения запускают процессы рождения звезд только в небольшой доле скоплений (причем, чем ближе галактики, тем больше эта доля), а основную роль играет наличие газа. В современных галактиках столкновения важны просто потому, что они уже использовали практически весь свободный газ.

Аппарат "Гершель" был запущен в космос 14 мая 2009 года с космодрома Куру. Аппарат предназначен для изучения удаленных объектов в инфракрасном диапазоне. По словам ученых, только благодаря уникальной чувствительности космического телескопа им удалось получить столь интересные результаты.

Ранее, напомним, похожие результаты были получены другой группой исследователей. Они также показали, что снижение темпов звездообразования во Вселенной стало результатом возникшего в космосе дефицита водорода. Тогда наблюдения проводились при помощи космического рентгеновского телескопа XMM-Newton и наземного VLT. Исследователи пришли к выводу, что дефицит связан со сложностями с доступом водорода из межгалактического пространства в звездные "родильные дома".

Её родная звезда COROT-2 — жёлтый карлик, очень близкий по весу и диаметру к Солнцу. Расстояние до этой звезды составляет 880 световых лет, расположена она в созвездии Орла, и её можно увидеть в любительский телескоп среднего размера.




Звезда, ставшая героиней исследования, была бы едва ли не копией нашего родного светила, если бы не ряд отличий. Системе COROT-2 всего 100-300 миллионов лет. Но даже для столь молодой звезды COROT-2 необычайно активна: на её поверхности бушуют мощные турбулентные магнитные поля, а сама звезда выдаёт сильный рентгеновский поток, обрушивающийся на близкую планету.

Ситуация напоминает участь планеты WASP-12b, которую столь же близкое солнце не только сжигает, но и очень быстро поедает. Но COROT-2b в сравнении с WASP-12b — в два с лишним раза массивнее, а темп её уничтожения на несколько порядков меньший.

Потому исчезнуть полностью за время жизни звезды этот газовый гигант едва ли успеет, но похудеет изрядно. «С поверхности планеты испаряется около пяти миллионов тонн вещества в секунду», — рассказывает NASA о новом открытии.

Астрономы полагают, что такое бурное поведение COROT-2 вызвано как раз близким расположением крупной планеты. Именно она своей гравитацией способствует ускоренному вращению слоёв звезды, что вызывает к жизни сильные поля и губительное рентгеновское излучение. Если бы не COROT-2b, данная звезда ещё несколько миллионов лет назад успокоилась бы и ныне куда больше напоминала Солнце.

Косвенно в пользу такой гипотезы говорит наблюдение за звездой-компаньоном (астрономы считают, что COROT-2 входит в состав двойной системы). Она расположена на расстоянии 1000 а.е. от сестры. Эта вторая звезда в рентгене практически не видна. Возможно, как раз потому, что у неё нет столь близкой планеты, предполагают авторы исследования, результаты которого опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.

Компьютерная модель Млечного Пути. Иллюстрация авторов исследования

Наиболее схожие с современным состоянием обеих галактик, как оказалось, дает следующий сценарий. Примерно 1,9 миллиарда лет назад SagDEG, которая на тот момент была спиральной галактикой, столкнулась с Млечным Путем. После этого, сделав "круг", она вернулась и столкнулась с нашей галактикой еще раз 900 миллионов лет назад. В настоящее время SagDEG движется навстречу третьему столкновению, которое должно состояться через 10 миллионов лет. При этом галактика, растеряв в результате столкновений темную материю и газ, превратилась из спиральной в эллиптическую.

Как показывает моделирование, второе столкновение привело к формированию сразу нескольких отличительных особенностей нашей галактики - спиральных рукавов, а также кольца звезд вокруг Млечного Пути (оно было впервые обнаружено в 2002 году). При этом отдельно отмечается, что столкновения не привели к разрушению бара Галактики - вытянутого уплотнения в центральной части диска скопления.

