FAST обнаружил новую сверхтусклую карликовую галактику
Используя радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), китайские ученые обнаружили новую сверхслабую карликовую галактику, богатую газом. Описание открытия представлено в научной работе, опубликованной 12 марта на сервере препринтов arXiv.org [1].
Карликовые галактики ультранизкого свечения (UFD) представляют собой одни из наименее ярких, темных и наименее химически развитых среди всех известных типов галактик. Именно поэтому астрономы рассматривают их как лучшие кандидаты на роль реликтов, сохранившихся с эпохи ранней Вселенной.
На основе анализа данных по HI, полученных с помощью FAST, в рамках программы исследования внегалактического HI (нейтрального атомарного водорода) FASHI, астрономами была идентифицирована богатая газом карликовая галактика типа UFD, предположительно входящая в состав Местной группы.
При поиске сверхмалых галактик исследовательская группа сосредоточилась на идентификации компактных облаков HI с системой скоростей ниже 250 км/с. В ходе наблюдений было обнаружено облако с относительной скоростью относительно Солнца порядка 127,0 км/с. Внутри данного облака и была обнаружена галактика KK153 (LEDA 41920).
Согласно результатам исследования, новый ультраслабый карликовый объект KK153 расположен на расстоянии примерно 6,5 млн световых лет и обладает эффективным радиусом около 682 световых лет. Данные наблюдений свидетельствуют о наличии в данной галактике типичной структуры нейтрального атомарного водорода, соответствующей дисковым галактикам.
Масса звезд в KK153 оценивалась в 410 тыс. солнечных масс, тогда как масса нейтрального атомарного водорода достигла приблизительно 520 тыс. солнечных масс. Соотношение содержания нейтрального газа в галактике составило 0,63.
Эти результаты позволяют рассматривать KK153 как одну из наименьших из известных дисковых галактик, богатых газом. Оценка динамической массы KK153 показывает значение в 69 млн солнечных масс, что существенно ниже общепринятого порога.
Исследование также продемонстрировало наличие в KK153 двухфазной нейтральной среды: холодной фазы с температурой около 200 К и теплой фазы с температурой 7400 К. Подобная структура характерна для тусклых карликовых неправильных галактик, изобилующих газом.
Данные указывают на то, что KK153 представляет собой галактику, где активно формируются новые звезды, особенно во внутренней части диска. Ученые подчеркивают, что данная галактика отличается высоким содержанием молодых голубых звезд наряду с присутствием старых красных звезд.
Обратная сторона Луны когда-то была огромным океаном магмы
Китайская миссия «Чанъэ-6» в 2024 году доставила на Землю первые образцы грунта с обратной стороны Луны. Анализ показал, что они схожи с образцами с видимой стороны, однако выявлены ключевые отличия, указывающие на разные геологические процессы в прошлом двух частей спутника. Новые исследования помогают глубже понять вулканическое прошлое Луны и эволюцию ее мантии.
Миссия «Чанъэ-6» стартовала в мае 2024 года, совершив посадку в районе Южного полюса — Эйткена (SPA) и вернувшись на Землю с 1935,3 г уникальных образцов с обратной стороны Луны уже в июне. Результаты работы ученых из Китайской академии геологических наук опубликованы в журнале Science [2].
Исследования подтвердили теорию о том, что Луна когда-то была покрыта океаном расплавленной магмы. Этот океан существовал с момента формирования спутника и сохранялся десятки, а возможно, и сотни миллионов лет.
Анализ выявил сходство состава базальтовых пород с обеих сторон Луны, но обнаружил различия в соотношениях изотопов урана и свинца. Вероятно, эти особенности связаны с гигантским столкновением, произошедшим 4,2 млрд лет назад, результатом которого явилось образование огромного бассейна Южный полюс — Эйткен диаметром 2500 км.
«Чанъэ-6» стала второй китайской миссией по доставке лунных образцов на Землю, продолжившей работу миссии «Чанъэ-5», посетившей видимую сторону Луны в 2020 году. Предварительный анализ новых образцов выявил различия с теми, что были собраны раньше, включая изменения в плотности, структуре и концентрации определенных химических соединений. Более детальное изучение данных позволит уточнить теории происхождения и эволюции Луны.
