novostionauke - Блог

JWST исследовал раннюю массивную галактику, которая, как ни удивительно, не вращается

Thu, 28 May 2026 02:58:00 +0000

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) исследовал галактику, расположенную в ранней Вселенной и не вращающуюся.

Об этом сообщает издание «Последние события» со ссылкой на пресс-релиз Калифорнийского университета в Дэвисе (UCDavis).

Одной из самых характерных черт галактик для нас, пожалуй, является их вращение. Но на самом деле не все они вращаются, поскольку повторяющиеся столкновения и взаимодействия с другими космическими объектами могут лишить галактики их углового момента. Считается, что этот процесс длится многие миллиарды лет, поэтому ученых удивила невращающаяся галактика менее чем через 2 миллиарда лет после Большого взрыва.

Галактика XMM-VID1-2075 уже была известна как одна из самых массивных, известных в ранней Вселенной. Эту галактику и несколько других наблюдала обсерватория В.М.Кека на Гавайях в рамках обзора MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared). Этот объект и два других подобного возраста были исследованы с помощью JWST с целью выяснения их движения.

«Эта галактика, в частности, не показывала никаких признаков вращения, что было неожиданным и очень интересным», — отметил в своем заявлении главный автор исследования Бен Форрест из UCDavis.

«Предыдущие наблюдения MAGAZ3NE подтвердили, что это одна из самых массивных галактик в ранней Вселенной, которая уже имеет в несколько раз больше звезд, чем наш Млечный Путь, а также подтвердили, что она больше не образует новых звезд, что делает ее привлекательной целью для дальнейших наблюдений».

Хотя эти три объекта похожи, у них очень разная внутренняя динамика. Один из них явно вращается, другой выглядит несколько хаотичным, а вот XMM-VID1-2075 не демонстрирует вращения, но имеет очень хаотичные внутренние движения звезд. Его размер, отсутствие недавнего звездообразования и отсутствие вращения могут быть следствием одного и того же механизма. Вместо нескольких небольших столкновений, которые замедлили галактику, исследователи предполагают, что произошло единственное слияние с галактикой, которая вращалась в противоположном направлении.

Существуют доказательства в подтверждение этой гипотезы. «В случае с этой конкретной галактикой мы наблюдаем значительный избыток света сбоку. Это свидетельствует о наличии какого-то другого объекта, который вошел в систему, взаимодействует с ней и, возможно, изменяет ее динамику», — отметил Форрест.

По мнению астрономов, этот объект не единственный в своем роде. Выяснив, сколько таких галактик во Вселенной существует, они смогут проверить модели формирования галактик.

«Существуют некоторые модели, которые предполагают, что на очень ранних этапах существования Вселенной будет очень небольшое количество таких невращающихся галактик, но ожидается, что они будут довольно редкими. Итак, это один из способов, с помощью которого мы можем проверить эти модели и действительно выяснить, насколько они распространены, а это, в свою очередь, даст нам информацию о том, верны ли наши теории относительно этой эволюции», — сказал Форрест.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.

«Уэбб» обнаружил новый тип планет в 35 световых годах от Земли

Sun, 10 May 2026 02:40:00 +0000

С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба обнаружен новый тип планет, покрытых безграничным океаном магмы.

Об этом сообщает издание «Последние события» со ссылкой на пресс-релиз Оксфордского университета.

Планеты вокруг нашего Солнца не являются типичными представителями всех типов планет, существующих в других частях галактики. Есть такие миры, как «горячие Юпитеры» — гигантские и чрезвычайно горячие, а также океанические миры и «суперземли» с каменистой структурой, но с гораздо более плотной атмосферой, чем у нашей планеты. Теперь новое исследование указывает на существование нового типа планет благодаря данным об экзопланете L 98-59 d.

Этот мир, расположенный в 35 световых годах от Земли, является частью планетарной системы с четырьмя другими планетами, включая супервенеру и, возможно, пригодную для жизни суперземлю. L 98-59 d также была классифицирована как суперземля или субнептун — планета, находящаяся посередине, исходя из ее размера. Особенностью была ее плотность, которая оказалась гораздо ниже, чем ожидалось.

Планета имеет радиус в 1,6 раза больше земного, но плотность меньше двух третей нашей планеты. Одним из возможных объяснений было то, что это газовый карлик с большой атмосферой и меньшей каменистой структурой под ней. Другое объяснение — это океанический мир, который также имеет обширную атмосферу с различными слоями воды и льда под высоким давлением. Однако наблюдения «Уэбба» за последние несколько лет указывали на нечто иное.

Космический телескоп обнаружил невероятное количество сероводорода в атмосфере планеты. Сопоставив наблюдения с компьютерными моделированиями, команда исследователей смогла создать полную историю этого мира — и она не совпадает ни с одним известным типом планеты.