Новая работа была положительно воспринята специалистами в отрасли. Отдельно отмечается, что созданная исследователями модель позволяет получить довольно специфические особенности Млечного Пути. Новые данные могут быть полезны при изучении структур удаленных скоплений - по мнению астрономов, столкновение галактик является довольно частым явлением во Вселенной.

Первую ступень SLS инженеры получат из переделанного внешнего бака шаттлов, снабжённого модернизированными главными двигателями тоже от шаттлов (RS-25D/E) и твердотопливными ускорителями от всё тех же челноков.


SLS в версии на 130 тонн нагрузки (иллюстрация NASA).

Вторая ступень будет варьироваться по конструкции. Но примечательно, что и тут SLS воспользуется наследием. В данном случае двигателями J-2X, созданными по программе «Созвездие». А они, в свою очередь, представляют собой модернизированный и улучшенный вариант двигателей, что стояли на второй и третьей ступенях знаменитой лунной ракеты Saturn V.

Все ступени SLS будут работать на жидком водороде и жидком кислороде. В начальной своей версии SLS сможет выводить на низкую околоземную орбиту 70 тонн. Последующая модификация будет куда тяжелее и крупнее. В ней на первой ступени будут стоять пять двигателей шаттла (на самых первых тестовых образцах, по некоторым данным, только три), в ней будут увеличенные ускорители (и, возможно, заменённые на жидкостные), к тому же и вторая ступень в этой версии окажется значительно больше. Продвинутая SLS должна выводить в космос уже до 130 тонн полезной нагрузки.

Первый полёт новой ракеты намечен на конец 2017 года. Скорее всего, это будет беспилотный запуск корабля Orion или его более поздней и развитой производной — корабля MPCV.

(Почитайте заодно о новом американо-европейском гибриде Liberty на 20 тонн полезной нагрузки и полностью частной ракете Falcon Heavy на 53 тонны.)

В июле этого года директор НАСА Чарльз Болден обратился с просьбой в Конгресс США о сохранении проекта разработки телескопа JWST (James Webb Space Telescope), так как по мнению Болдена, этот научный инструмент имеет значительно больший научный потенциал, нежели всемирно известный телескоп Hubble, работающий на орбите с 1990 года.


(galspace.spb.ru "JWST будет иметь большее, чем у телескопа Hubble зеркало – 6,6 метров (у Hubble диаметр зеркала составляет 2,4 метра). У новой модели зеркало будет состоять из 18 элементов, которые будут сложены при взлете ракеты. Каждый сегмент имеет диаметр 1,3 метра и весит 20 кг. Все эти части сделаны из бериллия – одного из самых легких металлов. Хотя зеркало у JWST будет в 2,5 раза больше, чем у Hubble, оно будет весить в 2 раза меньше. Большое зеркало поможет заглянуть вглубь космоса и увидеть то, что еще не удавалось запечатлеть другим аппаратам. JWST будет способен наблюдать за первыми звездами, появившимися во Вселенной. ")

Летом этого года Конгресс США был вынужден сократить госрасходы, что затронуло и проекты такого государственного ведомства, как НАСА. "Под нож" государственного сокращения попал и амбициозный проект JWST. В НАСА признают, что проект разработки телескопа затянулся и работу над ним можно было бы завершить раньше, уложившись в меньшую сумму, но сделать этого не получилось. Тем не менее, глава НАСА лично призвал Конгресс США сохранить жизнь телескопу, который должен был оказаться на околоземной орбите через два года.

"Я пытался объяснить свою уверенность в том, что телескоп Джеймс Уэбб, с точки зрения открываемых научных горизонтов, может оказаться более существенным, чем Хаббл. Я попытался доказать, что при сопоставимых с Хабблом расходах мы получаем более прогрессивный научный инструмент", - говорит Болден.

Согласно последним расценкам, стоимость JWST составляет около 6,5 млрд долларов. Этот телескоп позиционируется НАСА как преемник Хаббла. JWST предназначен для работы в инфракрасном диапазоне и он, как уверяют исследователи, способен изучать самые удаленные уголки Вселенной. При помощи него НАСА собиралось исследовать раннюю Вселенную в первые моменты после ее рождения. Прежде многие астрономы по всему миру с восхищением говорили о JWST.


