Ученые обнаружили самую древнюю галактику во Вселенной

Ученые обнаружили самую древнюю галактику во Вселенной. Телескоп Джеймса Уэбба разглядел самые древние галактики во Вселенной. Изображение: cdn.mos.cms.futurecdn.net. Фото.

Телескоп Джеймса Уэбба разглядел самые древние галактики во Вселенной. Изображение: cdn.mos.cms.futurecdn.net

С тех пор как космический телескоп Джеймса Уэбба приступил к работе, прошло совсем немного времени, однако данные, полученные с тех пор, продолжают устанавливать новые рекорды. Недавно исследователи сообщили об уникальном открытии – меткий взор Уэбба обнаружил несколько самых древних галактик во Вселенной. Отметим, что звания «самых старых» галактик удостаивались самые разные объекты, так как их открытие происходит постепенно, однако обнаруженные Уэббом галактики представляют собой серьезную проблему для астрономов – все потому, что они рушат имеющиеся модели формирования этих обитателей космоса. Так, самая дальняя галактика, JADES-GS-z14-0, на снимках видна такой, какой она была примерно через 300 миллионов лет после Большого взрыва (существуя по меньшей мере на 100 миллионов лет раньше, чем предыдущий рекордсмен). Это означает, что свет, который запечатлел Уэбб шел до нас примерно 13,5 миллиардов лет. Соседняя галактика находится почти на таком же расстоянии
и занимает второе место в рейтинге самых древних галактик.

Галактика-рекордсмен

Объявление об открытиях, сделанных в октябре 2023 года и январе 2024 года, является последним достижением в продолжающемся исследовании рождения Вселенной, которому телескоп стоимостью 10 миллиардов долларов способствовал в рамках программы JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Цель JADES – дать жизненно важное представление о том, каким образом звезды, газ и черные дыры эволюционировали в первобытных галактиках вскоре после рождения Вселенной 13,8 миллиардов лет назад.

Эти галактики присоединяются к небольшой, но растущей популяции галактик за первые полмиллиарда лет космической истории, благодаря которым мы можем изучать звездные популяции и характерные структуры химических элементов в них, – говорит один из авторов исследования Франческо Д’Юдженио из Института космологии Кавли.

Галактика JADES-GS-z14-0, наблюдаемая Уэббом, на данный момент является самой удаленной и самой ранней из когда-либо обнаруженных объектов. Исследователи отмечают, что она появилась всего через 300 миллионов лет после Большого взрыва.

Галактика-рекордсмен. На снимке, сделанном космическим телескопом Джеймса Уэбба, можно увидеть старейшую из когда-либо обнаруженных галактик. Изображение: НАСА / ЕКА / CSA / STSc / Б. Робертсон (Калифорнийский университет Санта-Крус) / Б. Джонсон (CfA) / С. Такчелла (Кембридж) / П. Каргайл (CfA). Фото.

На снимке, сделанном космическим телескопом Джеймса Уэбба, можно увидеть старейшую из когда-либо обнаруженных галактик. Изображение: НАСА / ЕКА / CSA / STSc / Б. Робертсон (Калифорнийский университет Санта-Крус) / Б. Джонсон (CfA) / С. Такчелла (Кембридж) / П. Каргайл (CfA)

Это интересно: Самые странные галактики во Вселенной

Однако JADES-GS-z14-0 примечательна не только своей удаленностью от Земли и возрастом. Обладая шириной около 1600 световых лет, этот космический объект отличается от других своими размерами и яркостью. Так, по мнению астрофизиков, размер JADES-GS-z14-0 доказывает, что «большая часть света исходит от большого количества молодых звезд, а не от вещества, падающего на сверхмассивную черную дыру в центре галактики, из-за чего она могла бы казаться намного меньше».

Почему древние галактики такие яркие?

Чрезвычайная яркость JADES-GS-z14-0 и тот факт, что это сияние обеспечивается молодыми звездами, означают, что JADES-GS-z14-0 представляет собой самое поразительное свидетельство быстрого формирования крупных массивных галактик в ранней Вселенной.

Член команды JADES и исследователь из Калифорнийского университета в Санта-Крузе Бен Джонсон отмечает, что обнаруженный Уэббом объект показывает, что формирование галактик в ранней Вселенной было очень быстрым и интенсивным.

Почему древние галактики такие яркие? Космический телескоп Джеймса Уэбба видит красным цветом ранние галактики. Так выглядит самая древняя галактика во Вселенной – JADES-GSz14-0. Изображение: НАСА / ЕКА / CSA / STSc / Б. Робертсон (Калифорнийский университет Санта-Крус) / Б. Джонсон (CfA) / С. Такчелла (Кембридж) / П. Каргайл (CfA). Фото.

Космический телескоп Джеймса Уэбба видит красным цветом ранние галактики. Так выглядит самая древняя галактика во Вселенной – JADES-GSz14-0. Изображение: НАСА / ЕКА / CSA / STSc / Б. Робертсон (Калифорнийский университет Санта-Крус) / Б. Джонсон (CfA) / С. Такчелла (Кембридж) / П. Каргайл (CfA)

Самое поразительное заключается в том, что в будущем космический телескоп Джеймса Уэбба позволит нам обнаружить больше таких галактик, возможно, когда Вселенная была еще моложе. А это, в свою очередь, прекрасная возможность изучить зарождение и эволюцию галактик, – говорят ученые в заявлении.

Напомним, что телескоп Джеймса Уэбба – эксперт в наблюдении ранних галактик благодаря высокой инфракрасной чувствительности своих приборов, в частности, основного устройства формирования изображений – камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam). Так, в 2023 году Уэбб обнаружил гипотетические звезды, питающиеся темной материей.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Свет, исходящий от этих галактик на заре космической эры, имеет широкий диапазон длин волн, аналогичный свету от галактик, расположенных ближе к Млечному Пути. Путь, длящийся миллиарды лет, преобразует этот свет в низкоэнергетическое и длинноволновое излучение в ближней и инфракрасной областях электромагнитного спектра.

Почему древние галактики такие яркие? Диаграмма, показывающая электромагнитный спектр и связанную с ним длину волны света. Солнце излучает свет во всем электромагнитном спектре, включая все цвета видимого света. (Изображение предоставлено НАСА в программе Imagine the Universe). Фото.

Диаграмма, показывающая электромагнитный спектр и связанную с ним длину волны света. Солнце излучает свет во всем электромагнитном спектре, включая все цвета видимого света. (Изображение предоставлено НАСА в программе Imagine the Universe)

Сама ткань пространства расширяется, и когда свет проходит через нее, его длина волны увеличивается вместе с ним. «Это приводит к тому, что свет «смещается» в красную часть электромагнитного спектра, отсюда и название этого явления – «красное смещение»», – объясняют астрономы.

