Исследователи провели анализ данных о гамма-излучении пульсара, полученных телескопом в течение десятилетия. Астрономам пришлось учитывать сторонние источники гамма-излучения, в том числе рассеянный свет, порождаемый столкновением космических лучей с межзвездными газовыми облаками. Оказалось, что нейтронная звезда порождает гало с энергией 10 миллиардов электронвольт, занимающее видимую область на небе в 20 градусов (сравнимо с размерами Большого ковша).

Гало порождается частицами низкой энергии, которые уходят от пульсара и испускают гамма-излучение. Это соответствует результатам наблюдения гамма-обсерватории HAWC в Мексике, когда было обнаружена более высокоэнергетическая часть гало (5−50 триллионов электронвольт). Пульсар Геминга может отвечать за 20 процентов позитронов (античастиц электронов), обнаруженных вблизи Земли.

Пульсар Геминга расположен в 800 световых годах от Земли, что делает его самым близким к Солнечной системе пульсаром. Он был обнаружен еще в 1972 году и является самым ярким объектом такого рода в гамма-лучах.

«Мы обнаружили, что дисковые галактики могут быть представлены универсальным соотношением. В частности, в этом исследовании мы проанализировали так называемые галактики низкой поверхностной яркости, представляющие собой особый класс галактик с вращающимся диском, которые называются так по той причине, что имеют низкую поверхностную яркость», - сказал Киара ди Паоло (Chiara di Paolo), астрофизик из международного института SISSA и главный автор нового исследования.

Исследователи проанализировали скорость вращения звезд и газа галактик и пришли к выводу, что эти параметры в случае LSB галактик являются в высокой степени однородными. Эти результаты позволяют объединить и подтвердить несколько отдельных догадок о присутствии и поведении темной материи, давая новые версии взаимодействия между темной и видимой материей.

Она где-то рядом, но мы не можем наблюдать ее. Считается, что темная материя составляет около 90 процентов массы Вселенной; ее гравитационное влияние на космические объекты поддается измерению, однако наблюдать саму темную материю мы не можем – она не излучает света и не взаимодействует с ним.

Косвенно обнаружить темную материю можно, анализируя кривые вращения галактик – зависимости скорости вращения звезд вокруг центра галактики от расстояния до этого центра. Наблюдаемые изменения скорости звезд связаны с гравитационным взаимодействием между звездами и компонентом темной материи. В частности, анализ кривых вращений галактик может быть проведен индивидуально или для групп галактик, имеющих близкие свойства, согласно методу универсальных кривых вращения (URC).

Солнечный зонд НАСА Parker («Паркер») предназначен, в первую очередь, для наблюдений Солнца, однако маршрут зонда пролегает рядом с Венерой – и оказалось, что наблюдения этой второй по счету планеты от Солнца могут иметь не меньшую ценность для ученых.

Зонд Parker был запущен в космос в августе 2018 г. с основной миссией, предполагающей пролеты мимо Солнца на протяжении 7 лет, в результате которых могут быть получены данные, позволяющие разрешить самые глубокие тайны нашей звезды. Однако для выполнения этих пролетов аппарату требуется двигаться по тщательно выверенной траектории, включающей 7 пролетов мимо «зловещего близнеца» Земли – Венеры. И исследователи, изучающие Венеру, специальной миссии к которой НАСА не отправляло, начиная с середины 1990-х гг., не преминули воспользоваться представившейся возможностью.

Исследователи во главе с Шеннон Карри (Shannon Curry), специалистом по физике планет из Калифорнийского университета в Беркли, США, будут изучать данные, собранные при помощи зонда Parker в ходе его второго по счету пролета мимо Венеры, который состоялся вчера, 26 декабря, в 18:14 GMT.

Конечно, инструменты этого зонда предназначены, в первую очередь, для изучения Солнца, а не планет, однако, если их правильно использовать, то можно получить ценные сведения о плазме в окрестностях Венеры. Команду Карри особенно интересует структура, называемая ударной волной, которая формируется на границе между зоной влияния солнечного ветра и непосредственными окрестностями планеты. Изучение этой структуры может дать ученым новые ключи к пониманию процессов постепенной потери Венерой атмосферы в космос, пояснили Карри и ее коллеги.

