Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» помогла сделать новое и совершенно неожиданное открытие — она зафиксировала свет от галактики в ранней Вселенной, который, согласно всем известным нам законам, не должен был попасть на её датчики. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на ранние этапы эволюции звёзд и галактик во Вселенной, что должно оказать критическое влияние на научное понимание этих процессов.


Опубликованная в журнале Nature работа посвящена анализу галактики JADES-GS-z13-1. Этот объект был обнаружен «Уэббом» через 330 млн лет после Большого взрыва. Это было время, когда видимый свет (от первых звёзд и галактик) ещё с трудом распространялся по Вселенной. До появления прозрачной Вселенной с чрезвычайно разреженным молекулярным водородом оставалось ещё около 700 млн лет. Зафиксированный «Уэббом» сигнал от галактики JADES-GS-z13-1 был бы характерен для более позднего периода эволюции Вселенной, и его появление, а также сам факт обнаружения на столь раннем этапе мироздания поставили учёных в тупик.


Речь идёт о фиксации линии Лайман-альфа у галактики JADES-GS-z13-1 — это спектральная линия ультрафиолетового излучения водорода с длиной волны 121,6 нанометра. Она возникает, когда электрон в атоме водорода переходит с первого возбуждённого уровня на основной, испуская фотон. В ранней Вселенной ультрафиолетовые фотоны этой линии поглощались нейтральным водородом, что создавало характерные следы в спектре излучения далёких объектов. Учёные не ожидали увидеть эту линию у галактики, существовавшей через 330 млн лет после Большого взрыва. Она могла быть обнаружена лишь в пузыре прозрачности диаметром 650 тыс. световых лет. Однако «Уэбб» зафиксировал всплеск этого света спустя 13,4 млрд лет! Это стало загадкой для исследователей, у которых пока нет однозначного ответа на этот феномен.


Существует два возможных объяснения наблюдаемого явления. Во-первых, оно может быть следствием чрезвычайной активности чёрной дыры в галактике. Во-вторых, в далёкой галактике может находиться аномально большое количество сверхмассивных звёзд, каждая из которых в 100–300 раз превышает массу Солнца. Однако обе гипотезы пока не имеют достаточных подтверждений, чтобы одна из них могла считаться окончательной. Учёные продолжат наблюдение за этой далёкой галактикой и надеются открыть другие подобные объекты. Это станет неоценимым вкладом в понимание процессов, происходивших в ранней Вселенной, откуда внятные сигналы доходят до нас с большим трудом.

На некоторых снимках прошлого века астронавты миссий «Аполлон» выглядели как шахтёры, вышедшие из забоя — так проявляла себя вездесущая лунная пыль. Она покрывала скафандры и оборудование, проникала в лёгкие людей, что не добавляло им здоровья, а технике — работоспособности. В марте 2025 года NASA впервые испытало на Луне защиту от пыли с помощью электромагнитного поля. Эксперимент проведён на модуле Blue Ghost компании Firefly Aerospace, и он признан успешным.

Командир миссии
Покрытый лунной пылью командир миссии «Аполлон-17» Джин Сернан.
Лунная пыль особенно неприятна тем, что имеет острые грани, которые на Земле стираются под воздействием воды и гравитации. Вдобавок, в условиях отсутствия атмосферы пыль приобретает электростатический заряд и липнет буквально ко всему. Её невозможно просто стряхнуть или стереть — это требует определённых усилий. Поэтому для борьбы с лунной пылью необходимо что-то иное, например защита с использованием электромагнитного поля. Более того, поле должно быть переменным и обладать заданными свойствами, чтобы эффективно удалять прилипшую к поверхности пыль.