James Webb Space Telescope)(cybersecurity.ru

Впрочем, Вашингтон смущает цена этого "восхищения" - 6,5 млрд долларов, что на 1,5 млрд долларов больше изначально обозначенной цели. К тому же разработки телескопа опаздывают более чем на год. Хотя изначально JWST планировалось запустить в 2014 году, сейчас НАСА признает, что не сможет сделать этого до 2018 года.

Ранее самому агентству НАСА был урезан бюджет на будущий год до 16,8 млрд долларов, что на 1,6 млрд долларов меньше, чем в 2011 году.

Глава НАСА заявил, что космическое ведомство уже сменило руководство проекта JWST и сейчас прилагает все усилия для того, чтобы ускорить работы, снизив стоимость. "Более 75% комплектующих телескопа уже готовы в НАСА", - заявил Болден. "JWST способен в корне изменить наше понимание Вселенной, развив то, что предоставил нам Хаббл за минувшие 20 лет", - говорит Болден.

Сама возможность существования экзопланет на орбитах, охватывающих двойные звёзды, никого уже не удивляет: специалистам известно несколько примеров таких систем (CM Дракона, HW Девы, NN Змеи), в которых гравитационное действие (предполагаемого) планетарного компаньона нарушает строгую периодичность затмений. В эту группу входит и рассмотренная нами три месяца назад система UZ Печи, составленная из белого и красного карликов и содержащая, по всей видимости, сразу две планеты.

Хотя гипотезы о гравитационном влиянии на орбитальные параметры звёзд в UZ Печи и других двойных кажутся вполне разумными, доказать их, не имея информации о транзите (прохождении планеты по диску светила), невозможно. К сожалению, зафиксировать транзит учёным не удалось ни в одном из упомянутых случаев.

На этом фоне данные, собранные с помощью космического телескопа «Кеплер» и обработанные г-ном Дойлом и его коллегами, представляются максимально убедительными. Целью длительных наблюдений «Кеплера» стала ориентированная «ребром» к нам затменная двойная система Kepler-16, удалённая примерно на 200 световых лет от Земли. Во время первичного затмения, когда меньшая звезда (Kepler-16 В) проходит перед большей (А), поток излучения, испускаемого системой, уменьшается примерно на 13%, а вторичное затмение — временное исчезновение В, которую полностью закрывает А, — вызывает снижение потока на ~1,6%.

Зарегистрировав эти затмения и проведя дополнительные наблюдения Kepler-16 с использованием спектрографа TRES, установленного на 60-дюймовом телескопе аризонской Обсерватории им. Фреда Лоуренса Уиппла, авторы установили, что орбитальный период двойной составляет 41,1 дня, массы светил А и В равны 0,69 и 0,20 солнечной, а радиусы — 0,65 и 0,23 солнечного. Компаньоны, как видим, имеют весьма скромные размеры, а соотношение масс В и А — 0,29 — можно считать одним из самых низких в классе двойных, содержащих полностью конвективные звёзды, которые находятся на маломассивном участке главной последовательности.




Вскоре «Кеплер» отметил три «незапланированных» снижения яркости Kepler-16, не связанных с первичным и вторичным затмениями и отделённых друг от друга интервалами в 230,3 и 221,5 дня. Изменение длительности интервала легко объясняется, если ответственность за эти третичные затмения несёт какой-либо объект, который движется по орбите, охватывающей двойную: дело в том, что он, раз за разом проходя перед звёздами А и В, застаёт их в разных орбитальных позициях.

Во время третичного затмения общий поток излучения снижался на 1,7%. Следовательно, объект проходит по диску звезды А, поскольку эффект от полной маскировки В (уже упомянутое уменьшение на ~1,6%) недостаточен. Такую трактовку признали верной после того, как «Кеплер» зарегистрировал самое слабое (0,1%) четвертичное затмение, вызванное, очевидно, маскировкой части диска звезды В.