Еще более результативными в плане получения информации о механизмах потери Венерой атмосферы могут стать два последующих пролета зонда Parker мимо этой раскаленной планеты, которые состоятся соответственно в июле 2020 г. и феврале 2021 г. В ходе этих двух пролетов космический аппарат будет проходить прямиком через «хвост» Венеры, представляющий собой истекающую в космос атмосферу.

О таком "эффекте обзора" сообщают многие космонавты: "Облетев Землю в корабле-спутнике, я увидел, как прекрасна наша планета. Люди, будем хранить и приумножать эту красоту, а не разрушать ее", - сказал после полета Гагарин. А астронавт Apollo 14 Эдгар Митчелл заявил, что стоило бы "взять политиков за шкирку и зашвырнуть на Луну", чтобы те увидели это зрелище и также глубоко прочувствовали уникальность и красоту мира, судьба которого зависит от них.

Возможно, для этого не понадобится никуда никого швырять: ученые работают над системой, которая позволит воссоздать "эффект обзора" прямо на Земле, в виртуальной реальности. К испытаниям такой системы готовится команда ученых из Университета Миссури. "Между людьми сохраняются разделение, поляризация и непонимание, - сказал глава группы психологов Стивен Пратшер (Steven Pratscher). - Мы хотели бы воспроизвести "эффект обзора", чтобы повлиять на это".

Для отработки новой системы планируется набрать около сотни добровольцев, которые будут помещаться в камеру сенсорной депривации. Теплая жидкость позволит имитировать эффекты невесомости, а полная темнота и тишина станут фоном, на котором развернется виртуальное окружение - 360-градусная HD-панорама, записанная на орбите калифорнийским стартапом SpaceVR. Часть добровольцев пройдет опыт с полным погружением, а контрольные группы будут наблюдаться в ходе сеансов обычной сенсорной депривации либо во время трансляции той же виртуальной панорамы, но лежа на обычной кровати.

До и после таких сессий они будут заполнять опросники, кроме того, ученые планируют следить за активностью их мозга с помощью электроэнцефалографии, надеясь, что это позволит заметить яркие эмоциональные переживания. "Сегодня мы оказываем потенциально необратимое влияние на Землю, - говорит Стивен Пратшер. - Так что хотелось бы "пробудить" людей, показать, как много мы можем еще сделать для спасения планеты, защиты окружающей среды и более гармоничной жизни"

Що відомо про розробку
Дослідники Китайської академії геодезії і картографії в Пекіні і Ляонінського технічного університету розробили систему ідентифікації космічного сміття за допомогою лазерних телескопів. Вона здатна відстежувати об'єкти з площею поперечного перерізу 1 квадратний метр на відстані до 1 500 кілометрів,

Як це працює

Технологія визначає відстань до сканованих предметів за допомогою відбитих лазерних променів. За замовчуванням такий сигнал має дуже низьку потужність, що знижує точність зчитування координат.

Значно підвищити ефективність "радара" вченим вдалося за допомогою нейромережі, яка розпізнає навіть слабкий відбитий сигнал від дрібних предметів на орбіті. Дослідники також оптимізували пороги чутливості алгоритму, що дозволило відокремлювати відбитий сигнал від різних перешкод.

Користь від винаходу

Отримання точної орбіти космічного сміття може забезпечити значне збільшення точності "космічної навігації" і допоможе уникнути зіткнень супутників з некерованими об'єктами.

У перспективі лазерна система сканування орбіти допоможе створити точну карту сміття, дозволяючи вчасно коригувати маршрут діючих супутників щоб уникнути "космічних ДТП".

Миллиарды лет назад столкновения между астероидами привели к выбросам фрагментов размерами в сотни километров, которые теперь находятся на похожих орбитах. Образующиеся в результате столкновений группы осколков известны как семейства астероидов.