Красное смещение

Как мы рассказывали ранее, более удаленным галактикам приходится пересекать большее пространство (которое растягивается по мере расширения), прежде чем их свет достигнет нас, из-за и происходит красное смещение.

Именно его исследователи используют для измерения расстояния до небесных объектов с известным спектром. А поскольку свету требуется определенное время для того, чтобы достигнуть того или иного объекта, это расстояние можно использовать для расчета того, как давно существовали эти галактики в том виде, в каком мы их наблюдаем.

Красное смещение. На графике изображена красная линия, идущая вниз слева направо: «данная галактика образовалась через 300 миллионов лет после Большого взрыва». (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, CSA, Дж. Олмстедом (STScI). Наука: С. Карниани (Высшая школа естественных наук), коллаборация JADES.). Фото.

На графике изображена красная линия, идущая вниз слева направо: «данная галактика образовалась через 300 миллионов лет после Большого взрыва». (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, CSA, Дж. Олмстедом (STScI). Наука: С. Карниани (Высшая школа естественных наук), коллаборация JADES.)

Когда обе древние галактики были впервые обнаружены Уэббом, ученые предположили, что они могут быть небесными соседями. Эта идея, однако, была развеяна в октябре прошлого года, когда команда JADES в течение пяти дней проводила глубокий анализ JADES-GS-z14-0 с помощью NIRCam. Применение фильтров, специально разработанных для идентификации ранних галактик, подтвердило экстремальное расстояние до JADES-GS-z14-0.

Мы просто не могли найти никакого правдоподобного объяснения тому, что эта галактика является просто соседкой более близкой галактики, – сказал Кевин Хейнлайн, член команды JADES из Университета Аризоны.

Галактика удивила своих первооткрывателей также и тем, что ее излучение краснее, чем ожидалось. Дело оказалось в том, что свет от JADES-GS-z14-0 «краснеет» из-за содержащейся в нем пыли, которая станет строительными блоками для звезд, которые помогут этой галактике вырасти еще больше.

Сюрприз из космоса

Другим сюрпризом стало обнаружение кислорода в JADES-GS-z14-0. Напомним, что элементы тяжелее водорода и гелия образуются звездами в течение их жизни, а затем распределяются по галактикам, когда эти звезды взрываются. Наличие кислорода в JADES-GS-z14-0 может указывать на то, что по крайней мере одно поколение звезд уже жило и умерло в этой очень древней галактике.

«Все вместе эти наблюдения свидетельствуют о том, что JADES-GS-z14-0 не похожа на те типы галактик, существование которых было предсказано теоретическими моделями и компьютерным моделированием в очень ранней Вселенной», – говорит Джейк Хелтон из обсерватории Стюарда и Университета Аризоны.

Сюрприз из космоса. В будущем мы обнаружим еще больше древних галактик. Изображение: static.scientificamerican.com. Фото.

В будущем мы обнаружим еще больше древних галактик. Изображение: static.scientificamerican.com

Учитывая наблюдаемую яркость источника, мы можем предсказать, как она может возрасти с течением космического времени, и до сих пор мы не нашли подходящих аналогов среди сотен других галактик, которые мы наблюдали при высоком красном смещении в ходе нашего исследования, – добавил он.

Ну а учитывая относительно небольшой участок неба, который изучил космический телескоп Уэбба, чтобы найти JADES-GS-z14-0, новое открытие имеет серьезные последствия для прогнозируемого количества ярких галактик, которые мы видим в ранней Вселенной.

Не пропустите: Обнаружены 12 странных квазаров или «крестов Эйнштейна»

Так что вполне вероятно, что в течение следующего десятилетия с помощью Уэбба астрономы обнаружат множество таких светящихся галактик, возможно, даже более древних. Полностью ознакомиться с текстом статей о новом удивительном открытии можно на сервере препринтов arXiv. Статьи, в которых одновременно изучаются свойства света галактики, можно найти здесь и здесь.

Правда ли, что телескоп Джеймса Уэбба обнаружил жизнь за пределами Земли?

Правда ли, что телескоп Джеймса Уэбба обнаружил жизнь за пределами Земли? Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил признаки жизни на далекой экзопланете. Так ли это? Фото.

Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил признаки жизни на далекой экзопланете. Так ли это?

Будучи очарованными поисками жизни за пределами Земли, каждая новость о потенциально обитаемой планете вызывает бурю эмоций. Недавно издание The Spectator опубликовало репортаж, в котором говорится, что космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил планету с явными признаками жизни. Эксперты, однако, выступили против публикации, отмечая, что информация в ней вырвана из контекста. И хотя представитель NASA также сообщил журналистам, что пока никаких доказательств существования жизни за пределами Солнечной системы обнаружено не было, исследователи признают возможность предстоящего революционного открытия, для подтверждения которого (минутка разочарования) потребуются годы последующих исследований.

Так как свету требуется время, чтобы добраться до нас, самые удаленные объекты являются самыми старыми. Такие телескопы "Хаббл" и Джеймс Уэбб, заглядывают в далекое прошлое нашей Вселенной, постепенно открывая ее самые сокровенные тайны.

Космическая обсерватория

Космический телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в декабре 2021 года, является самой крупной инфракрасной обсерваторий из всех когда-либо созданных человеком. На сегодняшний день Уэбб открыл экзопланеты величиной с Юпитерой, парные планетоподобные объекты в туманности Ориона и даже обнаружил свет, исходящий от самых первых галактик во Вселенной.

Напомним, что Уэбб опирается на наследие предыдущих космических телескопов, еще больше расширяя границы наших знаний о Вселенной. Так, основные наблюдения Уэбба сосредоточены на четырех областях: изучение первого света во Вселенной и первого скопления галактик, рождение звезд и протопланетных систем, а также исследование экзопланет (включая происхождение жизни и ее поиск).

Космическая обсерватория. Телескоп Джеймса Уэбба работает в инфракрасном диапазоне, который для человеческого глаза невидим. Фото.

Телескоп Джеймса Уэбба работает в инфракрасном диапазоне, который для человеческого глаза невидим

Читайте также: Сколько памяти у телескопа «Джеймс Уэбб»? Спойлер: меньше, чем в вашем смартфоне

Отметим, что Уэбб работает схоже с любыми другими телескопами, в том смысле, что его основная задача – улавливать свет и фокусироваться на нем (именно так мы можем заглянуть в дальний космос). Однако есть и отличия – Джеймс Уэбб видит в другой части электромагнитного спектра, который для нас невидим.