L 98-59 d — расплавленный мир, не имеющий аналогов. Он имеет обширную и богатую атмосферу, охватывающую расплавленную мантию с глубоким магматическим океаном, простирающимся на тысячи километров. Астрономы и планетологи обнаружили несколько расплавленных миров, но причиной того, что они покрыты лавовым океаном, является интенсивное облучение их звездами. Этот мир отличается. Именно его плотная атмосфера поддерживает его в расплавленном состоянии.

«Это открытие свидетельствует о том, что категории, которые астрономы сейчас используют для описания малых планет, могут быть слишком упрощенными. Хотя эта расплавленная планета вряд ли может поддерживать жизнь, она отражает широкое разнообразие миров, существующих за пределами Солнечной системы. Тогда мы можем спросить: какие еще типы планет ждут своего открытия?», — отметил главный автор исследования доктор Гаррисон Николс с кафедры физики Оксфордского университета.

Будущие миссии, такие как PLATO (запуск в конце года) и ARIEL (в настоящее время проходит испытания), могут помочь в достижении этой цели. PLATO будет исследовать миллион звезд в поисках каменистых миров, а ARIEL будет изучать атмосферу 1 000 экзопланет более подробно, чем когда-либо ранее. Такие миры, как недавно обнаруженный, могут оказаться лишь одной из многих космических странностей, существующих во Вселенной.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Зафиксировано столкновение двух молодых планет, подобное тому, что произошло с Землей

Sat, 02 May 2026 15:10:00 +0000

Астрономы обнаружили в нашей галактике столкновение двух планет в условиях, схожих на молодую Солнечную систему, и на расстоянии, равном расстоянию от Земли до Солнца.

Об этом сообщает издание «Последние события» со ссылкой на пресс-релиз Вашингтонского университета (UW).

Ученые считают, что большинство солнцеподобных звезд ведут себя спокойно и предсказуемо: их яркость немного растет и уменьшается, но эти изменения незначительны и стабильны. Именно поэтому одна на вид спокойная звезда застала астрономов врасплох. Ее свет внезапно начал вести себя неожиданно.

Звезда Gaia20ehk расположена примерно в 11 000 световых лет от Земли в направлении созвездия Кормы. На протяжении многих лет она выглядела как типичная звезда «главной последовательности», находящаяся на той же стадии жизни, что и наше Солнце. Но затем ее свет начал затухать по странным схемам. Еще через несколько лет яркость стала хаотичной, словно что-то массивное то и дело ее заслоняло и снова открывало.

Эта схема поведения не похожа на обычную активность звезды. Она также не соответствует типичному объяснению, которое астрономы используют, когда планеты проходят перед звездой и на короткое время приглушают ее свет. Такие события четкие и предсказуемые, а это было хаотичным.

«Световой поток звезды был ровным и стабильным, но начиная с 2016 года в ней наблюдались три спада яркости. А затем, примерно в 2021 году, она вообще сошла с ума», — сказал Анастасиос (Энди) Цанидакис, аспирант по астрономии в UW. «Я не могу не подчеркнуть, что звезды, подобные нашему Солнцу, так себя не ведут. Поэтому, когда мы это увидели, мы были типа: «Эй, что здесь происходит?»

Оказалось, что ответ лежал не в самой Gaia20ehk. Вместо этого перед звездой пролетали облака каменистых обломков и пыли, которые блокировали часть ее света, вращаясь вокруг системы.

Вероятная причина была драматичной: столкновение двух планет.

Считается, что столкновения планет — обычное явление, когда планетарные системы еще молоды. На ранних этапах формирования планет бесчисленные куски камня, льда и газ кружат вокруг новорожденной звезды. Гравитация сближает эти материалы, постепенно формируя планеты. Но этот процесс происходит бурно. Миры сталкиваются, разбиваются и сливаются на протяжении миллионов лет.

Наша собственная Солнечная система, вероятно, также прошла через подобный хаос. Ученые считают, что объект размером с Марс столкнулся с молодой Землей примерно 4,5 миллиарда лет назад. Осколки от этого столкновения впоследствии сформировали Луну.

Подобные события, вероятно, часто происходят в галактике. Но сложно зафиксировать их в момент, когда они происходят.

«Невероятно, что разные телескопы зафиксировали это столкновение в реальном времени», — сказал Цанидакис. «Зафиксировано лишь несколько других столкновений планет любого типа, и ни одно из них не имеет столько сходства с ударом, создавшим Землю и Луну».

«Если мы сможем наблюдать больше таких моментов в других частях галактики, это многому нас научит о формировании нашего мира».