Другие группы астероидов формировались в результате ротационного распада, происходящего при достижении критического значения скорости вращения космического камня. В этом случае происходит фрагментация астероида на осколки диаметром порядка нескольких километров.

Ученые прежде всегда считали, что семейства астероидов, образующиеся в результате ротационного распада, не встречаются в составе семейств астероидов, образовавшихся в результате столкновений. Однако в новом исследовании, проведенном группой астрономов во главе с Валерио Каррубой (Valério Carruba) из Университета Сан-Паулу, Бразилия, показано, что в некоторых случаях осколки ротационного распада астероидов можно встретить внутри семейств, образовавшихся в результате столкновений.

В своей работе исследователи изучили астероидные семейства, образовавшиеся в результате столкновений, выбрав для анализа четыре молодых семейства возрастом менее 5 миллионов лет: Джонс, Казуя, 2001 GB11 и Лорре.

Используя методы распознавания астероидных семейств, основанные на моделировании с обращением времени, алгоритмы машинного обучения в применении к процессам формирования кластеров макрочастиц и высококачественные астрометрические данные, полученные при помощи спутника Gaia («Гея») Европейского космического агентства, авторы работы идентифицировали несколько подсемейств внутри этих экстремально молодых семейств астероидов, образовавшихся в результате столкновений.

Проведенный командой анализ подтвердил наличие трех вторичных или третичных семейств, образовавшихся в результате ротационного распада, в семействе Джонс (6,7% от общего числа астероидов семейства), двух – в семействе 2001 GB11 (6,3%) и еще двух – в семействе Лорре (27,3%).

Авторы определили вторичные семейства как подгруппы более крупного семейства, сформированного в результате столкновения, включающие родительское тело, а третичные семейства – как подгруппы основного семейства, сформированного в результате столкновения, не включающие родительское тело.

После выхода спутниковой платформы на орбиту солнечный парус выполняет техническую проверку через двухступенчатое развертывание. На первом этапе применяется механизм термической резки и пассивного высвобождения, а корпус солнечного паруса выталкивается из спутниковой платформы и поворачивается на 90 градусов", – рассказалсообщил заместитель главы лаборатории технологии космической автоматизации Лю Цзиньго.

Второй этап – установка мачты и постепенное разворачивание паруса, площадь поверхности которого составляет около 0,6 кв. м, отметил ученый.

Согласно данным, полученным со спутника, ключевой технологический тест солнечного паруса проходит гладко, что свидетельствует об успехе миссии по его проверке.

Солнечный парус – космический корабль, приводимый в действие давлением отраженного солнечного света на мембране. Он не потребляет дополнительного химического топлива и рабочей среды во время навигации и отличается малой массой, большим коэффициентом сбора-расширения, низкой себестоимостью, низким энергопотреблением и большой дальностью.

Солнечный парус может применяться во многих областях, включая обнаружение астероидов, мониторинг геомагнитных бурь, исследование полярных солнечных лучей и удаление космического мусора.

Рочестерский технологический институт (RIT) и Аргентинский радиоастрономический институт (IAR) объединили усилия для проведения первых наблюдений пульсаров с территории Южной Америки. В новой научной работе команда описывает усовершенствование конструкции двух радиотелескопов, расположенных в Аргентине и не использовавшихся на протяжении последних 15 лет, для изучения пульсаров.

Пульсары представляют собой стремительно вращающиеся нейтронные звезды с мощными магнитными полями, которые излучают существенные количества энергии в радиодиапазоне. Излучаемые импульсы несут информацию о структуре нейтронных звезд.

После того как команда «вдохнула новую жизнь» в эти радиотелескопы, ею были проведены наблюдения таких объектов, как миллисекундный пульсар (J0437-4515), магнетар (XTE J1810-197) а также глитч в периодическом излучении пульсара в Парусах (J0835-4510). Глитч представляет собой резкое изменение скорости вращения нейтронной звезды, связанное с чем-то вроде «звездотрясения», ведущего к изменению периода вращения. Это особенно заметно в случае молодых пульсаров, таких как пульсар в Парусах.