Грубо говоря, эта обсерватория улавливает инфракрасное излучение или «тепло», прямо как камера ночного видения.

Размер также имеет значение, так как позволяет телескопу улавливать больше света, и, следовательно, видеть более удаленные, меньшие по размеру и холодные объекты. Ну а благодаря космическому расположению Уэббу не нужно смотреть сквозь атмосферу, которая блокирует много действительно полезной и интересной информации.

Мир экзопланет

В 2023 году список планет, расположенных далеко за пределами Земли, значительно пополнился – согласно имеющимся данным, исследователи открыли более 5500 далеких миров. Среди них есть как и хорошо знакомые каменистые и газовые планеты, так и абсолютно удивительные миры с присутствием на поверхности таких тяжелых элементов как углерод и кислород.

Особое внимание, однако, привлекла экзопланета под названием K2-18b, обнаруженная в 2019 году. Все дело в том, что в ее атмосфере присутствует молекула, которая на Земле образуется только в результате жизнедеятельности. Таким образом разговоры о потенциальной обитаемости на K2-18b ведутся не первый год.

Мир экзопланет. Так выглядит звездная система K2–18 в представлении художника. Фото.

Так выглядит звездная система K2–18 в представлении художника

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Экзопланета K2–18b, в 8,6 раз массивнее Земли, вращается вокруг красного карлика в созвездии Льва и находится примерно в 120 световых годах от Солнечной системы. Вскоре после открытия этого мира астрономы сообщили о наличии водяного пара в атмосфере планеты, однако результаты последующих исследований показали, что водяные пары на самом деле могут быть метаном.

В сентябре пристальное внимание на K2–18b обратил телескоп Джеймса Уэбба, мощные приборы которого предоставили ученым массу новых данных. Так, обсерватория выявила присутствие углеродсодержащих молекул, которые включают метан и углекислый газ, что подпитывает предположение о богатой водородом атмосфере и поверхности, покрытой водяным океаном.

Мир экзопланет. Потенциально обитаемая K12-18b может выглядеть так. Фото.

Потенциально обитаемая K12-18b может выглядеть так

Эти особенности, как известно, могут быть признаками наличия на этой экзопланете жизни.

Признаки жизни

Итак, среди наблюдений, сделанных Уэббом, выделяется возможное обнаружение молекулы под названием диметилсульфид (DMS), которая на нашей планете вырабатывается только жизнью. Так, большинство DMS, обнаруженных в атмосфере Земли, вырабатываются фитопланктоном – микроскопическими организмами в океанах. Однако в официальном заявлении NASA говорится, что «вывод о наличии DMS в атмосфере “не надежен”» и нуждается в дальнейшей проверке.

Предстоящие наблюдения Уэбба должны подтвердить, действительно ли DMS присутствует в атмосфере K2-18b на значительных уровнях, – объясняет астроном из Кембриджского университета и ведущий автор нового исследования Никку Мадхусудхан.

Признаки жизни. K12-18b – самая настоящая суперземля. Фото.

K12-18b – самая настоящая суперземля

В то же самое время обилие метана и углекислого газа в атмосфере планеты, как и нехватка аммиака, подтверждают гипотезу о том, что под богатой водородом атмосферой K2-18b может находиться водный океан. Исследователи отмечают, что этот далекий мир может считаться суперземлей – то есть планетой больше Земли, но меньше газовых гигантов Солнечной системы, покрытой жидким океаном и плотной атмосферой.

Это интересно: Обнаружена экзопланета, которая не должна существовать

Так как в нашей Солнечной системы нет планет, подобных K2-18 b, подобные миры изучены плохо, несмотря на то, что они зачастую расположены вокруг красных карликов – самых маленьких, наиболее холодных и распространенных звезд во Вселенной.

Признаки жизни. Список потенциально обитаемых планет, открытых на сегодняшний день. Фото.

Список потенциально обитаемых планет, открытых на сегодняшний день

Результаты, полученные в ходе нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters, подчеркивают важность учета разнообразных пригодных для обитания сред при поиске жизни на других планетах. Авторы работы отмечают, что «традиционно поиск обитаемых планет был сосредоточен в основном на небольших каменистых мирах, однако более крупные планеты значительно более благоприятны для атмосферных наблюдений».

Не пропустите: Есть ли жизнь во Вселенной? Одиноки ли мы?

Экзопланета в зоне Златовласки

Еще одной причиной, по которой астрономы особенно заинтересованы в изучении K2-18b заключается в том, что экзопланета находится в так называемой зоне обитаемости (или зоне Златовласки) – то есть расположена на оптимальном расстоянии от звезды (не слишком близко но и не слишком далеко). подобное расположение позволяет воде на поверхности планеты оставаться в жидком состоянии.

Однако NASA предупреждает, что, несмотря на кажущийся состав атмосферы и близость к звезде, размер K2-18b означает, что внутри нее, вероятно, находится большая мантия из льда, как у Нептуна, но с более тонкой, богатой водородом атмосферой и поверхностью, покрытой океаном. Представители космического агентства утверждают, что, хотя, по прогнозам, на суперземлях присутствуют океаны, они, возможно, слишком горячие чтобы быть пригодными для жизни.

Экзопланета в зоне Златовласки. Телескоп Джеймса Уэбба NASA позволяет наиболее детально изучать атмосферу экзопланет. Фото.

Телескоп Джеймса Уэбба NASA позволяет наиболее детально изучать атмосферу экзопланет

Мы получили самый подробный спектр этой потенциально пригодной для жизни экзопланеты, что позволило определить молекулы, которые присутсвуют в ее атмосфере, – пишут авторы научной работы.

Отметим также, что изучение потенциального состава атмосферы экзопланет – сложная задача, особенно когда местное солнце намного ярче самой планеты. Авторы нового исследования, все же, смогли детально проанализировать K2-18b, наблюдая за светом от ее звезды, когда он проходил через атмосферу планеты.

Больше по теме: Млечный Путь, возможно, полон мертвых цивилизаций

Поскольку K2-18b проходит перед звездой, телескопы способны обнаружить падение яркости, которое при этом происходит. Таким образом, изучая обнаруженный свет, эксперты могут определить некоторые газы, из которых состоит атмосфера экзопланеты.

Экзопланета в зоне Златовласки. Мы вряд ли одиноки на просторах бесконечной Вселенной. Фото.