Необычная звезда раскрыла свою тайну только после того, как исследователи собрали воедино данные с нескольких телескопов. Одни измеряли видимый свет, другие наблюдали за инфракрасным излучением, которое показывает тепло. Это сравнение помогло разгадать тайну.

«Кривая инфракрасного излучения была полной противоположностью кривой видимого света», — сказал Цанидакис. «Когда видимый свет начал мерцать и тускнеть, инфракрасное излучение резко возросло. Это может означать, что материал, который блокирует звезду, горячий — настолько горячий, что светится в инфракрасном диапазоне».

Насильственное столкновение планет высвобождает огромное количество тепла. Поэтому свежие обломки от такого удара будут сильно светиться в инфракрасном диапазоне.

Исследователи полагают, что две планеты, возможно, сначала несколько раз пролетали мимо друг друга, прежде чем произошло окончательное столкновение.

«Это могло быть вызвано тем, что две планеты приближались друг к другу по спирали», — сказал Цанидакис. «Сначала у них была серия косых столкновений, которые не производили много инфракрасной энергии. Затем произошло крупное катастрофическое столкновение, и инфракрасное излучение резко усилилось».

Облако обломков, образовавшееся в результате столкновения, находится примерно на таком же расстоянии от звезды, как Земля от Солнца, — около одной астрономической единицы. Эта деталь привлекла внимание ученых. На таком расстоянии материал, выброшенный на орбиту, мог бы медленно остывать и собираться в новые тела. Со временем это могло бы сформировать систему «планета-спутник», подобную нашей.

В настоящее время облако пыли все еще расширяется в космосе. Обломки слишком малы и разбросаны, чтобы их можно было четко разглядеть. В конце концов они осядут, но это может занять годы или даже миллионы лет. Астрономы будут продолжать наблюдать за эволюцией этой системы.

Это открытие также указывает на то, что в данных телескопов может скрываться ещё много подобных событий. Их обнаружение требует терпения, поскольку изменения происходят медленно, в течение многих лет.

«Уникальная работа Энди использует данные, собранные на протяжении десятилетий, чтобы выявить то, что происходит медленно — астрономические истории, которые разворачиваются в течение десятилетий», — сказал профессор Джеймс Девенпорт, старший автор исследования. «Немногие исследователи ищут явления таким образом, а это означает, что потенциально можно сделать множество открытий».

Будущие обсерватории, возможно, будут фиксировать такие события чаще. Одним из мощных инструментов, который, как ожидается, поможет в этом, является телескоп Simonyi Survey Telescope в обсерватории имени Веры С. Рубин. Когда начнется его долгосрочное обзорное наблюдение неба, он в течение многих лет будет неоднократно сканировать все небо. По оценкам Девенпорта, в течение следующего десятилетия телескоп сможет обнаружить около 100 случаев столкновений с планетами. Эти открытия могут дать ответ на более глубокий вопрос о жизни во Вселенной.

«Насколько редким является явление, которое создало Землю и Луну? Этот вопрос является фундаментальным для астробиологии», — сказал Девенпорт. «Кажется, что Луна является одним из тех волшебных ингредиентов, которые делают Землю благоприятным местом для жизни. Он может помочь защитить Землю от некоторых астероидов, он создает океанические приливы и погоду, позволяющие химии и биологии взаимодействовать в глобальном масштабе, и он может даже играть роль в стимулировании активности тектонических плит. Пока мы не знаем, насколько распространена такая динамика. Но если мы зафиксируем больше таких столкновений, мы начнем это выяснять».

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Астрономы обнаружили космическое динамо вокруг Земли

Wed, 08 Apr 2026 14:24:00 +0000

Неизвестный ранее плазменный ток в магнитосфере Земли создает естественное динамо вокруг планеты.

Об этом сообщает издание «Последние события» со ссылкой на Институт космических исследований (IWF) Австрийской академии наук.

Магнитное поле нашей планеты образует пузырь с хвостом, который в основном защищает нас от космического и солнечного излучения. Этот пузырь называется магнитосферой.

Когда поток заряженных частиц от Солнца (солнечный ветер) приближается к нашей планете, он взаимодействует с магнитосферой и создает область дугообразной ударной волны. Между ней и магнитосферой расположена магнитооболочка, и новые исследования показывают, что внутри нее происходит какая-то особая электрическая и магнитная активность.

Исследования, проведенные международной группой ученых под руководством IWF, показали: магнитооболочка состоит из турбулентной плазмы и влияет на дугообразный удар со стороны Солнца и на магнитопаузу со стороны Земли. Новая работа дополняет это понимание. Миссия NASA «Magnetospheric MultiScale» (MMS), состоящая из созвездия из четырех космических аппаратов, летящих в форме пирамиды, может измерять активность в космической среде вокруг Земли.

Наблюдения показывают, что движение заряженных частиц, плазмы, вокруг магнитосферы создает динамо — электрическая энергия этой подвижной турбулентной плазмы генерирует магнитные поля.

