В таких галактиках возникают яркие эпизоды звездообразования, когда сотни звездных сверхскоплений содержат по 100 000 и более звёзд. Ежегодно в них рождаются звёзды с массой в сотни и тысячи солнечных масс, что делает эти галактики чрезвычайно яркими, особенно в инфракрасном диапазоне, где их светимость может превышать солнечную в триллионы раз.

Галактика Сигара (M82) является примером такого объекта. Её яркость в оптическом свете скрыта пылью, но телескоп Джеймса Уэбба (JWST) позволяет наблюдать активное звездообразование в инфракрасном диапазоне. В M82 многочисленные сверхскопления, содержащие около 100 000 звёзд, значительно повышают её светимость.

Для поддержания таких вспышек галактикам нужен обильный запас газа. M82, вероятно, получила его благодаря гравитационному взаимодействию с соседней галактикой M81. Пара вращается друг вокруг друга с периодом около 100 миллионов лет. Эти взаимодействия придали M82 вытянутую форму и направили газ в её ядро, стимулируя интенсивное звездообразование.

Астрономы изучают M82 и M81 как естественную лабораторию для наблюдения взаимодействия галактик. В исследовании 2024 года с помощью выбросов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) выявлена сложная структура нитей и пузырьков газа, образующихся при вспышках сверхновых, а также обнаружены галактические оттоки — потоки газа, исходящие из центра M82. Эти оттоки связаны с мощными звёздными ветрами и взрывами сверхновых, которые выдувают газ из галактики.

ПАУ играют важную роль, поскольку их излучение в среднем инфракрасном диапазоне помогает отслеживать холодный молекулярный газ и его движение.

Интенсивное звездообразование в галактиках со вспышками обычно длится около 100 миллионов лет — до тех пор, пока не иссякнут запасы газа. Однако в случае M82 повторяющиеся взаимодействия с M81 могут вызывать циклы активного звездообразования и затишья. Предполагается, что подобные циклы происходили в прошлом: примерно 600 миллионов лет назад и нынешняя фаза началась 30–60 миллионов лет назад.

На расстоянии около 12 миллионов световых лет M82 находится достаточно близко, что позволяет астрономам тщательно изучать её с помощью телескопов, включая «Хаббл» и JWST.

В будущем M82 продолжит проходить через циклы звездообразования, пока в далёкой перспективе не сольётся с M81. Это слияние вызовет мощный всплеск звездообразования, который со временем прекратится, и образовавшаяся крупная галактика перейдёт в спокойное состояние.

Астрономы из Университета Нью-Мексико совместно с исследователями из США и других стран подтвердили существование новой экзопланеты, открытие которого стало возможным благодаря сотрудничеству с гражданскими учёными по всему миру.

Подробности находки изложены в статье, опубликованной в журнале The Astronomical Journal; ведущим автором выступила доктор наук Зара Эссак, а в числе соавторов — доцент Диана Драгомир.

Планета TOI-4465 b представляет собой газового гиганта, удалённого от Земли примерно на 400 световых лет. Она была впервые обнаружена космическим телескопом NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) как потенциальное событие одиночного транзита — кратковременного прохождения планеты на фоне своей звезды.

Для подтверждения существования планеты исследователям предстояло зафиксировать следующий транзит, который повторяется всего раз в 102 дня, то есть примерно трижды в год.

«Окна для наблюдений крайне ограничены. Продолжительность каждого транзита составляет около 12 часов, однако крайне редко удаётся получить 12 непрерывных часов тёмного и ясного неба в одном месте», — пояснила Эссак. «Дополнительные трудности связаны с переменчивой погодой, доступностью телескопов и необходимостью круглосуточного наблюдения.»

Чтобы преодолеть эти препятствия, была организована скоординированная международная кампания, охватившая 14 стран. В ней приняли участие 24 гражданских астронома из 10 государств, которые с помощью личных телескопов помогли зафиксировать следующий транзит. Их своевременный вклад дополнил данные профессиональных обсерваторий.

«Открытие и подтверждение существования TOI-4465 b не только расширяет наши познания о планетах отдалённых звёздных систем, но и демонстрирует, как увлечённые любители астрономии могут непосредственно влиять на передовые научные исследования. Это прекрасный пример силы гражданской науки, командной работы и важности глобального сотрудничества в астрономии», — отметила Эссак.

Помимо гражданских учёных, профессиональные астрономы — включая студентов — внесли вклад, проводя фотометрические наблюдения, измеряя изменения яркости звезды во время прохождения планеты, используя современную аппаратуру в признанных обсерваториях.

Ключевыми платформами, обеспечившими успешную реализацию глобальной кампании, стали Подгруппа 1 Программы последующих наблюдений TESS (TFOP SG1), сеть гражданской науки Unistellar и Рабочая группа по кандидатам в планеты с одиночными транзитами TESS (TSTPC).

