Перейти к содержимому

Космический телескоп НАСА / ЕКА "Хаббл" в очередной раз запечатлел комету 2I/Борисов, вылетающую из нашей Солнечной системы в межзвездное пространство. На сайте ЕстествоЗнание мы уже писали о наблюдениях кометы 2I/Борисов вскоре после обнаружения. С захватывающей дух скоростью, более 175 000 километров в час, Борисов является одной из самых быстрых комет, когда-либо запечатленных. Это всего лишь третий известный межзвездный объект, прошедший через Солнечную систему. Ранее через нее пролетала межгалактическая частица и комета "Оумуамуа" .
В октябре 2019 года Хаббл наблюдал комету на расстоянии примерно 420 миллионов километров от Земли. Эти новые наблюдения за кометой на более близком расстоянии, сделанные в ноябре и декабре 2019 года, дают более четкое представление о деталях и размерах межзвездного гостя.
На первом изображении можно видеть комету, перекрывающую собой далекую спиральную галактику (2MASX J10500165-0152029). Яркое центральное ядро галактики размазано на изображении, потому что Хаббл был сфокусирован на комете. Там Борисов находился примерно в 326 миллионах километров от Земли. Его хвост из выброшенной пыли тянется вверх вправо.
Comet 2I/Borisov at Perihelion in December 2019
Второе изображение-это повторное наблюдение Хабблом кометы при ее максимальном приближении к Солнцу. Там она подверглась наибольшему нагреву, чем когда-либо испытывала, проведя большую часть своей жизни в экстремальном холоде межзвездного пространства. На этой фотографии комета находится на расстоянии 298 миллионов километров от Земли, рядом с внутренним краем пояса астероидов. Ядро, представляющее собой скопление льда и пыли, все еще слишком мало, чтобы быть четким на фото. Яркая центральная часть - это ком, состоящий из пыли, покидающей поверхность. Ближе всего комета приблизится к Земле в конце декабря, когда она будет находиться на расстоянии 290 миллионов километров.
"Хаббл дает нам наилучшую меру размера ядра кометы Борисова, которая является действительно важной частью кометы”, - сказал Дэвид Джевитт, профессор планетологии и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, чья команда сделала лучшие и самые четкие снимки этой межзвездной кометы.
"Удивительно, но наши снимки Хаббла показывают, что его ядро более чем в 15 раз меньше, чем предполагали предыдущие исследования. Радиус меньше полукилометра. Это важно, потому что знание размера помогает нам определить общее число и массу таких объектов в Солнечной системе и в Млечном Пути. Борисов - первая известная межзвездная комета, и мы хотели бы знать, сколько еще таких комет существует.”
Крымский астроном-любитель Геннадий Борисов обнаружил комету 30 августа 2019 года. После недели наблюдений, проведенных любителями и профессиональными астрономами по всему миру, Центр малых планет Международного астрономического союза вычислил орбиту кометы, которая показала, что она пришла из межзвездного пространства. До сих пор все каталогизированные кометы происходили либо из кольца ледяных обломков на периферии нашей Солнечной системы, называемого поясом Койпера, либо из облака Оорта, оболочки ледяных объектов, которая, как считается, находится в самых отдаленных областях нашей Солнечной системы, причем ее внутренний край примерно в 2000 раз больше расстояния между Землей и Солнцем.
2I / Борисов может представлять собой лишь начало серии открытий межзвездных объектов, совершивших краткий визит в нашу Солнечную систему. В любой момент времени здесь могут находиться тысячи таких межзвездных объектов; однако большинство из них слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить с помощью современных телескопов.
Наблюдения Хаббла и других телескопов показали, что кольца и оболочки ледяных обломков окружают молодые звезды там, где происходит формирование планет. Гравитационное взаимодействие между этими кометоподобными объектами и другими массивными телами может привести к тому, что они устремятся вглубь космоса, где будут путешествовать среди звезд.
Side By Side of Hubble’s New 2I/Borisov Observations
Hubble’s Observation of Comet 2I/Borisov in October 2019

 

Оригинал статьи: https://www.spacetelescope.org/images/heic1918a/

Телескоп запечатлел дюжину двойников «Солнечной дуги»

Используя телескоп Хаббл, астрономы обнаружили галактику в отдалённых регионах вселенной, которая дублируется по крайней мере 12 раз на ночном небе. Это уникальное зрелище, возникшее под действию мощного притяжения массивного скопления галактик, даёт возможность астрономам лучше понять эту космическую эпоху, известную как эпоха реионизации.

На этом новом изображении от НАСА/ЕСА телескоп Хаббл показал астрономический объект, изображение которого умножается благодаря эффекту гравитационного линзирования. Галактика, названная Солнечный луч и удалённая от Земли на почти 11 млрд св.лет, была линзирована во множественные изображения массивным скоплением галактик, расположенным на расстоянии 4,6 млрд св.лет от Земли.

Скопление достаточно массивное, чтобы искривить путь света, исходящий от более отдаленной галактики, находящейся за ним. Этот процесс ведёт не только к искажению света, излучаемого объектом, но также к увеличению яркости изображения и к умножению изображений линзированной галактики

Линза строит различные изображения солнечной дуги от 10 до 30 раз ярче. Это позволяет Хабблу просматривать структуры размером до 520 световых лет в поперечнике –редкий случай когда такие мелкие детали можно увидеть в таком далёком объекте. Примерно такой же размер (520 световых лет) имеют области звездообразования в галактиках в окрестной Вселенной, что позволяет астрономам изучать галактику и ее окружение в мельчайших деталях.

