НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

Лебедь А засияла мистическим светом

Когда астрономы направили массив телескопов Very Large Array на хорошо изученную галактику Cygnus A (Лебедь А), они с удивлением обнаружили яркий новый объект вблизи ядра галактики. Взрыв сверхновой или вторая сверхмассивная черная дыра?

Впервые за последние два десятилетия в известной галактике, группа астрономов обнаружила, что рядом с ядром галактики появился новый яркий объект. Объект, заключили ученые, является либо очень редким типом взрыва сверхновой, либо, скорее, вспышкой второй сверхмассивной черной дыры, близкой к орбите первичной центральной сверхмассивной черной дыры галактики.

Астрономы наблюдали Лебедь А, широко известную и часто изучаемую галактику, обнаруженную радиоастрономическим пионером Гротом Ребером в 1939 году. Радиосообщение было сопоставлено с изображением видимого света в 1951 году, а галактика, в около 800 миллионах световых лет от Земли, была ранним объектом исследования VLA после завершения его строительства в начале 1980-х годов. Подробные снимки из VLA, опубликованные в 1984 году, дали значительные результаты в понимании учеными сверхбыстрых «струй» субатомных частиц, выведенных в межгалактическое пространство гравитационной энергией сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик.

Дэниел Перли из Научно-исследовательского института астрофизики Ливерпульского Университета имени Джона Мурса, ведущий автор статьи опубликованной в журнале Astrophysical Journal, сказал:

«Этот новый объект может многое рассказать нам об истории этой галактики».

Рик Перли из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) добавил:

«Изображения с массива телескопов VLA галактики Лебедя А 1980-х годов ознаменовали состояние наблюдательных способностей в то время. Из-за этого мы не смотрели на галактику до 1996 года, когда новая электроника VLA предоставила новый диапазон радиочастот для наших наблюдений».

Новый объект не появлялся на сделанных тогда изображениях.

Тем не менее, обновление VLA, которое было завершено в 2012 году, сделало его гораздо более мощным телескопом, поэтому мы хотели взглянуть на Лебедь А, используя новые возможности телескопов.

Радио изображения VLA центральной области Cygnus A, наложенные на изображение космического телескопа Хаббла, с 1989 по 2015 год.

Дэниел и Рик Перли вместе с Вивеком Даваном и Крисом Карилли, оба из NRAO, начали новые наблюдения в 2015 году и продолжили их в 2016 году. Рик Перли:

«К нашему удивлению, мы обнаружили заметную новую особенность вблизи ядра галактики, которая не появлялась ни в одном из опубликованных ранее изображений. Она достаточно яркая, чтобы мы могли видеть ее на предыдущих снимках, если бы ничего не изменилось. Это означает, что она должна была появиться где-то между 1996 и настоящим временем».

Так что же это за объект? По наблюдаемым характеристикам астрономы пришли к выводу, что это должен быть взрыв сверхновой или вспышка из второй сверхмассивной черной дыры вблизи центра галактики. Хотя они продолжат следить за поведением объекта в будущем, они указывают, что объект слишком долго оставался слишком ярким, чтобы соответствовать любому известному типу сверхновой.

«Из-за этой необычайной яркости мы считаем маловероятным вспышку сверхновой».

Хотя новый объект определенно отделен от центральной сверхмассивной черной дыры Лебедя А, примерно на 1500 световых лет, он обладает многими характеристиками сверхмассивной черной дыры, которая быстро питается окружающим материалом.

«Мы думаем, что нашли вторую сверхмассивную черную дыру в этой галактике, что указывает на то, что она слилась с другой галактикой в астрономически недавнем прошлом. «Эти две черные дыра были бы одной из ближайших пар сверхмассивных черных дыр, когда-либо обнаруженных, и вероятно, сами сольются в будущем».

Астрономы предположили, что вторая черная дыра стала видимой для VLA в последние годы, потому что она столкнулась с новым источником материала для поглощения. Этот материал, по их словам, мог быть либо газом, разрушенным слиянием галактик, либо звездой, которая проходила достаточно близко к вторичной черной дыре, чтобы быть измельченной ее мощной гравитацией

нравится(2)не нравится(0)

Какое расстояние между нами и сверхновой можно считать безопасным?

И сколько потенциально взрывоопасных звезд расположено на небезопасном расстоянии?

Сверхновая — невероятный по масштабу взрыв звезды — и почти за пределами человеческого воображения. Если бы наше Солнце взорвалось как сверхновая, то получившаяся ударная волна, вероятно, не уничтожила бы всю Землю, но сторона Земли, обращенная к Солнцу, исчезла бы. Ученые считают, что температура планеты в целом увеличилась бы примерно в 15 раз. Более того, Земля не останется на орбите.

