Серия «NooSpace»

56
Наука | Научпоп
Серия NooSpace

Темная материя может превращать экзопланеты в черные дыры

Темная материя может превращать экзопланеты в черные дыры Экзопланеты, Физика, Астрономия, Теория, Исследования, Галактика, Коллапс, Наука, Модели, Гипотеза, Планета, Космос, Открытие, Темная материя, Астрофизика, Научпоп, Черная дыра

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали теоретическую модель, согласно которой сверхтяжелая темная материя способна накапливаться внутри газовых гигантов, подобных Юпитеру, и вызывать их гравитационный коллапс в микроскопические черные дыры.

Это не подтвержденное наблюдение, а гипотетический сценарий, зависящий от конкретных параметров темной материи и условий в галактике.

Модель предполагает, что частицы темной материи с массой более миллиона гигаэлектронвольт захватываются гравитацией планеты, оседают в ее ядре и, не аннигилируя, накапливаются до критической массы. В результате может образоваться крошечная черная дыра, которая либо испарится из-за излучения Хокинга, выделяя тепло и частицы, либо поглотит планету изнутри, превратив ее в объект планетной массы. Такие процессы вероятнее в регионах с высокой плотностью темной материи, например, ближе к центру Млечного Пути.

Темная материя может превращать экзопланеты в черные дыры Экзопланеты, Физика, Астрономия, Теория, Исследования, Галактика, Коллапс, Наука, Модели, Гипотеза, Планета, Космос, Открытие, Темная материя, Астрофизика, Научпоп, Черная дыра

Авторы подчеркивают условность сценария: он требует неаннигилирующей темной материи с определенным сечением взаимодействия. Время до коллапса варьируется от миллионов лет до месяцев в экстремальных случаях, но на сегодня нет наблюдательных подтверждений. Работа предлагает проверять гипотезу через мониторинг температур экзопланет и поиск аномальных сигналов в инфракрасном диапазоне.

Это исследование открывает перспективы для миссий вроде Roman и Habitable Worlds Observatory, которые смогут искать "перегретые" планеты или плането-массовые компактные объекты как косвенные признаки взаимодействия с темной материей. Ученые отмечают, что такие тесты помогут сузить параметры темной материи, остающейся одной из главных загадок физики.

Показать полностью 1
95
Исследователи космоса
Серия NooSpace

Загадка «красных точек» решена: «Джеймс Уэбб» нашел рекордно древнюю черную дыру

Загадка «красных точек» решена: «Джеймс Уэбб» нашел рекордно древнюю черную дыру Астрономия, Космос, Вселенная, Телескоп, Галактика, Звезды, Наука, Открытие, Астрофизика, Загадка, Рекорд, Технологии, Черная дыра, Ученые, Телескоп Джеймс Уэбб, NASA, Научпоп, Длиннопост

Художественное представление галактики CAPERS-LRD-z9

Астрономы с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» подтвердили существование самой древней на сегодняшний день активной сверхмассивной черной дыры. Объект, обнаруженный в сердце далекой галактики, существовал уже через 500 миллионов лет после Большого взрыва и проливает свет на природу загадочных «маленьких красных точек», наблюдаемых в ранней Вселенной.

Обнаруженный объект, получивший название CAPERS-LRD-z9, является самым ранним из спектроскопически подтвержденных активных ядер галактик. Это означает, что ученые получили прямое доказательство наличия черной дыры, активно поглощающей материю. Масса этого космического монстра оценивается до 316 миллионов масс Солнца. Находка особенно примечательна тем, что черная дыра аномально велика для своей крошечной родительской галактики.