Мы вряд ли одиноки на просторах бесконечной Вселенной.

Полученный нами результат стал возможен только благодаря расширенному диапазону длин волн и беспрецедентной чувствительности космической обсерватории Джеймса Уэбба, которая позволила надежно обнаружить спектральные особенности всего за два прохождения, – говорит Мадхусудхан.

Теперь же команда намерена провести последующие исследования с помощью телескопа MIRI (Mid-Infrared Instrument), который, как они надеются, подтвердит полученные ранее выводы и даст новое представление об условиях окружающей среды на K2-18b. Однако на данный момент утверждать, что знаменитая K2-18b обитаема, нельзя.

Что произошло, когда телескоп «Хаббл» смотрел в пустоту 100 часов

Что произошло, когда телескоп «Хаббл» смотрел в пустоту 100 часов. В 1994 году телескоп «Хаббл» удивил ученых показав, что таится в глубинах космоса. Фото.

В 1994 году телескоп «Хаббл» удивил ученых показав, что таится в глубинах космоса

В апреле 1990 года в области астрономии произошло важное событие — NASA и Европейское космическое агентство запустили в космос телескоп «Хаббл». В отличие от наземных телескопов, этому научному аппарату не нужно «вглядываться» в космическое пространство через призму земной атмосферы, потому что он находится в открытом космосе. Благодаря этому, он в 10 раз мощнее любого телескопа, расположенного на Земле. Телескоп Хаббла работает уже более 30 лет подряд, и за это время помог совершить много научных открытий. Но в первые годы его использования, ученые не были уверены, на что он способен. Удивительные способности телескопа были доказаны только после того, как один ученых направил его объектив в пустое место на небе и оставил на 100 часов.

На что способен космический телескоп «Хаббл»

Об удивительной истории раскрытия возможностей телескопа «Хаббл» недавно рассказали авторы научного издания IFL Science. Прежде чем начать полноценное использование новейшего в те времена космического телескопа, астрономы хотели узнать, объекты какой максимальной дальности он сможет увидеть. Влиятельный астроном Джон Бахколл считал, что несмотря на свою мощность и нахождение за пределами Земли, аппарат «Хаббл» не поможет ученым открыть новые галактики. По его мнению, аппарат мог бы сделать хорошие снимки уже известных галактик, но не более того.

На что способен космический телескоп «Хаббл». Запуск космического шаттла «Дискавери» с телескопом «Хаббл» на борту. Фото.

Запуск космического шаттла «Дискавери» с телескопом «Хаббл» на борту

Но астроном Роберт Уильямс, судя по всему, верил в возможности «Хаббла» гораздо сильнее. В мае и июне 1994 года он изучил широкоугольные фотографии и обратил внимание, что сделанные с длинной выдержкой снимки позволяют увидеть даже очень далекие объекты. При длинной выдержке оптика телескопа остается открытой долгое время, что позволяет собрать больше света и получить более детальный снимок. В те времена астроном отвечал за 10% рабочего времена «Хаббла», и решил провести эксперимент, чтобы проверить свои догадки.

На что способен космический телескоп «Хаббл». Телескоп «Хаббл» находится примерно на 547-километровой орбите. Фото.

Телескоп «Хаббл» находится примерно на 547-километровой орбите

Через пульт управления, ученый направил объектив телескопа в участок космоса, где не было видимых через наземные телескопы объектов. Так как на ночном небе очень много звезд, исследователь выбрал область, которая для нас по размерам сравнима с головкой булавки, расположенной на расстоянии вытянутой руки. Этот участок был найден в области Большого Ковша в созвездии Большой Медведицы.

На что способен космический телескоп «Хаббл». Телескоп Хаббла на протяжении 100 часов смотрел в одну из областей созвездия Большой Медведицы. Фото.

Телескоп Хаббла на протяжении 100 часов смотрел в одну из областей созвездия Большой Медведицы

Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?

Фотографии галактик в космосе

Ко всеобщему удивлению ученых, выглядевшая совершенно пустой точка на небе оказалась совсем не такой, как казалось при взгляде на наземные телескопы. Когда астроном оставил «Хаббл» смотреть в выбранную область на 100 часов с длинной выдержкой, телескоп подарил науке знаменитую фотографию Hubble Deep Field (HDF). Она была склеена учеными из 342 отдельных снимков, и каждый из 3 000 объектов на ней были совершенно новыми для ученых галактиками.

Фотографии галактик в космосе. Часть фотографии Hubble Deep Field (HDF). Фото.

Часть фотографии Hubble Deep Field (HDF)

После получения этого снимка, человечеству стало еще более ясно, насколько велика Вселенная. Впоследствии ученым удалось получить более детализированные снимки. Например, в 2004 году, в результате 12-дневного наблюдения, был сделан снимок под названием Hubble Ultra Deep Field (HUDF) — на этой фотографии ученые увидели 10 000 галактик.

Фотографии галактик в космосе. Фотография Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Фото.

Фотография Hubble Ultra Deep Field (HUDF)

В 2012 году, при помощи телескопа «Хаббл», была сделана фотография Hubble Extreme Deep Field (XDF). Чтобы создать ее, ученые объединили более 2000 снимков, которые были сняты телескопом за 10 лет. Изображение содержит в 5500 галактик, самая далекая из которых располагается на расстоянии 13,2 миллиардов световых лет от нас.

Фотографии галактик в космосе. Фотография Hubble Extreme Deep Field (XDF). Фото.

Фотография Hubble Extreme Deep Field (XDF)

Читайте также: Как и почему галактики исчезают из виду?

Что станет с телескопом «Хаббл» в будущем

Телескоп Хаббла работает уже более 30 лет — иногда с его функционированием возникают серьезные проблемы, но их удается исправить. Благодаря его снимкам, ученые ежегодно узнают о космосе что-то новое. Например, в 2019 году телескоп поделился фотографией гигантского пугающего лица, которое смотрит на нас из глубин космоса.

Что станет с телескопом «Хаббл» в будущем. Миссия «Хаббл» является одной из самых долгих в истории человечества. Фото.

Миссия «Хаббл» является одной из самых долгих в истории человечества

Скорее всего, телескоп «Хаббла» перестанет работать после 2030 года. После завершения эксплуатации, его затопят в глубоких водах Тихого океана — ожидается, что некоторая часть конструкции весом 100 тонн сгорит в земной атмосфере. В воду же упадет около 5 тонн обломков.

Если хотите пообщаться с единомышленниками, вступите в наш Telegram-чат. Там всегда есть что обсудить!

