Аппарат TESS взмыл в вечернее небо на борту ракеты Falcon компании SpaceX и направился к орбите, которая простирается почти до самой Луны.

Этот спутник под названием Transiting Exoplanet Survey Satellite, или TESS, будет сканировать почти всё небо целиком на протяжении как минимум двух лет, наблюдая ближайшие к нам, яркие звезды в попытке найти и идентифицировать планеты на орбитах вокруг этих звезд. В рамках миссии будут проведены наблюдения сотен тысяч звезд, и ученые ожидают обнаружить тысячи экзопланет – планет, расположенных за пределами нашей Солнечной системы.

Выбор для наблюдений при помощи миссии TESS именно близлежащих, а не далеких звезд не случаен, поскольку для перспективных с точки зрения возможной обитаемости планет, расположенных в системах близких к нам звезд, могут быть проведены дальнейшие наблюдения атмосфер при помощи мощных обсерваторий, таких как строящийся в настоящее время космический телескоп James Webb. Для сравнения, стоимость проекта TESS составляет всего лишь 337 миллионов USD, в то время как стоимость самого грандиозного космического проекта этого десятилетия, космического телескопа James Webb, в настоящее время приближается к 9 миллиардам американских долларов.

Члены научной и инженерной команды миссии TESS с глубоким удовлетворением наблюдали спокойный и плавный полет ракеты Falcon в ясном небе, а должностные лица НАСА тем временем сообщили о том, что теперь космическое агентство может полностью переключиться на предстоящий запуск новой марсианской миссии, посадочного аппарата Insight, намеченный на 5 мая.

Инженеры компании SpaceX также получили свою долю удовлетворения от этого запуска, поскольку им вновь удалось успешно посадить первую ступень своей ракеты-носителя Falcon 9 после старта на плавучую платформу для дальнейшего повторного использования.

Один из авторов исследования профессор Австралийского национального университета (Australian National University, ANU) Мэттью Коллес (Matthew Colless) сказал, что звезды в молодой галактике движутся упорядоченно вокруг диска галактики, словно автомобили по гоночному кругу.

«Все галактики выглядят как сплющенные сферы, однако с возрастом звезды в них начинают двигаться все более и более свободно во всех направлениях», - рассказал Коллес.

Для определения формы галактики исследователи измеряли параметры движения звезд при помощи инструмента под названием SAMI, установленного на Англо-австралийском телескопе, расположенном в обсерватории Сайдинг-Спринг ANU.

Исследователи изучили в общей сложности 843 галактики всех типов, причем масса наиболее массивных из изученных галактик превосходила массу наименее массивных галактик в десятки и сотни раз.

Ученым уже давно известно, что форма и возраст галактики тесно связаны в случае «экстремальных» галактик, то есть в случае очень плоских и, напротив, почти идеально сферических галактик. Однако в этой новой работе впервые показано наличие такой связи для галактик всех типов, не только для экстремальных экземпляров – для всех форм, возрастов и масс галактик, указывают авторы статьи.

В настоящее время эта научная команда продолжает осуществлять поиск простых соотношений между параметрами галактик, подобных соотношению возраст-масса, которые позволили бы в удобной форме описать богатое разнообразие известных нам сегодня галактик. Большим подспорьем в этом научном труде станет новый инструмент под названием Hector Англо-австралийской обсерватории, который придет на смену инструменту SAMI и сможет наблюдать до 100 галактик одновременно.

Вся материя во Вселенной находится в форме «нормальной» материи или постоянно ускользающей от наших наблюдений невидимой «темной материи», отношение между которыми составляет примерно 1 к 6 соответственно.

Однако, к своему удивлению, исследователи, изучающие близлежащие галактики в последние годы обнаружили, что галактики содержат в три раза меньше нормальной материи, по сравнению с ожидаемым, при этом наша собственная галактика Млечный путь содержит меньше половины от ожидаемого для нее количества нормальной материи.

