Спиральная галактика "NGC 1637", глазами телескопа Хаббл!
Объектом этого восхитительного снимка, запечатленного космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл", является спиральная галактика NGC 1637, располагающаяся на расстоянии 38 миллионов световых лет от Земли в созвездии Эридан. Полученное изображение является частью программы наблюдений, посвященной исследованию процессов звездообразования в близлежащих галактиках. Звезды зарождаются в холодных газо-пылевых облаках, сжимающихся под воздействием собственной гравитации. В процессе эволюции молодых звезд они нагревают свои "колыбели" благодаря свету, звёздным ветрам и мощным потокам горячего газа, что в свою очередь влияет на скорость формирования будущих поколений звезд.
По всему диску этой галактики разбросаны свидетельства активного звездообразования. В спиральных рукавах NGC 1637 можно наблюдать скопления розовых облаков, многие из которых содержат яркие голубые звезды. Розове свечение вызываемое возбуждением атомов водорода ультрафиолетовым излучением молодых массивных звезд, появляющихся в туманностях. Это великолепно выделяется на фоне теплого желтого свечения галактического центра, где сосредоточены множество старых, более красных звезд.
Однако звезды, освещающие туманности ведут сравнительно недолгую жизнь; многие из них вскоре после своего рождения взорвутся в ярчайших вспышках сверхновых. В 1999 году в NGC 1637 произошла взрывная вспышка сверхновой под названием SN 1999EM, которую признали самой яркой сверхновой, наблюдаемой в том году. Когда массивная звезда становится сверхновой, её взрыв на краткий срок затмевает всю родную галактику. Хотя вспышка сверхновой знаменует собой завершение жизненного цикла звезды, она также может инициировать образование новых звезд, сжимая окружающие газовые облака и давая старт новым звездным процессам.
Эта динамика звездообразования в галактиках, подобных NGC 1637, подчеркивает глубокую взаимосвязь между жизненным циклом звезд и эволюцией галактик. Сверхновые, выбрасывая в пространство тяжелые элементы, обогащают межзвёздную среду, тем самым создавая условия для возникновения новых звезд и планет. Таким образом, каждая вспышка сверхновой не только завершает цикл одной звезды, но и запускает новое начало, в ходе которого образуются новые звезды и планетные системы.
Изучение таких галактик, как "NGC 1637" помогает астрономам больше узнать о взаимодействии звезд друг с другом и с окружающей средой. Эта информация в свою очередь позволяет исследовать более глобальные вопросы о формировании и эволюции всего космоса. Наблюдения, проводимые телескопом "Хаббл", предоставляют ценнейшие данные о структуре и динамике галактик, а также о том как звезды влияют на своих галактических соседей.
С развитием технологий и новыми космическими миссиями учёные в будущем надеются добиться еще более подробных данных о звездообразовании и эволюции галактик, что поможет разгадать многие тайны нашей Вселенной. NGC 1637, как и многие другие галактики, продолжает оставаться объектом активных исследований, открывая новые горизонты в астрономии и астрофизике.
Центавр А (не путать с ближайшей к нам звёздной системой Альфа Центавра) — это ближайшая к нам радиогалактика. Она находится всего в 10 миллионах световых лет от нас, её диаметр составляет 123091 световых лет. Центавр А является мощным источником радиоизлучения и занимает пятое место по яркости среди галактик, видимых с Земли.
Если бы джеты KFJ NX1 — центральной чёрной дыры Центавра А, масса которой составляет 55 миллионов масс Солнца, были направлены прямо на нас, то она стала бы самым ярким объектом во Вселенной! Галактика могла бы сиять на нашем небе даже ярче Солнца, хотя и выглядела бы как яркая точка, а не дисковая галактика.
Однако, такое развитие событий могло бы иметь разрушительные последствия для нашей планеты и её биосферы, если бы жизнь уже существовала, а также для возможных соседей по нашей галактике. Если бы это произошло до зарождения жизни, это могло бы помешать её появлению.
К счастью, ближайший к нам квазар не направлен в нашу сторону, и мы можем наслаждаться красотой Центавра А, изучая её. Но возникает вопрос: имеет ли смысл искать жизнь в таких или подобных галактиках? Может ли быть жизнь, похожая на земную, у блазаров, квазаров и радиогалактик?
