Новый взгляд на барионную материю и гравитацию в космологическом масштабе
Согласно оценкам ученых, на темную материю и темную энергию вместе приходится 95 процентов от всего гравитационного материала Вселенной, в то время как на барионную, или «нормальную» материю приходятся лишь оставшиеся 5 процентов. читать дальше
Однако на протяжении десятилетий ученые не могут разыскать примерно половину от предполагаемого количества барионной материи. Теперь, используя новый метод, команда астрономов показала, что эта «недостающая» барионная материя наполняет пространство между галактиками в форме горячего газа низкой плотности. Этот же метод дает новый инструмент для подтверждения того, что гравитационное притяжение между галактиками согласуется с Общей теорией относительности.
Разрабатывая этот метод, исследователи анализировали сдвиги полос спектра к красному краю, обусловленные удалением галактик от нас. Во Вселенной свет приближающихся к нам объектов смещается к синему краю спектра, а удаляющихся от нас объектов – к красному краю.
Суть нового метода состоит в изучении красных смещений большого количества галактик без перевода их в единицы расстояния. В своей первой работе команда показывает, что такие карты чувствительны к гравитационному притяжению между галактиками в космологических масштабах. Во второй статье та же команда сравнивает эти карты с наблюдениями реликтового излучения Вселенной, создавая первую подробную карту распределения барионной материи в течение 90 процентов времени существования нашего мира.
«Большая часть обычной материи является невидимой для нас, поскольку она недостаточно горячая, чтобы излучать энергию. Однако, используя карты красного смещения галактик, мы нашли, что вся эта материя наполняет пространство между ними», - объясняет Жонас Чавес-Монтеро (Jonás Chaves-Montero), исследователь из Международного центра физики Доностии, Испания, и главный автор новой работы.
Наконец в своей третьей научной статье исследователи также использовали карты красного смещения галактик для изучения природы гравитации. «В отличие от предыдущих подходов, наш новый метод не базируется на переводе красных смещений в космические расстояния, а потому является устойчивым по отношению к шумам и «загрязнению» данных. Благодаря этому, мы можем констатировать с высокой достоверностью, что наши наблюдения согласуются с эйнштейновской теорией гравитации», - сказал Карлос Хернандес-Монтеагудо (Carlos Hernández-Monteagudo) из Канарского астрофизического института, который является первым автором этой третьей публикации команды.
Этот план, состоящий из двух дней, включает в себя работу с манипулятором, дистанционное зондирование, поездку на 3047 день и дальнейшее дистанционное зондирование на 3048 день. Чтобы продолжить сбор образцов для анализа химического состава и текстуры породы, когда мы пересекаем это пространство, APXS выполнит короткий анализ на части коренной породы под названием «Daglan» до того, как камера MAHLI сделает 3 фотоснимка (включая стерео с 5-сантиметрового расстояния) одной и той же цели.
Сегодня мы сосредоточимся на планировании работы инструмента ChemCam, помогая выбрать и уточнить цели для пассивных наблюдений за двумя типами коренных пород - «Siorac en Perigord» и «Siorac de Riberac», а также создание фото мозаики 10x3 RMI удаленного обнажения сульфатсодержащей породы. Камера Mastcam выполнит многоспектральное наблюдение за целью «Cornille», границей между двумя типами пород. Mastcam также получит фото стерео мозаику обнажений на юге, которые мы планируем посетить в ближайшее время, чтобы обеспечить контекст для будущих наблюдений.
Правая камера Mastcam также будет фиксировать цель «Ajat», ближайший камень, который виден недалеко от марсохода. Затем камера Navcam начнет поиск пылевых дьяволов и облаков.
После всего этого марсоход поедет на юго-восток и получит изображения из своего нового местоположения, чтобы подготовиться к контактной науке в следующие дни. Наконец, MARDI сделает еще один снимок в сумерках, прежде чем марсоход остановится на ночь.