Такой экспериментальный электродинамический пылевой щит (EDS) был установлен на модуле Blue Ghost. На крошечные электроды, расположенные под защищаемой от пыли поверхностью, подавался высоковольтный переменный сигнал мощностью 1 кВт с определённой последовательностью сдвига фаз. Это переменное электрическое поле создавало так называемые диэлектрофоретические силы, которые представляют собой неоднородное электрическое поле, генерирующее бегущую волну. Таким образом, поле перемещало пыль по поверхности. Регулируя последовательность фаз, можно было направлять пыль в нужную сторону, словно управляя ею невидимой рукой.


Предложенное решение не содержит движущихся частей, а значит, может работать непрерывно или периодически, удаляя пыль с оптики, солнечных панелей, скафандров, их визоров, радиаторов, иллюминаторов и других поверхностей без износа. Эксперимент доказал, что система функционирует и имеет хорошие перспективы.

Во время одного из наблюдений за окрестностями кратера Езеро марсоход NASA Perseverance стал свидетелем столкновения двух пылевых вихрей. Событие произошло в одном километре от марсохода, когда его камеры зафиксировали столкновение 65-метрового и 5-метрового «пылевых дьяволов», как принято называть такие явления. Меньший из них после этого исчез, а больший растворился в атмосфере планеты примерно через 10 минут.


Пылевые вихри на Марсе считаются одним из наиболее мощных факторов, изменяющих облик планеты. Они возникают, когда нагретый у поверхности Марса воздух поднимается вверх, образуя воронки из захваченной потоком пыли и частиц породы.


Изучение пылевых вихрей проводится не только марсоходами на поверхности Красной планеты — оно также ведётся с орбиты. Собственно, впервые это явление было обнаружено именно орбитальными миссиями. Поведение этих небольших «торнадо» позволяет судить об активности марсианской атмосферы, направлении и силе ветров. Эти данные необходимы для составления прогнозов погоды на планете.


На изображении столкновения пылевых вихрей, полученном камерами Perseverance, можно также заметить несколько других вихрей в отдалении. Это свидетельствует о высокой частоте появления подобных образований. Шутки шутками, но «пылевые дьяволы» вполне могут стать визитной карточкой Марса. По крайней мере, они способны доставить немало проблем будущим колонистам. Высокая радиация на поверхности планеты не располагает к частым прогулкам, а оседающая на оборудование пыль может стать веской причиной покинуть безопасное укрытие для технического обслуживания.

Изучая пылевые вихри уже сейчас, NASA закладывает основы будущей жизнедеятельности на Марсе — а такая информация, безусловно, не будет лишней.

По его данным, возмущения геомагнитного поля составили 5,67 единиц.

«Причиной данной магнитной бури по-прежнему является солнечный ветер, его скорость в пиках приближалась к 800 км/ч, при норме в 350-400 км/ч, а температура превышала 1000000°К!», — разъяснил Леус.
Метеоролог отметил, что эта магнитная буря не будет продолжительной, также не прогнозируется ее усиления.

Ранее сообщалось, что 5, 8, 9, 10, 22 и 24 апреля на Землю могут обрушиться шесть магнитных бурь уровня G1. Возмущения магнитосферы прогнозируются 6 и 7 апреля, с 11 по 14 апреля, а также 21 и 25 числа.

Анализ данных наблюдений телескопа «Хаббл» за Ураном — седьмой планетой Солнечной системы — позволил с высокой точностью определить продолжительность суток на этой планете. Эта информация поможет планировать космические миссии к Урану и организовать наблюдение за ним. Однако наиболее ценной стала разработка методики дистанционного определения продолжительности суток на планетах, включая далёкие экзопланеты, что расширяет возможности для изучения иных миров.


Впервые длительность суток на Уране была определена космическим зондом NASA «Вояджер-2» (Voyager 2) во время пролёта планеты в январе 1986 года. Это было сделано на основе анализа магнитного поля Урана и, как выяснилось позднее, с большой погрешностью. Тем не менее продолжительность суток тогда была установлена: 17 часов 14 минут и 24 секунды. Поскольку эта величина вызывала сомнения, учёные решили повторно проанализировать магнитное поле планеты — уже по данным наблюдений телескопа «Хаббл» за полярными сияниями на Уране.