«Мы получили возможность напрямую наблюдать и изучать нейтронные звезды, лежащие глубоко в южном небе, из нашей лаборатории, находящейся в северном полушарии, - сказал Карлос Лусто, профессор Школы математических наук RIT. – Эти звезды недоступны для прямых наблюдений при помощи радиотелескопов, расположенных на севере, поскольку им препятствует сама Земля, находящаяся на линии наблюдения».

Эти два радиотелескопа, каждый из которых составляет около 30 метров в диаметре, расположены в обсерватории IAR неподалеку от города Ла-Плата, Аргентина. Наблюдения проводятся удаленно из лаборатории Pulsar Monitoring in Argentina Data Enabling Network (PuMA-DEN) RIT.

Этот пульсар под названием Геминга является одним из наиболее близких к Земле пульсаров. Он расположен на расстоянии примерно 800 световых лет от нашей планеты в направлении созвездия Близнецы. Геминга является не только ближайшим к Земле, но также очень ярким в гамма-диапазоне пульсаром.

Пульсары представляют собой остатки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые. Пульсар Геминга является результатом вспышки сверхновой, состоявшейся около 300 000 лет назад в направлении созвездия Близнецы.

Согласно новому исследованию, необычное гало этого пульсара может отвечать за повышенное содержание частиц антиматерии – позитронов – в окрестностях Земли. Ученым известно, что эти позитроны приходят из-за пределов Солнечной системы, однако точно установить их источник до сих пор было довольно сложно, поскольку они представляют собой заряженные частицы, на движение которых оказывают влияние магнитные поля, изменяющие их первоначальное направление.

Однако в 2017 г. ситуация изменилась – при помощи инструмента High-Altitude Water Cherenkov Gamma-ray Observatory (HAWC), представляющего собой черенковский детектор, ученые смогли подтвердить небольшое гало гамма-излучения вокруг пульсара Геминга, которое может отвечать за значительную долю позитронов, обнаруживаемых в окрестностях нашей планеты. Это гало образуется при комптоновском рассеянии фотонов звездного света на высокоэнергетических частицах, таких как электроны и позитроны, испускаемых пульсаром, однако анализ результатов наблюдений, выполненных при помощи инструмента HAWC, привел ученых к выводу о том, что позитроны из гало пульсара Геминга редко достигают Земли.

Самый известный кадр из «Путешествия на Луну» — снаряд, попадающий спутнику Земли в глаз.

Мельес оказался почти провидцем. Спустя несколько десятилетий, на заре космической эры, первые покорители Луны действительно едва не искалечили ее при помощи боеприпаса. Вот только речь шла не о снаряде, а об атомной бомбе.

Лайка вместо бомбы и 1000 бутылок от французского винодела

Полет первого советского спутника Земли, запущенного 4 октября 1957 года, потряс мир. Одни были в восторге, а другие, прежде всего американцы, не на шутку испугались. Пошли даже слухи, что к сорокалетию революции 7 ноября 1957 года Советы готовят нечто грандиозное. Например, взрыв атомной бомбы на Луне.

Дело в том, что на 7 ноября в том году выпадало лунное затмение, и авторы предположения считали, что русские не упустят шанса еще раз потрясти мир.

В СССР поступили иначе: 3 ноября 1957 года «Спутник-2» поднялся на орбиту с первым живым существом, собакой Лайкой. Никакого взрыва на Луне 7 ноября не произошло.

Американцы не ошиблись в одном: в этот момент в Советском Союзе активно разрабатывалась лунная программа.

В январе 1958 года будущий президент Академии наук СССР Мстислав Келдыш и главный конструктор Сергей Королев направили в ЦК КПСС свои предложения по экспериментам, связанным с Луной.

Проект под кодовым названием Е-1 предполагал столкновение космического аппарата с Луной, проект Е-2 предусматривал облет Луны, проект Е-3 — фотографирование обратной стороны спутника Земли.