«Двухмегатонный» астероид Апофис на 100 лет исключён из списка опасных для Земли
Впервые обнаруженный 19 июня 2004 года астероид 99942 Апофис (Apophis) до последнего времени считался потенциально опасным для Земли. Это космическое тело длиной 340 метров и массой около 61 млн тонн в один из пролётов могло столкнуться с нашей планетой. Удар был бы сродни взрыву двухмегатонной бомбы, поэтому за Апофисом следили с момента обнаружения. Новые данные позволили исключить этот астероид из списка опасных для Земли минимум на сто лет. читать дальше
В очередной раз Апофис пролетел мимо Земли 5 марта этого года на удалении около 17 млн км. Каждый новый пролёт позволял лучше и лучше определять траекторию объекта. В этот раз за астероидом следил радар в Голдстоуне (Калифорния) и 100-метровый радиотелескоп обсерватории Гринбэнк (Западная Виргиния). Отправленный радаром сигнал отразился от астероида и был пойман радиотелескопом. Измерение позволило уточнить траекторию движения Апофиса и с достаточной точностью рассчитать дистанцию сближения с Землёй в будущие проходы: в 2029, 2038 и 2068 годах.
Уточнённые данные показывают, что в этом столетии все последующие проходы Апофиса рядом с Землёй будут с нулевой вероятностью столкновения. Например, 13 апреля 2029 года астероид пройдёт на удалении 32 тыс. км от Земли, что уже точно выяснено. Угрожающего разброса и неопределённости в расчётах больше нет, и астероид исключён из каталога опасных для Земли объектов.
Крупные сгустки в мантии Земли могут являться остатками протопланеты Тейи
Команда исследователей из Университета штата Аризона, США, предполагает, что крупные сгустки материала, расположенные в мантии Земли – так называемые области с низкой скоростью сдвига, (low-shear velocity provinces, или LLSVP) – могут представлять собой остатки Тейи, гипотетической протопланеты, которая могла в древности врезаться в Землю и участвовать в формировании Луны.
Многие астрономы полагают, что Луна образовалась в результате столкновения иной планеты (ныне называемой Тейей) с ранней Землей. При этом осколки Земли, Тейи или обоих этих тел, выброшенные в космос в результате столкновения, в конечном счете коалесцировали и образовали Луну. Относительно оставшейся части Тейи мнения ученых расходятся. В этом новом исследовании команда под руководством К. Юаня (Q. Yuan) предполагает, что большая часть мантии Тейи в конечном счете оказалась в форме включения в материале мантии Земли, и теперь мы наблюдаем этот чужеродный для нашей планеты материал как LLSVP-области – одну область под частью африканского континента, а другую – под Тихим океаном.
Ученые исследуют природу LLSVP-областей на протяжении многих лет – их существование было подтверждено сейсмическими данными. Когда сейсмические волны проходят через LLSVP-область, они замедляются, что свидетельствует о более высокой плотности материала этих областей, по сравнению с остальным материалом мантии планеты. LLSVP-области имеют очень большой размер и расположены на краю внешнего ядра. Команда замечает, что если плотность мантии Тейи была выше, чем плотность мантии Земли, то материал Тейи, попав в мантию нашей планеты, в конечном счете должен был погрузиться к ядру.
Исследователи отмечают, что сама идея того, что LLSVP-области могут являться результатом коалесценции сгустков материала мантии Тейи внутри мантии нашей планеты, не является новой и уже высказывалась ранее другими исследователями, однако проведенный в настоящей работе анализ является наиболее подробной проверкой этой гипотезы на настоящее время.
НАСА в минувший четверг успешно провело ключевые статические испытания своей печально известной ракеты-носителя Space Launch System – и это стало большой победой для агентства, которое планирует возвращение на Луну.
В ходе этого второго по счету огневого испытания были совместно включены все четыре двигателя марки РС-25 ракеты в 16:40 по местному времени (20:40 GMT) на протяжении 8 минут, выдав при этом максимальную мощность в 7,1 миллиона Ньютонов.
«Эти аплодисменты лучше всего передают те чувства, которые сейчас испытывает команда», - сказал Билл Врубель, ответственный за проведение испытаний, в ходе онлайн-трансляции в тот момент, когда в диспетчерской раздались громкие аплодисменты.
НАСА планирует отправить на Луну первую женщину в 2024 г., а также построить лунную орбитальную станцию, прежде чем в конечном счете предпринять пилотируемую экспедицию на Марс.
