МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ №2, 2018(24) - Песах Амнуэль
На экзопланетах есть гелий
Обнаружить гелий в составе атмосферы далекой экзопланеты удалось по спектрам в инфракрасном диапазоне.
Представление художника о планете WASP-107b, которая теряет атмосферу, образуя облако из гелия. (Engine House VFX).
Гелий повсеместно распространен во Вселенной. Каждая звезда начинает свою жизнь, создавая гелий из водорода в собственном ядре посредством термоядерного синтеза. Астрономы давно предполагали, что в атмосфере гигантских экзопланет содержится значительное количество гелия.
Однако до сих пор поиск этого элемента не давал результатов. Благодаря новым методам исследования данных космического телескопа Хаббл, группе британских и американских астрономов впервые удалось обнаружить гелий в составе атмосферы газового гиганта WASP-107b, который находится в 200 световых годах от Земли. Результаты опубликованы в журнале Nature.
Изучение атмосфер далеких планет – сложный процесс, сопровождающийся долгими ожиданиями. Астрономы ждут, пока планета пройдет между своей звездой и Землей. Изучая свет звезды, проходящий сквозь атмосферу планеты, они могут охарактеризовать ее состав.
Найти гелий в атмосфере экзопланеты WASP-107b удалось благодаря исследованиям с помощью телескопа Хаббл в инфракрасном диапазоне: был зарегистрирован узкий пик метастабильного состояния гелия на длине волны 10833 А. Это означает, что гелий выходит за пределы атмосферы планеты.
Планета WASP-107b размером не уступает Юпитеру, но ее масса в 8 раз меньше. При столь малой для таких размеров массе планета не способна удержать атмосферу, особенно при воздействии мощного ультрафиолетового излучения своей звезды. Дело в том, что WASP-107b находится очень близко к звезде, в восемь раз ближе, чем Меркурий к Солнцу.
Ультрафиолетовое излучение разрушает атмосферу планеты, создавая эффект кометовидного хвоста. Ускользающий гелий рассеивается на большие расстояния и как тонкое облако окружает экзопланету.
Акцент на инфракрасном спектре в исследовании очень важен. Поскольку инфракрасное излучение проходит через атмосферу и облака, для исследований можно использовать и наземные телескопы.
Астрономы предполагают, что при наличии подобных гелиевых облаков у более мелких планет изучать атмосферы далеких миров станет намного легче.
Хаббл – не единственный космический телескоп, который можно использовать для изучения атмосферы в инфракрасном диапазоне. Космический телескоп «Джеймс Вебб», который планируют запустить в мае 2020 года, также сможет провести аналогичные наблюдения.
По материалам Nature.
Новое открытие в истории ранней Вселенной
Астрономы заглянули в прошлое Вселенной и нашли древнее мегаслияние галактик. Открытие может изменить представления об эволюции Вселенной.
Изображения группы сливающихся галактик, полученных на телескопах APEX, ALMA и SPT (South Pole Telescope) (ESO/ALMA).
Сразу две международные группы астрономов Европейской Южной обсерватории (Чили) с помощью высокоточных радиотелескопов ALMA и APEX заглянули в самые глубины наблюдаемого космоса, где находятся объекты времен зарождения Вселенной, и стали свидетелями массового столкновения галактик.
Оно представляет собой раннюю стадию формирования самой большой структуры во Вселенной – галактического скопления. Полученные данные свидетельствуют о том, что этот процесс занимает значительно меньше времени, чем предполагалось. Кроме того, обилие в этой области межзвездной пыли, участвующей в образовании звезд, дает новое понимание того, как развиваются галактики и другие структуры во Вселенной. Об этом исследователи рассказали в статьях, опубликованных в журналах «Nature» и «Astrophysical Journal».
Обнаруженное скопление удалено от нас на 12.4 миллиардов световых лет. Это значит, что свет из этой области начал свое путешествие к Земле, когда Вселенной было всего около 1.4 миллиарда лет (Считается, что возраст видимой Вселенной – 13.8 миллиардов лет). Ранее астрофизики считали, что формирование гигантских скоплений галактик происходило примерно через три миллиарда лет после Большого Взрыва. Благодаря новым исследованиям удалось узнать, что эти процессы начались гораздо раньше – примерно через 1.5 миллиарда лет после рождения Вселенной. Как подобное скопление могло образоваться так быстро, пока остается загадкой.
Согласно заявлению исследователей, наблюдаемое скопление четырнадцати галактик, которое называется SPT2349-56, – это, по сути, фабрика новых звезд. До этого астрономы еще никогда не наблюдали такого высокого уровня звездообразования в молодой Вселенной. Каждый год здесь рождаются тысячи звезд, в то время как в нашей Галактике Млечного Пути – только одна звезда в год.
Обнаружение подобного кластера галактик уже само по себе впечатляет. Во Вселенной подобные объекты – очень редкое явление. А тот факт, что его формирование началось настолько рано – это поистине вызов нашему сегодняшнему пониманию того, как формируются различные структуры во Вселенной.
Еще одним неожиданным результатом стало обнаружение в скоплении большого количества межзвездной пыли. Время жизни межзвездной пыли считается относительно коротким, так как она вступает в реакцию с газом и быстро им поглощается. Поэтому обнаружение одновременно значительного количества межзвездной пыли и вспышек новых звезд озадачивает и ставит перед астрономами новые вопросы.
Это открытие дает прекрасную возможность изучить, каким образом массивные галактики собирались вместе, создавая огромные галактические скопления. Возможно, отдельные галактики в подобных скоплениях удерживаются вместе с помощью неуловимой темной материи. В самом начале существования Вселенной она могла участвовать в образовании галактических кластеров, содержащих до тысячи галактик.
Это исследование стало возможно благодаря работе новейших радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array (ALMA, Атакамская большая [антенная] решетка миллиметрового диапазона) и Atacama Path finder Experiment (APEX, Атакамский эксперимент по поиску пути), расположенных в пустыне Атакама (Чили). Использование подобных сверхточных радиотелескопов − шанс заглянуть в прошлое, назад во времени и пространстве.
Наша галактика, Солнечная система, Земля и мы сами – отдаленный на 13 миллиардов лет продукт первого поколения звезд и галактик. Изучая ранние области Вселенной, мы тем самым исследуем наше собственное происхождение. Возможно, изучение открытой области поможет также выяснить природу темной материи и отыскать ответы на вопросы о расширении Вселенной и скрытой массе.
По материалам пресс релиза ESO
Пульс на Марсе
Агентство NASA запустило новую миссию на Марс, которая называется InSight. Задача этой миссии – собрать информацию о геологической истории и тектонической активности на нашем красном соседе.
Как должен выглядеть InSight
