В составе сверхяркого рентгеновского источника обнаружен пульсар
Команда европейских астрономов открыла новый пульсар в составе переменного сверхяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX), известного как NGC 7793 P13. Этот вновь обнаруженный объект является третьим по яркости сверхярким рентгеновским пульсаром, обнаруженным учеными на настоящее время, а также самым быстровращающимся из таких объектов.
ULX-источники представляют собой точечные источники на небе, которые светятся в рентгеновском диапазоне настолько ярко, что каждый их них испускает больше излучения, чем миллион звезд, подобных Солнцу, во всех диапазонах спектра. Хотя эти источники менее яркие, чем активные ядра галактик, их яркость, тем не менее, выше, чем яркость, соответствующая любому другому известному астрономам процессу, связанному со звездами.
Источник NGC 7793 P13 находится в спиральной галактике NGC 7793 в созвездии Скульптор, расположенной на расстоянии примерно 12,7 миллиона световых лет от Земли. Согласно новому исследованию, которое было проведено командой астрономов во главе с Джанлукой Израэлем из Астрономической обсерватории Рима, Италия, в составе этого ULX-источника находится пульсар с периодом вращения 0,42 секунды.
Ученые открыли, что этот вновь обнаруженный пульсар представляет собой двойную систему, в состав которой входит аккрецирующая нейтронная звезда массой примерно 1,4 массы Солнца и массивная звезда-компаньон массой примерно 20 солнечных масс. Вполне вероятно, что орбитальный период этой системы составляет примерно 63 дня, считают авторы работы.
Снимок: Завораживающая агония солнцеподобной звезды
Этот снимок, сделанный при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА «Хаббл» демонстрирует «последний вздох» звезды, подобной нашему Солнцу. Эта звезда завершает свой жизненный цикл, сбрасывая внешние газовые оболочки, формирующие своего рода кокон вокруг остающегося ядра звезды. Ультрафиолетовый свет, идущий от умирающей звезды, заставляет материал светиться.
Эта сгоревшая звезда, называемая белым карликом, представлена белой точкой в центре изображения. Наше Солнце в конечном счете тоже догорит и вокруг него тоже образуется облако осколков, но это случится не ранее, чем через 5 миллиардов лет.
Наша галактика Млечный путь усеяна этими звездными остатками, называемыми планетарными туманностями. Эти объекты не имеют ничего общего с планетами. Астрономы восемнадцатого и девятнадцатого столетия дали им такое название, поскольку при наблюдениях через небольшие телескопы эти объекты выглядели так же, как далекие планеты Уран и Нептун. Планетарная туманность, представленная на этом снимке, носит название NGC 2440. Белый карлик, расположенный в центре туманности NGC 2440, является одним из самых горячих объектов своего класса, известных ученым – температура у его поверхности достигает 200000 градусов Цельсия.
Хаотичная структура туманности указывает на то, что сброс оболочек звездой происходит эпизодически. Во время каждого выброса звезда выталкивает материал в определенном направлении, чем и обусловливается дольчатая структура этой планетарной туманности. Эта туманность также богата пылевыми облаками, некоторые из которых формируют протяженные темные полосы, направленные в сторону от звезды. Планетарная туманность NGC 2440 лежит на расстоянии примерно 4000 световых лет от Земли в направлении созвездия Корма.
Материал, выбрасываемый звездой, светится разными цветами в зависимости от его состава, плотности и близости к раскаленным остаткам звезды. Синим светится гелий; сине-зеленым – кислород; красным – азот и водород.
Взрыв звезды
Новое значение постоянной Хаббла
Астрономы NASA обнаружили, что Вселенная расширяется на 5-9% быстрее, чем ранее предполагалось.
«Это неожиданное открытие может стать ключом к пониманию таких загадочных составляющих Вселенной, как темная энергия, темная материя и темное излучение, которые составляют до 95% всего», – заявил руководитель исследования и Нобелевский лауреат Адам Рисс Института исследований космоса с помощью космического телескопа и Университета Джонса Хопкинса, Балтимор, штат Мэриленд.
Полный отчет по результатам исследования будет в скором времени опубликован в The Astrophysical Journal.
Команда Рисса совершила открытие путем уточнения текущей скорости расширения Вселенной с беспрецедентной точностью, снизив погрешность до 2,4%. Команда сделала уточнения путем разработки инновационных методов, увеличивших точность измерения расстояний до дальних галактик.
Команда искала галактики, содержащие цефеиды и сверхновые типа Ia. Цефеиды – это пульсирующие переменные звезды с довольно точной зависимостью период-светимость, до них с высокой точностью можно определить расстояние. Сверхновые типа Ia – это взрывающиеся звезды, которые вспыхивают с той же яркостью, и их легко обнаружить с больших расстояний.
Собрав измерения с примерно 2400 цефеид в 19 галактиках и сравнив наблюдаемую яркость со сверхновыми типа Ia, команда сумела с большой точностью измерить их истинную яркость и вычислить расстояния до примерно 300 сверхновых типа Ia в отдаленных галактиках.
