Бездна знаний

Фото Андромеды, опубликованное в рамках съезда. Фото NASA/Hubble

Бездна знаний

Съезд Американского астрономического общества удивил массой открытий

С 9 по 12 января 2012 года в Остине, штат Техас, проходил 219-й съезд Американского астрономического общества - событие масштабное и интересное не только для самих астрономов. Пройти мимо таких интересных вещей, как открытие новых татуинов и составление карты темной материи, было бы настоящим преступлением. В связи с этим "Лента.ру" предлагает обзор всего самого интересного, о чем говорили на 219-м съезде.

9 января. Темная материя

Карта темной материи. Изображение с сайта space.com

В первый же рабочий день съезда, 9 января, ученые объявили, что им удалось составить самую полную из имеющихся на настоящий момент карту темной материи. Несмотря на то, что эта карта покрывает менее 0,06 процента небесной сферы (при глубине охвата в 6 миллиардов световых лет), она является важным подтверждением использованной методики, которую можно будет применить для создания более крупных карт.

В рамках работы две группы ученых независимо друг от друга изучали четыре небесных региона по данным Слоановского цифрового обзора неба. Темную материю они искали по искажениям света удаленных галактик - несмотря на то, что темная материя не участвует в электромагнитном взаимодействии, гравитационное воздействие ее крупных скоплений способно влиять на свет. Анализируя это влияние, ученые и составили карту. Примечательно, что у двух групп получились почти одинаковые результаты, что, по их словам, указывает на корректность метода.

10 января. Галактические скопления

Одними из главных героев этого дня конференции были скопления галактик. Так, ученые обнаружили, что скопление ACT-CL J0102-4915, известное также как Эль Гордо (El Gordo, что переводится как "толстяк"), является на самом деле двумя скоплениями, "пойманными" астрономами в процессе столкновения. Скопления располагаются на расстоянии 7 миллиардов световых лет от Земли, и их суммарная масса достигает двух квадриллионов (2 x 10¹⁵) солнечных.

Эль Гордо. Изображение с сайта space.com

Изначально Эль Гордо был обнаружен во время анализа реликтового излучения по так называемому эффекту Сюняева-Зельдовича, суть которого состоит в следующем - реликтовые фотоны взаимодействуют с горячим газом в массивных скоплениях, что сказывается на спектре реликтового излучения. Примечательно, что, смоделировав столкновение скоплений на компьютере, ученые пришли к выводу, что формирование таких гигантов, как Эль Гордо, является все-таки большой редкостью.

Еще одно открытие было сделано при помощи "Хаббла", которому удалось найти самое удаленное протоскопление Borg 58. Объект назвали так из-за того, что по своим размерам оно не дотягивает до более близких (и, следовательно, современных) гигантов - в его состав входит всего пять галактик, в то время как, например, в скопление Вертиго, центр которого располагается в нескольких десятках миллионов световых лет от Земли, - от 1,5 до 2 тысяч галактик. Ученые отмечают, что обнаруженные галактики находятся на пути слияния в одну большую (вероятно, эллиптическую) галактику.

Отдельно в этот день отметились разработчики космических приборов. Группа инженеров из Лаборатории реактивного движения активно рекламировала астрономам, собравшимся на съезд, новый проект FINESSE (Fast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer - Аппарат для быстрого исследования экзопланет методом инфракрасной спектроскопии). Этот проект нацелен исключительно на изучение атмосфер экзопланет, которые в последнее время открываются в поистине промышленных масштабах благодаря работе аппарата COROT и "Кеплера" (о его достижениях речь пойдет чуть ниже). Стоимость миссии, которая в сентябре 2011 года попала в список перспективных проектов NASA, не будет превосходить 200 миллионов долларов.

11 января. Экзопланеты

Планетарная система KOI-961 глазами художника. Иллюстрация NASA/JPL-Caltech

Первый результат, о котором пойдет речь, имеет отношение скорее к фундаментальной физике, чем непосредственно к астрономии. Исследователи проанализировали излучение удаленной на 7 миллиардов световых лет гамма-вспышки GRB 090510A, чтобы определить масштабы квантовых возмущений пространства (если таковые имеются). Дело в том, что, согласно некоторым теориям, пространство-время непрерывно только на больших масштабах. Когда же речь идет о длинах порядка 10^-35 метра (планковская длина - много меньше диаметра атома водорода), пространство распадается на отдельные частицы, то есть квантуется.