Загадка «красных точек» решена: «Джеймс Уэбб» нашел рекордно древнюю черную дыру Астрономия, Космос, Вселенная, Телескоп, Галактика, Звезды, Наука, Открытие, Астрофизика, Загадка, Рекорд, Технологии, Черная дыра, Ученые, Телескоп Джеймс Уэбб, NASA, Научпоп, Длиннопост

Маленькие красные точки (Little Red Dots, LRDs)

Это открытие стало ключом к разгадке природы «маленьких красных точек» — компактных и удивительно ярких объектов, которые телескоп «Уэбб» ранее находил "на заре времен". Долгое время велись споры о том, что это: молодые галактики в стадии бурного звездообразования или центры с растущими черными дырами. Наблюдения за CAPERS-LRD-z9 предоставили убедительные доказательства в пользу второй гипотезы, предполагая, что значительная часть этих объектов — это активные черные дыры, скрытые за плотной завесой из газа и пыли.

Появление такой массивной черной дыры на столь раннем этапе космической истории бросает вызов существующим моделям роста. Это заставляет ученых пересматривать теории о том, как эти объекты могли так быстро набрать массу. Основные гипотезы предполагают либо формирование из изначальных «тяжелых семян» массой в тысячи Солнц, либо последующий стремительный рост с поглощением материи со сверхкритической скоростью. Новое открытие предоставляет бесценные данные для проверки этих теорий и углубляет наше понимание процессов, происходивших на заре Вселенной.

Показать полностью 1
417
Будущее - рядом
Серия NooSpace

Золотое око Вселенной: как «Джеймс Уэбб» меняет наше понимание космоса

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» и ракета «Ариан‑5»

Космический телескоп Джеймс Уэбб — крупнейшая инфракрасная обсерватория, запущенная 25 декабря 2021 года ракетой «Ариан‑5» и работающая на гало‑орбите вокруг точки Лагранжа L2 в 1,5 млн км от Земли, где гигантский пятислойный экран (размером с теннисный корт!) защищает его от тепла Солнца, Земли и Луны. Наблюдая в диапазоне примерно 0,6–28,5 мкм, «Уэбб» заглядывает в эпохи первых галактик, изучает зарождение планет и «погружает» инфракрасный взгляд в пыльные области, недоступные телескопам видимого диапазона.

Составное зеркало телескопа «Джеймс Уэбб» диаметром 6,5 м из 18 позолоченных бериллиевых сегментов

Сердце обсерватории — составное зеркало диаметром 6,5 м из 18 позолоченных бериллиевых сегментов, раскрывающееся уже в космосе и выравниваемое с точностью до десятков нанометров, чтобы дать резкое изображение на инфракрасных волнах.

Главные зеркала телескопа «Джеймс Уэбб»

Пятислойный термощит из каптона с алюминиевым и кремниевым покрытиями охлаждает оптику ниже ~50 K, а прибор MIRI доводится до ещё более низких температур для работы в среднем ИК‑диапазоне, обеспечивая экстремальную чувствительность к самым тусклым источникам.

Полноразмерная солнцезащитная мембрана JWST

Набор инструментов включает NIRCam (изображения и фотометрия в ближнем ИК), NIRSpec (спектроскопия, в том числе мультиобъектная), MIRI (средний ИК) и связку FGS/NIRISS для точного наведения и специальных режимов наблюдений, покрывая ключевые задачи от съёмки до расщепления света на спектр.

Оригинальные снимки телескопа «Джеймс Уэбб»

Что уже увидел «Уэбб»
Первый «глубокий» снимок SMACS J0723.3−7327 и последующие обзоры показали невероятно далёкие и тусклые галактики, открывая окно в раннюю Вселенную и уточняя темпы звездообразования в юные космические эпохи. В ближнем окружении Солнечной системы обсерватория представила детальные портреты Юпитера с полярными сияниями и тонкими кольцами, показала яркие кольца Нептуна и Урана, а также изучила гейзеры Энцелада и динамику атмосфер на соседних планетах и спутниках. В экзопланетологии телескоп вывел в рутину то, что ещё недавно считалось подвигом: высокоточные спектры транзитных планет с линиями молекул и облачными эффектами, что прокладывает путь к сравнению «климатов» чужих миров.