Наблюдения Хаббла показали, что Солнечная дуга схожа с галактиками, которые существовали в гораздо более раннее время в истории Вселенной: период, известный как эпоха реионизации-эпоха, которая началась только через 150 миллионов лет после Большого Взрыва

Эпоха реионизации была ключевой эпохой в ранней Вселенной, завершившей “темные века", эпоху до появления первых звезд, когда Вселенная была темной и наполненной нейтральным водородом. Как только первые звезды сформировались, они начали излучать свет, производя высокоэнергетические фотоны, необходимые для ионизации нейтрального водорода

Это ионизовало большую часть межзвёздной материи, которая остаётся ионизованной и по сей день. Однако, чтобы ионизировать межгалактический водород, высокоэнергетическое излучение от этих ранних звезд должно было покинуть свою родную галактику, не будучи сначала поглощенным межзвездной материей. До сих пор было обнаружено лишь небольшое число галактик, из которых  высокоэнергетические фотоны могут просочиться в глубокий космос. Как это излучение вырвалось из ранних галактик, остается загадкой.

Анализ Солнечной дуги помогает астрономам добавить еще один кусочек к головоломке-кажется, что по крайней мере некоторые фотоны могут покинуть галактику через узкие просветы в богатой газом нейтральной среде. Это первое наблюдение процесса, который уже давно рассматривался теоретиками-астрофизиками. Хотя этот процесс вряд ли является главным механизмом, который привёл Вселенную к реионизации, он вполне мог дать решающий толчок.

 

Оригинальная статья: https://www.spacetelescope.org/news/heic1920/?lang=ru

Хаббл наблюдает нового межзвёздного гостя

12 октября 2019 года космический телескоп NASA / ESA Hubble предоставил астрономам лучшее изображение межзвездного гостя-кометы 2I / Borisov — которая, как полагают, прибыла сюда из другой планетной системы в другом месте нашей галактики.

Это наблюдение является самым резким изображением межзвездной кометы. Хаббл обнаружил центральную концентрацию пыли вокруг твердого ледяного ядра.

Комета 2I / Борисов является лишь третьим таким межзвездным объектом, известный людям, который пролетел через Солнечную систему. Сначала, в 2007 году, телескопы САО РАН обнаружили межгалактическую метеорную частицу. Потом, в 2017 году, телескопы на Гавайах обнаружили межзвездного посетителя, объект под названием "Оумуамуа". Он пролетел в пределах 38 миллионов километров от Солнца, прежде чем вылететь из Солнечной системы.

"В то время как “Oumuamua” выглядел как голая скала, Борисов действительно активен, больше похож на обычную комету. Почему эти два объекта так отличаются, это загадка", - объяснил Дэвид Джевитт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, руководитель научного коллектива телескопа им Хаббла.

Как третий межзвездный объект, обнаруженный в нашей Солнечную систему, комета предоставляет собой уникальный объект для исследований. Например, используя её наблюдения мы можем понять химический состав, структуру и характеристики пыли строительного материала планет чужой звездной системы, расположенной далеко от нас.

"Поскольку другая звездная система может сильно отличаться от нашей, комета могла испытать значительные изменения во время своего долгого межзвездного путешествия. Однако её свойства очень похожи на свойства строительного материала Солнечной системы, и это очень примечательно”,-сказала Амайя Моро-Мартин из Института космических телескопов в Балтиморе, штат Мэриленд.

Хаббл сфотографировал комету на расстоянии примерно 420 миллионов километров от Земли. Комета движется к Солнцу и приблизится к нему ближе всего 7 декабря. В этот момент она будет в два раза дальше от Солнца, чем Земля. Она следует по гиперболической траектории вокруг Солнца и в настоящее время движется с невероятной скоростью более 150 000 километров в час. К середине 2020 года комета вернется в межзвездное пространство, где она будет путешествовать миллионы лет, прежде чем, возможно, однажды приблизится к другой звездной системе.

Российский астроном-любитель из Крыма Геннадий Борисов впервые обнаружил комету 30 августа 2019 года. После недели наблюдений, проведенных астрономами-любителями и профессионалами по всему миру, Центр малых планет Международного Астрономического Союза вычислил орбиту кометы, которая показала, что она прилетела из межзвездного пространства. До сих пор все занесенные в каталог кометы происходили либо из кольца ледяных обломков на периферии нашей Солнечной системы, называемого поясом Койпера, либо из облака Оорта, оболочки ледяных объектов, которые, как считается, находятся в самых отдаленных областях нашей Солнечной системы, причем ее внутренний край примерно в 2000 раз превышает расстояние между Землей и Солнцем.

Метеор из САО, 2I / Борисов "Oumuamua" и межгалактическая частица - это только начало открытий межзвездных объектов, посещающих нашу Солнечную систему. В любой момент здесь могут находиться тысячи таких межзвездных объектов; однако большинство из них слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить с помощью современных телескопов.

Наблюдения Хаббла и других телескопов показали, что кольца и оболочки ледяного мусора окружают молодые звезды, где происходит формирование планет. Гравитационное взаимодействие между этими кометоподобными объектами и другими массивными телами может отбросить их глубоко в космос, где они путешествуют среди звезд.

Будущие наблюдения Хаббла за 2I / Борисовым планируются до января 2020 года.
Оригинал статьи:
https://www.spacetelescope.org/news/heic1918/

Многіе начинающіе лектора планетаріевъ сталкиваются съ трудностями: не знаютъ что рассказать слушателямъ. Вроде бы, и матеріала много, и оборудованіе есть, а бываетъ сложно составить связную и интересную лекцію не слишкомъ углубляющуюся въ подробности и не пестрящую непонятными широкому кругу слушателей терминами.

Спеціально для такихъ случаевъ мы разработали контрольный текстъ лекціи (т. е. текстъ который читаетъ лекторъ вмѣсте съ поясненіями что должно происходить въ куполѣ планетарія и в программѣ Stellarium).