С одной стороны, есть сомнения, что в таких "островных вселенных" кто-то может жить, как мы. Сверхмощное излучение от этих объектов может сделать жизнь на экзопланетах, экзоспутниках и даже планемо (планеты-сироты) в этих галактиках и их соседях очень трудной или даже невозможной. Радиация и высокоэнергетические частицы, излучаемые этими объектами, могут нанести значительный ущерб ДНК и другим биомолекулам, что делает жизнь на планетах в таких галактиках маловероятной.
Кроме того, сверхмассивные и ультрамассивные чёрные дыры в центрах этих галактик могут оказывать сильное гравитационное влияние на окружающие планеты, что может привести к нестабильности их орбит и климата. Это может сделать жизнь на этих планетах ещё более трудной.
С другой стороны, некоторые учёные считают, что жизнь может существовать на планетах в этих галактиках, но она должна быть очень отличной от жизни на Земле. Например, жизнь на этих планетах может быть основана на других биохимических процессах, которые более устойчивы к радиации и высоким энергиям.
Поиск обитаемых планет в галактиках типа Центавр А является сложной задачей. Центавр А — это радиогалактика, которая излучает очень сильное радиоизлучение, что может сделать жизнь на планетах в этой галактике очень трудной.
Однако некоторые учёные считают, что могут существовать планеты и луны в таких галактиках, которые находятся в зоне обитаемости, где условия могут быть подходящими для жизни. Эти планеты могут быть расположены на расстоянии от центра галактики, где радиация и высокоэнергетические частицы менее интенсивны. Иными словами, обитаемые миры должны находиться не только на определённом расстоянии от звезды или звёзд, чтобы иметь умеренную температуру, но и быть на безопасном расстоянии от фонящего радиацией и другим излучения, где "пиршествует" чёрная дыра или чёрные дыры.
Но для галактической зоны обитаемости ещё нужно, чтобы обитаемый мир не находился слишком близко к нейтронным звёздам, красным гигантам и прочим опасностям для углеродной формы жизни. А у Центра А с этим трудно — там открыто тысячи рентгеновских источников, которые вероятно связаны с чёрными дырами звёздной массы, входящими в состав звёздных систем. А ещё там 5 тысяч шаровых звёздных скоплений, которые богаты красными гигантами, сверхгигантами и, возможно, гипергигантами. Кроме того, там находится тысячи планетарных туманностей, сотня переменных звёзд и несколько остатков сверхновых.
Этот первый квазар, открытый астрономами, расположен в созвездии Девы на впечатляющем расстоянии 2,114 миллиарда световых лет от Земли. В его центре располагается черная дыра 3C 273 1, масса которой в 900 миллионов раз превышает солнечную. Она испускает мощный джет, простирающийся в межзвёздное и межгалактическое пространство на рекордные 198 955 световых лет.
Некоторые ошибочно полагают, что квазары являются новыми объектами галактических масштов. В действительности это просто галактики с активным ядром, наклоненные более чем на 30 градусов к линии зрения наблюдателя с Земли.
Помимо квазаров, астрономы выделяют радиогалактики и блазары. Радиогалактики — это галактики с активным ядром, в которых излучение аккреционного диска, раскаленного до миллионов и миллиардов градусов, не так интенсивно, а струи плазмы не направлены в сторону наблюдателя.
В отличие от других блазары, 3C 273 относится к подтипу, известному как блазары с прямой связью. Это означает, что их джеты и излучение направлены прямо к наблюдателю. Центр этой шаровидной галактики настолько яркий, что телескопу «Хаббл» пришлось применить коронограф — устройство, позволяющее наблюдать за такими яркими объектами, как Солнце, без риска ослепления или повреждения матрицы телескопа.
Тем не менее, 3C 273, известный также как Огайо 44, LEDA 41121 и под множеством других обозначений, представляет собой не просто яркий блазар. Он также классифицируется как лацертида — мощный источник электромагнитного излучения, который отличается непрерывным спектром во всех диапазонах. Для лацертид характерны стремительные и значительные изменения светимости по всем спектрам в течение считанных суток.
Если бы 3C 273 находился всего в паре десятков световых лет от Земли, он ослепительно светил бы на небе, как второе Солнце! Свое название подкласс лацертид получил от переменного источника BL Ящерицы (лат. BL Lacertae), ранее считавшегося переменной звездой, но позднее идентифицированного как очень яркое ядро эллиптической галактики.
Новый/будущий глава НАСА Jared Isaacman, выдвинутый на этот пост избранным президентом Трампам, считает что Дракон мог бы выполнить ремонт Хабла и поднять его орбиту, для продления его срока службы.