Внезапное уменьшение массы Солнца может освободить планету и отправить блуждать в космос. Ясно, что расстояние до Солнца — 8 световых минут — не безопасно. К счастью, наше Солнце не является звездой, которой суждено взорваться как сверхновая. Но другие звезды, вне нашей солнечной системы, могут. Какое ближайшее безопасное расстояние? Научная литература показывает от 50 до 100 световых лет как самое близкое безопасное расстояние между Землей и сверхновой.

Изображение остатка сверхновой 1987А, видимое на оптических длинах волн, снимок Космического телескопа «Хаббл»

Что произойдет, если сверхновая взорвется вблизи Земли? Давайте рассмотрим взрыв звезды, кроме нашего Солнца, но все еще на небезопасном расстоянии. Скажем, сверхновая звезда находится на расстоянии 30 световых лет. Доктор Марк Рид, старший астроном из Гарвард — Смитсоновского центра астрофизики, говорит:

«… если бы была сверхновая, которая находилась примерно в 30 световых годах от нас, это привело бы к сильным воздействиям на Землю, возможно, массовым вымираниям. Рентгеновские лучи и более энергичные гамма-лучи от сверхновой могут разрушить озоновый слой, который защищает нас от солнечных ультрафиолетовых лучей. Он также мог ионизировать азот и кислород в атмосфере, приводя к образованию больших количеств смога подобной закиси азота в атмосфере».

Более того, если бы сверхновая взорвалась в 30 световых годах от нас, особенно пострадали бы фитопланктон и рифовые сообщества. Такое событие сильно истощает базу пищевой цепи океана.

Предположим, что взрыв был немного более далеким. Взрыв близлежащей звезды может оставить Землю, ее поверхность и океанскую жизнь относительно нетронутыми. Но любой относительно близкий взрыв все равно «облил» бы нас гамма-лучами и другими частицами высокой энергии. Это излучение может вызвать мутации в земной жизни. Кроме того, излучение ближайшей сверхновой могло изменить наш климат.

Известно, что сверхновая не вспыхивала на таком близком расстоянии в известной истории человечества. Самая последняя сверхновая, видимая глазу, была сверхновая 1987A, в 1987 году. Она находилась примерно в 168 000 световых годах от нас. До этого последняя вспышка, видимая глазу, была зарегистрирована Иоганном Кеплером в 1604 году. Приблизительно в 20 000 световых годах она светила более ярко, чем любая звезда в ночном небе. Этот взрыв было видно даже при дневном свете! Насколько нам известно, это не вызвало заметных последствий.

Сколько потенциальных сверхновых расположено ближе к нам, чем расстояние от 50 до 100 световых лет? Ответ зависит от вида сверхновой. Сверхновая типа II — стареющая массивная звезда, которая разрушается. Не существует звезд, достаточно массивных, чтобы сделать это в пределах 50 световых лет от Земли.

Но есть и сверхновые I типа — вызванные схлопыванием небольшой бледной звезды белого карлика. Эти звезды тусклы и их трудно обнаружить, поэтому мы не можем быть уверены, сколько их вокруг. Вероятно, несколько сотен из этих звезд находятся в пределах 50 световых лет.

Относительные размеры IK Pegasi A (слева), B (низ, центр) и Солнца (справа).

Звезда IK Pegasi B является ближайшим кандидатом на роль прообраза сверхновой. Это часть бинарной звездной системы, расположенная примерно в 150 световых годах от нашего Солнца и солнечной системы.

Главная звезда в системе — IK Pegasi A — является обычной звездой главной последовательности, мало чем отличающейся от нашего Солнца. Потенциальная сверхновая I типа — другая звезда — IK Pegasi B — массивный белый карлик, который чрезвычайно мал и плотен. Когда звезда А начнет эволюционировать в красного гиганта, ожидается, что она вырастет до радиуса, где столкнется с белым карликом или он начнет тянуть вещество из расширенной газовой оболочки А. Когда звезда В станет достаточно массивной, она может взорваться, как сверхновая.

Что относительно Бетельгейзе? Другой звездой, часто упоминаемой в истории сверхновых звезд, является Бетельгейзе, одна из самых ярких звезд в нашем небе, часть знаменитого созвездия Ориона. Бетельгейзе — звезда сверхгигант. Она по своей сути очень яркая.