«Мы обнаружили области, где магнитные поля усиливаются потоками плазмы, и другие, где поля ослабевают и сворачиваются обратно», — сказал главный автор исследования доктор Золтан Вёрос из IWF. «Эти особенности соответствуют давним теоретическим прогнозам и численным моделям, но раньше их никогда не наблюдали так четко в космосе».

Наша планета не является изолированной системой. На нее сильно влияет то, что происходит с Солнцем и его 11-летним циклом активности. Это важно для наших технологий, таких как спутники, радиосвязь и электросети, которым могут навредить мощные электромагнитные явления со стороны Солнца и вокруг Земли.

Космическая погода — очень важный объект для мониторинга, но наше ограниченное понимание окружающей среды вокруг Земли мешает такому прогнозированию. Это новое исследование предоставляет своевременную и важную информацию об этом конкретном регионе вокруг нашей планеты. Оно сочетает измерения на месте, лабораторные эксперименты и моделирование поведения плазмы в такой среде.

MMS измеряет частицы и поля вокруг Земли, создавая трехмерную карту с самым высоким на сегодняшний день разрешением и в 100 раз быстрее, чем предыдущие миссии. Вскоре к этому исследованию присоединится новая миссия — космический аппарат Smile, созданный Европейским космическим агентством и Китайской академией наук, который будет изучать взаимодействие между солнечным ветром и магнитосферой Земли.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

«Джеймс Уэбб» впервые составил карту атмосферы и полярных сияний Урана

Tue, 17 Mar 2026 03:42:00 +0000

Данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) позволили ученым впервые составить трехмерную карту верхних слоев атмосферы Урана, которая показывает, как меняются концентрации заряженных частиц и температура в зависимости от высоты.

Об этом сообщает издание «Последние события».

Прибор телескопа NIRSpec (Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона) зафиксировал почти полный 17-часовой оборот Урана, запечатлев светящиеся молекулы, парящие над облаками планеты.

«Это первый раз, когда нам удалось увидеть верхние слои атмосферы Урана в трехмерном пространстве», — сказала главная автор исследования Паола Тиранти из Нортумбрийского университета. «Благодаря чувствительности телескопа Уэбба мы можем проследить, как энергия движется вверх через атмосферу планеты, и даже увидеть влияние ее асимметричного магнитного поля».

Данные, собранные JWST, охватывали пространство до 5000 километров над облачным слоем Урана. Команда сосредоточилась на ионосфере — области, где атмосфера ионизируется и мощно взаимодействует с магнитным полем ледяного гиганта. Их работа является самым подробным описанием верхней атмосферы планеты, которое когда-либо составлялось.

Активность на разных высотах, наблюдаемая в новых данных JWST, неравномерно распределена между температурой и ионизацией; температуры достигают пика на высоте от 3000 до 4000 километров, тогда как ионизация достигает пика лишь на высоте 1000 километров. Исследователи утверждают, что это связано со сложностью геометрии магнитного поля ледяного гиганта.

В отличие от Земли, где магнитное поле выравнивается с осью вращения планеты, на Уране магнитное поле отклоняется от центра на 60°.

Результаты NIRSpec выявили температуры и плотность ионов в ионосфере, а также дали новые представления об охлаждении атмосферы в течение последних трех десятилетий. Тенденция к охлаждению, подтвержденная последними данными телескопа Джеймса Уэбба, берет свое начало в 1990-х годах, а ее новый минимум составляет 150 °C по сравнению с предыдущими данными, собранными другими аппаратами.

Вблизи магнитных полюсов ледяного гиганта NIRSpec обнаружил две яркие полосы полярного сияния. Данные показывают, как наклоненное магнитное поле Урана формирует его полярные сияния, что расширяет понимание исследователей о механизмах, лежащих в основе этих атмосферных световых шоу.

Интересно, что JWST также обнаружил область с низким уровнем излучения и низкой концентрацией ионов между полосами, похожую на темные области, наблюдаемые на Юпитере. Исследователи предполагают, что на обеих планетах за эти полосы отвечают линии магнитного поля, которые определяют, как заряженные частицы движутся через верхние слои атмосферы.

«Магнитосфера Урана — одна из самых удивительных в Солнечной системе», — объясняет Тиранти. «Она наклонена и смещена относительно оси вращения планеты, что означает, что ее полярные сияния проходят по поверхности сложными путями».

«Теперь Уэбб показал нам, насколько глубоко эти эффекты проникают в атмосферу», — говорит Тиранти. «Выявляя вертикальную структуру Урана с такой детализацией, Уэбб помогает нам понять энергетический баланс ледяных гигантов. Это решающий шаг к характеристике гигантских планет за пределами нашей Солнечной системы».