Эти успешные испытания стали большим облегчением для агентства, после того как предыдущие запланированные испытания этой основной ступени ракеты, высота которой составляет 65 метров, в январе были отменены.
«У нас возникли определенные трудности», - сказал Том Витмайер, заместитель администратора НАСА по разработке систем для исследований космоса.
«И я горжусь тем, что в конечном счете команда со всеми этими трудностями методично справилась».
В ходе этих испытаний, завершившихся в четверг, были собраны данные по работе двигателей основной ступени при регулировании их мощности вверх и вниз, а также изменении ориентации.
Топливные резервуары ракеты были наполнены 2,6 миллионами литров жидкого водорода и жидкого кислорода, при сжигании которых в небо выбрасывалась мощная струя водяного пара.
Теперь инженерам предстоит проанализировать эти данные и сделать вывод о том, будет ли данная ступень ракеты восстановлена и доставлена по воде на борту баржи в Космический центр Кеннеди, расположенный в штате Флорида, США.
Программа SLS изначально предполагала запуск ракеты уже в 2016 г., однако из-за многочисленных задержек и превышений бюджета ракета до сих пор остается не до конца готовой к старту.
Заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) Игорь Митрофанов поделился новой информацией о масштабной российской программе по исследованию Венеры. читать дальше
Недавно, напомним, стало известно, что в России началось финансирование миссии «Венера-Д» по изучению второй планеты Солнечной системы с её орбиты и поверхности. В рамках этого сложного проекта в конце текущего десятилетия планируется запуск аппарата, содержащего орбитальный и посадочный модули.
Как теперь сообщается, в ходе миссии учёные рассчитывают проанализировать содержание основных породообразующих элементов грунта Венеры. «Чтобы провести такое исследование, мы включим в состав нашего посадочного аппарата импульсный нейтронный генератор», — приводит .... слова господина Митрофанова.
Прибор облучит поверхность планеты импульсами нейтронов, которые будут взаимодействовать с ядрами элементов грунта, формируя гамма-лучи. Их анализ позволит определить присутствие и концентрации различных веществ в венерианском грунте.
Предполагается, что состав пород будет определён на глубине в несколько сантиметров. Правда, разработка импульсного нейтронного генератора ещё не началась — специалисты ожидают выделения необходимых средств.
Добавим, что российская программа по исследованию Венеры будет включать три фазы. Первая — это упомянутая станция «Венера-Д», которая отправится в космос не ранее 2029 года. Ещё через два–три года будет запущен второй зонд, а к середине 2030-х годов — третий аппарат.
Расположенная на расстоянии примерно 5000 световых лет от Земли в направлении созвездия Лебедь, туманность Абель 78 представляет собой планетарную туманность необычного типа.
После сжигания всего термоядерного "топлива" в ядрах звезды массой примерно от 0,8 до 8 масс Солнца коллапсируют с формированием плотных и горячих остатков, называемых белыми карликами. По мере развития этого процесса умирающая звезда отбрасывает внешние оболочки материала, в результате чего происходит образование газопылевого облака сложной формы, известного как планетарная туманность. Это явление не является экстремально редким, и астрофотографы часто запечатлевают прекрасные и замысловатые формы планетарных туманностей. Однако лишь немногие из этих объектов, такие как Абель 78, являются результатом "повторного зажигания" звезды.
Хотя в ядре этой звезды прекратилось горение водорода и гелия, термоядерный разгон на поверхности приводит к выбрасыванию материала в космос с высокой скоростью. Этот выброшенный материал возмущает и расталкивает материал "старой" туманности, в результате чего происходит формирование филаментов и образование туманности неправильной формы вокруг центральной звезды, наблюдаемой на данном снимке, на котором объединены данные, собранные при помощи камеры Wide Field Camera 3 телескопа Hubble, а также обсерваторий Panoramic Survey Telescope и Rapid Response System.
Моделирование сверхновых позволяет прогнозировать форму их остатков
Астрономы теперь лучше подготовлены к интерпретации наблюдений остатков сверхновых, благодаря компьютерному моделированию этих высокоэнергетических событий, выполненному астрофизиками научного института RIKEN, Япония.