По вопросамъ предоставленія текста, пишите на почту vlasov.ad@gmail.com

Виды Галактик
В основных чертах классификация галактик была разработана в начале 20-го века Эдвином Хабблом. По его классификации, существуют несколько видов галактик:
• эллиптические (E)
• линзообразные (S0)
• обычные спиральные (S)
• пересеченные спиральные или спиральные галактики с перемычкой (SB)
• неправильные (Ir)

Эллиптические галактики — класс галактик с чётко выраженной сферической структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Они сравнительно медленно вращаются, заметное вращение наблюдается только у галактик со значительным сжатием. В таких галактиках нет пылевой материи, которая видна как тёмные полосы на непрерывном фоне звёзд. Поэтому внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой — большим или меньшим сжатием. Доля эллиптических галактик в общем числе галактик в наблюдаемой части вселенной — около 25 %.

http://www.astrotime.ru/pictures/galaxy-2.jpg

 

Линзообразные галактики — это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть балдж, гало и диск, но нет спиральных рукавов. Их примерно 20% среди всех звездных систем. В этих галактиках яркое основное тело – линза, окружено слабым ореолом. Иногда линза имеет вокруг себя кольцо.

http://www.astrotime.ru/pictures/galaxy-4.jpg

 

Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые почти логарифмически простираются из балджа (почти сферического утолщения в центре галактики). Спиральные галактики имеют центральное сгущение и несколько спиральных ветвей, или рукавов, которые имеют голубоватый цвет, так как в них присутствует много молодых гигантских звезд. Эти звезды возбуждают свечение диффузных газовых туманностей, разбросанных вместе с пылевыми облаками вдоль спиральных ветвей. Диск спиральной галактики обычно окружён большим сфероидальным гало (светящееся кольцо вокруг объекта; оптический феномен), состоящим из старых звёзд второго поколения. Все спиральные галактики вращаются со значительными скоростями, поэтому звезды, пыль и газы сосредоточены у них в узком диске. Обилие газовых и пылевых облаков и присутствие ярких голубых гигантов говорит об активных процессах звездообразования, происходящих в спиральных рукавах этих галактик.

http://www.astrotime.ru/pictures/galaxy-3.jpg

 

Спиральные галактики с перемычкой — спиральные галактики с перемычкой («баром») из ярких звёзд, выходящей из центра и пересекающей галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек, тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра. Наша Галактика относится к спиральным галактикам с перемычкой.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg/1280px-Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg

 

Неправильные галактики — это галактики, которые не обнаруживают ни спиральной, ни эллиптической структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. В процентном отношении составляют одну четверть от всех галактик. Большинство неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами.

http://www.astrotime.ru/pictures/galaxy-5.jpg

 

Ночное небо завораживает! Бездонная темнота, скопление звёзд, таинственная Луна… А что там дальше? Что такое Вселенная и Галактика? И какое место наша Земля занимает во всём этом звёздном мире? Начнём с самого начала.
Вселенная – это безграничный объём пространства, заполненный звёздами, звёздными системами, галактиками, черными дырами, пустотой и т.д. Другими словами, Вселенная - это всё что существуетъ.
Галактика – это скопления звёзд, газа и пыли, связанных между собой силами гравитации.
Галактик существует великое множество, а такая, как наша - одна и зовут её Млечный Путь.

http://spacegid.com/wp-content/uploads/2012/12/Mayak-na-fone-nashego-zvezdnogo-ostrova.jpg

Название Млечный Путь наталкивает на мысль о молоке, разлитом по небу. Точно так же мыслили древние греки: γάλακτος, галактос - молочный. Теперь все большие звёздные системы называются галактиками, даже те которые не напоминают молоко разлитое по небу, а больше напоминают мышей, антенны, черепах и т. д.

Расстояния во Вселенной
Для того, чтобы представить масштабы и расположения тел во Вселенной, километры не подойдут, слишком велики расстояния. Для удобства учёные придумали свои единицы измерения:
Астрономическая единица (а.е.) - довольно часто применяется для указания расстояний внутри нашей родной Солнечной системы. Если расстояние до Луны ещё можно выразить в километрах (384 000 км), то до Плутона самый близкий путь составляет примерно 4 250 миллионов км, а это уже для понимания будет сложновато. Для таких расстояний и используют астрономическую единицу (а.е.), равную среднему расстоянию от Земли до Солнца. Другими словами, 1 а.е. соответствует длине большой полуоси орбиты нашей Земли - 150 млн. км.
Световой год - хотя присутствует слово «год», не нужно думать, что речь идет о времени. Один световой год составляет 63 240 а.е. Это путь, который проделывает луч света в течение 1 года. Более точно, световой год имеет длину 9 460 730 472 580,8 км.
Парсек - такую единицу расстояния астрономы часто используют для практических целей. Он равен смещению звезды на фоне прочих небесных тел на 1'' при смещении наблюдателя на 1 радиус орбиты Земли. От Солнца до ближайшей звезды (это Проксима Центавра в системе Альфа Центавра) 1,3 парсека. Один парсек равен 3,2612 св. лет или 3,08567758 × 1013 км. Таким образом, световой год чуть меньше третьей части парсека.
Килопарсек – 1 000 парсеков.
Мегапарсек – 1 000 000 парсеков, побивающий в настоящее время рекорд протяжения среди мер длины.

Млечный Путь — структура
Если внимательно посмотреть на карту космоса, можно увидеть, что Млечный Путь очень сжат в плоскости и по виду напоминает «летающую тарелку» (Солнечная система расположена почти у самого края звёздной системы). Состоит наша Галактика из ядра, перемычки, диска, спиральных рукавов и короны. Мы не можемъ посмотреть на Млечный Путь со стороны, поэтому намъ остаётся только догадываться как онъ выглядитъ смотря на другие галактики того же типа (спиральные галактики с перемычкой).