В 2022 году стало известно, что на срок эксплуатации знаменитого телескопа хочет повлиять компания SpaceX. Есть надежда, что разработанный ею космический корабль Dragon с астронавтами на борту сможет приблизиться к конструкции, и специалисты починят все неисправные части системы. Если это удастся сделать, космический телескоп сможет проработать еще около 20 лет.

Какая планета в космосе больше всего похожа на Землю

Какая планета в космосе больше всего похожа на Землю. Самой похожей на Землю планетой считается Марс, но есть ли такие космические объекты за пределами Солнечной системы? Фото.

Самой похожей на Землю планетой считается Марс, но есть ли такие космические объекты за пределами Солнечной системы?

Земля является домом для 8 миллиардов человек, а также для невообразимого количества животных. К сожалению, на данный момент планета переживает не лучшие времена — она переполнена мусором, регулярно страдает от техногенных катастроф и так далее. Многие ученые делятся не самыми обнадеживающими прогнозами о будущем Земли и считают, что уже в ближайшие сотни лет жить на ней будет невозможно. Единственным способом спастись от гибели считается поиск другой похожей на Землю планеты и последующее переселение на нее. Самой ближайшей планетой, которая хоть как-то подходит для обитания, является Марс. Но что, если в будущем вдруг исчезнет вся Солнечная система? На какой другой планете смогут жить бывшие земляне?

Что такое экзопланета

Чтобы выжить в случае полного исчезновения Солнечной системы, человечеству придется искать пригодное для жизни место за ее пределами — они называются экзопланетами. Впервые об их существовании ученые догадались 1980-е годы, но неоспоримое подтверждение этому нашлось только в 1995 году. С тех пор, при помощи мощных телескопов, науке стало известно о 2 000 экзопланетах.

Что такое экзопланета. Космический телескоп «Кеплер». Фото.

Космический телескоп «Кеплер»

Больше всего экзопланет открыла космическая обсерватория «Кеплер», которая была запущена специалистами NASA в 2009 и перестала работать в 2018 году. В тот же момент его работу начал выполнять космический телескоп TESS, который разглядел в космосе 66 объектов, которые точно являются экзопланетами.

Что такое экзопланета. Космический телескоп TESS. Фото.

Космический телескоп TESS

Астрономы ученые открывают экзопланеты почти каждый год, иногда сразу несколько штук. Например, в 2022 году агентство NASA сообщило об обнаружении экзопланеты 55 Cancri Е, которая находится настолько близко к собственному аналогу Солнца, что разогрета до 2 436 градусов Цельсия. На таком объекте точно не существует жизнь, но какая из известных экзопланет подходит для переселения людей больше всего?

Что такое экзопланета. Примерный внешний вид экзопланеты 55 Cancri Е. Фото.

Примерный внешний вид экзопланеты 55 Cancri Е

Подробности об экзопланете 55 Cancri E вы можете узнать в статье моей коллеги Любови Соковиковой «Ад на просторах Вселенной: NASA обнаружили экзопланету, которая все время горит».

На каких планетах могут жить люди

Экзопланет существует куча, но они находятся в тысячах световых лет от нас. Так что точно сказать, какая из них больше всего похожа на Землю и пригодна для жизни, мы не можем. Но примерно судить о том, какие условия окружающей среды характерны для той или иной экзопланеты можно ориентируясь на их размеры и удаленность от собственной звезды.

На каких планетах могут жить люди. Есть вероятность, что на поверхности экзопланет можно построить человеческую колонию. Фото.

Есть вероятность, что на поверхности экзопланет можно построить человеческую колонию

Список самых похожих на Землю планет в 2023 году составили авторы научного издания Space.com. Они выделили 10 экзопланет, но в рамках данной статьи мы поговорим только о двух вариантах — о них, и других экзопланетах известно мало, но вероятность их схожести с Землей все же существует.

Kepler-442b

Экзопланета Kepler-442b была открыта в 2015 году — как можно понять из названия, его нашел телескоп «Кеплер». Потенциально пригодный для жизни объект находится в созвездии Лиры, на расстоянии 1 194 световых лет от Земли. Найти настолько далекую экзопланету удалось транзитным методом — телескоп заметил, как он прошел на фоне своей родительской звезды.

Масса экзопланеты Kepler-442b в 2,3 раза больше Земной. По размерам она тоже в разы больше — радиус объекта больше радиуса Земли в 1,34 раза.

Kepler-442b. Экзопланета Kepler-442b. Фото.

Экзопланета Kepler-442b

Объект Kepler-442b вращается вокруг оранжевого карлика Kepler-442. Они находятся в два раза меньшем расстоянии друг от друга, чем Земля и Солнце. Чтобы облететь звезду, экзопланете нужно 112 дней — следовательно, годы там летят стремительно.

Несмотря на то, что температура родительской звезды меньше, на Kepler-442b все равно относительно тепло, потому что он находится к ней очень близко. Но этого тепла явно не хватает для процветания растений и тем более жизни крупных животных, так что если человечество когда-нибудь начнет там жить, придется адаптироваться.

Kepler-442b. Сравнение размеров экзопланеты Kepler-442b и Земли. Фото.

Сравнение размеров экзопланеты Kepler-442b и Земли

К сожалению, человечество вряд ли когда-нибудь долетит до Kepler-442b. Дело в том, что даже при условии существования космических кораблей летящих со скоростью света, полет продлится тысячи лет.

Научное открытие 2021 года: Обнаружена экзопланета, которая не должна существовать

Gliese 667 C c

Экзопланета Gliese 667 C c была открыта учеными в 2011 году. Она находится гораздо ближе к нам, чем Kepler-442b, на расстоянии 22 световых лет. Будучи в 3,7 раз крупнее Земли, она весит в 4,5 раз больше. Из-за крупного размера, у нее мощная гравитация — любой земной объект, попавший на эту экзопланету, будет весить в 4 раза больше. То есть, человек весом 70 килограммов там будет весить 140 килограммов.

Gliese 667 C c. Примерный внешний вид экзопланеты Gliese 667 C c. Фото.

Примерный внешний вид экзопланеты Gliese 667 C c

Год на экзопланете Gliese 667 C c длится всего лишь 28 дней. Она обращается вокруг звезды Gliese 667 C, которая является красным карликом — она гораздо холоднее нашего Солнца. Однако, из-за близкого расположения к ней, на экзопланете может быть достаточно тепло для существования жизни. Поэтому и считается, что эта экзопланета похожа на Землю, но подробности неизвестны из-за отсутствия у ученых технологий для тщательного изучения настолько далеких объектов.