Е-1 был реализован станцией «Луна-2» в сентябре 1959 года, с Е-2 и Е-3 справилась «Луна-3». Кстати, за снимок обратной стороны Луны французский винодел Анри Мэр, поспоривший с советским консулом о том, что это невыполнимая задача, отправил Академии наук СССР 1000 бутылок шампанского.

Затея академика Зельдовича

Но был еще и проект Е-4, предложенный одним из создателей советской атомной бомбы Яковом Зельдовичем.

Зельдович предложил послать на Луну станцию с атомным зарядом. По его мнению, атомный взрыв доказал бы всем, что СССР не блефует, а действительно осуществляет полеты к Луне. Кроме того, благодаря мощному взрыву, который поднял бы большое облако лунного вещества, можно было бы спектрально проанализировать состав лунной поверхности с помощью земных телескопов.

К проекту Е-4 отнеслись весьма серьезно. Команда Королева даже создала макет корабля, который должен был стать носителем «лунной бомбы».

Однако сомнений было очень много. А если станция не улетит, а упадет сразу после старта на территории СССР? Или, что ничуть не лучше, на территории другого государства? Был еще вариант, что аппарат застрянет на земной орбите и получится неуправляемая летающая бомба, грозящая вернуться на Землю по принципу «на кого бог пошлет».

В итоге проект, по сути, закрыл его инициатор.
Сделав подробные расчеты, Яков Зельдович пришел к выводу, что длительность и яркость вспышки в вакууме может оказаться недостаточной для её фоторегистрации с Земли.

А раз так, то и рисковать совершенно незачем.

«Проект А 119»

Между тем практически параллельно ту же идею прорабатывали в США. Организация Armour Research Foundation (ARF) на базе Иллинойсского технологического института разрабатывала планы атомного взрыва на Луне. Мотивация та же самая: доказать всему миру, что Соединенные Штаты обладают технологиями, которых нет у других. И, разумеется, утереть нос Советам.

Проект А 119» предполагал запуск при помощи ракеты-носителя боеголовки W25 мощностью 1,7 килотонны и подрыв ее на неосвещенной стороне Луны вблизи линии терминатора. Пылевое облако, образованное взрывом, поднялось бы на значительную высоту и попало бы под лучи Солнца, благодаря чему его можно было бы увидеть с Земли.

Проект, разрабатывавшийся при поддержке ВВС, был свернут в 1959 году. Американцы рассуждали ровно так же, как и их советские коллеги: ну, а если боеголовка поведет себя нештатно, упав прямо на один из американских городов? Или исключительно по своей воле возьмет, да и спикирует на Москву?

Руководитель проекта Леонард Рейфель привел еще один серьезный довод против.
Удар атомным зарядом по Луне может вызвать ее радиоактивное заражение, что обещало в будущем большие проблемы в реализации пилотируемых полетов к спутнику Земли.

Неопровержимые доказательства

В общем, Луну пощадили. А подписанные в 1960-х годах международные договоры ввели полный запрет на ядерные испытания в космическом пространстве, на Луне или любом другом небесном теле.

Интересно, что ряд ветеранов советской космической программы вообще отвергают существование проекта Е-4. Но один из ближайших сподвижников Королева, конструктор Борис Черток, в своей книге воспоминаний «Ракеты и люди», писал: «Третий, Е-3, самый экзотический, — доставка на Луну и подрыв на ее поверхности атомной бомбы — был предложен академиком Зельдовичем. Е-4 куда-то провалился в нашей номенклатуре… Программа Е-3 была придумана исключительно для бесспорного доказательства нашего попадания в Луну. Предполагалось, что атомный взрыв при ударе о Луну будет сопровождаться такой световой вспышкой, что ее легко зафиксируют все обсерватории, которые будут иметь возможность в этот момент наблюдать Луну. Мы изготовили даже макет лунного контейнера с макетным атомным зарядом. Он, подобно морской мине, весь был утыкан штырями взрывателей, чтобы гарантировать взрыв при любой ориентации контейнера в момент удара о поверхность… Вскоре идея атомного взрыва на Луне была отвергнута самими атомщиками. Келдыш специально приехал к нам в ОКБ-1. Он был в отличном настроении. Зельдович, по его словам, сам отказался от своего предложения. Подсчитав длительность и яркость вспышки в безвоздушном пространстве, он усомнился в надежности ее фоторегистрации с Земли».
Как видим, Черток подтверждает, что проект действительно существовал, и разница лишь в номерах.