2. science.org/doi/10.1126/science.adt3332
Первый выпуск данных телескопа «Евклид»
Наблюдаемая Вселенная занимает лишь небольшую часть мироздания. Около 95% космоса составляют темная материя и темная энергия. Космическая обсерватория «Евклид» Европейского космического агентства (ESA) за шесть лет своей работы постарается пролить свет на природу этих феноменов [3].
В основу первого релиза [4] легли мозаичные изображения трех областей неба, где «Евклид» планирует провести самые глубокие наблюдения в ходе своей миссии. Эти регионы — «Север» [5], «Юг» [6] и «Форнакс» [7] — охватывают суммарно 63 квадратных градуса, что эквивалентно площади свыше 300 полных лун. В результате одного сканирования каждая область показала наличие около 26 млн галактик, расположенных на расстояниях до 10,5 млрд световых лет.
Области «Север» и «Форнакс» были выбраны для обеспечения максимальной совместимости с результатами наблюдений других космических обсерваторий, таких как «Спитцер», «Чандра» и «Хаббл» (NASA), а также «XMM-Ньютон» (ESA). Южное поле ранее не исследовалось столь глубоко. Поэтому полное разрешение этих полей достигнуто не будет до завершения основной миссии «Евклида». Тем не менее всё это уже позволяет ученым откалибровать аналитические инструменты, необходимые для картографирования «темной стороны» космоса.
Темная материя
Несмотря на то, что темная материя непосредственно не видима даже для «Евклида», ее присутствие можно обнаружить по влиянию на видимую материю. Эта сила искривляет и преломляет свет от далеких галактик — феномен, известный как гравитационное линзирование. Чаще всего эффекты такого линзирования слабо выражены, они становятся различимы только после тщательного анализа множества галактик. Именно поэтому подробная карта распределения темной материи станет доступна лишь ближе к концу миссии.
Уже сейчас астрономы приступили к классификации миллионов галактик по характерным признакам, таким, как спиральные рукава, центральные перемычки и приливные хвосты. Эта информация необходима для выявления потенциальных искажений, вызванных гравитационным линзированием. К обработке данных привлечены системы на основе искусственного интеллекта. Из 26 млн галактик, вошедших в нынешний релиз, алгоритмы ИИ уже классифицировали 380 тысяч, что составляет около 0,4% от ожидаемого итогового числа. При этом ученые также получили поддержку от почти 10 тыс. волонтеров, помогавших тренировать алгоритмы.
Кроме того обнаружено 500 кандидатов на сильное гравитационное линзирование, когда массивная галактика на переднем плане действует как линза, искажающая изображение фонового объекта в виде дуг или колец Эйнштейна. Ранее большинство таких объектов находили с помощью наземных телескопов широкого угла обзора. «Евклид» стал первым космическим аппаратом, способным находить подобные линзы в большом количестве.
Темная энергия
Отслеживание темной энергии представляет еще более сложную задачу. В отличие от темной материи, темная энергия равномерно распределена по всей Вселенной и способствует ускоренному расширению пространства. Ее влияние проявляется в масштабах космического расширения, однако природа этого феномена остается неизвестной.
Для изучения эффектов темной энергии «Евклид» будет исследовать следы барионных акустических осцилляций — волн плотности, возникших вскоре после Большого взрыва. Они оставили отпечаток в распределении галактик, что позволяет изучать расширение Вселенной на ранних этапах ее существования.
Анализируя изменение положения галактик на снимках разных временных периодов, астрономы смогут отслеживать динамику расширения Вселенной и косвенно оценивать вклад темной энергии. Спектрометр и фотометр ближнего инфракрасного диапазона (NISP) телескопа «Евклид» помогут измерять красное смещение галактик и определять расстояния до них.