Также на Землю могут быть похожи другие экзопланеты:

  • Kepler-22B;
  • Kepler-69C;
  • Kepler-62F;
  • Kepler-186F;
  • Kepler-452B;
  • Kepler-1649C;
  • Проксима Центавра b;
  • TRAPPIST-1 e.

Еще больше интересных статей вы можете найти, перейдя в наши каналы в Дзен и Telegram. Обязательно подпишитесь!

В конце стоить отметить, что в 2022 году ученые объявили, что жизнь может существовать даже на планетах, которые не похожи на Землю. Это значит, что когда-нибудь ученые смогут обнаружить инопланетян в местах без воды, рядом с которыми нет Солнца. Это повышает шансы на то, что мы все-таки не одни во Вселенной.

На поверхности спутника Юпитера обнаружен загадочный источник углерода

На поверхности спутника Юпитера обнаружен загадочный источник углерода. Спутник Европа имеет источник углерода, который остается загадкой для ученых. Фото.

Спутник Европа имеет источник углерода, который остается загадкой для ученых

Европа, один из спутников Юпитера, который считается объектом солнечной системы, где потенциально может присутствовать жизнь. Он полностью покрыт льдом, а под ним, предположительно, находится океан из соленой воды. В этом океане теоретически могут жить микроорганизмы. По понятным причинам, получить доказательства этому ученые пока не могут, поэтому выводы можно сделать лишь на основе косвенных признаков. Одним из таких признаков является углерод, который был обнаружен на поверхности спутника. Он, как известно, является важным элементом для возникновения жизни, однако до последнего моменты было неясно откуда он берется — поднимается на поверхность из океана или имеет другой источник, например, попадает из космоса. Теперь же ученым удалось ответить на этот вопрос, однако загадка до конца все равно не раскрыта.

Откуда берется углерод на поверхности Европы

Чтобы выяснить где находится источник углерода на спутнике Юпитера, группа ученых из США воспользовалась данными, полученными телескопом Джеймс Уэбб. Это позволило создать карту CO2 на поверхности спутника. Как выяснилось, наибольшее скопление этого газа находится в районе Тара Реджио, обширной территории, где множество хребтов и трещин.

Напомним, что Европа считается самым гладким объектом Солнечной системы. Поэтому хаотический рельеф на участке Тара Реджио можно считать аномалией, а не нормой. Считается, что на этом участке теплая вода поднимается на поверхность, в результате чего растапливает лед. Затем вода повторно замерзает, в результате чего и образуется неровный рельеф.

В одном из недавних исследований, ученые проанализировали данные с телескопа Джеймс Уэбб, чтобы выяснить мог ли углекислый газ возникнуть не из океана спутника, а другого источника, например, упавшего астероида. В результате они пришли к выводу, что углерод возник именно из недр Европы. Однако оставалось неясным в каком виде он оказался на поверхности — сразу газообразном или в виде камнеобразных карбонатных минералов, которые впоследствии превратились в CO2 под воздействием радиационного излучения.

Откуда берется углерод на поверхности Европы. Углерод попадает на поверхность спутника из недр. Фото.

Углерод попадает на поверхность спутника из недр

Загадка спутника Европа

В районе Тара Реджио также была обнаружена поваренная соль, из-за которой этот участок не настолько белоснежный, как остальная часть спутника. По мнению ученых, она могла оказаться на ледяной поверхности так же, как и углерод, то есть из океана. Это значит, что на каких-то участках вода должна вырываться наружу, как, например, на другом спутника Сатурна — Энцеладе.

В ходе второго исследования, проведенного на основе данных с того же телескопа,
ученые НАСА пытались обнаружить эти гейзеры воды или летучих газов, которые вырываются на поверхность и переносят углерод с из глубин океана на поверхность. В результате они подтвердили результаты первого исследования — углерод возник из недр спутника. Однако никаких шлейфов воды обнаружено не было. Об этом авторы работы сообщают в журнале Science.

Скорее всего, источник углерода на поверхности спутника останется загадкой до тех пор, пока Европа не будет тщательно исследована космическими аппаратами “Юпитер Джус” и “Европа Клипер”. Первый был запущен Европейским космическим агентством еще в апреле нынешнего года, а миссия NASA “Европа Клипер” запланирована на октябрь следующего года.

Загадка спутника Европа. Ученые не знают как углерод попадает на поверхность спутника из глубин океана. Фото.

Ученые не знают как углерод попадает на поверхность спутника из глубин океана

Однако результаты исследований будут получены не скоро. Например, аппарат “Юпитер Джус” пролетит мимо Европы только в 2032 году. Он также исследует два других спутника Юпитера — Ганимед и Каллисто, на которых тоже был обнаружен углерод. Главная же цель обеих миссий — выяснить, есть ли на спутниках условия для поддержания жизни.

Но ученые предупреждают, что на спутниках экстремальные условия, поэтому даже если жизнь будет обнаружена, это будут примитивные микробы. Ни о какой разумной жизни речи быть не может. Хотя, не все с этим утверждением согласны. По мнению некоторых специалистов, в океане Европы могут жить существа, напоминающие осьминогов. Кто знает, вполне возможно, что они обладают разумом. Но это предположение скорее относится к фантастике, а не науке.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

А пока предлагаем ознакомиться с другим интересным открытием, связанным со спутником Европа — ученым удалось разгадать секрет ледяной оболочки. Напомним, что она вращается не синхронно с океаном, то есть плавает сама по себе. Причину этому вы можете узнать по ссылке.

На далекой планете K2-18b найдены признаки существования жизни

На далекой планете K2-18b найдены признаки существования жизни. Планета K2-18b в представлении художника (справа). Слева вдали показана звезда K2-18, а посередине — предполагаемая планета K2-18c. Фото.

Планета K2-18b в представлении художника (справа). Слева вдали показана звезда K2-18, а посередине — предполагаемая планета K2-18c

На расстоянии 110 световых лет от Солнца находится звезда K2-18, которую нельзя увидеть невооруженным глазом — для этого необходим мощный телескоп. Вокруг этой звезды обращаются как минимум две планеты, одной их которых является K2-18b. Ученые открыли ее в 2015 году, а спустя несколько лет начали находить на ней признаки жизни. Считается, что на далекой планете нет суши, но зато она полностью покрыта водой, в которой могут плавать микроскопические создания. Недавно астрономы смогли изучить K2-18b при помощи запущенного в 2021 году телескопа Джеймса Уэбба. Кажется, что на этом космическом объекте действительно что-то есть — это еще не точно, но признаков жизни становится все больше.