Оценить характеристики третьей составляющей системы Kepler-16 астрономам помогли измеренные ими минутные отклонения от расчётного времени первичного и вторичного затмений. Эти данные были введены в модель гравитационного взаимодействия трёх тел, и вычисления показали, что объект, ответственный за третичное и четвертичное затмения, имеет планетарные параметры. Масса гиганта Kepler-16 b, который движется по 229-дневной орбите с большой полуосью в 0,705 а. е. и эксцентриситетом в 0,007, составляет 0,333 юпитерианской, а радиус — 0,754 юпитерианского.

По словам американцев, новая планета напоминает Сатурн, однако имеет бóльшую среднюю плотность, равную 0,964 г/см3 (у Сатурна — всего 0,687 г/см3). Чтобы моделировать её внутреннее строение, необходимо знать возраст планеты, но здесь возникают проблемы: звезда А, по времени образования которой можно судить о возрасте Kepler-16 b, имеет признаки и пожилого (медленное вращение), и молодого (высокая магнитная активность) светила. Как бы там ни было, при расчётах любой возраст, превышающий 0,5 млрд лет, обеспечивает накопление 40–60 земных масс тяжёлых элементов в недрах; если эти оценки верны, то массы газа (водорода и гелия) и тяжёлых элементов (льда и горных пород) в составе Kepler-16 b примерно соответствуют друг другу.

Можно также отметить, что экзопланета совершенно точно не попадает в обитаемую зону своей системы. Нынешняя равновесная температура Kepler-16 b должна составлять 170–200 К при бондовском альбедо (отношении отражённого всей планетой потока излучения к падающему на неё потоку) в 0,2–0,5, лежащем в окрестности сатурнианского значения 0,34.





Полное описание Kepler-16 b опубликовано в журнале Science; текст статьи можно скачать отсюда.

Подготовлено по материалам НАСА.

Набор снимков, сделанных Dawn, специалисты НАСА использовали для определения того, как ориентирована ось вращения астероида. Они также установили широтно-долготную систему координат для Весты, проведя нулевой меридиан через небольшой 500-метровый кратер, названный Claudia.

Все кратеры на астероиде, заметим, будут именоваться в честь весталок, жриц богини Весты, и известных женщин эпохи Древнего Рима. Другим особенностям рельефа присвоят названия городов, существовавших в те времена.

Трёхмерная модель Весты с обозначенной цветом высотой рельефа:






Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения.

В рамках исследования изучался вопрос о далеком будущем Земли - моменте, когда Солнце сначала превратится в красный гигант, а затем, сбросив лишнюю материю, станет белым карликом. Согласно распространенному мнению, в ходе этих преобразований наша планета погибнет, однако, ученые выяснили, что это не обязательно так.

По словам исследователей, все зависит от того, каким образом Солнце будет сбрасывать лишнюю материю. Так, например, в одном из сценариев Землю может отбросить на более удаленную орбиту, что позволит ей пережить разрастание звезды. При этом подчеркивается, что параллельно на планету будут действовать мощнейшие приливные силы со стороны Солнца, которые будут тянуть планету к гиганту, и какой процесс окажется сильнее, предсказать очень трудно.

Если Землю отбросит на орбиту с большим радиусом, то это также не гарантирует выживание планеты - например, возможно столкновение Земли с Марсом, что, скорее всего, приведет к разрушению обоих небесных тел. Однако, если наша планета не столкнется с Марсом, то позже может оказаться в пригодной для обитания зоне вокруг белого карлика.

В середине августа 2011 года ученые обнаружили следы столкновения планет в системе белого карлика NLTT 43806 на расстоянии 50 световых лет от Земли - в спектре белого карлика было найдено большое соотношение железа и алюминия. По мнению ученых, это результат падения на компактный объект обломков каменистых планет. Кроме этого на самой конференции "Экстремальные солнечные системы" были представлены результаты исследования карлика GD61, на который также выпали осадки из остатков каменистых планет.