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/30884/pub_5b471333601a5300a8ee3b4f_5b47319f8055eb00a965ff4e/scale_600

Ядро
Ядро находится в направлении созвездия Стрельца. Тамъ расположенъ балджъ, состоящий из большого числа движущихся по вытянутой орбите старых звёзд, многие из которых пребывают в конце своего жизненного цикла. В центре ядра находится район размерами 12 на 12 парсек, состоящий из мёртвых и умирающих звёзд. В самом центре ядра находится сверхмассивная чёрная дыра (участок в космическом пространстве, имеющий такую мощную гравитацию, что покинуть его неспособен даже свет). Вещество, падающее в чёрную дыру, образует источник нетеплового излучения, температура которого составляет около десяти миллионов градусов – явление, характерное только для ядер Галактик. Также для центра Млечного Пути характерна чрезвычайно сильная концентрация звёзд, расстояние между которыми в несколько сотен раз меньше, чем на периферии. Скорость движения большинства из них колеблется от 210 до 250 км/с и слабо зависит от того, как далеко они находятся от ядра.
Перемычка
Перемычка размером в 27 тыс. световых лет пересекает центральную часть Галактики под углом в 44 градуса к условной линии между Солнцем и ядром Млечного Пути. Перемычка состоит в основном из старых красных звёзд (около 22 млн.), и окружена газовым кольцом, в котором содержится большая часть молекулярного водорода, а потому является районом, где образуются звёзды в наибольшем количестве.
Диск
Млечный путь являет собой диск, состоящий из созвездий, газовых туманностей и пыли (размеры его диаметра составляют около 100 тыс. световых лет при толщине в несколько тысяч). Вращается диск значительно быстрее короны, что расположена по краям Галактики, при этом скорость вращения на разных расстояниях от ядра неодинакова и хаотична (колеблется от нуля в ядре до 250 км/ч на расстоянии в 2 тыс. световых лет от него). Возле плоскости диска сконцентрированы газовые облака, а также молодые звёзды и созвездия. С внешней стороны Млечного пути находятся слоя атомарного водорода, который уходит в космос на полторы тысячи световых лет от крайних спиралей. Несмотря на то, что этот водород в десять раз толще, чем в центре Галактики, плотность его во столько же раз ниже. На окраине Млечного пути были обнаружены плотные скопления газа с температурой в 10 тыс. градусов, размеры которых превышают несколько тысяч световых лет.
Спиральные рукава
Сразу за газовым кольцом расположено пять главных спиральных рукавов Галактики, размер которых составляет от 3 до 4,5 тыс. парсек: Лебедя, Персея, Ориона, Стрельца и Кентавра (Солнце находится с внутренней стороны рукава Ориона). Молекулярный газ находится в рукавах неравномерно.

Корона
Корона Млечного Пути представлена в виде сферического гало - разреженной структуры, концентрирующейся к центру. Состоит корона из шаровых скоплений, созвездий, отдельных звёзд (в основном – старых и маломассивных), карликовых галактик, горячего газа. Все они движутся вокруг ядра по вытянутым орбитам, при этом вращение некоторых звёзд до того беспорядочно, что даже скорость рядом расположенных светил может значительно отличаться. По одной из гипотез, возникла корона в результате поглощения Млечным путём более мелких галактик, а потому является их остатками. По предварительным данным, возраст гало превышает двенадцать миллиардов лет, и оно является ровесницей Млечного Пути, а потому звездообразование здесь уже завершилось.

Характеристика нашей Галактики
По Хаббловской классификации галактик, Млечный путь относится к спиральным галактикам. Но не к обычным, каких множество во Вселенной. У неё имеется перемычка, которую называют баром. Состоит она из ярчайших звёзд. Они выходят из центра и пересекают Галактику ровно посередине. Отличие от других Галактик заключается в том, что спиральные ветви выходят не из центра ядра. Они берут начало на концах перемычки.

https://kosmosgid.ru/wp-content/uploads/2019/05/Spiralnaya-galaktika.jpg

Существует классификация таких видов галактик. Наша относится к категории SBbc. Потому как, у Млечного пути относительно средний размер балджа и рукава слегка клочковато закручены. Наша Галактика совместно с Галактикой Андромеды и Треугольник формируют Местную группу. Вдобавок она входит в Местное Сверхскопление Девы.
Млечный путь характеризуется огромной концентрацией звёзд, пыли и газа. Между прочим, Галактика содержит около 400 миллиардов звёзд. А её диаметр определяют в 100 тысяч световых лет. Возраст Галактики примерно 13,2 млрд лет. Что интересно, мы можем наблюдать часть галактики с Земли. Ведь всё, что нас окружает это и есть объекты Млечного пути.

Интересные факты о нашей Галактике Млечный Путь
• Млечный Путь начал формирование как скопление плотных областей после Большого Взрыва. Первые появившиеся звёзды пребывали в шаровых скоплениях, которые продолжают существовать. Это древнейшие звезды Галактики;
• Галактика увеличила свои параметры за счет поглощения и слияния с другими. Сейчас она отбирает звёзды у Карликовой галактики Стрельца и Магеллановых Облаков;
• Млечный Путь движется в пространстве со скоростью 550 км/с по отношению к реликтовому излучению;
• В галактическом центре скрывается сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А. По массе в 4.3 млн. раз превышает солнечную;
• Газ, пыль и звёзды вращаются вокруг центра на скорости в 220 км/с. Это стабильный показатель, подразумевающий наличие оболочки из тёмной материи;
• Через 5 млрд. лет ожидается столкновение с галактикой Андромеды.