Точка Лагранжа L2 и пара счастливых моментов успешного запуска

Работа в точке Лагранжа L2 дарит стабильную «холодную» среду и широкое поле доступного неба, но требует экономного расхода топлива и тщательного теплового баланса, ради чего всё — от щита до ориентации — подчинено строгой терморегуляции. Реальные космические риски тоже не миф: в мае 2022 года один из сегментов ощутил удар микрометеороида, однако тонкая перенастройка оптики удержала качество изображения в пределах требований миссии и позволила продолжить науку без заметной потери остроты. И всё же главная «магия» Золотого ока — сочетание гигантского зеркала, криогенной инженерии и спектроскопии: именно она превращает красивые картинки в измерения, по которым пересобирается история материи — от звёздных материнских коробок до атмосфер далёких планет.

Показать полностью 17
77

НАСА показало возможный путь к «протоклеткам» на Титане

НАСА показало возможный путь к «протоклеткам» на Титане Титан, Метан, Этан, Alma, Стрекоза, Озеро, Криогенная заморозка, Астрофизика, Вселенная, Наука, Ученые, NASA, Научпоп

В углеводородных озёрах Титана могут формироваться клеткоподобные везикулы из амфифильных молекул за счёт брызг дождевых капель. Авторы предполагают, что амфифилы из атмосферы накапливаются на поверхности углеводородных озёр, а падающие капли метанового дождя выбивают вторичные капли‑аэрозоли, покрытые монослоем этих молекул
При повторном контакте такого аэрозоля с озером два монослоя сливаются в билипидоподобную оболочку, формируя временно устойчивую везикулу, способную концентрировать органические молекулы
NASA поясняет, что подобные компартменты могли бы стать шагом к протоклеткам в неводацентричной среде, расширяя рамки поиска химизма зарождения жизни

Контекстом служит подтверждённая ALMA детекция акрилонитрила (vinyl cyanide) в атмосфере Титана, ранее предложенного как строительный блок азотосом — мембраноподобных структур в углеводородной среде
Оценки по данным ALMA допускают, что в море Лигея запас вещества мог бы обеспечить наличие потенциальных «азотосом», при условии реальной сборки мембран, что усиливает интерес к озёрному сценарию
Для будущих миссий предполагаются компактные методы диагностики — лазерное светорассеяние и рамановскую спектроскопию (SERS) — чтобы целенаправленно искать такие везикулы в жидкой фазе Титана

Показать полностью
77

Дозатор для конфет космического масштаба: новая система Starship навсегда изменила способ запуска спутников на орбиту

Дозатор для конфет космического масштаба: новая система Starship навсегда изменила способ запуска спутников на орбиту SpaceX, Starship, Starlink, Технологии, Космос, Спутники, Инновации, Запуск, Механизм, Инженерия, США, Ракета, Орбита, Будущее, Научпоп, Длиннопост

Визуализация последовательности развертывания спутников Starlink, созданная SpaceX

В ходе недавнего испытательного полета корабля Starship компания SpaceX успешно протестировала один из ключевых элементов своей будущей программы — механизм развертывания спутников Starlink, получивший неофициальное название "Pez Dispenser". Эта технология, названная в честь дозатора для конфет PEZ, является прорывом, который позволит компании выводить на орбиту сотни спутников за один запуск.

Дозатор для конфет космического масштаба: новая система Starship навсегда изменила способ запуска спутников на орбиту SpaceX, Starship, Starlink, Технологии, Космос, Спутники, Инновации, Запуск, Механизм, Инженерия, США, Ракета, Орбита, Будущее, Научпоп, Длиннопост

Люк грузового отсека для запуска спутников

Принцип работы системы кардинально отличается от метода, используемого на ракетах Falcon 9. Если раньше спутники укладывались горизонтальной стопкой и отделялись все вместе, то "Pez Dispenser" работает иначе. Спутники нового поколения загружаются в корабль вертикально, один на другой. После выхода на орбиту специальный узкий люк в грузовом отсеке открывается, и механизм последовательно, один за другим, выталкивает спутники в космос.