В поисках этой недостающей нормальной материи команда исследователей под руководством Янтао Ли (Jiangtao Li) из Мичиганского университета, США, обратила внимание на область горячего газа вокруг галактики, называемую галактическим гало. Ученые решили проверить количество материи, содержащейся в этих загадочных структурах, плохо доступных наблюдениям. Наблюдения горячих сферических гало галактик ранее уже проводились, однако эти области являются настолько тусклыми, что их подробное наблюдение представляет большую проблему – рентгеновское излучение материи гало смешивается с рентгеновским фоном других источников, расположенных вокруг и позади галактики. Часто ученые наблюдают лишь небольшую часть гало, прилегающую к диску галактики, и экстраполируют полученные цифры на весь объем гало – однако это приводит к значительному снижению точности измерений.

В своей работе Янтао и его команда нашли изящное решение этой проблемы – они проанализировали шесть похожих по параметрам галактик, и «усреднили» параметры их гало, что позволило им повысить толщину доступного измерениям слоя гало в три раза. Однако проанализировав состав этого слоя, исследователи пришли к выводу, что нормальной материи в нем все равно слишком мало – примерно трех четвертей ожидаемого количества материала ученые всё же недосчитались. Объяснение этого факта согласно команде Янтао может состоять либо в том, что недостающая материя находится либо в такой газовой фазе, которая плохо доступна для наблюдений, либо в области пространства, которая недоступна для имеющихся в нашем арсенале средств наблюдения или слабо излучает в рентгеновском диапазоне

Международная команда астрономов, включающая исследователей из Аделаидского университета, Австралия, составила каталог из более чем 70 источников высокоэнергетических гамма-лучей, включающий 16 прежде неизвестных источников, в рамках обзора нашей галактики Млечный путь при помощи гамма-телескопов.

Используя комплекс гамма-телескопов под названием High Energy Stereoscopic System (HESS), расположенный в Намибии, исследователи проводили обзор Млечного пути в гамма-диапазоне на протяжении последних 15 лет.

Эти результаты были опубликованы в 14 научных работах, с которыми можно ознакомиться в специальном выпуске журнала Astronomy and Astrophysics, и включают подробное описание одного особенно интересного источника гамма-излучения.

«Этот источник гамма-излучения был обнаружен в направлении необычного скопления звезд, в котором находится одна из наиболее массивных и высокоэнергетических молодых звезд Млечного пути, яркая голубая переменная звезда под названием LBV1806-20», - говорит адъюнкт-профессор Аделаидского университета Гэвин Роуэлл (Gavin Rowell), руководитель австралийского научного представительства в проекте HESS.

«В этом скоплении звезд также находится нейтронная звезда редкого типа, с экстремально мощным магнитным полем, известная как магнетар, однако мы считаем, что гамма-излучение источника связано не с магнетаром, а именно с голубой переменной звездой».

«Если излучение этого источника исходит со стороны этой яркой голубой звезды, то в нашей работе мы впервые установили связь между гамма-источником и настолько массивной звездой. Другие гамма-источники, наблюдаемые в этом высокоэнергетическом диапазоне, как правило, связаны с пульсарами или остатками сверхновых. Поэтому, возможно, мы открыли первый в своем роде гамма-источник совершенно нового класса».

Команда проекта HESS включает ученых из Германии, Франции, Соединенного Королевства, Намибии, Южной Африки, Ирландии, Армении, Польши, Австралии, Нидерландов, Австрии и Швеции.

Обычно СМЧД располагается в центре массивной галактики. Однако иногда СМЧД могут двигаться по родительской галактике, оставаясь далеко от ее центра, в таких областях как звездное гало, почти сферическая область, содержащая звезды и газ, которая окружает основную часть галактики.

Астрономы считают, что это явление может происходить в результате столкновений между галактиками в расширяющейся Вселенной. Меньшая по размерам галактика присоединится к более крупной, основной галактике и оставит свою сверхмассивную черную дыру на широкой орбите вокруг центра объединенной галактики.

