Новости

В архивных данных космического телескопа XMM-Newton, многократно проводившего наблюдения Туманности Андромеды (М31) в рентгеновском диапазоне, удалось найти сигналы с периодом 1,2 с, указывающие на первый пульсар, достоверно обнаруженный вне пределов нашей Галактики и ее спутников — Большого и Малого Магеллановых Облаков. Источник сигнала 3XMM J004301.4+413017 представляет собой двойную систему, в которой нейтронная звезда поглощает материю своего компаньона — «обычной» звезды. Период обращения этой двойной системы вокруг общего центра масс составляет 1,27 суток. Открытие рентгеновских пульсаров произошло еще в 1971 году, когда первая рентгеновская орбитальная обсерватория Uhuru зарегистрировала регулярные пульсации яркости в рентгеновском диапазоне с периодом около 4,8 с от источника Центавр Х-3 (Centaurus X-3). До этого были известны лишь радиопульсары. Первый радиопульсар в июне 1967 года неожиданно обнаружила на радиотелескопе Маллардовской радиоастрономической обсерватории (Mullard Radio Astronomy Observatory) Кембриджского университета Джоселин Белл (Jocelyn Bell Burnell), аспирантка Энтони Хьюиша (Antony Hewish). Хьюиш получил за это в 1974 году Нобелевскую премию (вместе с Мартином Райлом), а Белл, чья подпись под исторической статьей стояла второй, нобелевским комитетом отмечена не была (справедливости ради надо сказать, что сама Белл профессионально отнеслась к этому; подробнее читайте у Н. Горькавого в «Сказке про юную Джоселин Белл, пульсары и телеграмму от зелёных человечков»). Чрезвычайно короткий период пульсаций таких источников указывал на то, что это могут быть только вращающиеся нейтронные звезды, поскольку даже белые карлики недостаточно компактны, чтобы вращаться с подобными угловыми скоростями (на то, что источником излучения служит вращающаяся поверхность, а не газовый или плазменный конгломерат, указывает чрезвычайно высокая стабильность пульсаров). Механизм работы пульсаров Массы нейтронных звезд сравнимы с массой Солнца, однако их типичные размеры — всего 20–40 км (см. лекцию С. Попова «Зоопарк нейтронных звезд» и главу «Многообразие нейтронных звезд» из книги С. Попова «Суперобъекты»). Это сверхплотные остатки выгоревших массивных звезд, переживших вспышку сверхновых. На начальном этапе жизни нейтронные звезды, как правило, обладают не только чудовищными магнитными полями (1012–1013 Гс, тогда как у Земли всего около 1 Гс), но и очень быстро вращаются, так как в силу закона сохранения момента импульса при сжатии звезда дополнительно раскручивается, подобно фигуристке, прижимающей руки к телу. При столь мощном магнитном поле и чрезвычайно высокой скорости вращения с поверхности нейтронной звезды срываются заряженные частицы, порождающие вторичную плазму, которая удаляется от пульсара вдоль магнитных силовых линий. Основной поток плазмы уносится внутри довольно узких конусов с вершинами в районе магнитных полюсов. Эта плазма становится источником радиоизлучения. Эффект пульсара возникает из-за того, что ось вращения звезды зачастую не совпадает с осью магнитного диполя, и по Земле пробегает как бы луч космического радиомаяка. Постепенно пульсар теряет вращательную энергию, а его магнитное поле ослабевает. Из-за этого вещество получает возможность достигать поверхности пульсара в районах полюсов, разогревшись при этом до десятков миллионов градусов. При таких температурах плазма начинает излучать в рентгеновском диапазоне, порождая собственно феномен рентгеновского пульсара. Рентгеновские пульсары делятся на два основных класса: одиночные и аккрецирующие. Излучение одиночных пульсаров возникает либо из-за излучения ускоренных заряженных частиц, либо из-за остывания поверхности нейтронной звезды. Аккрецирующие пульсары возникают в тесных двойных звездных системах из нейтронной звезды и ее компаньона, заполняющего своим веществом (плазмой) полость Роша нейтронной звезды. В этой области пространства притяжение нейтронной звезды преобладает над притяжением компаньона, в результате чего материя перетекает на пульсар и, разогреваясь, начинает ярко светиться в рентгене. Первый далекий пульсар В обсуждаемой статье EXTraS discovery of an 1.2-s X-ray pulsar in M 31 речь идет как раз об аккрецирующем рентгеновском пульсаре. В данных, собранных космическим рентгеновским телескопом XMM-Newton (X-ray Multi-Mirror Mission) за период с декабря 2000-го по февраль 2013 года, были найдены периодические сигналы, указывающие на возможность существования пульсара. Источник сигнала, обозначаемый как 3XMM J004301.4+413017 (кратко — 3X J0043; набор цифр после буквы J — это координаты объекта в экваториальной системе координат), проецируется на одно из шаровых звездных скоплений, связанных с галактикой Андромеды. Согласно оценкам астрономов, спутник у нейтронной звезды достаточно маломассивный и может быть сравним с нашим Солнцем (примером подобной системы может служить пульсар Геркулес X-1 (Her X-1), у которого, правда, более крупный компаньон, массой порядка двух солнц; кстати, впервые Геркулес X-1 изучался тем же Uhuru в том же далеком 1971 году). Независимо от той или иной модели новонайденной системы (которую еще предстоит уточнить), 3X J0043 можно назвать не только первым аккрецирующим рентгеновским пульсаром в Туманности Андромеды, но и первой нейтронной звездой за пределами ближайших окрестностей нашей Галактики с достоверно определенным периодом вращения (уровень статистической значимости порядка 6,5σ).

