Вопрос дилетанта о черных дырах

Планетологи благодаря межпланетной станции «Кассини» смогли найти зависимость состава кратеров на Титане от их расположения. Оказалось, что кратеры в экваториальной части спутника практически не содержат льда, зато богаты органическими веществами. Это, по мнению ученых, означает, что Титан — до сих пор активный мир, где целый ряд процессов постоянно изменяет состав и свойства поверхностного слоя. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Титан — второе (помимо Земли) небесное тело, на поверхности которого находятся жидкие озера, реки и моря, состоящие, в основном, из метана и этана; также это единственный спутник планет с плотной непрозрачной атмосферой. Рельеф спутника похож на земной, на нем есть горы, дренажные сети и дюны. За формирование структуры поверхности на Титане ответственны ветра и гидрологический цикл на основе углеводородов, а также криовулканизм. Еще одно сходство с Землей — ограниченное количество ударных кратеров на поверхности Титана, которая этим сильно отличается от поверхностей других спутников Сатурна.

Группа планетологов во главе с Анезиной Соломониду (Anezina Solomonidou) из Европейского космического агентства опубликовала результаты анализа данных, полученных при помощи радарного инструмента, инфракрасного спектрометра VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) и системы камер ISS (Imaging Science Subsystem) станции «Кассини». Ученых интересовали ударные кратеры Титана, которые могут дать информацию о процессах выветривания на спутнике и примерном составе подповерхностных слоев, а также понять, зависит ли эволюция кратеров от их географического положения на Титане.

Изображения ударных кратеров на Титане, изучавшихся в работе. Красные квадраты отмечают выброшенный из кратеров материал, желтые — сами кратеры.

A. Solomonidou et al. / Astronomy&Astrophysics, 2020

В общей сложности ученые исследовали девять ударных кратеров на Титане. Оказалось, что кратеры, расположенные в экваториальной части Титана, где преобладают дюны, могут содержать много органических веществ и крайне мало водяного льда, а кратеры на равнинах в средних широтах спутника оказались богаты водяным льдом, смешанным с органическими веществами.

При этом ученые не нашли льда из NH3 или CO2. Это согласуется с более ранними наблюдениями, показавшими, что самые верхние слои аллювиальных конусов средних широт, равнинные области и лабиринты состоят из смеси органических веществ и водяного льда, в то время как экваториальные равнины, холмистые районы и дюны покрыты смесью темного вещества и толинов.

Предполагается, что в средних широтах хорошо работает механизм очищения поверхности от песчаных отложений за счет речной эрозии или дождей, а в экваториальной части спутника кратеры быстро покрываются слоями песка за счет эоловых процессов. Таким образом, Титан может считаться активным миром, где целый ряд процессов постоянно изменяет состав и свойства поверхностного слоя.

Ожидается, что в 2026 году к Титану будет отправлен октокоптер Dragonfly, который, начиная с 2034 года, будет заниматься изучением поверхности и атмосферы спутника.

Источник: https://nplus1.ru/news/2020/11/05/craters-of-titan

Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути — не отличается особенной активностью в сравнении с аналогичными объектами в центрах многих других галактик. Однако в последние годы бурные, интенсивно излучающие окрестности Стрельца А* как будто набирают силу. Материя, падающая в недра черной дыры, время от времени выбрасывает мощные вспышки, и со временем они становятся все ярче. Об этом рассказывает новая статья, принятая к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и представленная в онлайн-библиотеке препринтов ArXiv.org.

Астрофизик из Льежского университета Энмануэль Массо (Enmanuelle Mossoux) и его коллеги из Бельгии и Франции следят за активностью Стрельца А* на протяжении многих лет. В 2017-м они опубликовали результаты анализа рентгеновского излучения черной дыры, собранные в 1999-2015 годах космическими телескопами XMM-Newton, Chandra и Swift. За этот период они зарегистрировали в общей сложности 107 вспышек, интенсивность которых с 2014 года стала нарастать.

Новая работа Массо и его соавторов прослеживает эту тенденцию дальше. Теперь они оценили данные, полученные теми же инструментами между 2016 и 2018 годами, когда было зарегистрировано еще 14 рентгеновских вспышек Стрельца А*. Их анализ показал, что число и интенсивность самых слабых вспышек за это время не изменились, зато самые яркие стали мощнее и чаще. Это нарастание активности обнаруживается и в ближнем инфракрасном диапазоне.