Наш адрес во Вселенной
Если Земля - это наш дом, Солнечная система - наша улица, а Млечный путь - наш (невероятно большой даже в таком масштабе) город, то можно сказать, что Местная группа галактик представляет нашу страну. Местная группа галактик - это скопление из более чем 54 галактик, в том числе множества карликовых, которые на самом деле являются спутниками более крупных, таких как наш Млечный путь, точно так же, как Луна является спутником Земли. В Млечном Пути находится около 50 из этих спутниковых галактик.
Ближайшая к Млечному Пути галактика сопоставимого размера - Андромеда, расположенная на расстоянии около 2 миллионов световых лет. На самом деле, Млечный Путь и Андромеда на сегодняшний день являются самыми крупными и массивными членами Местной группы, общая длина которой составляет около 10 миллионов световых лет. Относительные размеры галактик и расстояния между ними в местной группе и других группах хорошо видны на плакате посвящённом галактике М81 на сайте ЕстествоЗнание.

Заключение
Окружающее нас космическое пространство – это не просто одинокие звезды, планеты, астероиды и кометы, сверкающие на ночном небосклоне. Космос представляет собой огромную систему, где всё находится в тесном взаимодействии друг с другом. Планеты группируются вокруг звёзд, которые в свою очередь собираются в скопления или в туманность. Эти образования могут быть представлены одиночными светилами, а могут и насчитывать сотни, тысячи звёзд, формируя уже более масштабные вселенские образования – галактики. Наша звёздная страна, Галактика Млечный Путь, является только малой частью безкрайней Вселенной.

https://wallup.net/wp-content/uploads/2015/12/254512-nature-landscape-Milky_Way-galaxy-photographers-long_exposure-moon-starry_night-sea-rock-coast.jpg

Источники:

Истинные размеры космоса или сколько галактик во Вселенной


https://v-kosmose.com/galaktiki-vselennoi/mlechnyiy-put/

Галактика Млечный путь и её структура


http://www.astrotime.ru/galaxy.html
https://awesomeworld.ru/nezhivaya-priroda/mlechnyiy-put.html
https://thedifference.ru/chem-otlichaetsya-galaktika-ot-vselennoj/
https://otvet.mail.ru/question/89728640
http://fb.ru/article/54960/rasstoyaniya-v-kosmose-astronomicheskaya-edinitsa-svetovoy-god-i-parsek
https://zen.yandex.ru/media/curiosity_world/gde-my-nahodimsia-vo-vselennoi-kratkaia-ekskursiia-po-nashemu-kosmicheskomu-adresu-5c948fa2e2f7e800b4c9a0d2

У ближайшей к Солнцу одиночной звезды есть экзопланета массой по крайней мере в 3.2 раза больше массы Земли — так называемая «сверхземля». Этот ледяной, тускло освещенный мир открыт в ходе одной из самых масштабных на сегодняшний день астрономических наблюдательных кампаний по данным, полученным на целом ряде телескопов по всему миру, в том числе и с знаменитым инструментом ESO, «охотником за планетами» HARPS. Обнаруженная планета – вторая из ближайших к Земле экзопланет, известных науке. Звезда Барнарда – самая быстролетящая из звезд нашего неба.

Зарегистрирована планета у звезды Барнарда, на расстоянии всего 6 световых лет от нас. Это открытие, о котором сообщается в статье, публикуемой сегодня в журнале Nature — результат осуществления проектов «Красные точки» и CARMENES: в рамках этих кампаний по поиску близлежащих каменистых экзопланет уже была открыта планета у Проксимы Центавра, нашего ближайшего звездного соседа.

Новая планета, обозначаемая «звезда Барнарда b», теперь вторая по близости к Земле из известных экзопланет [1]. Данные наблюдений говоря о том, что эта планета, вероятно, принадлежит к классу «сверхземель»: ее масса не менее 3.2 масс Земли, и она обращается вокруг материнской звезды примерно за 233 дня. Звезда Барнарда – красный карлик, холодная маломассивная звезда, очень тускло освещающая новооткрытый мир. Планета звезды Барнарда получает от своего светила всего 2% энергии, которую Земля получает от Солнца.

Несмотря на относительную близость к материнской звезде — примерно 0.4 расстояния между Землей и Солнцем — экзопланета лежит вблизи линии снега, границы, за которой летучие компоненты, такие, как водяной пар, могут конденсироваться в лед. В этом замороженном и темном мире температура, вероятно, близка к –170,  для жизни в известной нам форме эти условия нельзя назвать благоприятными.

Звезд Барнарда, названная в честь астронома E.E.Барнарда – ближайшая к Солнцу одиночная звезда. Эта звезда старая — вероятно, вдвое старше нашего Солнца — и относительно неактивная, но отличается самой большой видимой скоростью движения среди всех звезд, видимых на небе Земли [2]. «Сверхземли» - наиболее распространенный тип планет у таких маломассивных звезд, как звезда Барнарда, что лишний раз подтверждает достоверность сделанного открытия. Более того, современные теории образования планет предсказывают, что «линия снега» - идеальное место для формирования таких планет.

Предыдущие поиски планет у звезды Барнарда ни к чему не приводили. Прорыв был осуществлен только в результате объединения измерений на нескольких высокоточных инструментах, смонтированных на телескопах в разных частях мира [3].

“После очень тщательного анализа мы на 99% уверены, что открыли планету”, - говорит ведущий ученый группы Игнасий Рибас (Ignasi Ribas) из Института космических исследований Каталонии и Института наук о космосе Испании (CSIC). “Однако, мы продолжим наблюдения этой быстролетящей звезды, чтобы исключить возможные – хоть и крайне маловероятные – естественные вариации ее яркости, которые могли бы ошибочно быть интерпретированы как вызванные присутствием планеты”.

