Январь подарил много интересных открытий в области астрономии: это и окружение галактики Андромеды, и новые системы экзопланет, и неожиданный шторм на Уране. «Газета.Ru» представляет обзор самых значимых открытий в астрономии за последний месяц.
В стиле SKA
В Архиве продолжает выходить серия статей, посвященных будущим наблюдениям с помощью системы радиотелескопов SKA (Square Kilometre Array), которая будет состоять из 3 тыс. тарелок диаметром 15 м общей площадью 1 млн кв. м (или 1 кв. км). Данная работа открывает серию материалов, посвященных исследованию нейтронных звезд. SKA не только увеличит раз в десять количество известных объектов этого типа, но и позволит лучше изучить те, которые мы уже знаем.
Также ожидается, что среди новых обнаруженных нейтронных звезд будут всякие «диковинные звери», которые позволят получить более полные ответы на новые вопросы.
В частности, мы гораздо лучше будем понимать, с какими параметрами рождаются нейтронные звезды и когда выключаются пульсары; как меняются магнитные поля и периоды этих источников; какова взаимосвязь между разными типами нейтронных звезд и т.д. и т.п.
Тему продолжает статья, где обсуждается, как мы продвинемся в понимании уравнения состояния нейтронных звезд благодаря SKA. Радиопульсарам отдельно посвящена другая работа. Проверке теорий гравитации с помощью радиопульсаров — arxiv:1501.00058. Пульсарам в шаровых скоплениях — arxiv:1501.00086. Магнитосферам пульсаров — http://arxiv.org/abs/1501.00126. Изучению гравитационных волн по пульсарному таймингу — arxiv:1501.00127, а пульсарам в центре Галактики — arxiv:1501.00281.
Еще одна статья является введением к серии работ по космологическим задачам проекта SKA.
Стоит сказать, что именно космология — основная тематика SKA. Вторая очередь должна будет дать обзор 1 млрд галактик (первая — 100 млн), что позволит вывести обзоры крупномасштабной структуры на новый уровень.
Стоит обратить внимание на работу, где речь идет об исследованиях самых больших (в том числе и больше горизонта) масштабов. Тут уже первая очередь SKA даст много нового (особенно вместе с Euclid и LSST, которые будут работать в то же время). А также на статью, в которой обсуждаются перспективы непосредственной регистрации расширения Вселенной (дрейфа красного смещения) на SKA. Оценки говорят, что вторая очередь сможет за 12 лет обнаружить дрифт. А за 50 лет работы мы получим данные по темпу расширения вплоть до z=1 с точностью до нескольких процентов.
Миллионы спектров
Слоановский цифровой обзор неба (SDSS) продолжает всех радовать. Проект был начат в 1998 году, и вот закончилась уже стадия SDSS-III. Для нее данные собирались в 2008–2014 годах с использованием нового оборудования. DR12 добавляет множество спектров галактик и квазаров из обзора BOSS. Всего же за время работы в рамках SDSS («Газета.Ru» рассказывала о проекте несколько лет назад) пронаблюдали треть неба и получили спектры 5 млн галактик и других объектов.
Fermi жил, Fermi жив, Fermi будет жить
Представлен третий каталог источников гамма-телескопа Ферми. В него вошло более 3 тыс. объектов, из которых треть не отождествлена.
Российское открытие
Многие наверняка видели новые красивые-красивые гиперпупермногопиксельные снимки Туманности Андромеды.
Изображение почти половины галактики Андромеды (M31), полученное на телескопе «Хаббл» в начале 2015 годаНо это будет поинтереснее.
Проанализировав данные Fermi за пять с лишним лет, три автора, среди которых два имеют российскую аффилиацию, обнаружили гамма-гало у нашей соседки. Светимость гало — 1038–1039 эрг в секунду. Это говорит о том, что газовое гало вкупе с заметным магнитным полем тянется у М31 вплоть до расстояний 40 килопарсек.
Уран заштормило, хотя не сезон
Обнаружено очень странное явление. Считается, что Уран — планета, наиболее чувствительная к сезонным вариациям.
А тут вдруг выявлены штормы (включая рекордный) не в сезон!
Авторы резюмируют, что мы плохо понимаем динамику атмосфер внешних планет. А потому надо туда лететь и разбираться на месте. Тем более что Уран едва ли не самая плохо исследованная планета Солнечной системы.
Привет от экзопланет
А). Авторы этой статьи изучили дюжину кеплеровских планетных кандидатов. Все это должны быть небольшие планетки в зонах обитаемости.