Статья «JWST открывает вертикальную структуру ионосферы Урана» появилась в журнале Geophysical Research Letters.

стаття українською

Получено самое детальное изображение бурного центра Млечного Пути

Fri, 13 Mar 2026 19:19:00 +0000

Астрономы получили самое детальное изображение интенсивной среды, содержащей сырье для звездообразования, известной как Центральная молекулярная зона (CMZ), окружающей сердце нашей галактики.

Об этом сообщает издание «Последние события» со ссылкой на пресс-релиз обсерватории ALMA.

В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра, но вокруг нее расположена огромная зона, сформированная черной дырой и плотностью соседних звезд, которую астрономы ранее не могли четко увидеть. Видение этой области почти полностью заблокировано в видимом свете, но не на более длинных волнах. Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая антенная решетка (ALMA) использовала мощность своих 66 радиотелескопов, работающих вместе в пустыне в одном месте, достаточно сухом для этих наблюдений, чтобы создать самое детальное изображение CMZ на сегодняшний день.

«Это место крайностей, невидимое для наших глаз, но теперь раскрытое в чрезвычайных деталях», — отметил доктор Эшли Барнс из Европейской южной обсерватории. «Это единственное галактическое ядро, которое находится достаточно близко к Земле, чтобы мы могли изучить его с такой высокой детализацией».

Проект наблюдений называется ACES (ALMA CMZ Exploration Survey). «Газ, на который нацелен ACES, — это холодный молекулярный газ — сырье, из которого образуются звезды и которое в конечном итоге питает их», — сказал профессор Кристоф Федеррат из Австралийского национального университета.

Даже на расстоянии 27 000 световых лет область шириной 650 световых лет, которую исследует ACES, занимает 1,5 градуса неба, что втрое превышает ширину Луны. ALMA не является широкоугольным телескопом и обычно изучает крошечные участки неба. Но теперь этот радиотелескоп создал мозаику самой большой области, которую он когда-либо охватывал, сшив детальные изображения с разрешением менее одной пятой светового года.

ALMA собрал столько данных для ACES, что даже предварительный анализ будет опубликован в научных журналах в виде серии из шести статей.

«Отличительной чертой всех облаков, образующих звезды, являются их чрезвычайно турбулентные, хаотичные потоки газа и пыли», — сказал Федеррат. Однако нигде в галактике силы, движущие эти потоки, не являются столь мощными.

«Помимо самой черной дыры, CMZ содержит некоторые из самых массивных звезд в нашей галактике — звезд, которые живут быстро и умирают молодыми в зрелищных взрывах, называемых сверхновыми или даже гиперновыми», — сказал профессор Стив Лонгмор из Ливерпульского университета имени Джона Мурса. Даже когда они не взрываются, эти звезды имеют яростные звездные ветры и адское ультрафиолетовое излучение.

Поэтому неудивительно, что, по словам Федеррата, «возле галактического центра эта турбулентность становится экстремальной, плетя плотную, запутанную паутину филаментов, которые в конечном итоге коллапсируют, образуя новые звезды».

Выяснение того, как многочисленные силы объединяются, чтобы создать задокументированную ACES турбулентность, даст ответ на некоторые основные вопросы астрофизики и, вполне вероятно, откроет новые. «Сочетая самые современные суперкомпьютерные симуляции с наборами данных наблюдений, такими как ACES, мы наконец можем начать разгадывать тайны экстремальных, хаотичных условий, при которых рождаются звезды», — сказал Федеррат.

Новообнаруженная галактика может состоять почти полностью из темной материи

Thu, 05 Mar 2026 20:13:00 +0000

Астрономы сообщили об открытии невероятного объекта, названного «Кандидат в темные галактики» (CDG-2), который может состоять на 99,9% из темной материи.

Об этом сообщает издание Последние события со ссылкой на пресс-релиз NASA.

Но можно ли открыть объект, который почти полностью не излучает свет? На самом деле можно, путем отслеживания тех частей, которые излучают свет. Для этого астрономы использовали шаровые скопления, сферические системы с сотнями тысяч и миллионами звезд, которые вращаются вокруг гало темной материи вокруг галактики.

С помощью телескопа «Хаббл» команда смогла найти четыре шаровых скопления в кластере Персея, движение которых, судя по всему, указывает на наличие галактики. Сама галактика не видна, но исследователи оценивают массу ее гало в 20-120 миллиардов раз больше массы Солнца, тогда как общая масса звезд может составлять всего 12 миллионов солнечных масс. В верхней части диапазона массы гало это означало бы, что звезды галактики составляют лишь десятую долю ее общей массы.