Среди инструментов, использованных при наблюдениях, были и знаменитые «охотники за планетами» ESO: спектрографы HARPS и UVES. “Приемник HARPS сыграл важнейшую роль в этом проекте. Мы объединили архивные данные, полученные другими исследователями, с новыми перекрывающимися измерениями звезды Барнарда, выполненными с разным оборудованием”, - рассказывает Гильем Англада Эскуде (Guillem Anglada Escude) из Университета Королевы Марии в Лондоне, еще один ведущий ученый в группе, получившей этот замечательный результат [4]. “Именно комбинация различных инструментов оказалась ключевым фактором в перекрестной проверке результатов измерений”.

Для поиска экзопланеты астрономы использовали эффект Допплера. Когда планета обращается вокруг звезды, ее притяжение заставляет звезду немного смещаться. Когда звезда движется от Земли, ее спектр испытывает красное смещение, то есть, длины волн в спектре немного увеличиваются, а когда звезда движется к Земле, длины волн ее излучения смещаются в короткую, голубую сторону.

Астрономы используют этот эффект, чтобы измерить изменения скорости звезды, вызванные присутствием экзопланеты, для чего нужна необыкновенная точность. Приемник HARPS способен регистрировать изменения скорости звезды в 3.5 км/ч, что примерно соответствует скорости человека при ходьбе. Такой способ «ловли» экзопланет называется методом лучевых скоростей. Этот метод впервые использован для регистрации «сверхземли» на столь далекой от материнской звезды орбите.

“Мы использовали наблюдения, выполненные с семью различными инструментами на протяжении 20 лет, получив таким образом один из самых протяженных и больших массивов данных, когда-либо использовавшихся для точных измерений лучевых скоростей”, - говорит Рибас. ”В результате объединения всех данных мы получили массив из 771 измерения — огромное количество информации!”

“Мы все очень много работали для того, чтобы добиться этого результата”, - резюмирует Англада-Эскуде. “Наше открытие стало возможно благодаря широкому сотрудничеству в рамках проекта «Красные точки», в котором участвовали исследовательские группы всего мира. И до сих пор в различных обсерваториях мира продолжаются наблюдения, идет сбор новых данных для подтверждения и уточнения наших выводов”.

Примечания
[1] Ближе к Солнцу, чем звезда Барнарда, только тройная звезда альфа Центавра. В 2016 году на телескопах ESO и других инструментах астрономы получили ясные доказательства существования планеты у ближайшей к Земле звезды Проксимы Центавра. Эта планета, находящаяся чуть больше, чем в четырех световых годах от Земли, была открыта группой Гиллема Англада Эскуде.

[2] Общая скорость звезды Барнарда относительно Солнца примерно 500 000 км/ч. Но, хоть эта скорость и огромна, есть и еще более быстрые звезды. Заметным делает движение звезды быстрота ее видимого с Земли смещения по небу среди других звезд – так называемого видимого движения. Звезда Барнарда проходит по небу расстояние, равное видимому диаметру лунного диска, за 180 лет — хоть это, как будто, и не очень впечатляет, все же это намного быстрее видимого движения любой другой звезды.

[3] В исследованиях были задействованы следующие инструменты: HARPS на 3.6-м телескопе ESO; UVES на VLT ESO; HARPS-N на Национальном телескопе Галилея; HIRES на 10-метровом телескопе Кека; PFS на 6.5-м телескопе Магеллана института Карнеги; APF на 2.4-м телескопе Ликской обсерватории; CARMENES в обсерватории Калар Альто. Дополнительные наблюдения были выполнены на 90-см телескопе обсерватории Сьера Невада, 40-см робот-телескопе обсерватории SPACEOBS и на 80-см телескопе Хуана Оро астрономической обсерватории Монтсек (OAdM).

[4] История открытия во всех подробностях будет рассказана на этой неделе в ESOBlog.

Свет который отражается от границы раздела двух сред всегда частично линейно поляризован 1, даже когда падающий свет неполяризован. Почему? При каких условиях отражённый свет будет полностью линейно поляризован? Как вычислить угол Брюстера?

Смотрите объяснение в видео на канале ЕстествоЗнание:

1 кроме случая нормального падения

 

 

 

 

 

 

Сверхчувствительный приемник ESO GRAVITY позволил получить еще одно подтверждение устоявшегося представления о существовании сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Новые наблюдения выявили скопления газа, с огромной скоростью – около 30% световой – несущиеся по круговой орбите в непосредственной близости от её горизонта событий. Это первый случай, когда вещество наблюдалось столь близко к «точке невозврата», и наиболее детальные на сегодняшний день наблюдения вещества, обращающегося по орбите, настолько близкой к черной дыре.

Используя приемник ESO GRAVITY на Очень Большом Телескопе (VLT) в режиме интерферометра, ученые из консорциума европейских институтов, в который входит и ESO [1], наблюдали вспышку инфракрасного излучения от аккреционного диска вокруг массивного объекта Стрелец A* в самом сердце Млечного Пути. Эти наблюдения стали долгожданным подтверждением того, что объект в центре нашей Галактики действительно, как это долго предполагалось, является сверхмассивной черной дырой. Вспышка была порождена веществом, находящимся на орбите, очень близкой к горизонту событий черной дыры. Таким образом, это самое детальное на сегодняшний день наблюдение вещества на столь близком расстоянии от черной дыры.

Большая часть вещества аккреционного диска — газового пояса вокруг Стрельца A*, вращающегося с релятивистской скоростью [2] — остается на своей орбите вокруг черной дыры. Однако, все, что окажется слишком близко к черной дыре, обречено: это вещество будет втянуто под горизонт событий. Наименьшее расстояние от черной дыры, на котором вещество еще может остаться не вовлеченным внутрь нее ее мощным тяготением, называется самой внутренней устойчивой круговой орбитой, и именно здесь произошла наблюдавшаяся вспышка.