Схожая ситуация в США. Там власти в течение долгого времени отрицали, что атомный взрыв на Луне разрабатывался. Но в 2000 году о существовании проекта рассказал сам Леонард Рейфель, после «Проекта А 119» дослужившийся до поста руководителя НАСА.

Так что спутник Земли мог серьезно пострадать от чрезмерного человеческого рвения. Хорошо, что и советские, и американские ученые сумели вовремя остановиться.

Линии поля показаны на снимке зеленым и синим. Диск галактики имеет на фото розово-бежевый цвет. Это составное изображение, полученное путем объединения многочисленных снимков поляризованного радиоизлучения.

«Чтобы понять, как появились звезды, подобные Солнцу, и планеты, подобные Земле, мы должны понять, как формируются и развиваются галактики, такие как наш Млечный путь», — сказал Мэтью Бенаккиста, директор проекта по изучению магнитных полей галактик в отделе астрономических наук Национального научного фонда в США.

По словам ученого, проект поможет узнать, как магнитные поля галактик влияют на эволюционные процессы в космосе. Первые результаты исследований международной группы астрономов опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Эти AGN испускают узкие потоки заряженных частиц, называемые джетами, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света, перенося огромные количества энергии от центральной области окрестностей черной дыры и интенсивно излучая в различных диапазонах электромагнитного спектра. Блазары представляют собой экстремальные примеры AGN, отличающиеся тем, что их коллимированные джеты направлены прямо в сторону Земли.

Джеты блазаров демонстрируют два максимума излучения: один – в диапазоне длин волн от радио- до рентгена (результат ускорения заряженных частиц), а другой – в диапазоне экстремально коротких волн, обычно высокоэнергетического гамма-излучения (относимый, причем подчас на спорных основаниях, на счет комптоновского рассеяния фотонов излучения, идущего от внешних источников, на заряженных частицах, входящих в состав джетов). Интенсивность излучения блазара во всех этих диапазонах демонстрирует глубокие и слабо поддающиеся прогнозированию изменения. Поэтому многоволновые наблюдения блазаров на протяжении длительного времени совместно с моделированием возникновения вспышек и других проявлений изменчивости представляют собой ценный способ изучения многочисленных физических процессов, протекающих в системах этих редких объектов.

В новом исследовании астрономы, возглавляемые Марком Гурвеллом (Mark Gurwell) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, проследили изменения яркости излучения блазара CTA102 за период с 2013 по 2017 гг. в обширной части электромагнитного спектра, начиная от радио- и вплоть до гамма-излучения, в частности, используя радиотелескоп Submillimeter Array для измерения интенсивности критически важного миллиметрового и субмиллиметрового радиоизлучения.

Переменность блазара CTA102 была впервые открыта в 1992 г. В 2016 г. активность источника CTA102 в экстремально высокоэнергетической части гамма-диапазона резко возросла на несколько недель, с соответствующим изменением уровня излучения в других диапазонах. В декабре минувшего 2019 г. на нем была замечена вспышка с увеличением яркости более чем в 250 раз, по сравнению с базовым состоянием данного блазара. Для объяснения этой вспышки было предложено несколько физических механизмов, один из которых предполагает изменения геометрической ориентации джетов. В новом исследовании команда Гурвелла замечает, что, поскольку эти два максимума интенсивности излучения связаны с двумя отдельными процессами с различными геометрическими характеристиками, то этот факт может быть использован для тестирования «геометрического» сценария. Например, потоки гамма- и видимого излучения образуются в результате движения одних и тех же частиц в составе джетов, а потому должны демонстрировать тесную корреляционную взаимосвязь.