«Это первая галактика, обнаруженная исключительно с помощью ее шаровых скоплений», — заявил главный автор исследования Дэвид Ли из Университета Торонто. «По осторожным предположениям, эти четыре скопления составляют всю популяцию шаровых скоплений CDG-2».

Команда исследователей продолжила наблюдения за этими четырьмя объектами, расположенными на расстоянии 300 миллионов световых лет от нас, не только с помощью телескопа «Хаббл», но и с помощью телескопа «Эвклид» Европейского космического агентства, исследующего темную часть Вселенной, и наземного телескопа «Субару» Национальной астрономической обсерватории Японии. Если существование этой экстремальной галактики будет подтверждено, это может дать важные сведения о том, как галактики формируются внутри гало, состоящего почти исключительно из темной материи.

«Данные Эвклида четко подтверждают наличие чрезвычайно слабого, рассеянного света CDG-2, впервые открывая галактику за шаровыми скоплениями», — добавила Франсин Марло из Института астрофизики и физики частиц Университета Инсбрука в Австрии.

«Изображения скопления Персея, полученные Эвклидом, демонстрируют уникальную способность миссии обнаруживать новые галактики с низкой поверхностной яркостью, включая чрезвычайно тусклые, а также обнаруживать их шаровые скопления, ядерные звездные скопления, внутренние структуры и окружающую среду».

Астрономы предполагают, что причина темноты этой галактики может крыться во взаимодействиях внутри плотно упакованного скопления Персея. Присутствие других объектов могло лишить CDG-2 значительной части газа, оставив ее с экстремальным соотношением звезд к темной материи.

Научная статья с описанием этого открытия была опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

українською мовою

Астрономы стали свидетелями редкого прямого коллапса звезды в черную дыру

Wed, 25 Feb 2026 03:31:00 +0000

Астрономы, тщательно изучив данные, собранные миссией NEOWISE на протяжении многих лет, нашли самые четкие известные доказательства превращения звезды непосредственно в черную дыру, без прохождения стадии взрыва сверхновой.

Об этом сообщают издания OstanniPodii и «EurekAlert!».

Астрофизики теперь хорошо знают процесс образования черных дыр звездной массы, особенно после открытия первой из них в 1973 году. Их оставляют после своей смерти массивные звезды, ярко взрываясь как сверхновые, хотя может образоваться и нейтронная звезда.

Но некоторые моделирования показывают, что во время коллапса некоторых звезд нейтрино не способны вызвать сверхновую, а вместо этого создают прямой коллапс в черную дыру. Однако найти пример оказалось сложным делом.

Хотя основной ролью NEOWISE (Широкоугольный инфракрасный обзорный исследователь околоземных объектов) был поиск астероидов и комет, он также сделал снимки галактики Андромеды. Команда под руководством профессора Кишалая Де из Колумбийского университета просмотрела эти снимки и заметила нечто беспрецедентное. Начиная с 2014 года, массивная звезда, которая когда-то была одной из самых ярких в своей галактике, усилила свое свечение в инфракрасной части спектра и оставалась такой в течение двух лет. Затем она быстро погасла в видимом свете, как будто исчезла. По мнению команды, это и есть доказательство, которое искали астрономы.

«Это, пожалуй, самое удивительное открытие в моей жизни», — говорит Де. «Доказательства исчезновения звезды лежали в открытых архивных данных, и никто их не замечал годами, пока мы их не выбрали».

Звезда, о которой идет речь, получила название M31-2014-DS1. Снимки, сделанные до коллапса, указывают, что изначально ее масса была в 13 раз больше массы Солнца, что вполне соответствует типичному диапазону для сверхновых, но она излучала настолько сильные звездные ветры, что к началу инфракрасного свечения ее масса уменьшилась до пяти солнечных масс.

«Драматическое и длительное угасание этой звезды является очень необычным и свидетельствует о том, что сверхновая не произошла, что привело к коллапсу ядра звезды непосредственно в черную дыру», — рассказывает Де. «Долгое время считалось, что звезды с такой массой всегда взрываются как сверхновые. Тот факт, что этого не произошло, свидетельствует о том, что звезды с такой же массой могут взорваться или не взорваться, возможно, из-за того, как гравитация, давление газа и мощные ударные волны хаотично взаимодействуют между собой внутри умирающей звезды».

Моделирование под руководством доктора Андреа Антони из Института Флетайрон указывает на то, что конвекция является ключевым фактором в процессах, которые заставляют звезду при коллапсе выбрасывать пыль, скрывая аккреционный диск газа, падающего в черную дыру.