Дозатор для конфет космического масштаба: новая система Starship навсегда изменила способ запуска спутников на орбиту SpaceX, Starship, Starlink, Технологии, Космос, Спутники, Инновации, Запуск, Механизм, Инженерия, США, Ракета, Орбита, Будущее, Научпоп, Длиннопост

Кассета спутников подготовленная к запуску посредством Pez Dispenser

Такое решение было разработано специально для Starship, чей колоссальный грузовой отсек неэффективно использовать старыми методами. Вертикальная загрузка позволяет максимально плотно упаковать полезную нагрузку и значительно увеличить количество спутников за один рейс. Кроме того, использование небольшого специализированного люка вместо огромной створчатой двери повышает общую надежность системы, снижая риски при развертывании.

Дозатор для конфет космического масштаба: новая система Starship навсегда изменила способ запуска спутников на орбиту SpaceX, Starship, Starlink, Технологии, Космос, Спутники, Инновации, Запуск, Механизм, Инженерия, США, Ракета, Орбита, Будущее, Научпоп, Длиннопост

Развёрнутый спутник из кассетного модуля Pez Dispenser

Успешное испытание "Pez Dispenser" — это важнейший шаг на пути к началу коммерческой эксплуатации Starship. Данная технология является ключом к сверхбыстрому развертыванию и пополнению глобальной спутниковой сети Starlink, что позволит SpaceX укрепить свое доминирование на рынке космического интернета и значительно ускорить реализацию своих амбициозных планов по освоению космоса.

Показать полностью 3
437

Астрономы впервые сфотографировали рождение планеты-гиганта

Астрономы впервые сфотографировали рождение планеты-гиганта Астрономия, Космос, Планета, Открытие, Наука, Телескоп, Чили, Юпитер, Галактика, Вселенная, Исследования, Физика, Длиннопост

Международная группа астрономов с помощью Очень большого телескопа (Very Large Telescope или VLT) в Чили, впервые получила прямое изображение экзопланеты, которая находится в процессе активного формирования. Уникальные снимки показывают газовый гигант WISPIT 2b, который «поедает» вещество из диска своей звезды, буквально наращивая свою массу на глазах у ученых.

Астрономы впервые сфотографировали рождение планеты-гиганта Астрономия, Космос, Планета, Открытие, Наука, Телескоп, Чили, Юпитер, Галактика, Вселенная, Исследования, Физика, Длиннопост

Открытие представляет собой первое прямое доказательство того, как растут планеты-гиганты. Планета WISPIT 2b, размером с Юпитер, вращается вокруг молодой, похожей на Солнце звезды на расстоянии около 430 световых лет от Земли. Она находится внутри разрыва в протопланетном диске — огромном кольце из газа и пыли, из которого формируются планеты. Считается, что этот разрыв планета создала сама, расчищая свою орбиту и поглощая окружающий материал.

Используя специальные фильтры, ученые подтвердили, что WISPIT 2b активно притягивает газ из диска, что свидетельствует о росте ее атмосферы. До этого момента подобные процессы наблюдались лишь в компьютерных моделях, но теперь астрономы получили наблюдательное подтверждение давних теорий. Эта система, возраст которой составляет всего около 5 миллионов лет, стала идеальной «космической лабораторией» для изучения зарождения планетных систем.

Это открытие знаменует собой важный прорыв в астрономии. Возможность наблюдать за формированием планет в реальном времени позволит уточнить существующие модели и лучше понять, как миллиарды лет назад зародилась наша собственная Солнечная система. Изучение WISPIT 2b поможет ответить на фундаментальные вопросы о разнообразии планетных миров во Вселенной.