За время наблюдений 3X J0043 всего 35 раз попадал в объективы XMM-Newton. Программный анализ данных дал период пульсаций 1,203830 ± 0,000003 с, а изучение самых длительных периодов наблюдений позволило выявить заметную модуляцию периода пульсара, соответствующую доплеровским сдвигам, вызванным орбитальным движением в двойной системе с более чем однодневным периодом. Моделирование путем подгонки параметров орбиты вместе с периодом вращения дало значение 1,27 суток. Поиски каких-либо визуальных аналогов в данных «Хаббла» и других оптических телескопов успехом не увенчались, поэтому был сделан вывод о достаточно скромных размерах звезды-компаньона (ее абсолютная звездная величина меньше −2,5). Несмотря на то, что сигнал приходит из области, «занятой» шаровым звездным скоплением, однозначно утверждать, что двойная система находится именно в нем, авторы пока не решаются. Поиск пульсаров в Туманности Андромеды велся уже довольно давно, однако до последнего времени безуспешно. Понятно, почему пульсары искали именно там: это ближайшая к нам крупная галактика, по ряду параметров напоминающая Млечный Путь. К настоящему времени в нашей Галактике открыто больше двух с половиной тысяч пульсаров (и почти 90% из них — одиночные); полное же число нейтронных звезд, по оценкам, в ней доходит до миллиарда. В Магеллановых Облаках также обнаружены десятки пульсаров. Там же с помощью гамма-телескопа «Ферми» в конце прошлого года был найден самый мощный гамма-пульсар.

Туманность Конская голова в инфракрасном свете от телескопа имени Хаббла. Не знаю кто как, а я тут если и вижу голову, то скорее уж дракона, а не коня.

Дрейфующее в космосе межзвездное облако пыли когда-то подверглось воздействию звездных ветров и излучения и приняло очень узнаваемую форму. Это облако, получившее подходящее название туманность Конская голова, является частью обширной, обладающей сложной структурой туманности Ориона (M42). Этот интересный объект непросто увидеть в маленький телескоп. Замечательная фотография, которую вы видите сегодня, была сделана в 2013 году космическим телескопом имени Хаббла в инфракрасном свете. Таким образом телескоп отметил 23-ю годовщину своего запуска. Темное молекулярное облако, находящееся на расстоянии примерно 1500 световых лет от нас, занесено в каталог под именем Барнард 33. На фотографии оно стало видимым в первую очередь благодаря тому, что подсвечивается сзади ближайшей звездой σ Ориона. Туманность Конская голова будет медленно менять форму в течение ближайших миллионов лет и в конце концов разрушится высокоэнергичным звездным излучением.