"Просто сносит крышу, когда видишь в реале, как вещество вращается вокруг сверхмассивной черной дыры со скоростью 30% световой" – признается Оливер Пфуль (Oliver Pfuhl), ученый из MPE. "Фантастическая чувствительность приемника GRAVITY позволила нам наблюдать процесс аккреции в реальном времени в небывалых подробностях".

Эти измерения стали возможными только благодаря международному сотрудничеству и сверхсовременной технике [3]. Приемник GRAVITY, который помог осуществить это исследование, собирает световые потоки одновременно от всех четырех телескопов комплекса ESO VLT. В результате образуется виртуальный супер-телескоп с диаметром апертуры 130 метров. Именно так и удалось прозондировать ближайшие окрестности объекта Стрелец A*.

Ранее в этом же году тот же коллектив исследователей при помощи GRAVITY и другого приемника VLT, SINFONI, сумел точно измерить координаты звезды S2 в момент ее прохождения через область крайне мощного гравитационного поля объекта Стрелец A*. В результате впервые были зарегистрированы эффекты, предсказываемые общей теорией относительности Эйнштейна для столь экстремальной среды. Кроме того, во время прохождения S2 вблизи черной дыры наблюдалось сильное инфракрасное излучение.

"Мы тщательно отслеживали звезду S2 и, конечно, не спускаем глаз с объекта Стрелец A* ", -- говорит Пфуль. "И вот, во время наших наблюдений нам повезло зарегистрировать три ярких вспышки в окрестности черной дыры. Это было счастливым совпадением!"

Излучение, испускаемое высокоэнергетическими электронами в непосредственной близости к черной дыре, наблюдалось в виде трех исключительно ярких вспышек, параметры которых в точности соответствуют теоретическим предсказаниям для горячих пятен в окрестности черной дыры с массой в четыре миллиона солнечных масс [4]. По-видимому, причиной этих вспышек являются магнитные взаимодействия в очень горячем газе, обращающемся вокруг объекта Стрелец A* на очень близком расстоянии от него.

Руководитель исследования Райнхард Гензель (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Макса Планка (MPE) в Гархинге (Германия), говорит: "Это один из проектов, о которых мы всегда мечтали, но не смели поверить, что он мог бы осуществиться так скоро". Упомянув устоявшееся представление о том, что Стрелец A* является сверхмассивной черной дырой, Гензель заключил, что "полученный результат является ярким подтверждением парадигмы черной дыры".

Примечания
[1] Исследование было предпринято учеными из Института внеземной физики Макса Планка (MPE), Парижской обсерватории, Альпийского университета в Гренобле, CNRS, Института астрономии Макса Планка, Кёльнского университета, Португальского центра астрофизики и гравитации CENTRA и ESO.

[2] Релятивистскими скоростями называются скорости, при которых становятся заметными эффекты теории относительности Эйнштейна. В аккреционном диске вокруг объекта Стрелец A* газ движется со скоростью, составляющей примерно 30% скорости света.

[3] Приемник GRAVITY разработан коллаборацией в составе Института внеземной физики Макса Планка (Германия), LESIA (Парижская обсерватория–PSL/CNRS/Университет Сорбонна / Университет Дидро в Париже) и IPAG (Альпийский университет в Гренобле / CNRS -- Франция), Института астрономии Макса Планка (Германия), Кёльнского университета (Германия), Центра астрофизики и гравитации CENTRA (Португалия) и ESO.

[4] Солнечная масса – единица массы, используемая в астрономии. Она равна массе ближайшей к нам звезды, Солнца: 1.989 * 1030 кг. Другими словами, масса объекта Sgr A* в 1.3 триллиона раз больше массы Земли.

Узнать больше
Результаты исследования представлены в статье "Detection of Orbital Motions Near the Last Stable Circular Orbit of the Massive Black Hole SgrA*", под авторством коллаборации GRAVITY. Статья публикуется в журнале Astronomy & Astrophysics 31 октября 2018 г.

Состав коллаборации GRAVITY: R. Abuter (ESO, Garching, Germany), A. Amorim (Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal), M. Baubock (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany [MPE]), J.P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France [IPAG]; ESO, Garching, Germany), H. Bonnet (ESO, Garching, Germany), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany [MPIA]), Y. Clenet (LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universites, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Meudon, France [LESIA])), V. Coude du Foresto (LESIA), P. T. de Zeeuw (Sterrewacht Leiden, Leiden University, Leiden, The Netherlands; MPE), C. Deen (MPE), J. Dexter (MPE), G. Duvert (IPAG), A. Eckart (University of Cologne, Cologne, Germany; Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Germany), F. Eisenhauer (MPE), N.M. Forster Schreiber (MPE), P. Garcia (Universidade do Porto, Porto, Portugal; Universidade de Lisboa Lisboa, Portugal), F. Gao (MPE), E. Gendron (LESIA), R. Genzel (MPE; University of California, Berkeley, California, USA), S. Gillessen (MPE), P. Guajardo (ESO, Santiago, Chile), M. Habibi (MPE), X. Haubois (ESO, Santiago, Chile), Th. Henning (MPIA), S. Hippler (MPIA), M. Horrobin (University of Cologne, Cologne, Germany), A. Huber (MPIA), A. Jimenez Rosales (MPE), L. Jocou (IPAG), P. Kervella (LESIA; MPIA), S. Lacour (LESIA), V. Lapeyrere (LESIA), B. Lazareff (IPAG), J.-B. Le Bouquin (IPAG), P. Lena (LESIA), M. Lippa (MPE), T. Ott (MPE), J. Panduro (MPIA), T. Paumard (LESIA), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LESIA), O. Pfuhl (MPE), P.M. Plewa (MPE), S. Rabien (MPE), G. Rodriguez-Coira (LESIA), G. Rousset (LESIA), A. Sternberg (School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel, Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, USA), O. Straub (LESIA), C. Straubmeier (University of Cologne, Cologne, Germany), E. Sturm (MPE), L.J. Tacconi (MPE), F. Vincent (LESIA), S. von Fellenberg (MPE), I. Waisberg (MPE), F. Widmann (MPE), E. Wieprecht (MPE), E. Wiezorrek (MPE), J. Woillez (ESO, Garching, Germany), S. Yazici (MPE; University of Cologne, Cologne, Germany).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Текст переводил: Павел Головин