Некоторые астрономы считали, что этот процесс будет похож на выключение света, что затрудняет обнаружение таких событий, если только не исчезнет особенно заметная звезда. Однако в 1970-х годах модели предсказывали, что прямой коллапс будет сопровождаться инфракрасным свечением — не таким ярким, как у сверхновой, даже на соответствующих длинах волн, но все же обнаруживаемым в соседних галактиках. Это связано с тем, что сверхгигантские звезды в свои последние годы выбрасывают много пыли — как это сделала знаменитая Бетельгейзе. Энергия, излучаемая газом, который падает в черную дыру, нагревает окружающую пыль, заставляя ее излучать инфракрасный свет.

Это вдохновило Де и соавторов на поиск признаков резкого усиления инфракрасного излучения в соседних галактиках и Млечном Пути. После обнаружения поведения M31-2014-DS1 в 2014-2017 годах, более детальное исследование показало, что оно полностью соответствует прогнозам.

«В отличие от поиска сверхновых, что является легкой задачей, поскольку сверхновая затмевает всю свою галактику в течение нескольких недель, поиск отдельных звезд, которые исчезают без взрыва, является чрезвычайно сложным», — сказал Де. «Шокирует то, что массивная звезда фактически исчезла (и погибла) без взрыва, и никто не заметил этого в течение более пяти лет».

В галактике Андромеды была зафиксирована только одна сверхновая, о которой сообщили в 1885 году. Поведение M31-2014-DS1, которую можно обнаружить только с помощью инструментов, появившихся не так давно, свидетельствует о том, что либо астрономам повезло ее увидеть, либо прямой коллапс на самом деле является более распространенным способом образования черных дыр.

Исследование было опубликовано в журнале Science.

Вероятный взрыв черной дыры может раскрыть тайны темной материи и частиц, выходящих за пределы Стандартной модели

Mon, 09 Feb 2026 19:37:00 +0000

Редкий взрыв первичной черной дыры может объяснить «невозможное» обнаружение нейтрино, считают астрофизики, что потенциально может дать новые подсказки о фундаментальной природе Вселенной.

Об этом сообщает издание Последние события со ссылкой на пресс-релиз Университета Массачусетса в Амхерсте.

Нейтрино, врезавшееся в Землю в 2023 году, озадачило ученых, поскольку его энергия в 100 000 раз превышала энергию самой мощной частицы, когда-либо созданной Большим адронным коллайдером. Теперь недавнее исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, предполагает, что это чрезвычайно энергичное нейтрино может согласовываться с гипотезой о гибели квазиэкстремальных первичных черных дыр.

Считается, что типичные черные дыры образуются в результате гибели массивных звезд, когда они прекращают ядерный синтез, взрываются в сверхновой и оставляют после себя область пространства-времени с экстремальной гравитацией. Однако в 1970 году Стивен Хокинг выдвинул гипотезу о том, что могут существовать также первичные черные дыры (PBH). Эти черные дыры образовались бы в самых первых условиях Вселенной, а не в результате коллапса звезд, что привело бы к образованию объектов с такой же неизбежной плотностью, но гораздо меньшей массой. Согласно расчетам Хокинга, они излучали бы определенный тип частиц, названный «излучением Хокинга», после достижения определенной температуры.

«Чем легче черная дыра, тем горячее она должна быть и тем больше частиц она излучает», — сказала соавтор исследования Андреа Тамм, доцент кафедры физики в Университете Массачусетса в Амхерсте. «По мере испарения PBH становятся все легче и горячее, испуская еще больше излучения в безудержном процессе вплоть до взрыва. Именно это излучение Хокинга могут обнаружить наши телескопы».

Прямое наблюдение такого взрыва было бы огромным достижением для физики и астрономии. Оно обеспечило бы полный каталог всех существующих субатомных частиц, включая известные типы, такие как электроны, кварки и бозоны Хиггса, а также потенциально частицы, которые остаются полностью теоретическими, такие как кандидаты на темную материю. В предыдущей работе та же команда UMass Amherst написала, что фиксация такого явления может быть разумной целью, оценив, что оно должно происходить примерно раз в десятилетие и его можно обнаружить с помощью современного наблюдательного оборудования.

Именно KM3NeT Collaboration зафиксировала нейтринное явление 2023 года, которое команда UMass Amherst признала соответствующим типу взрыва черной дыры, который они исследовали.

Вызовом для теории команды было то, что эксперимент IceCube, специально разработанный для обнаружения высокоэнергетических космических нейтрино, не зафиксировал события 2023 года или чего-либо даже отдаленно похожего по мощности. Это создало значительное расхождение между ожиданиями команды относительно частоты событий и тем, что было зафиксировано реальными приборами.

«Мы считаем, что PBH с «темным зарядом» — то, что мы называем квазиэкстремальными PBH — является недостающим звеном», — Жоаким Игуаз Хуан, докторант по физике в UMass Amherst. «Темный заряд — это, по сути, копия обычной электрической силы, которую мы знаем, но которая включает очень тяжелую, гипотетическую версию электрона, которую команда называет «темным электроном».

