Телескоп Хаббл

Новое исследование сообщает о первом прямом наблюдении слияния звездных скоплений в ядерной области карликовых галактик. Это открытие подтверждает возможность такого механизма формирования ядер в карликовых галактиках, что долгое время вызывало споры среди ученых. Исследование было опубликовано в журнале Nature и проведено постдокторантом Мелиной Пулен из Университета Оулу, Финляндия.

Карликовые галактики являются наиболее распространенным типом галактик во Вселенной. Они содержат в сто раз меньше звезд, чем Млечный Путь, а иногда и еще меньше, и представляют собой строительные блоки более массивных галактик. Таким образом, понимание их формирования является ключевым для осмысления эволюции галактик в целом.

Значительная часть карликовых галактик содержит компактные звездные скопления в своих центрах, состоящие обычно из сотен тысяч до сотен миллионов звезд. Эти скопления, известные как ядерные звездные скопления, являются самыми плотными типами звездных систем во Вселенной. Формирование таких экстремальных объектов обсуждается уже несколько десятилетий.

Считается, что в карликовых галактиках ядерные звездные скопления образуются в результате слияния меньших звездных скоплений, называемых глобулярными скоплениями, после того как они мигрируют к центру галактики. Однако до настоящего времени ни одно такое слияние глобулярных скоплений не было непосредственно наблюдено, чтобы подтвердить эту теорию.

Изучая наблюдения большого образца почти 80 карликовых галактик с помощью телескопа Хаббл, группа из десяти исследователей международной коллаборации MATLAS, возглавляемая профессором Франсин Марло из Университета Инсбрука, Австрия, обнаружила несколько галактик с необычно выглядящими ядерными звездными скоплениями. Некоторые из них имели пару звездных скоплений, расположенных близко друг к другу, в то время как у других наблюдалась особенность, напоминающая тусклый световой поток, прикрепленный к ядерному звездному скоплению.

«Мы были удивлены потоками света, которые были видны вблизи центра галактик, так как ничего подобного не было наблюдено ранее», — поясняет Пуле.

Тщательный анализ этих особенностей показал, что они обладают схожими свойствами с глобулярными скоплениями, уже обнаруженными в карликовых галактиках. Это предполагает, что наблюдения свидетельствуют о росте ядерного звездного скопления в результате драматического каннибализма глобулярных скоплений в ядрах этих галактик.

Чтобы подтвердить происхождение тусклых потоков света, были проведены дополнительные симуляции с ультра-высоким разрешением для моделирования процесса слияния. Эта часть работы, возглавляемая доктором Рори Смитом из Технического университета Федерико Санта-Марии в Сантьяго, Чили, включала различные сценарии слияния между звездными скоплениями с различными массами, динамикой и числом вовлеченных скоплений.

Результаты подтвердили, что наблюдаемые световые потоки создаются в результате слияния двух звездных скоплений с значительными различиями в массе. Чем больше соотношение масс, тем длиннее поток. Процесс слияния обычно длится короткий промежуток времени, менее 100 миллионов лет, а созданные особенности видны еще меньшее время, что объясняет трудности в уловлении такого явления.

Статья взята с сайта: https://www.nature.com/articles/s41586-025-08783-9

Уважаемые читатели! Я рад поделиться с вами снимком галактики NGC 4941. Наша постоянная рубрика «Космос сегодня» продолжает знакомить вас с самыми интересными достижениями в области космических исследований. Особая благодарность нашим подписчикам за активное участие в обсуждениях предыдущих материалов — ваши вопросы и комментарии помогают делать контент более интересным и информативным.

На снимке, полученном с помощью космического телескопа «Хаббл», мы видим потрясающую спиральную галактику NGC 4941. Расположенная в созвездии Девы на расстоянии 67 миллионов световых лет от нашей планеты, она представляет собой настоящий шедевр космической архитектуры. Благодаря относительной близости галактики к Земле мощные инструменты телескопа «Хаббл» позволяют различить мельчайшие детали её структуры — от отдельных звёздных скоплений до тонких нитевидных облаков газа и пыли.

⭐(источник)

Особый интерес представляет программа наблюдений, в рамках которой было получено это изображение. Ученые изучают процесс формирования звезд и так называемый цикл звездной обратной связи в ближайших галактиках. Этот процесс завораживает: молодые звезды, образующиеся в плотных холодных скоплениях газа, начинают активно влиять на окружающую среду.

⭐Являешься любителем астрономии и космонавтики? Присоединяйся в наше сообщество Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Они нагревают и перемешивают газовые облака с помощью звездного ветра и излучения, а массивные звезды в конце своего жизненного цикла взрываются как сверхновые. Именно эти процессы, объединенные в концепцию звездной обратной связи, определяют темп рождения новых звезд в галактике.

В центре NGC 4941 находится ещё один интересный объект — активное ядро галактики со сверхмассивной чёрной дырой. Поглощая газ из окружающей среды, она образует перегретый диск, который интенсивно излучает энергию во всём диапазоне электромагнитного спектра. Подобно тому, как звёзды формируют своё окружение, но в гораздо больших масштабах, активное ядро галактики влияет на формирование новых звёзд и определяет эволюцию галактики в целом.