«Эффективность данного сотрудничества опирается на продуманную инфраструктуру. Сеть Unistellar обеспечивает стандартизированное оборудование и алгоритмы обработки данных, что позволяет гражданским учёным вносить качественный вклад. TFOP SG1 служит международной координационной площадкой, объединяющей профессионалов и любителей, а также наблюдательные объекты. Рабочая группа TSTPC, возглавляемая профессором Драгомир, концентрирует экспертизу в области обнаружения и последующих наблюдений столь редких явлений», — подчеркнула Эссак.

TOI-4465 b — газовый гигант, чей радиус превышает радиус Юпитера примерно на 25 %, масса почти в шесть раз больше Юпитера, а плотность достигает почти трёхкратного значения. Путь планеты по орбите слегка эллиптичен, что приводит к диапазону температур от 375 до 478 Кельвинов (около 200–400 °F). TOI-4465 b является редким образцом гигантской планеты, сочетающей немалый размер, массу, плотность и умеренную температуру, занимая при этом достаточно малоизученную область в пространстве параметров радиуса и массы.

Долгопериодические газовые гиганты, подобные TOI-4465 b, могут служить связующим звеном между экстремальными «горячими юпитерами» — планетами, обращающимися вблизи своих звёзд — и холодными гигантами, известными нам по Солнечной системе.

«Это открытие особенно важно, поскольку экзопланеты с длительными периодами (более 100 дней) сложно обнаружить и подтвердить из-за ограниченности времени и ресурсов для наблюдений. Вследствие этого они недостаточно представлены в текущих каталогах экзопланет», — объяснила Эссак.

«Исследование таких планет помогает глубже понять процессы формирования и эволюции планетных систем в более умеренных условиях.»

Большие размеры и относительно прохладные температуры TOI-4465 b делают её перспективным объектом для будущих атмосферных исследований с помощью, например, Космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST). Планета входит в число лучших долгопериодических экзопланет для спектроскопии собственного излучения, что позволит выявить ключевые характеристики её атмосферы.

Данная статья стала шестой публикацией в рамках проекта Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT “EM) survey — масштабного исследования, нацеленного на детальное изучение долгопериодических транзитных гигантских планет путем измерения их радиусов и масс посредством скоординированных последующих наблюдений транзитов и радиальных скоростей.

Астрономы из Канады и Швейцарии, используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), открыли новую галактику, получившую обозначение COSMOS2020-635829. Этот объект подвергается воздействию сдува газа, что позволяет отнести его к типу «медузообразных» галактик. Результаты исследования представлены в статье, опубликованной 17 июня на сервере arXiv.

Так называемые «медузообразные» галактики характеризуются длинными хвостами из газа и молодых звёзд, исходящими с одной стороны, что визуально напоминает медузу. Они часто обнаруживаются в скоплениях галактик, и при движении сквозь внутреннюю среду постепенно теряют газ — процесс, известный как сдув газа (ram pressure stripping, RPS). Он может запускать активное звездообразование в потерянном газовом материале.

Группа под руководством Иэна Д. Робертса из Университета Ватерлоо (Канада) сообщила об открытии галактики, обладающей признаками медузообразной. На снимках высокой детализации JWST выявлен симметричный звёздный диск и односторонний хвост с узлами активного звездообразования.

«Мы представляем COSMOS2020-635829 как вероятную медузообразную галактику, подвергающуюся сдуву в протоскоплении при красном смещении z > 1», — отмечают авторы.

Обсервации подтвердили связь галактики с массивным кластером, обнаруженным в рентгеновском диапазоне. Хвост представляет собой скопление синих узлов вне плоскости галактики, совпадающих с ионизированным газом.

Масса звёздных узлов в хвосте составляет около 100 миллионов солнечных масс, а скорость звездообразования — 0,1–1 солнечной массы в год. Эти молодые скопления отвечают примерно за 1% звёздной массы COSMOS2020-635829.

Галактика имеет красное смещение около 1,156, звёздную массу примерно 10 миллиардов солнечных масс и скорость звездообразования порядка 100 солнечных масс в год. Рентгеновская светимость достигает примерно 8×10^42 эрг/с.

Исследователи подчёркивают, что COSMOS2020-635829 — один из наиболее убедительных кандидатов в медузообразные галактики с красным смещением выше 1.0, а также самая удалённая подтверждённая галактика с ионизированным газовым хвостом и внегалактическим звездообразованием, вызванными сдувом газа.

По мнению авторов, работа способствует глубокому пониманию механизмов подавления звездообразования в древней Вселенной.