Особенности планеты K2-18b

По расчетам ученых, планета K2-18b крупнее Земли. Она полностью облетает звезду K2-18 за 33 дня и получает от нее на 5% больше света, чем Земля от Солнца. Расчеты ученых показывают, что ее атмосфера содержит воду. Раньше считалось, что планета относится к классу газовых карликов (мининептунов), которые представляют собой нечто среднее между Землей с твердой оболочкой и газовыми гигантами вроде Урана и Нептуна. Однако результаты нового исследования намекают на то, что планета K2-18b является гикеаном.

Особенности планеты K2-18b. Сравнение размера планеты K2-18b с Землей и Юпитером. Фото.

Сравнение размера планеты K2-18b с Землей и Юпитером

Гикеанами называют планеты, которые полностью покрыты водой. Считается, что на их поверхности сохраняются умеренные температуры и условия, вполне пригодные для жизни. На сегодняшний день подтвержденных гикеанов не существует, но есть кандидаты на это звание, и планета K2-18b как раз относится к ним. Она находится в обитаемой зоне звезды K2-18 — она не так далеко, чтобы воды замерзла, и не так близко, чтобы она испарилась. Гикеаны интересуют ученых потому, что на них с большой долей вероятности есть хотя бы какие-то формы жизни, и за ними относительно легко наблюдать.

О планете K2-18b моя коллега Любовь Соковикова ранее упоминала в статье «Могут ли люди жить по всей Вселенной?»

Признаки жизни на планете K2-18b

Недавно группа ученых во главе с Никку Мадхусудханом опубликовала результаты изучения планеты K2-18b при помощи космического телескопа Джеймс Уэбб. Это происходило в январе 2023 года — в работе были задействованы инструменты NIRISS и NIRSpec. Исследование показало, что в атмосфере планеты содержится много водорода, а также метан и углекислый газ. Это придает ученым больше уверенности в том, что под тонкой и холодной атмосферой планеты K2-18b находится океан.

Признаки жизни на планете K2-18b. Новое открытие относительно планеты K2-18b было сделано при помощи телескопа Джеймс Уэбб. Фото.

Новое открытие относительно планеты K2-18b было сделано при помощи телескопа Джеймс Уэбб

Больше всего ученых заинтриговало обнаружения следов диметилсульфида. Они не нашли именно это органическое соединение, а только признаки его наличия, однако это тоже весьма интересное открытие. На Земле диметилсульфид выделяется только бактериями, плавающим в воде планктоном и некоторыми водорослями. Обычно его выделяют бактерии в сточных водах и канализации — в некоторой степени, именно из-за них мы чувствуем характерную вонь. Но в малых концентрациях это вещество придает морскому воздуху «бодрящий» запах.

Признаки жизни на планете K2-18b. На Земле диметилсульфид производится живущими в воде микробами. Фото.

На Земле диметилсульфид производится живущими в воде микробами

Не исключено, что диметилсульфид на планете K2-18b имеет другое происхождение, не имеющее ничего общего с формами жизни. Но данное открытие заставляет ученых заняться изучением далекой планеты с еще большим энтузиазмом. Возможно, спустя несколько месяцев или лет мы узнаем о ней нечто сенсационное — чтобы не пропустить важную новость, обязательно подпишитесь на наш Telegram-канал с анонсами новых статей.

Читайте также: Какие космические телескопы работают в космосе?

Поиск жизни на других планетах

Ученые занимаются поиском жизни на территории всей Вселенной. В рамках данной статьи речь шла о планете K2-18b, которая находится в сотнях световых лет от нас. Но инопланетные создания могут быть намного ближе к нам — так, их поиски ведутся на планете Марс, который иногда приближается к нам на 55,76 миллионов километров, что по меркам всего космоса совсем рядом. В 2023 году ученые предположили, что жизнь на Красной планете все еще не найдена из-за слишком слабого оборудования на марсоходах.

Поиск жизни на других планетах. Возможно, жизнь существует или хотя бы существовала на Марсе, но мы еще не нашли ее признаков. Фото.

Возможно, жизнь существует или хотя бы существовала на Марсе, но мы еще не нашли ее признаков

Безусловно, установленные в роботов Perseverance и Curiosity датчики одни из самых передовых на сегодняшний день, но они не могут обнаружить следы жизни даже в земных пустынях, что было доказано в ходе исследования, описанного в статье «Ученые рассказали, почему мы все еще не нашли жизнь на Марсе».

Обязательно подпишитесь на наш Дзен-канал. Там можно оставлять комментарии!

Также ученые надеются найти жизнь на Титане, самом крупном спутнике Сатурна. Миссия по его изучению начнется в 2027 году. У специалистов из агентства NASA есть основания предполагать, что на нем может существовать жизнь.

Как физики охотятся за темной материей?

Как физики охотятся за темной материей? Можно ли обнаружить темную материю с помощью телескопов, атомных часов и подземных детекторов? Фото.

Можно ли обнаружить темную материю с помощью телескопов, атомных часов и подземных детекторов?

На сегодняшний день одной из величайших загадок космологии является темная материя – таинственная субстанция, не поддающаяся непосредственному наблюдению и участвующая в гравитационном взаимодействии. Исследователи полагают, что темная материя способна объяснить не только ряд астрофизических явлений, например движение и скопление галактик, но и само происхождение жизни. Вот только эта таинственная материя полностью невидима, так как не излучает свет или энергию, а значит обнаружить ее невозможно. И хотя физики полагают, что ключ к неуловимой природе темной материи лежит в ее составе, определить последний также не представляется возможным. И все же, надежда умирает последней – недавно Европейское космическое агентство (ЕКА) продемонстрировало первые тестовые снимки, сделанные космическим телескопом «Евклид», с помощью которых физики надеются наконец обнаружить темную материю (и не только). Но это – далеко не все новости.

Наблюдения в астрономии предполагают наличие “темной материи”, на долю которой приходится более 80% всей материи во Вселенной. Примечательно, что на сегодняшний день нет никаких достоверных доказательств того, что темная материя взаимодействует с фотонами – фундаментальными частицами света. Именно из-за этого отсутствия взаимодействия ее называют “темной”. Состав темной материи и любые потенциальные неизвестные взаимодействия с обычной материей остаются для нас тайной.

Темная материя – это частицы?

Считается, что темная материя составляет около 80% вещества во Вселенной и отвечает за большую часть гравитационного взаимодействия, позволяя формироваться таким структурам, как галактики. Поскольку Солнечная система вращается вокруг центра Млечного Пути, наша планета движется через гало темной материи (которое составляет большую часть вещества в Галактике).