На этом снимке, сделанном космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл", изображена спиральная галактика UGC 10043. Мы не видим спиральных рукавов галактики, потому что видим ее сбоку. Расположенная примерно в 150 миллионах световых лет от Земли в созвездии Змеи, UGC 10043 является одной из довольно редких спиральных галактик, которые мы видим вблизи.
С этой точки зрения диск галактики выглядит как четкая линия в пространстве, а его видные пылевые полосы образуют густые газо-пылевые облака, которые скрывают от нас свечение галактики. Если бы мы могли пролететь над галактикой и посмотреть на нее сверху вниз, мы бы увидели, что эта пыль рассеяна по всей UGC 10043, возможно, очерчивая ее спиральные рукава. Несмотря на то, что пыль скрывает ее, из-за темных облаков видны некоторые активные области звездообразования. Мы также можем видеть, что в центре галактики находится светящаяся, почти яйцевидная "выпуклость", возвышающаяся намного выше и ниже диска. Все спиральные галактики имеют выпуклость, подобную этой, как часть своей структуры. В этих выпуклостях находятся звезды, которые вращаются вокруг центра галактики по траекториям выше и ниже вращающегося диска; это особенность, которая обычно не видна на фотографиях галактик. Необычно большой размер этой выпуклости по сравнению с диском галактики, возможно, объясняется тем, что UGC 10043 перекачивает материал из соседней карликовой галактики. Возможно, именно поэтому ее диск выглядит искривленным, загибаясь вверх с одного конца и вниз с другого.
Как и большинство снимков "Хаббла", это изображение является составным и состоит из нескольких отдельных снимков, сделанных "Хабблом" в разное время, каждый из которых отражает разные длины волн света. Одним из примечательных аспектов этого изображения является то, что два набора данных, составляющих это изображение, были собраны с разницей в 23 года, в 2000 и 2023 годах! Долговечность "Хаббла" не только дает нам возможность получать новые и более качественные изображения старых объектов, но и обеспечивает долгосрочный архив данных, который становится все более полезным для астрономов.
Фото урана: слева Хаббл, справа снимок от Новых Горизонтов.
Космический телескоп NASA "Хаббл" и межпланетный зонд "Новые Горизонты" недавно одновременно запечатлели Уран, что дало ученым возможность сравнить планету с двух совершенно разных ракурсов. Полученные результаты будут служить основой для будущих исследований аналогичных планет, вращающихся вокруг других звезд. Астрономы использовали Уран как ориентир для экзопланет за пределами нашей Солнечной системы, сопоставляя высококачественные изображения, полученные с помощью телескопа "Хаббл", с более удаленными снимками от New Horizons. Эта комбинированная перспектива поможет ученым лучше понять, чего ожидать при наблюдении планет вокруг других звезд с помощью будущих телескопов.
"Хотя мы предполагали, что Уран будет выглядеть по-разному в каждом фильтре наблюдений, мы обнаружили, что на самом деле он оказался более тусклым, чем ожидалось на основе данных, полученных с помощью New Horizons с другой точки зрения", — отметила ведущий автор исследования Саманта Хаслер из Массачусетского технологического института в Кембридже и член научной группы New Horizons.
На изображении представлены две трехмерной модели Урана (вверху), сравниваемые с реальными снимками планет от телескопа "Хаббл" (внизу слева) и АМС "Новые Горизонты" (внизу справа). Эти данные могут помочь достичь новых данных, при исследовании экзопланет
Прямая визуализация экзопланет является ключевым методом изучения их потенциальной обитаемости и дает новые ключи к пониманию происхождения и формирования нашей собственной солнечной системы. Астрономы используют как прямую визуализацию, так и спектроскопию для сбора света от наблюдаемой планеты и сравнения его яркости на разных длинах волн. Однако получение изображений экзопланет, как известно, является сложным процессом, поскольку они находятся очень далеко. Их изображения представляют собой всего лишь точечные изображения, поэтому они не такие подробные, как изображения планет, вращающихся вокруг нашего Солнца крупным планом. Исследователи также могут непосредственно видеть экзопланеты только в "частичных фазах", когда только часть планеты освещена их звездой, если смотреть с Земли.