В заключение хочу отметить, что подобные открытия напоминают нам о безграничных возможностях современной науки и неисчерпаемых тайнах Вселенной. Каждое новое изображение, полученное телескопом «Хаббл», открывает перед нами новые горизонты для исследований и помогает лучше понять сложные процессы, происходящие в далёких уголках космоса. Будем продолжать следить за последними достижениями в области астрономии и делиться ими с вами в наших будущих материалах.

⭐Присоединяйся в наше сообщество и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день ⭐

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)

Ледяной гигант планета Уран, которая вращается вокруг Солнца, наклонившись на бок, является странным и загадочным миром. Теперь, в беспрецедентном исследовании, охватывающем два десятилетия, исследователи, использующие телескоп Хаббл NASA, раскрыли новые сведения о составе и динамике атмосферы этой планеты. Это стало возможным только благодаря высокой разрешающей способности, спектральным возможностям и долговечности Хаббла.

Результаты команды помогут астрономам лучше понять, как работает атмосфера Урана и как она реагирует на изменение солнечного света. Эти длительные наблюдения предоставляют ценные данные для понимания атмосферной динамики этого удаленного ледяного гиганта, который может служить прокси для изучения экзопланет аналогичного размера и состава.

Когда «Вояджер 2» пролетел мимо Урана в 1986 году, он предоставил крупный план этой наклонной планеты. То, что он увидел, напоминало скучную голубовато-зеленую бильярдную шар. В сравнении с этим, Хаббл зафиксировал 20-летнюю историю сезонных изменений с 2002 по 2022 год. За этот период команда, возглавляемая Эриком Каркошкой из Университета Аризоны, а также Ларри Сромовским и Патом Фраем из Университета Висконсина, использовала тот же инструмент Хаббла, STIS (Спектрограф изображения космического телескопа), чтобы создать точную картину атмосферной структуры Урана.

Атмосфера Урана в основном состоит из водорода и гелия, с небольшим количеством метана и следами воды и аммиака. Метан придает Урану его цианистый цвет, поглощая красные длины волн солнечного света.

Команда Хаббла наблюдала за Ураном четыре раза в течение 20-летнего периода: в 2002, 2012, 2015 и 2022 годах. Они обнаружили, что в отличие от условий на газовых гигантах Сатурне и Юпитере, метан не равномерно распределен по Урану. Вместо этого он сильно истощен вблизи полюсов. Это истощение оставалось относительно постоянным на протяжении двух десятилетий. Однако структура аэрозолей и тумана изменилась кардинально, значительно осветившись в северном полярном регионе по мере того, как планета приближается к своему северному летнему солнцестоянию в 2030 году.

Уран совершает полный оборот вокруг Солнца чуть более чем за 84 земных года. Таким образом, за два десятилетия команда Хаббла наблюдала в основном северную весну, поскольку Солнце перемещается от прямого освещения экватора Урана к почти прямому освещению его северного полюса в 2030 году. Наблюдения Хаббла предполагают сложные атмосферные циркуляционные паттерны на Уране в этот период. Данные, наиболее чувствительные к распределению метана, указывают на нисходящее движение в полярных регионах и восходящее движение в других регионах.

Команда проанализировала свои результаты несколькими способами. Столбцы изображений показывают изменения Урана за четыре года, когда STIS наблюдал Уран на протяжении 20-летнего периода. За это время исследователи следили за сезонами Урана, когда южный полярный регион (слева) темнел, погружаясь в зимнюю тень, в то время как северный полярный регион (справа) светлел, когда он начинал становиться более видимым по мере приближения северного лета.

В верхнем ряду, в видимом свете, показано, как цвет Урана воспринимается человеческим глазом, даже через любительский телескоп.

Во втором ряду представлено изображение планеты в ложных цветах, составленное из наблюдений в видимом и ближнем инфракрасном свете. Цвет и яркость соответствуют количеству метана и аэрозолей. Эти два параметра не могли быть различены до того, как STIS Хаббла впервые был нацелен на Уран в 2002 году. Обычно зеленые области указывают на меньшее количество метана, чем синие области, а красные области показывают отсутствие метана. Красные области находятся на краю, где стратосфера Урана почти полностью лишена метана.

Два нижних ряда показывают латитудную структуру аэрозолей и метана, выведенную из 1,000 различных длин волн (цветов) от видимого до ближнего инфракрасного диапазона. В третьем ряду яркие области указывают на более облачные условия, в то время как темные области представляют более ясные условия. В четвертом ряду яркие области указывают на истощение метана, в то время как темные области показывают полное количество метана.

На средних и низких широтах аэрозоли и истощение метана имеют свою собственную латитудную структуру, которая в основном не менялась на протяжении двух десятилетий наблюдений. Однако в полярных регионах аэрозоли и истощение метана ведут себя очень по-разному.

В третьем ряду аэрозоли рядом с северным полюсом демонстрируют резкое увеличение, проявляясь как очень темные в начале северной весны, а затем становясь очень яркими в последние годы. Аэрозоли также, похоже, исчезают на левом крае, когда солнечное излучение уменьшается. Это является свидетельством того, что солнечное излучение изменяет аэрозольный туман в атмосфере Урана. С другой стороны, истощение метана, похоже, остается довольно высоким в обоих полярных регионах на протяжении всего периода наблюдений.