От GRB 090510A телескопам удалось зарегистрировать пару фотонов с энергиями 25 гигаэлектронвольт и 1,5 гигаэлектронвольта, которые пришли с разницей всего 0,00136 секунды. Предполагая, что фотоны были выпущены одновременно, ученые смогли оценить размеры, на которых пространство-время должно начинать проявлять квантовые эффекты - дело в том, что фотоны с высокой энергией имеют меньшую длину волны, поэтому с большей вероятностью взаимодействуют с квантовыми "колдобинами". В результате оказалось, что эффекты не проявляются вплоть до длин, много меньше планковской. Единственный недостаток новой работы - вероятность того, что фотоны испущены одновременно, составляет примерно 0,99, что на самом деле для физиков недостаточно.

Главным героем дня, однако, стали экзопланеты. Так, астрономы объявили, что им удалось обнаружить самые маленькие из известных на настоящий момент, причем сразу три штуки. Экзопланеты нашли вокруг звезды KOI-961, расположенной на расстоянии 130 световых лет от Земли в созвездии Лебедя. Найденные объекты имеют радиусы 0,78, 0,73 и 0,57 земных соответственно. Для сравнения, радиус Марса - 0,53 земных, поэтому третья планета сравнима с Красной планетой.

Татуины. Изображение с сайта space.com

Небольшие размеры планет говорят о том, что они, скорее всего, имеют каменистый состав. Они располагаются близко к своему светилу - их периоды обращения составляют от 0,5 до 2 земных дней. Предыдущий рекорд был установлен в начале декабря 2011 года. Тогда появились сообщения о том, что ученые нашли в системе Kepler-20 планету меньше Земли, с радиусом 0,87 земных.

В этот же день ученые объявили о том, что им удалось найти пару татуинов - такое прозвище получили планеты, которые вращаются вокруг двойных звезд, в честь одноименной планеты из "Звездных войн" с двумя солнцами. Первая такая планета была обнаружена совсем недавно - об открытии стало известно в сентябре 2011 года из статьи в Science. Тогда планету, удаленную от Земли на 200 световых лет, обнаружили по данным телескопа "Кеплер", который с 2009 года непрерывно наблюдает за более чем 150 тысячами звезд, расположенными на небе между созвездиями Лебедя и Лиры.

Новое открытие, как и два предыдущих, было сделано благодаря этому же телескопу. Обнаруженные планеты получили названия Kepler-34b и Kepler-35b. Они вращаются вокруг двойных звезд (Kepler-34 и Kepler-35 соответственно), расположенных на расстояниях 4,9 тысячи световых лет и 5,4 тысячи световых лет от Земли. Планеты относятся к классу газовых гигантов, сравнимых по массе с Сатурном.

Примечательно, что обе планеты имеют длительные периоды обращения - 289 и 131 день соответственно. Обнаружение планет с такими средними годами и было основной задачей "Кеплера" - до запуска этого аппарат ученым удавалось обнаруживать планеты либо с очень большим периодом, либо, наоборот, с очень маленьким. Это связано с особенностями применяющихся методов обнаружения экзопланет (подробно об этом "Лента.ру" уже писала).

Сатурн на стероидах. Иллюстрация авторов исследования

Наконец последнюю интересную новость в этот день преподнесли авторы статьи, опубликованной в Nature, согласно которой в Млечном Пути может быть до 160 миллиардов экзопланет. Вывод был сделан на основе статистического исследования.

12 января. Последний день

В последний день главным событием стало обнаружение Сатурна на стероидах. Так ученые обозвали объект, обнаруженный вокруг звезды 1SWASP J140747.93-394542.6, расположенной на расстоянии почти 500 световых лет от Земли. В 2007 году ученые зарегистрировали неожиданное затмение звезды. Кривая яркости продемонстрировала, что затмение было крайне необычным. В частности, у кривой был обнаружен не один большой провал, а несколько последовательных и более мелких.

Теперь ученым удалось объяснить причины особенностей - они определили, что вокруг звезды вращается массивный объект, снабженный кольцами. Точную массу объекта определить не удалось, но ученые полагают, что это либо очень тяжелый газовый гигант, либо легкий коричневый карлик. Колец у объекта четыре, и они получили имена "Рочестер", "Сазерленд", "Кампанас" и "Тололо", по расположению исследовательских центров.