Исследователи использовали данные из архива «Хаббла» за период с 2011 по 2022 год. Они анализировали перемещения полярных сияний над планетой. Анализ и расчёты показали, что предыдущая оценка продолжительности суток была неточной: погрешность составила 28 секунд. Наиболее точное на сегодняшний день значение продолжительности суток на Уране — 17 часов 14 минут и 52 секунды. Применение аналогичной методики к экзопланетам позволит узнать продолжительность суток на мирах, расположенных за десятки и сотни световых лет от Земли. Это даст больше информации о планетах, куда человечество, возможно, никогда не доберётся.

Группа британских учёных создала самое глубокое изображение Вселенной в дальнем инфракрасном диапазоне, объединив в одном кадре 141 отдельное изображение в каждом из трёх цветовых каналов: синем, зелёном и красном. Это позволило открыть ранее невидимый новый класс тусклых галактик. Если такие «скрытые» галактики распространены повсеместно, это может объяснить целый ряд пока неразрешимых загадок Вселенной.


Вся информация была взята из архива космической обсерватории «Гершель» (Herschel), которую Европейское космическое агентство эксплуатировало с 2009 по 2013 год. Глубокое изображение Вселенной создано на основе калибровочных снимков камеры SPIRE этой обсерватории. Примерно раз в месяц камера, для проверки чувствительности, направлялась на один и тот же участок неба, где, как считалось, почти ничего нет. В результате за четыре года работы обсерватории было сделано 141 изображение в синем (250 мкм), зелёном (350 мкм) и красном (500 мкм) канале. Повторить эксперимент невозможно, поэтому главные открытия, возможно, ещё впереди.

На объединённом изображении проявились 2000 ранее невидимых в этом месте далёких галактик и групп галактик. Они расположились фактически сплошным ковром, сливаясь с фоном в случае самых тусклых объектов. Обнаружение такого количества нового класса слабосветящихся галактик становится ключом к более ясному пониманию эволюции звёзд, галактик и Вселенной. Например, сегодня астрономы не могут объяснить избыток инфракрасного света во Вселенной: энергии регистрируется намного больше, чем наблюдается светящихся объектов. Присутствие глубоко скрытых галактик способно объяснить эту загадку.

Для создания более полной картины мироздания, очевидно, необходимы новые наблюдения и, в частности, новое поколение космических телескопов для дальнего инфракрасного диапазона. Один из таких проектов рассматривается NASA — это обсерватория PRIMA стоимостью около $1 млрд с диаметром зеркала 1,8 м. Однако проект пока не утверждён и может уступить место какой-либо другой, более востребованной программе или инструменту.

Axiom Space, довольно давно сообщившая о планах построить космический дата-центр Orbital Data Center (ODC), поделилась планами на ближайшее будущее. Первые узлы в космосе она намерена построить уже к концу 2025 года, сообщает пресс-служба компании. По данным The Register, стартап также планирует создать собственную космическую станцию и использовать капсулы SpaceX для пилотируемых миссий.

Узлы, которые станут частью оптической лазерной сети Kepler Communications, смогут действовать независимо от наземной инфраструктуры и, наряду с другими «умными» спутниками, способны проводить на борту довольно сложные вычисления и хранить данные. Как обещает Axiom, ODC предоставит безопасную и масштабируемую облачную платформу. Космический ЦОД сможет поддерживать задачи, связанные с ИИ и машинным обучением, работая напрямую со спутниками, их группировками и прочими космическими аппаратами на околоземной орбите.

По словам представителя Axiom, компания работает над ODC с момента тестирования на МКС модуля AWS Snowcone, предназначенного для сбора, хранения и передачи данных, а также их периферийной обработки. С тех пор компания провела серию демонстраций независимых от Земли облачных решений. В скором будущем на МКС планируют отправить устройство AxDCU-1 на базе решений Red Hat.