Проверка показала, что 11 из 12 — очень хорошие кандидаты.
Все, действительно, попадают в зоны обитаемости (некоторые, правда, вращаются вокруг красных карликов). Девять достаточно малы, чтобы быть каменными. Авторы замечают, что с точки зрения размера и потока звездного излучения KOI-3284.01 и KOI-4742.01 — это самые похожие на Землю планеты (но повторим: все-таки надо их тщательнее изучить; к сожалению, допплеровский сигнал от них должен быть слишком мал для столь слабых звезд, так что в ближайшее время оценить массу по радиальной скорости звезды не получится).
Б). Представлен полный анализ 17 кварталов данных Кеплера (от начала научной работы до поломки второго гироскопа). Выявлено свыше 20 тыс. кандидатов в планеты среди более чем 12 тыс. звезд. Разумеется, какие-то не подтвердятся. Тем не менее это самая большая однородная выборка на сегодняшний день. Есть новые мелкие планеты в зонах обитаемости (см. стр. 18 в статье).
100 страниц не должны пугать. Собственно текст статьи — это менее 18 страниц. Далее — рисунки и таблицы.
В). Анализируя кривую блеска звезды 1SWASP J140747.93-394542.6, авторы обнаружили серию затмений.
Моделирование показало, что все можно объяснить, если у звезды есть темный спутник (или планета?) с системой гигантских колец.
Их 37, и простираются они вплоть до 0,6 а.е. В кольцах есть большие щели, которые, как полагают авторы, создаются спутниками планеты. Масса колец — примерно около массы Земли. Спутник тоже должен быть тяжелым — лишь немного легче Земли. Звезда молодая (16 млн лет), и авторы полагают, что система еще эволюционирует. То есть спутники выстраивают систему колец в околопланетном диске.
Г). Кеплер-444 — очень интересная система, о которой написано в статье. Во-первых, это рекордно близкая кеплеровская многопланетная система (35 пк, т.е. чуть больше 100 световых лет). Во-вторых, там аж пять планет. В-третьих, все они меньше Земли. В-четвертых, это древняя система (но не из гало) возрастом 10–12 млрд лет.
И это еще не все.
Звезда входит в иерархическую тройную систему. На некотором удалении от нее с орбитальным периодом 430 лет вращается пара из двух крохотных красных карликов. Все три звезды могли попасть в нашу Галактику в результате поглощения карликовой галактики, т.к. система входит в т.н. поток Арктура (хотя, скорее всего, этот поток не состоит из звезд поглощенного спутника, а возник в результате
динамических процессов, возможно связанных взаимодействием со спутником).
Плохо, что все пять планет находятся очень близко от своей звезды: самая далекая на расстоянии менее 0,1 а.е. А зона обитаемости там заканчивается на 0,47 а.е. даже в самом оптимистичном случае. Соответственно, планеты делают оборот вокруг звезды менее чем за десять дней.
Но кто знает, что там в этой системе «болтается» подальше от звезды!
Ведь не все планеты обязаны быть транзитными.
Д). Данные «Кеплера» обрабатывают постепенно. После окончательной обработки первых двух лет было представлено 2842 планеты. Теперь, по данным трех лет, их 3697. То есть традиционно http://arxiv.org/abs/1501.07286 добавилось чуть меньше тысячи. Среди них много мелких планет, и много планет в зонах обитаемости.
Космоса черные дыры
А). У квазара PG 1302-102 обнаружена четкая периодичность с периодом около пяти лет (это наблюдаемый период, из-за красного смещения он больше, чем собственно период вращения, который составляет около четырех лет). Авторы полагают, что это орбитальный период пары сверхмассивных черных дыр. Расстояние должно быть менее парсека.
Б). Здесь авторы изучают распределение энергии в спектре и другие свойства кандидата в блазары, находящегося на красном смещении 5.18. Анализ показал, что масса черной дыры в нем должна быть около 11 млрд солнечных.
Это дважды странно.
Во-первых, это просто много для такого красного смещения (от начала расширения прошло всего лишь 1,135 млрд лет), трудно вырастить такого монстра за столь короткое время. Во-вторых, чтобы образовался блазар, как правило, нужна быстро вращающаяся черная дыра. А они растут медленнее (таков режим аккреции).
См. также статью, где ученые рапортуют о двух кандидатах в черные дыры с массами 100 млн солнечных на z=6.
Автор — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ МГУ), выпускает регулярные обзоры препринтов на сайте ArXiv.org более десяти лет.