Астрономы, использующие Очень Большой Телескоп ESO, обнаружили космический титан, скрывающийся в ранней Вселенной

 


Международная команда астрономов, использующая инструмент VIMOS Очень Большого Телескопа ESO, обнаружила титановую структуру в ранней Вселенной. Этот протосверхскопление галактики, который они прозвали Гиперионом, был представлен новыми измерениями и сложным исследованием архивных данных. Это самая крупная и самая массивная структура, найденная в столь отдаленном времени и на расстоянии - всего 2 миллиарда лет после Большого взрыва.

Команда астрономов во главе с Ольгой Куччиати из Болонского Института Астрофизики (INAF) использовала инструмент VIMOS на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO, чтобы идентифицировать гигантское прото-сверхскопление галактик, образующихся в ранней Вселенной, всего 2,3 миллиарда лет после Большого взрыва. Эта структура, которую исследователи прозвали Гиперионом, является самой крупной и массивной структурой, которая была обнаружена так рано в процессе формирования Вселенной [1]. Огромная масса протосверхскопления , по подсчетам, в миллион раз больше Солнца. Эта титановая масса похожа на массу самых больших структур, наблюдаемых сегодня во Вселенной, но обнаружение такого массивного объекта в ранней Вселенной удивило астрономов.

«Впервые такая большая структура была обнаружена при таком большом красном смещении, чуть более чем через 2 миллиарда лет после Большого взрыва», - пояснила первая авторская исследовательская работа Ольга Куччиати [2]. «Обычно такого рода структуры известны при меньших красных смещениях, что означает, что у Вселенной было гораздо больше времени для развития и создания таких огромных вещей. Было удивительно видеть, что это развивалось, когда Вселенная была относительно молода! »

Гиперион, расположенный в области COSMOS в созвездии Секстанов, был идентифицирован путем анализа огромного количества данных, полученных в результате сверхглубокой съемки VIMOS под руководством Оливье Ле Февра (Университет Экс-Марсель, CNRS, CNES). VIMOS Ultra-Deep Survey предоставляет беспрецедентную трехмерную карту распределения более 10 000 галактик в далекой Вселенной.

Исследователи обнаружили, что Гиперион имеет очень сложную структуру, содержащую, по крайней мере, 7 областей высокой плотности, связанных нитями галактик, и его размер сопоставим с соседними сверхскоплениями, хотя и имеет совершенно другую структуру.

«Сверхскопления ближе к Земле имеют тенденцию к гораздо более концентрированному распределению массы с четкими структурными особенностями», - объясняет Брайан Лемо, астроном из Калифорнийского университета, Дэвис и LAM, и один из руководителей группы, которая стояла за этим результатом. «Но в Гиперионе масса распределена гораздо более равномерно в серии связанных капель, населенных рыхлыми ассоциациями галактик».

Этот контраст, скорее всего, связан с тем фактом, что близлежащие сверхскопления обладали миллиардами лет гравитации, чтобы собирать вещество в более плотные области - процесс, который действует гораздо меньше в гораздо более молодом Гиперионе.

Учитывая его размеры, столь ранние в истории Вселенной, ожидается, что Гиперион превратится в нечто похожее на огромные структуры в локальной вселенной, такие как сверхскопления, составляющие Великую стену Слоана, или сверхскопление Девы, которое содержит нашу собственную галактику, Млечный Путь. «Понимание Гипериона и его сравнения с аналогичными недавними структурами может дать представление о том, как развивалась Вселенная в прошлом и будет развиваться в будущем, и дает нам возможность оспорить некоторые модели формирования сверхскопления», - заключила Куччиати. «Раскрытие этого космического титана помогает раскрыть историю этих крупномасштабных структур».

Заметки

[1] Название «Гиперион» было выбрано в честь Титана из греческой мифологии из-за огромных размеров и массы прото-суперкластера. Источником вдохновения для этой мифологической номенклатуры является ранее обнаруженный протокластер, найденный в Гиперионе и получивший название Колосс. Отдельным областям высокой плотности в Гиперионе были присвоены мифологические имена, такие как Тея, Эос, Селена и Гелиос, последние изображены на древней статуе Колосса Родосского.

Титановая масса Гипериона, в миллион миллиардов раз больше Солнца, в научных обозначениях составляет 1015 солнечных масс.

[2] Свет, достигающий Земли из чрезвычайно далеких галактик, занимал много времени, давая нам окно в прошлое, когда Вселенная была намного моложе. Эта длина волны этого света была расширена расширением Вселенной в течение ее путешествия, эффект, известный как космологическое красное смещение. Более удаленные, более старые объекты имеют соответственно большее красное смещение, что приводит к тому, что астрономы часто используют красное смещение и возраст взаимозаменяемо. Красное смещение Hyperion 2,45 означает, что астрономы наблюдали прото-сверхскопление, так как оно было 2,3 миллиарда лет после Большого взрыва.

Дополнительная информация

Это исследование опубликовано в статье «Потомство Космического Титана: массивный многокомпонентный прото-суперкластер в формировании при z = 2,45 в VUDS», который будет опубликован в журнале Astronomy & Astrophysics.

Команда, стоящая за этим результатом, состояла из О. Куччиати (INAF-OAS Болонья, Италия), Б. С.

 Текст переводил: Матвей Сунцов