В 2023 году Axiom Space анонсировала планы демонстрации высокоскоростной оптической межспутниковой связи (OISL) в первом модуле коммерческой космической станции компании. Впрочем, отправка модулей в космос постоянно откладывается. В конце 2024 года Axiom Space изменила планы порядка сборки космической станции. Теперь первым на орбиту должны вывести Payload Power Thermal Module (AxPPTM), следом — жилой модуль для того, чтобы побыстрее избавиться от зависимости от МКС.

Первую серию спутников Kepler для космической оптической связи планируется запустить в IV квартале 2025 года. По данным самой Kepler, Axiom заключила с ней соглашение о размещении полезной нагрузки — своих первых вычислительных модулей — на двух аппаратах Kepler. Узлы ODC будут обеспечены оптической связью со скоростью до 2,5 Гбит/с с группировкой Kepler на низкой околоземной орбите и другими аппаратами, совместимыми со стандартами космической связи SDA Tranche 1.

По мнению экспертов, за последние несколько лет развитие оптической связи в космосе получило большой импульс на фоне значительных инвестиций в отрасль коммерческих структур, Пентагона и NASA. В дальнейшем планируется интегрировать в систему оптической связи новые OISL-решения со скоростями передачи данных от 10 Гбит/с, а также использовать оптические модули для связи будущих узлов ODC с Землёй. Это позволит упростить коммуникации между группировками спутников и наземными станциями связи.

Группа учёных из Университета Нагои (Nagoya University) изучила свыше 7000 массивных звёзд в карликовой галактике Малое Магелланово Облако и пришла к выводу, что наши далёкие потомки не смогут любоваться этим объектом. Эту галактику буквально разрывает на части соседняя с ней более крупная галактика Большое Магелланово Облако.


Обе эти карликовые галактики — спутники нашего Млечного Пути — служат своего рода полигоном для изучения эволюции галактик. До них сравнительно недалеко: 160 тыс. световых лет до Большого Магелланова Облака (БМО) и 200 тыс. световых лет до ММО (Малого Магелланова Облака). Небольшое расстояние позволяет наблюдать даже отдельные звёзды в каждой из них, что даёт богатую почву для проверки космологических гипотез. В частности, эти галактики во многом напоминают первые галактики во Вселенной, а это — ключ к пониманию эволюции мироздания на самых ранних этапах, до которых пока невозможно заглянуть напрямую.

Картированием звёзд в галактиках ММО и БМО занималась астрометрическая космическая обсерватория «Гайя», которая уже завершила свою работу. Данные «Гайи» ещё не полностью обработаны: впереди два релиза — четвёртый в 2026 году и пятый, финальный, в 2030-м. Японские учёные использовали третью редакцию наблюдений «Гайи», опубликованную в 2022 году.

«Гайя» была способна определять вектор направления движения звезды. Благодаря этой информации японские исследователи создали трёхмерную карту 7426 звёзд с массой свыше восьми солнечных в Малом Магеллановом Облаке. Выяснилось, что звёзды движутся разнонаправленно, а не синхронно вокруг центра галактики, как того следовало ожидать. Это позволило предположить, что соседняя более крупная галактика — Большое Магелланово Облако — своим гравитационным воздействием буквально разрывает меньшую соседку на части. По всей видимости, со временем (хотя и не в ближайшем будущем) меньшая галактика прекратит своё существование как самостоятельный объект.


Что стало более ценным открытием для проделанной работы, некоторые из изученных звёзд в ММО вовсе не вращались. Это, в свою очередь, не вовлекало в движение и окружающее их облако газа. Такие наблюдаемые процессы противоречат устоявшимся представлениям об эволюции звёзд и вносят серьёзные погрешности в расчёты — например, при оценке массы галактик.