Команда отмечает, что их модель квазиэкстремальных первичных черных дыр является более сложной, чем другие модели PBH. Ее способность объяснить иначе непонятное наблюдение нейтрино 2023 года свидетельствует о том, что эта дополнительная сложность может лучше отражать реальность.

«PBH с темным зарядом обладает уникальными свойствами и ведет себя иначе, чем другие, более простые модели PBH», — говорит Тамм. «Мы показали, что это может дать объяснение всем, на первый взгляд, противоречивым экспериментальным данным».

«Если наша гипотеза о темном заряде верна, — добавляет Игуаз Хуан, также один из соавторов исследования, — то мы считаем, что может существовать значительная популяция PBH, которая будет соответствовать другим астрофизическим наблюдениям и объяснять всю недостающую темную материю во Вселенной».

По мере продолжения исследований команда сохраняет оптимизм относительно возможности объяснить темную материю и, возможно, открыть новые частицы, выходящие за пределы Стандартной модели.

«Уэбб» обнаружил «галактики-утконосы»

Mon, 19 Jan 2026 16:52:00 +0000

Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил в ранней Вселенной популяцию галактик, каждая из которых обладает необычным набором свойств, обычно не встречающиеся вместе, поэтому астрономы не могут их классифицировать.

Об этом сообщает издание Последние события со ссылкой на пресс-релиз NASA.

Утконос — очень необычное сумчатое, обладающее одним из самых странных сочетаний черт в природе. У него есть клюв, похожий на утиный, и яйцекладучесть с типичными для млекопитающих характеристиками. Сейчас, согласно данным команды, с помощью данных космического телескопа Джеймса Уэбба была обнаружена серия галактик с подобным необычным сочетанием черт.

«Похоже, мы обнаружили популяцию галактик, которую не можем классифицировать, они настолько странные», — говорит главный исследователь Хаоцзин Ян из Университета Миссури. «С одной стороны, они чрезвычайно малы и компактны, как точечный источник, но мы не видим характеристик квазара, активной сверхмассивной черной дыры, которой является большинство удаленных точечных источников».

Команда сообщила о своих выводах в статье «Новая популяция точечных объектов с узкими линиями, обнаруженных космическим телескопом Джеймса Уэбба», которая была представлена на 247-м заседании Американского астрономического общества.

В данных космического телескопа Ян и его команда обнаружили девять аномальных небесных объектов, сигналы которых, исходящие из гораздо более раннего периода существования Вселенной, только сейчас достигают нас из ранней Вселенной. Благодаря высокой точности изображений, которые предоставляет «Уэбб» со своей позиции в космосе, не блокируемой земной атмосферой, телескоп может обнаруживать слабые детали даже на огромных астрономических расстояниях.

Это позволяет астрономам получать новые представления о том, как образовывались галактики. Учитывая постоянную скорость света, эти сигналы также служат окнами в далекое прошлое Вселенной, поскольку свету от удаленных объектов требуется огромное количество времени, чтобы пересечь огромную бездну космоса.

Обнаруженные объекты необычны, поскольку в некотором смысле они напоминают звезды или квазары тем, что являются «точечными» объектами. Однако, в отличие от этого, данные световой спектроскопии, собранные «Уэббом», также обнаружили узкие линии излучения, а не широкие, которые астрономы ожидали найти и которые обычно коррелируют с активным образованием звезд в галактиках.

«Каждое свойство само по себе нам знакомо», — указывает Ян. «Но когда их сложить вместе, они создают нечто, чего мы никогда раньше не видели».

«Наша текущая теория утверждает, что галактики образовались в результате слияния с другими галактиками, часто через бурные столкновения», — говорит Ян. «Но эти «галактики-утконосы» могли образоваться тихо, без таких драматических событий. Это свидетельствует о том, что ранняя Вселенная могла быть более гибкой и творческой, чем мы думали».

Открытие команды захватывающее само по себе, но оно является лишь началом совершенно нового направления исследований. Ян и его команда планируют провести дополнительные исследования, чтобы изучить природу аномальных объектов, наблюдаемых телескопом Уэбба.

Часть их дальнейшей работы будет заключаться в сборе данных о сотнях других объектов в космосе с целью определить, отражается ли эта необычная комбинация черт где-то еще. Спектроскопические данные, собранные в ходе этого исследования, позволят ученым проанализировать свет, излучаемый этими галактиками во всем спектре, что облегчит точные сравнения, которые могут раскрыть возраст галактик, их химический состав и процессы образования звезд.

«Если эти объекты действительно являются новым типом галактик, это означает, что мы пропустили часть истории», — говорит соавтор статьи Банчжен Сун, аспирант лаборатории Яна. «И мы только начинаем ее раскрывать».