В новом исследовании ученые из Йельского и Вашингтонского университетов, Парижского астрофизического института и Университетского колледжа Лондона во главе с Майклом Треммелом (Michael Tremmel) прогнозируют, что в галактиках массой как у Млечного пути должны содержать по несколько СМЧД. Команда использовала новую компьютерную модель Romulus для прогнозирования динамики СМЧД в галактиках с более высокой точностью, по сравнению со всеми предыдущими аналогичными программами. Согласно команде подход одной из этих СМЧД достаточно близко к нашей Солнечной системе, чтобы поглотить ее, ожидается примерно один раз в 100 миллиардов лет - что в 10 раз больше возраста Вселенной.

Астрономы, изучающие движение галактик и особенности реликтового излучения, в последнем столетии пришли к выводу о том, что большая часть материи во Вселенной является невидимой. Примерно 84 процента материи космоса представляет собой темную материю, большая часть которой сосредоточена в гало, окружающих галактики. Она получила название «темная материя», поскольку не излучает свет, однако этим ее таинственность не исчерпывается – темная материя также не состоит из атомов или их компонентов, таких как электроны и протоны.

Одна из версий происхождения темной материи связывает ее с первичными черными дырами, гипотетическими объектами, возникшими в ранней Вселенной в результате стремительно развивающихся процессов, таких как космическая инфляция или прямой коллапс первичного газа. В новой работе астрономы во главе с Киронгом Чжу (Qirong Zhu) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, попытались проверить эту гипотезу, используя в качестве критерия проверки распределение плотности в гало галактик. Согласно команде Чжу, в том случае если гало галактик состоят из первичных черных дыр, распределение плотности в них будет отличаться от распределения плотности в гало галактик, состоящих из экзотических частиц.

Исследователи считают, что в качестве объектов таких наблюдений следует выбирать тусклые карликовые галактик, поскольку для них эти эффекты изменения распределения плотности будут выражены в наибольшей степени. Чжу и его команда в своей работе провели сеанс компьютерного моделирования, чтобы проверить, могут ли карликовые галактики помочь обнаружить присутствие первичных черных дыр – и пришли к утвердительному выводу. Согласно авторам взаимодействия между звездами и первичными черными дырами гало галактик могут слегка изменить распределение звезд в них.

До настоящего времени астрономы уже большое число раз наблюдали крупные вспышки, разражающиеся на холодных карликах. Такой интерес к этим вспышкам связан с тем, что карлики спектрального класса М и сверххолодные звезды могут демонстрировать высокие уровни магнитной активности. Изучение таких вспышек позволяет глубже понять свойства магнитного динамо и недр звезд; поэтому исследователи заинтересованы в обнаружении новых случаев проявления такой активности звезд.

Недавно группа астрономов, возглавляемая Роми Родригесом Мартинесом (Romy Rodriguez Martinez) из Университета штата Огайо, США, открыла такую вспышку на карлике спектрального класса М. Эти находки базируются на наблюдениях, проведенных в феврале 2018 г. в рамках обзора неба All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN).

Как обозначено в работе, инструменты обзора неба ASAS-SN хорошо подходят для обнаружения вспышек белого света. Этот обзор ежедневно ведет наблюдения всего неба целиком и позволяет астрономам обнаруживать высокоэнергетические вспышки на холодных карликах. При помощи этой программы уже было открыто множество звездных вспышек, включая две мощные вспышки на карликах спектральных классов M8 и L1.

Звезда, описанная в этой работе, имеет абсолютную величину 11,4 и располагается на расстоянии примерно 7200 световых лет от нас.

Изменение звездной величины этой вспышки в видимом диапазоне достигло 9,8 во время ее наблюдений командой Мартинеса. Согласно исследователям, это свидетельствует о том, что вспышка наблюдалась вблизи своего максимума, поскольку в остальных фазах развития вспышки такого резкого изменения яркости обычно не наблюдается.