Команда сравнила эти расстояния с расширением космоса, измеренным удлинением световых волн от отдаляющихся галактик. Они использовали эти два значения, чтобы определить, насколько быстро Вселенная расширяется со временем, т.е. постоянную Хаббла.
Уточненная постоянная Хаббла составила 45,5 миль в сек (73,23 км в сек) на мегапарсек (мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет). Это означает, что расстояние между космическими объектами удвоится через 9,8 млрд. лет.
Новой значение постоянной сбивает с толку: оно немного отличается от скорости расширения, полученной ранее.
«Сравнение скоростей расширения Вселенной, полученных с аппаратов WMAP и «Планк», с одной стороны с полученными с «Хаббла» с другой стороны, это как строительство моста, – пояснил Рисс. – С одной стороны у вас наблюдения реликтового излучения Вселенной, с другой – данные, полученные нашей командой».
«Вы начинаете строить мост с обоих концов, ожидаете, что они встретятся посередине, при условии, что ваши вычисления верны. Но у нас тут этого не происходит, и мы хотим знать, почему».
Есть несколько возможных объяснений получившейся чрезмерно высокой скорости расширения Вселенной. Одним из таких объяснений может быть то, что темная энергия, ответственная за расширение Вселенной, отталкивает галактики друг от друга с силой большей, чем мы ранее полагали, или даже с растущей во времени силой.
Другое объяснение состоит в том, что на раннем этапе эволюции Вселенной существовала субатомная частица, двигавшаяся со скоростями, близкими к скорости света. Собирательно такие быстрые частицы сейчас называют темным излучением (в термин также включают ранее известные нейтрино).
Также такое ускорение может означать, что темная материя обладает некими неизвестными на данный момент характеристиками. Темная материя играет роль скелетной конструкции Вселенной, поверх которой формируются галактики.
И, наконец, объяснение может быть найдено в том, что общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна не является полной.
Наблюдения были осуществлены широкоугольной камерой WFC3 телескопа, установленной в 2009 году, и были произведены командой SH0ES (не обувь), которая была сформирована специально для уточнения постоянной Хаббла.
Команда SH0ES намерена добиться снижения погрешности вплоть до 1% используя «Хаббл». Активные на данный момент орбитальные телескопы, как например Gaia Европейского космического агентства, а также будущие телескопы, такие как телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST), и Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), также смогут внести свой вклад в измерения скорости расширения Вселенной.
До запуска телескопа «Хаббл» в 1990 году приближенные вычисления постоянной Хаббла имели разброс в два порядка. В конце 1990-х проект представил миру постоянную Хаббла в пределах погрешности всего 10%, выполнив одну из своих основных задач. С формирования команды SH0ES в 2005 году та снизила погрешность постоянной Хаббла на 76%.
Космический телескоп «Хаббл» является совместным проектом NASA и Европейского космического агентства.
Обслуживание телескопа производит Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, штат Мэриленд. Исследованиями руководит Институт исследований космоса с помощью космического телескопа, Балтимор, штат Мэриленд.
С обновленной постоянной Хаббла жить нашей Вселенной осталось еще меньше (гипотеза Большого разрыва).
Старейшая звезда во Вселенной
SMSS J031300.36-670839.3 — звезда в созвездии Южная Гидра. Находится на расстоянии около 6000 световых лет от Солнца.Её возраст оценивается в 13,7 миллиардов лет, это означает, что светило сформировалось спустя 70 миллионов после Большого Взрыва. На данный момент это самая старая известная звезда во Вселенной.
Открытие было сделано при помощи телескопа SkyMapper, находящегося в австралийской обсерватории Сайдинг-Спринг астрономами Австралийского национального университета Стефаном Келлером и Майком Бесселем. Звезда лежит в пределах Млечного Пути.
Астрономы Стефан Келлер (слева) и Майк Бессель на фоне обсерватории Сайдинг-Спринг, в которой было сделано открытие.
Обнаруженная звезда отняла звание самой древней у желтого суб-гиганта HD 140283 (неофициальное название «Мафусаил»), возрастом в 13,2 млрд лет. Примечательно, что HD 140283 находится в 190 световых годах от Солнца, что по космическим меркам - рукой подать.
На фото: HD 140283 — звезда-субгигант в созвездии Весов, расположенная примерно в 190 световых годах от Земли
Возраст звезды был установлен по анализу её спектра. Уровень железа в составе звезды настолько мал, что это предполагает, что она возникла из газового облака, созданного одними из первых звезд во Вселенной. Таким образом, звезда относится ко второму поколению звезд во Вселенной. Сделаны выводы, что первые звезды Вселенной были не так мощны, как думали раньше.
Звезда SMSS J031300.36-670839.3 в максимальном приближении. Фото телескопа SkyMapper
Открытие звезды описано в журнале Nature 9 февраля 2014 года