В этом новом исследовании, проведенном группой под руководством Джилса Ферранда (Gilles Ferrand) из Лаборатории астрофизики Большого взрыва института RIKEN, были разработаны трехмерные компьютерные модели, которые воссоздают взрывы сверхновых. Эти симуляции включают два этапа: на первом этапе моделируется сам взрыв сверхновой, в то время как на втором этапе – этапе прогнозирования формы остатков сверхновых – в качестве входных данных используются результаты первого этапа моделирования. «Нашей целью является изучение влияния различных условий взрыва на формирование остатков сверхновых», - объяснил Ферранд.
Последние усовершенствования предложенных командой моделей касаются двух аспектов взрывов сверхновых типа Ia: характера возникновения вспышки внутри белого карлика и характера распространения ее внутри звезды. Вспышка может возникнуть внутри белого карлика либо лишь в нескольких местах, либо во многих местах одновременно. Последующее горение при этом может протекать как дефлаграция – турбулентное пламя, которое распространяется с дозвуковой скоростью – или может включать дефлаграцию, сопровождаемую сверхзвуковой детонацией.
Комбинируя эти возможности в различных вариантах, исследователи построили четыре типовых модели остатков сверхновой. «Каждая модель отличается своими особыми свойствами», - сказал Ферранд. Например, в случае сверхновых с малым количеством точек возникновения вспышки и дефлаграционным распространением горения формируются остатки, имеющие симметричную оболочку, которая смещена относительно центра взрыва. В то же время сценарий, включающий малое количество точек возникновения вспышки и детонацию, дает на выходе остатки, в которых одна половина внешней оболочки является в два раза более плотной, по сравнению с другой ее половиной. Остатки, образовавшиеся в результате дефлаграционного горения, также неожиданно продемонстрировали «швы» из более плотного материала.
Эти результаты показывают, что лучшим временем для наблюдения влияния вспышки сверхновой на форму ее остатков является период от 100 до 300 лет после взрыва. Это влияние дольше прослеживается в случае сверхновых с меньшим количеством точек возникновения вспышки, однако почти все остатки сверхновых приобретали форму, близкую к сферической, по истечении 500 лет. Полученные Феррандом и его группой результаты помогут астрономам более корректно интерпретировать наблюдения остатков сверхновых.
Международная команда обнаружила четыре новых экзопланеты класса «горячих юпитеров» в рамках обзора неба Next Generation Transit Survey (NGTS). Эти вновь открытые внесолнечные планеты по размеру по крайней мере на 10 процентов больше Юпитера, однако являются менее массивными, по сравнению с крупнейшей планетой Солнечной системы.
В этом новом исследовании группа под руководством Розанны Г. Тибрук (Rosanna H. Tilbrook) из Университета Лестера, Соединенное Королевство, сообщает об обнаружении четырех объектов класса горячих юпитеров – планет с характеристиками, близкими к характеристикам крупнейшего газового гиганта Солнечной системы, но обращающихся вокруг родительской звезды с периодами менее 10 суток. Обнаружение было проведено с использованием решетки из 12 независимо установленных 20-сантиметровых ньютоновских телескопов, расположенных в Паранальской обсерватории, Чили.
Эти вновь открытые планеты получили обозначения NGTS-15b, 16b, 17b и 18b. Все четыре планеты являются короткопериодическими и обращаются вокруг различных звезд спектрального класса G.
Наименьший размер в четверке, 1,1 диаметра Солнца, имеет планета NGTS-15b. Она на 25 процентов массивнее Юпитера и обращается вокруг родительской звезды с периодом 3,27 суток. Равновесная температура на планете составляет 1146 Кельвинов. Система звезды NGTS-15 располагается на расстоянии 2600 световых лет от Земли.
Самая крупная (1,3 диаметра Солнца) планета NGTS-16b из этого квартета имеет массу всего лишь в 0,67 массы Юпитера. Период движения этой планеты по орбите вокруг родительской звезды составляет 4,84 суток, а равновесная температура – на уровне 1177 Кельвинов. Эта планетная система удалена от нас на расстояние в 2900 световых лет.