Также исследование даёт ценную информацию о том, как взаимодействуют и эволюционируют галактики, особенно в ранние эпохи Вселенной. Большое Магелланово Облако, схожее по структуре с первичными галактиками, служит ключом к пониманию процессов формирования звёздных систем. Наблюдение за движением звёзд в Большом и Малом Магеллановых Облаках помогает учёным связать формирование звёзд с динамикой галактик, что потенциально может изменить наше представление о Вселенной.

Астрономы ищут ответы на загадки мироздания в глубинах Вселенной, но часть важных разгадок может скрываться совсем рядом — в центре нашей галактики, Млечного Пути. Там явно происходит нечто до конца не объяснённое, а это — прямой путь к открытию неизведанного. Свою версию происходящего представили исследователи из Великобритании, которые готовы помочь в поиске тёмной материи.

Центр Млечного Пути, снятый инфракрасной камерой космического телескопа «Спитцер». Источник изображения: NASA
Центр Млечного Пути, снятый инфракрасной камерой космического телескопа «Спитцер». Источник изображения: NASA
В ядре Млечного Пути — в так называемой Центральной молекулярной зоне (ЦМЗ) шириной от 650 до 1000 световых лет — давно зафиксированы два явления, которые до сих пор не получили полного объяснения. Во-первых, там наблюдается повышенная скорость ионизации молекулярного водорода, которого в центре галактики в избытке. Во-вторых, вся область ЦМЗ светится в рентгеновском диапазоне с энергией излучения 511 кэВ.

Обычно ионизацию — потерю атомом водорода электрона — объясняют вспышками сверхновых, космическими лучами и активностью сверхмассивной чёрной дыры. Но «цифры не сходятся»: область ионизируется необъяснимо быстро, как будто там есть некий скрытый источник.

Что касается рентгеновского излучения с энергией 511 кэВ — это энергия покоя электрона. Обычно излучение с такой энергией возникает после аннигиляции электрона и его античастицы — позитрона. В результате возникают два гамма-фотона, каждый с энергией 511 кэВ. Эта линия также равномерно фиксируется во всей области ЦМЗ. Первое и второе явления нельзя напрямую связать, но можно выдвинуть гипотезу, которая объясняет оба.

Учёные из Королевского колледжа Лондона (King's College London) провели моделирование, в котором допустили существование лёгкой формы тёмной материи. Модель не противоречит популярным космологическим гипотезам и объясняет наблюдаемые явления в центре Млечного Пути.

Экспериментально обнаружить тёмную материю в земных лабораториях сложно или невозможно — просто в силу фундаментальных свойств этой гипотетической частицы, которая лишена электромагнитного взаимодействия. Но наблюдение следов таких частиц в природе, в частности в центре Млечного Пути, могло бы приблизить нас к их открытию.

Такие частицы тёмной материи могут взаимодействовать со своими античастицами. В работе рассматривалось, что произойдёт, если эти лёгкие частицы тёмной материи столкнутся со своими античастицами в центре галактики и аннигилируют, образуя электроны и позитроны.

В плотном газе ЦМЗ эти низкоэнергетические частицы быстро теряли бы энергию и эффективно ионизировали бы окружающие молекулы водорода, выбивая из них электроны. Поскольку эта область очень плотная, частицы не могут распространяться далеко. Вместо этого они отдают большую часть своей энергии локально, что хорошо соответствует наблюдаемому профилю ионизации. Детальное моделирование показало, что предложенный механизм может объяснить как высокую скорость ионизации, так и линии излучения 511 кэВ.

В исследовании было показано, что прогнозируемый профиль ионизации, вызванной тёмной материей, удивительно ровный по всей центральной части Млечного Пути. Это важно, поскольку наблюдаемая ионизация действительно распределена относительно равномерно.

Точечные источники, такие как чёрная дыра в центре галактики или космические лучи от сверхновых, не могут объяснить подобного распределения. Но его может объяснить равномерно распределённое гало из тёмной материи. Полученные результаты позволяют предположить, что центр Млечного Пути может дать новые сведения о фундаментальной природе тёмной материи.