Показать полностью 2
1989

Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил «Мать всех галактик»

Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил «Мать всех галактик» Космос, Астрономия, Наука, Галактика, Вселенная, Открытие, Телескоп, NASA, Рекорд, Звезды, Теория, Исследования, Кислород, Длиннопост

Оригинальный снимок NASA, телескоп "James Webb Space"

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» сделал революционное открытие, обнаружив самую далекую и древнюю из когда-либо наблюдавшихся галактик. Объект под неофициальным названием «Мать всех галактик» (MoM-z14) существовал уже через 290 миллионов лет после Большого взрыва. Его неожиданные характеристики ставят под сомнение фундаментальные теории о том, как развивалась ранняя Вселенная.

Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил «Мать всех галактик» Космос, Астрономия, Наука, Галактика, Вселенная, Открытие, Телескоп, NASA, Рекорд, Звезды, Теория, Исследования, Кислород, Длиннопост

Телескоп "James Webb Space"

Галактика, получившая официальное обозначение JADES-GS-z14-0, оказалась на удивление яркой и массивной для своего возраста. Согласно современным космологическим моделям, в ту эпоху Вселенная только начинала формировать первые звезды, и галактики не могли так быстро набрать массу. Открытие заставило ученых задаться вопросом, как природа смогла создать настолько крупный и яркий объект менее чем за 300 миллионов лет.

Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил «Мать всех галактик» Космос, Астрономия, Наука, Галактика, Вселенная, Открытие, Телескоп, NASA, Рекорд, Звезды, Теория, Исследования, Кислород, Длиннопост

Галактика JADES-GS-z14-0

Еще одним сюрпризом стало обнаружение в спектре галактики кислорода. Этот химический элемент образуется в результате жизнедеятельности нескольких поколений массивных звезд, что указывает на чрезвычайно быстрые темпы звездообразования. При этом, в отличие от других древних галактик, яркость MoM-z14 обеспечивается светом молодых звезд, а не активностью сверхмассивной черной дыры в центре. Это и другие открытия побуждают астрономов пересматривать основы моделей эволюции космоса.

Показать полностью 2
5

NASA раскрасит небо над восточным побережьем США для изучения космоса

NASA раскрасит небо над восточным побережьем США для изучения космоса NASA, Космос, Наука, Запуск, Ракета, Атмосфера, США, Миссия, Исследования, Технологии, Астрономия, Физика, Небо, Эксперимент, Вирджиния, Научпоп

Комплекс TOMEX+

NASA готовится к запуску миссии TOMEX+, в рамках которой три исследовательские ракеты создадут в ночном небе красочные облака для изучения турбулентности на границе с космосом. Запуск запланирован с космодрома Уоллопс в Вирджинии в ночь с 26 на 27 августа, а необычное явление смогут наблюдать жители восточного побережья США при ясной погоде.

Цель миссии — трёхмерное исследование мезопаузы, одного из наименее изученных слоев атмосферы на высоте от 85 до 105 километров. Эта область слишком высока для метеозондов и слишком низка для спутников, поэтому зондирующие ракеты являются идеальным инструментом для её изучения. Две из трёх ракет выпустят паровые трассеры из соединений бария и лития, которые, взаимодействуя с солнечным светом, окрасятся в яркие цвета. Это позволит учёным визуально отследить движение воздушных потоков и понять природу турбулентности.

Третья ракета будет использовать лазерный лидар для измерения плотности и температуры атомов натрия, которые постоянно присутствуют в этом слое из-за сгорания метеоров. Полученные данные помогут уточнить модели атмосферных процессов, влияющих на траектории спутников, и лучше понять, как формируются высотные облака. Предыдущие попытки запуска были отложены из-за неблагоприятных погодных условий.

В случае успешного запуска разноцветные следы от ракет могут быть видны в течение нескольких минут на обширной территории — от Нью-Джерси до Северной Каролины. NASA отмечает, что используемые химические соединения схожи с теми, что применяются в фейерверках, и не представляют опасности для окружающей среды.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!