Авторы провели предварительный анализ и данных за 2019 год. По их словам, наблюдения телескопа Swift зарегистрировали целых четыре ярких вспышки — небывалое количество за такой период. Данные XMM Newton и Chandra за 2019 год еще готовятся к публикации, и они позволят уточнить происходящее возле Стрельца А. «Начиная с 2014-го активность Стрельца А растет на нескольких длинах волн, — резюмируют астрономы. — Дополнительные наблюдения позволят подтвердить эту беспрецедентную активность сверхмассивной черной дыры и выяснить ее источник».

https://naked-science.ru/article/astronomy/novye-nablyudeniy...

Все эти великаны умещаются на пространстве поперечником менее 1000 парсек (3200 световых лет), сближаясь друг с другом медленной спиралью. N отделяет от «южных» соседей 900 парсек, а S1 от S2 — 198 парсек (645 световых лет). Пара S1 и S2 делает полный оборот по своей орбите за четыре-пять миллиона лет. «Такая плотная система трех сверхмассивных черных дыр до сих пор не наблюдалась нигде во Вселенной, — говорят авторы находки. — Этот пример показывает одновременное слияние трех галактик и их центральных черных дыр». В самом деле, схожая тройная система была открыта не так давно, в галактике SDSS J084905.51+111447.2, однако там черные дыры отделяют на порядок более далекие расстояния. Похоже, NGC 6240 находится на более поздних стадиях слияния.

https://naked-science.ru/article/astronomy/v-tsentre-galakti...

Наблюдая за одним из самых известных квазаров 3С273 с помощью уникального наземно-космического интерферометра «Радиоастрон», исследователи обнаружили нечто неожиданное: его эффективная температура оказалось чрезвычайно высокой – от 10 до 40 триллионов градусов, что примерно в 10 раз выше, чем допускает теория, описывающая общепринятый механизм излучения квазаров. Результаты наблюдений исследователи опубликовали в журнале Astrophysical Journal Letters.

Считается, что наибольшую эффективную температуру имеют джеты квазаров, и её максимум равен 500 млрд градусов. Ограничение связано с тем, что при большой плотности излучения создающие его релятивистские электроны, сталкиваясь с фотонами, отдают им свою энергию, тормозятся и «охлаждаются» – получается эффект обратной комптоновской катастрофы (такое название связано с тем, что передача энергии от фотонов к электронам называется комптоновским рассеянием света). Эффективная температура излучения свыше 10 триллионов градусов, которую наблюдали у квазара 3С273, этим объяснениям противоречит. Пока обнаруженный феномен остаётся загадкой, хотя астрофизики уже высказали несколько объясняющих гипотез. Вполне возможно, что это открытие станет новым шагом в астрофизике.

Любопытно, что именно с объекта 3C273 начинается история квазаров: описав его в 1959 году как «радиозвезду», исследователи к 1963 году пришли к выводу, что они столкнулись с новым видом космических объектов. Квазар 3C273 – самый яркий их представитель, и один из ближайших к нам (до него около трех миллиардов световых лет). Кроме того, он стал первым квазаром, у которого нашли переменность блеска; авторами открытия были советские астрономы. Было бы символично, если 3C273 снова заставит нас пересмотреть наши представления об устройстве Вселенной.

Как было сказано выше, квазар исследуют с помощью наземно-космического интерферометра со сверхдлинной базой (расстоянием между антеннами) «Радиоастрон», который состоит из российского космического радиотелескопа «Спектр-Р», работающего совместно с крупнейшими наземными телескопами разных стран. Это делает его самым большим и точным интерферометром в мире. Его угловое разрешение в тысячи раз выше, чем у космического телескопа «Хаббл». В данном случае его база составила 171 000 км. Для исследований квазара 3C273 астрономы использовали 100-метровый радиотелескоп в Эффельсберге (Германия), 110-метровый в Гринбэнке, 300-метровый телескоп Аресибо, и решетку VLA (США). В исследованиях приняли участие российские астрономы Астрокосмического центра Физического Института им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук и Астрономического института имени П.К.

https://m.nkj.ru/news/28466/

Первичные черные дыры могут быть крохотными. По расчетам Анвина и Штольца, подобный объект массой в пять раз больше Земли имеет радиус около 4,5 сантиметра. Излучение такой первичной дыры незначительно, однако вокруг нее может существовать простирающееся на несколько астрономических единиц гало из темной материи. Многие модели темной материи предполагают, что ее частицы иногда взаимно аннигилируют со вспышкой в гамма-диапазоне. По мнению авторов статьи, единственный способ доказать, что вместо девятой планеты на окраине Солнечной системы существует крохотная черная дыра, — именно обнаружение движущегося источника гамма-излучения.

https://naked-science.ru/article/astronomy/devyataya-planeta...