На нынешнем этапе данных, конечно же, еще недостаточно для окончательных выводов о природе темной материи и темной энергии. Ученые рассчитывают получить важные результаты по завершении миссии к концу текущего десятилетия. Следующий релиз данных, запланированный на октябрь 2026 года, обещает большее количество новых открытий, касающихся космологических вопросов.
4. cosmos.esa.int/web/euclid/q1-papers
7. sky.esa.int/esasky/?target=
52.32817982589298%20-27.556734061037623&hips=Q1-EDFF-R4-PNG-RGB&fov=7.528092036546037&projection=TAN&cooframe=J2000&sci=false&lang=en&layout=esasky&euclid_image=EDFF (по этой и по двум предыдущим ссылкам можно самостоятельно просматривать поля в интерактивном режиме)
«Джеймс Уэбб» наблюдает за HR 8799
Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» (JWST) получил первые прямые снимки нескольких газовых гигантов в известной планетной системе HR 8799 [8]. Эта молодая система, находящаяся на расстоянии 130 световых лет от Земли, давно привлекала внимание астрономов, занимающихся исследованием процессов формирования планет.
Новые наблюдения показали, что планеты системы HR 8799 обладают значительными запасами углекислого газа. Эти данные являются весомым аргументом в пользу гипотезы, согласно которой формирование четырех гигантов происходило аналогично процессу образования Юпитера и Сатурна: сначала образовалось твердое ядро, которое постепенно захватывало окружающий газ из протопланетного диска. Полученные результаты также подтвердили способность телескопа «Уэбб» определять химический состав атмосфер экзопланет методом визуализации. Этот подход дополняет мощную спектроскопию, позволяющую детально исследовать атмосферы удаленных миров. Система HR 8799 молода — ее возраст оценивается всего в 30 млн лет, что значительно меньше возраста нашей Солнечной системы (4,6 млрд лет). Несмотря на свою молодость, планеты этой системы продолжают активно излучать инфракрасный свет, предоставляя ученым уникальные сведения о процессах своего формирования.
Образование планет-гигантов возможно двумя путями: через постепенное накопление тяжелых элементов вокруг твердого ядра, которое впоследствии поглощает газ из окружающей среды (аккреционная модель), либо путем быстрого слияния частиц газа в большие массы внутри охлажденного протопланетного диска, состоящего преимущественно из тех же материалов, что и родительская звезда (модель нестабильности диска). Понимание конкретных механизмов образования позволяет астрономам лучше классифицировать различные типы планет, встречающиеся в иных звездных системах.
Несмотря на открытие более 6 тыс. экзопланет, прямое фотографирование удалось осуществить лишь для немногих из них, поскольку даже самые крупные планеты оказываются намного менее яркими по сравнению со своими звездами-хозяевами. Однако использование коронографа NIRCam, установленного на телескопе «Уэбб», позволило заблокировать яркий свет звезды и выявить скрытые планеты. Исследователи обнаружили, что содержание тяжелых элементов в атмосферах планет HR 8799 превышает предыдущие оценки.
8. science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-images-young-giant-exoplanets-detects-carbon-dioxide/
Изображение номера — область звездообразования Sh2-284
Область звездообразования Sh2–284 находится на расстоянии 15 тыс. световых лет от нас в конце внешнего спирального рукава нашей галактики Млечный Путь в созвездии Единорога.
Эта огромная область газа и пыли — место рождения звезд, которые сияют среди облаков. Яркие скопления новорожденных звезд светятся розовым в инфракрасном свете, а облака газа и пыли, напоминающие пушистые кучевые облака, усеяны темными сгустками более плотной пыли. Sh2–284 также считается областью с низкой металличностью, т. е. в ней мало элементов тяжелее водорода и гелия. Такие условия имитируют раннюю Вселенную, когда материя состояла в основном из гелия и водорода, а более тяжелые элементы только начинали формироваться в результате ядерного синтеза внутри массивных звезд. «Хаббл» сделал эти снимки в рамках исследования того, как низкая металличность влияет на формирование звезд и как это применимо к ранней Вселенной.
Алексей Кудря
Загрузка...