Источник →

Гигантская «голодная» Черная дыра была замечена в центре соседней галактики за поглощением огромных холодных облаков. Ее «столовые привычки» проливают немало света на то, как в принципе растут и увеличиваются все черные дыры во вселенной. Большинство астрофизиков сошлись в едином мнении, что в самом сердце практически каждой галактики существует супер массивная Черная дыра, которая в миллионы и даже в миллиарды раз превышает по своей массе наше Солнце. Многое остается не понятно о газовом топливе, которое подпитывает рост этих гигантов. Научные модели, демонстрирующие столовые привычки черных дыр часто упрощаются, что б продемонстрировать гладкий сферический приток очень горячего газа. Однако, недавняя теория, а также компьютерные симуляции предполагают, что газовый прирост происходит за счет случайного накопления очень холодных, глыбовых облаков, то есть за счет того же самого материала, который участвует в образовании звезд. Но описываемым исследованиям не хватает явных доказательств этого предположения, а вот новое изыскание подкреплено конкретными примерами. Чтоб понять лучше систему газовой аккреции, астрономы взяли на рассмотрение кластер с 50 галактиками, который известен под маркировкой Abell 2597. Далее ученые выбрали в качестве нулевой отметки одну из галактик вблизи ядра кластера, и изучили ее посредством радиотелескопа ALMA, который находится в Чили. Эта галактика находится примерно 1,23 млн. световых лет от Земли. В рамках исследования была создана самая подробная 3D карта места расположения, а также движения холодного газа в центре гигантской эллиптической галактики. Изучаемый объект содержит не только теплый ионизированный газ, но и наиболее холодный молекулярный. Теплый газ окружает клубы холодного газа, как кожа. И ученые заметили, как массивные дождевые облака молекулярного газа движутся к ядру галактики. При правильных условиях эти облака отбрасывают тени, когда подсвечиваются горячим, ярким газом возле Черной дыры. Это открытие предполагает, что супер массивные черные дыры не могут увеличиваться, постоянно поглощая газ. Если облака попадают прямо в черную дыру галактики, то она может накапливать несколько солнечных масс в год Однако, если вместо этого облака перерастают в черную дыру, то процесс движется намного медленнее. 2,024 символа

Источник →

Новое исследование, опубликованное в журнале Brain and Behavior, показало, что жители Западной Европы и Северной Америки чаще других страдают от тревожных расстройств. Больше всего беспокойству подвержены женщины и молодые люди до 35 лет обоего пола.

Специалисты из Кембриджского университета проанализировали более 1200 научных статей, посвященных чувству тревоги и беспокойства, и выяснили, какие люди волнуются чаще других. Тревожные расстройства являются одними из наиболее распространенных проблем с психическим здоровьем в западном мире. Люди часто испытывают чрезмерное беспокойство, страх и стремление избежать потенциально стрессовых ситуаций, в том числе общественных мероприятий. Ежегодные расходы, связанные с подобными психологическими проблемами, в США оценивается в 42,3 млн долларов. В Европейском Союзе более 60 миллионов человек страдают от тревожных расстройств. В период с 1990 по 2010 год общая доля людей, испытавших тревожные расстройства, остается практически неизменной: четверо человек из ста сталкивались с подобными проявлениями. Больше всего людей с тревожными расстройствами в Северной Америке: здесь восемь человек из ста сталкивались с чрезмерным волнением и беспокойством. Для сравнения: в Восточной Азии менее трех человек из ста имеют подобные проблемы. Также ученые обнаружили, что женщины почти в два раза чаще мужчин страдают от тревожных расстройств. Наиболее уязвимы люди в возрасте до 35 лет. Кроме того, в «группе риска» беременные женщины и молодые мамы. Исследователи увидели, что тревога часто является следствием других заболеваний. Например, 10,9% пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями страдают от тревожных расстройств. Треть людей, живущих с рассеянным склерозом, также подвержена тревожным расстройствам.

Источник →

Аппарат Dawn. Иллюстрация NASA/JPL

По мнению экспертов, топлива в двигателях аппарата осталось гораздо больше и хватит на работу космического исследователя на орбите Цереры еще как минимум год. Ученые планируют не только продолжить исследования загадочных светлых пятен и других загадок Цереры, но и помышляют о том, что бы отправить аппарат к другому объекту в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. В принципе, топлива в баках «Dawn» должно хватить для того, чтобы уйти с орбиты Цереры и достигнуть иной карликовой планеты и изучить ее, хотя уже наверное не так подробно, как Весту и Цереру. Напомним, что Миссия «Dawn» стартовала 27 сентября 2007 года. Главной целью аппарата стало исследование объектов из пояса астероидов, в том числе астероида Веста и карликовой планеты Церера. На зонде установлены три ионных двигателя NSTAR, которые придают тягу аппарату за счет выброса ионов ксенона, разогнанных в электростатическом поле.

Источник →