Однако такой блеск имеет свою цену. Бетельгейзе — одна из самых известных звезд на небе, потому что она когда-нибудь взорвется. Огромная энергия Бетельгейзе требует, чтобы топливо было израсходовано быстро (условно говоря), и на самом деле Бетельгейзе уже подходит к концу своей жизни. Когда-нибудь скоро (с астрономической точки зрения) у нее закончится топливо, а затем произойдет впечатляющий взрыв сверхновой звезды типа II. Когда это произойдет, Бетельгейзе станет ярче на несколько недель или месяцев, возможно, такой же яркой, как полная Луна и будет видима средь бела дня.

Когда это произойдет? Наверное, не в нашей жизни, но никто не знает это точно. Это может быть завтра или через миллион лет в будущем. Когда это произойдет, все на Земле будут свидетелями впечатляющего события в ночном небе, но земная жизнь не пострадает. Это потому, что Бетельгейзе находится в 430 световых годах от нас.

Как часто вспыхивают сверхновые в нашей галактике? Никто не знает. Ученые предположили, что высокоэнергетическое излучение сверхновых уже вызвало мутации у земных видов, может быть, даже у людей.

Согласно одной из оценок, в окрестностях Земли каждые 15 миллионов лет может быть одно опасное событие сверхновой. Другие ученые говорят, что в среднем взрыв сверхновой происходит в течение 10 парсеков (33 световых года) от Земли каждые 240 миллионов лет. Итак, вы видите, что мы действительно не знаем. Но вы можете сравнить эти цифры с несколькими миллионами лет — то время, когда люди считаются существующими на планете, — и четыре с половиной миллиарда лет для самого возраста Земли.

И, если вы это сделаете, вы увидите, что сверхновая обязательно взорвется около Земли — но, вероятно, не в обозримом будущем человечества.

нравится(1)не нравится(0)

Астрономы засекли гамма-всплеск по мощности сопоставимый с взрывом сверхновой

gamma-vsplesk

Ученые из Университета штата Пенсильвания смогли выявить одну очень примечательную особенность. Они обнаружили, что таинственные «космические свисты» также известные как быстрые радио всплески могут сопровождать серьезные взрывные процессы, а в некоторых случаях может быть выпущено в миллиард раз больше гамма-излучения, чем это происходит в радиодиапазоне, что по мощности своей может конкурировать с такими звездными катаклизмами, как сверхновые.

Быстрые радио всплески, впервые были обнаружены в 2007 году, а в последующие годы, радиоастрономы обнаружили несколько десятков подобных событий. Несмотря на то, что они длятся миллисекунды на любой одной частоте, расстояние их от Земли и большое количество промежуточной плазмы задерживают их прибытие на более низкие частоты, что позволяет сигналу распространиться на секунды или более, — это и приводит к характерному «свисту» на диапазоне типичного радиоприемника.

«Это открытие позволяет изменить существующую картину быстрых радио всплесков, некоторые из которых, по-видимому, проявляются и как свист и как взрыв», — пояснил Дерек Фокс профессор астрономии и астрофизики. «Радио свисток можно обнаружить с помощью наземных радиотелескопов, в то время как гамма-взрыв может быть пойман только высокоэнергетическими спутниками,  такими как зонд NASA под названием Swift. Скорость и расстояние быстрых радио всплесков свидетельствуют о том, что чем бы они ни были, они представляют собой относительно распространенное явление, происходящее где-то во Вселенной c частотой больше, чем в 2000 раз в день».

bystrye-radio-vspleski

Обнаружение «взрыва» гамма-излучения от быстрого радио всплеска 131104, первого не-радио аналога любого всплеска, стало возможным благодаря спутнику Swift, который наблюдал именно ту часть неба, где произошел быстрый радио всплеск 131104. Так же в виде взрыва это событие наблюдал и радиотелескоп в обсерватории в Parkes в Австралии.

«Swift ведет постоянное наблюдение за небосводом в поиске всплесков врентгеновском и гамма-излучении», — сообщил Нил Герелс, главный исследователь миссии и начальник лаборатории физики астрофизики в Центре управления полетами NASA. «Но обнаружение этой вспышки от одного из загадочных и быстрых радио всплесков действительно потрясающее событие».

«Несмотря на то, что теоретики предполагали, что всплеск может сопровождаться гамма-лучами, гамма-излучение, которое мы видим из 131104 удивительно длительное и яркое», — поделился впечатлениями  Фокс. «Продолжительность этого гамма-излучения составляет от двух до шести минут, что во много раз превышает длительность миллисекунд радиоизлучения. При этом гамма-излучение от всплеска 131104 затмевает его радиоизлучение более чем в миллиард раз».

нравится(1)не нравится(0)