«Данные подтверждают, что сдув газа способен влиять на галактики групп и скоплений при z > 1 и, вероятно, способствует экологическому подавлению даже в эпоху Cosmic Noon», — заключают учёные.

Международная команда астрономов сообщает об обнаружении необычного слияния двух схожих спиральных галактик, внешний облик которых напоминает лицо совы. Открытие этой галактической слияния, получившего название «Космическая Сова», представлено в статье, опубликованной 11 июня на препринт-сервере arXiv.

Слияния галактик играют ключевую роль в их эволюции. Эти процессы перераспределяют газ вокруг галактик, влияют на кинематику звёзд, трансформируют морфологию галактик и в конечном итоге способствуют формированию их звёздной массы.

Некоторые слияния приводят к образованию коллизионных кольцевых галактик (ККГ), которые встречаются сравнительно редко — в локальной Вселенной зафиксировано лишь несколько сотен подобных объектов. Кольца в таких системах формируются при практически лобовом прохождении одной галактики сквозь диск другой, в результате чего газ и звёзды выбрасываются в наружный слой, образуя круговую или близкую к ней структуру.

Теперь группа астрономов под руководством Минью Ли из Университета Цинхуа в Пекине, Китай, выявила уникальный случай слияния двух коллизионных кольцевых галактик. Это слияние было обнаружено случайно с помощью таких инструментов, как Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), Атакамская миллиметровая/субмиллиметровая решётка (ALMA) и Очень большой массив (VLA).

«Глубокое изображение и спектроскопия при помощи JWST, ALMA и VLA раскрывают сложную систему двойных коллизионных кольцевых галактик, демонстрирующих почти идентичную морфологию», — отмечают исследователи в статье.

Обнаруженная система находится на красном смещении 1,14. Собранные изображения показывают, что «Космическая Сова» состоит из двух взаимодействующих галактик, каждая из которых образовала почти идентичные кольцевые структуры диаметром около 26 тысяч световых лет.

Астрономы подчеркнули, что симметрия колец «Космической Совы» указывает на лобовое столкновение двух галактик сходной массы и структуры. Они оценивают звёздную массу системы примерно в 320 миллиардов солнечных масс, в то время как массы чёрных дыр в обеих галактиках составляют около 67 и 26 миллионов солнечных масс соответственно.

Изображения демонстрируют, что компактное ядро каждой галактики формирует «глаз» совы, а центральная область интенсивного звездообразования, усиленная более молодыми звёздными популяциями и эмиссией туманностей, окрашена в синий цвет и напоминает «клюв», расположенный между ними.

Кроме того, исследование показало, что каждая из взаимодействующих галактик содержит активное галактическое ядро (AGN), причём в северо-западном «глазу» наблюдается биполярный радиоджет. Судя по всему, джет тянется к области «клюва» и вызывает дополнительные ударные волны на фронте столкновения между галактиками.

Подводя итог, авторы подчёркивают уникальность «Космической Совы».

«Совокупность лобового слияния, формирования двойных колец, активности двух AGN и звездообразования, вызванного джетом, представляет собой детальный снимок процессов, ответственных за сбор звёздной массы и рост сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной», — заключают учёные.

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) открыл перед учёными новые горизонты, позволив с беспрецедентной чёткостью исследовать межзвёздное пространство. Используя эти данные, международная команда учёных изучила, как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — органические молекулы, важные для космической химии, — выживают в суровых условиях космоса.

ПАУ были обнаружены в холодных молекулярных облаках, где они подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения и космических лучей. Несмотря на это, молекулы остаются стабильными. Новое исследование, опубликованное в *Physical Review Letters*, показало, что ПАУ с закрытой электронной оболочкой, такие как катион инденила (C₉H₇⁺), эффективно рассеивают избыточную энергию через инфракрасное и радиочастотное излучение, что позволяет им избегать разрушения.

ПАУ играют важную роль в межзвёздной химии, являясь одним из крупнейших резервуаров углерода в галактике. Их уникальные инфракрасные сигнатуры были подтверждены данными JWST и телескопа "Спитцер", что указывает на широкое распространение этих молекул в космосе.

В лабораторных условиях исследователи смоделировали поведение катиона инденила при помощи установки DESIREE в Стокгольме, способной удерживать ионы при температуре около 13 К. Моделирование показало, что даже при высоких уровнях внутренней энергии (до 5,85 эВ) молекулы не разрушались, а эффективно охлаждались, в основном за счёт радиочастотного излучения.

Результаты подтверждают, что радиочастотное охлаждение играет ключевую роль в устойчивости ПАУ с закрытой оболочкой, объясняя их неожиданно высокую концентрацию в межзвёздной среде. Это открытие поможет улучшить модели химических процессов в космосе.