Самая массивная планета, NGTS-17b, имеет массу порядка 0,764 массы Юпитера при диаметре в 1,24 диаметра пятой от Солнца планеты Солнечной системы. Планета совершает один оборот вокруг родительской звезды в течение 3,24 суток, а звезда удалена от Земли на расстояние в 3400 световых лет.
Внесолнечная планета NGTS-18b является наименее массивной из планет, описанных в работе. Ее масса составляет 0,41 массы Юпитера, однако она при этом на 21 процент крупнее Юпитера. Один оборот вокруг звезды планета NGTS-18b совершает в течение 3,05 суток, а равновесная температура на ней составляет 1381 Кельвин. Звезда находится на расстоянии 3600 световых лет от Земли.
Ближайшее к нам скопление звезд разрушается, встретив сгусток темной материи
Данные, полученные при помощи спутника Gaia («Гея») Европейского космического агентства (ЕКА), содержат заманчивые свидетельства того, что ближайшее к Солнцу скопление звезд может разрушаться под действием массивной, но невидимой структуры из нашей Галактики.
Если данная гипотеза подтвердится, это может стать доказательством существования давно предполагаемой популяции «субгало темной материи». Эти невидимые облака частиц, предположительно, являются остатками материала, участвовавшего в формировании Млечного пути, и они теперь рассеяны по всей Галактике, формируя невидимые структуры, которые обнаруживаются по мощному гравитационному влиянию, оказываемому ими на любые объекты, подошедшие достаточно близко.
В новой работе группа под руководством Терезы Ержабковой (Tereza Jerabkova) из ЕКА пришла к такому выводу, изучая структур и движение ближайшего к Солнцу рассеянного скопления звезд Гиады, расположенного на расстоянии всего лишь 153 световых года от нашей звезды и легко наблюдаемого как из северного, так и из южного полушарий в форме буквы V, слагаемой яркими звездами близ «головы» созвездия Тельца. Кроме этих хорошо заметных ярких звезд ученые нашли при помощи телескопов еще примерно сотню более тусклых звезд, ограниченных областью космического пространства диаметром около 60 световых лет.
Скопления звезд теряют звезды естественным образом при движении по галактике из-за того, что в результате внутренних гравитационных взаимодействий на периферии скоплении появляются звезды, имеющие достаточно высокую скорость, чтобы покинуть скопление и попасть затем в зону влияния гравитации иных галактических структур, под действием которой они навсегда оставляют родительское скопление. Поэтому при движении скопления звезд по галактике перед скоплением и за ним наблюдаются два шлейфа из звезд, называемых «приливными хвостами».
Однако приливные хвосты скопления Гиады оказались весьма необычными, выяснили Ержабкова и ее группа. Ученый недосчиталась значительного количества звезд в этих весьма протяженных образованиях – и согласно предложенной ею гипотезе, такая потеря звезд может быть связана с недавним столкновением скопления Гиады с невидимой, но массивной структурой, под свойства которой хорошо подходит гипотетическая структура из темной материи, известная как субгало. Масса этого сгустка темной материи, согласно модели Ержабковой, должна была составлять около 10 миллионов масс Солнца – при этом в окрестностях орбиты скопления Гиады не обнаруживается настолько массивных газовых облаков, что является подтверждением гипотезы субгало темной материи, отмечают исследователи в своей статье.
–>
Ваша реклама может быть здесь... пишите на телегу @VOPROS24
Часовой пояс GMT +3, время: 17:52.
Весь материал, представленный на сайте взят из доступных источников или прислан посетителями сайта. Любая информация представленная здесь, может использоваться только в ознакомительных целях. Входя на сайт вы автоматически соглашаетесь с данными условиями. Ни администрация сайта, ни хостинг-провайдер, ни любые другие лица не могут нести отвественности за использование материалов. Сайт не предоставляет электронные версии произведений и ПО. Все права на публикуемые аудио, видео, графические и текстовые материалы принадлежат их владельцам. Если Вы являетесь автором материала или обладателем авторских прав на него и против его использования на сайте, пожалуйста свяжитесь с нами.