Уран был идеальной мишенью в качестве теста для понимания будущих отдаленных наблюдений экзопланет с помощью других телескопов по нескольким причинам. Во-первых, многие известные экзопланеты также являются газовыми гигантами, похожими по своей природе. Кроме того, во время наблюдений New Horizons находился на дальней стороне Урана, на расстоянии 6,5 миллиардов миль, что позволяло изучать его сумеречный полумесяц — то, что невозможно сделать с Земли. На таком расстоянии изображение планеты с помощью цветной камеры New Horizons, называемой мультиспектральной камерой видимого изображения, составляло всего несколько пикселей. С другой стороны, телескоп "Хаббл" с его высоким разрешением, находящийся на низкой околоземной орбите на расстоянии 1,7 миллиарда миль от Урана, смог увидеть такие атмосферные особенности, как облака и штормы на дневной стороне газообразного мира.
"На снимках New Horizons Уран выглядит всего лишь маленькой точкой, похожей на точки, которые видны на прямых изображениях экзопланет с таких обсерваторий, как Webb или наземных обсерваторий", - добавил Хаслер. "Телескоп "Хаббл" дает представление о том, что происходит с атмосферой при наблюдении с помощью New Horizons". Газовые гиганты в нашей Солнечной системе имеют динамичную и изменчивую атмосферу с изменяющимся облачным покровом. Насколько это распространено среди экзопланет? Зная детали того, как выглядели облака на Уране с помощью телескопа "Хаббл", исследователи могут проверить то, что интерпретируется на основе данных New Horizons. В случае с Ураном и "Хаббл", и New Horizons увидели, что яркость не менялась при вращении планеты, что указывает на то, что особенности облаков не менялись при вращении планеты.
Однако важность обнаружения с помощью New Horizons связана с тем, что планета отражает свет в фазе, отличной от той, которую могут видеть "Хаббл" или другие обсерватории на Земле или вблизи нее. Новые горизонты показали, что экзопланеты могут быть более тусклыми, чем предполагалось, при частичных и больших фазовых углах, и что атмосфера по-разному отражает свет при частичной фазе. НАСА планирует построить две крупные обсерватории для изучения атмосфер экзопланет и потенциальной обитаемости. “Эти знаковые исследования Урана, проведенные New Horizons с точки зрения, которую невозможно наблюдать никакими другими способами, пополнили сокровищницу новых научных знаний миссии и, как и многие другие наборы данных, полученные в ходе миссии, позволили получить удивительное новое представление о мирах нашей Солнечной системы”, - добавил главный исследователь New Horizons Алан Стерн из Юго-Западного научно-исследовательского института.
На этой иллюстрации показан вид Солнечной системы, сделанным АМС "Новые Горизонты" из пояса Койпера, на расстоянии 10,46 миллиардов км от Урана, во время его наблюдений. Уран был главным испытательным полигоном для тренировки для обнаружения "Экзопланет"!
Новый космический телескоп NASA "Нэнси Грейс Роман", запуск которого запланирован на 2027 год, будет использовать коронограф для блокировки света звезды, чтобы непосредственно наблюдать экзопланеты газовых гигантов. Обсерватория NASA "Обитаемые миры", находящаяся на ранней стадии планирования, станет первым телескопом, специально разработанным для поиска биосигналов в атмосферах каменистых планет размером с Землю, вращающихся вокруг других звезд. Хаслер отметил, что изучение того, как известные объекты, такие как Уран, отображаются на снимках с расстояния, поможет составить более обоснованные ожидания для будущих миссий и будет критически важно для их успеха.
Запущенный в январе 2006 года, New Horizons совершил исторический облет Плутона и его спутников в июле 2015 года, а в январе 2019 года предоставил человечеству возможность увидеть один из планетарных строительных блоков пояса Койпера – Аррокот. В настоящее время New Horizons выполняет свою вторую расширенную миссию, изучая удаленные объекты пояса Койпера, характеризуя внешнюю гелиосферу Солнца и проводя важные астрофизические наблюдения.
Космический телескоп "Хаббл" работает уже более трех десятилетий и продолжает делать новаторские открытия, формирующие наше представление о Вселенной. "Хаббл" является проектом международного сотрудничества между NASA и ESA (Европейским космическим агентством). Управление телескопом и миссией осуществляет Центр космических полетов имени Годдарда NASA, а поддержкой занимается компания Lockheed Martin Space. Научные исследования "Хаббла" проводит Научный институт космических телескопов.
Лаборатория прикладной физики имени Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, построила и управляет космическим аппаратом New Horizons, а Юго-Западный исследовательский институт, базирующийся в Сан-Антонио и Боулдере, штат Колорадо, руководит миссией через главного исследователя Алана Стерна. New Horizons является частью программы NASA "Новые рубежи", управляемой Центром космических полетов имени Маршалла NASA.