Так как темная материя не поддается непосредственному наблюдению, физики работают над разнообразными способами ее обнаружения. Так, согласно одной из популярных теорий, темная материя – это новый тип слабо взаимодействующих частиц WIMP. Считается, что они обладают массой и крайне редко взаимодействуют с обычной материей – вместо этого WIMP взаимодействуют с гравитацией.

Темная материя – это частицы? Среди кандидатов на роль темной материи исследователи выделяют слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMPs), рожденные в ранней Вселенной. Фото.

Среди кандидатов на роль темной материи исследователи выделяют слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMPs), рожденные в ранней Вселенной.

За последние 30 лет ученые разработали экспериментальную программу, чтобы попытаться обнаружить редкие взаимодействия между WIMP и обычными атомами. Однако на Земле нас постоянно окружают низкие, неопасные уровни радиоактивности, исходящие от микроэлементов – главным образом, урана и тория – в окружающей среде, а также космических лучей из космоса.

Читайте также: Существует ли темная материя? И почему мнения ученых разделились?

Чтобы подтвердить, действительно ли WIMP – образующие частицы темной материи, исследователи работают над созданием как можно более чувствительного детектора, способного зафиксировать темную материю. Такой детектор должен находиться в как можно более тихом месте, чтобы сигнал таинственной материи можно было увидеть на фоне… радиоактивности.

Именно это, как сообщает The Conversation, удалось сделать физикам из коллаборации LUX-ZEPLIN, или LZ – исследователи построили самый большой на сегодняшний день детектор темной материи и установили его на глубине 1478 метров под землей (чтобы блокировать космическое излучение) в исследовательском центре Сэнфорда в Лиде, – говорится в статье.

Темная материя – это частицы? Подземный детектор LZ ищет частицы таинственной темной материи. Фото.

Подземный детектор LZ ищет частицы таинственной темной материи

В центре LZ находится 10 000 килограммов жидкого ксенона. Когда частицы проходят через детектор, то могут сталкиваться с атомами ксенона, что приводит к вспышке света и высвобождению электронов. Результаты инновационной работы опубликованы в июле в журнале Physics Review Letters.

И все же, несмотря на приложенные усилия, обнаружить потенциальные частицы темной материи ученым не удалось – как говорится в исследовании, детектор регистрировал около пяти событий в день. Рассмотрев характеристики этих событий, физики могут с уверенностью сказать, что ни одно из них не было вызвано темной материей. Увы, но она по-прежнему остается невидимой. Исследователи, однако, продолжают сбор данных, и в будущем, возможно, смогут обнаружить эти таинственные частицы.

Еще больше статей о тайнах Вселенной и темной материи читайте на нашем канале Яндекс.Дзен! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Может ли космический телескоп обнаружить темную материю?

Исследователи Европейского космического агентства (ЕКА) недавно продемонстрировали первые снимки космического телескопа «Евклид», когда последний приближался к своей конечной орбите вокруг Земли. Когда этот астрономический инструмент достигнет пункта назначения, то сможет предоставить миру радикально новое представление о формировании и расширении Вселенной, а также о роли, которую во всем этом играют темная энергия, темная материя и гравитация.

Может ли космический телескоп обнаружить темную материю? Евклид – космический телескоп ЕКА скоро приступит к полноценной работе. Фото.

Евклид – космический телескоп ЕКА скоро приступит к полноценной работе

Первые тестовые снимки, сделанные двумя бортовыми камерами телескопа — видимым прибором (VIS) и спектрометром и фотометром ближнего инфракрасного диапазона (NISP) – представляют собой серию детальных снимков ночного неба, демонстрирующих обширную коллекцию звезд, звездных скоплений и галактик.

Кнуд Янке из Института астрономии Макса Планка, партнер, участвующий в проекте, говорит, что снимки “пока непригодны для научных целей”, но приборы “превосходно работают в космосе”.

На первых снимках можно увидеть участок неба, составляющий примерно “четверть ширины и высоты полной Луны”. Представители ЕКА говорят, что обработав снимки и удалив такие «нежелательные артефакты» как космические лучи, изображения станут более детализированными, а значит, смогут быть использованы в научных целях.

Это интересно: Джеймс Уэбб обнаружил гипотетические звезды, питающиеся темной материей

Может ли космический телескоп обнаружить темную материю? Ранние тестовые изображения с прибора Euclid’s VIS. Слева – сетка миниатюр изображений. Справа – увеличенная сетка из четырех снимков, показывающая обширные звездные поля, галактики и звездные скопления.Изображение: Европейское космическое агентство. Фото.

Ранние тестовые изображения с прибора Euclid’s VIS. Слева – сетка миниатюр изображений. Справа – увеличенная сетка из четырех снимков, показывающая обширные звездные поля, галактики и звездные скопления.
Изображение: Европейское космическое агентство

Правда, и здесь не обойтись без ожиданий – пригодные для работы изображения телескоп начнет получать в октябре 2023 года, после того, как достигнет своей конечной позиции на расстоянии около 1,5 миллионов километров от Земли, завершив примерно трехмесячный “этап ввода в эксплуатацию и проверки работоспособности” (который начался после запуска телескопа в начале июля).

Отметим, что «Евклид» отличается от других известных космических телескопов, таких как «Хаббл» или Джеймс Уэбб – вместо того, чтобы искать конкретные космические объекты и детали, «Евклид» проведет свои шесть лет службы, заглядывая на 10 миллиардов лет в прошлое. Представители космического агентства говорят, что это поможет им ответить на вопросы о фундаментальных физических законах Вселенной, а также узнать, как она возникла и из чего на самом деле состоит.

Темная материя и атомные часы

Еще одна многообещающая теория по поискам темной материи относится к постоянной тонкой структуры – естественной постоянной, описывающей силу электромагнитного взаимодействия. Считается, что она определяет масштабы атомной энергии и, таким образом, влияет на частоты переходов, которые используются в качестве эталонных в атомных часах.

Атомные часы – самый точный прибор для измерения времени, который состоит из нескольких частей, а его электроника ответственна за стабильность работы и точность механизма. Сами по себе эти приборы не тяжелые и небольшие (а определение секунды основано на колебаниях атома цезия).

Темная материя и атомные часы. Темную материю можно искать с помощью атомных часов. Фото.

Темную материю можно искать с помощью атомных часов

Поскольку различные переходы в разной степени чувствительны к возможным изменениям постоянной тонкой структуры, сравнение атомных часов можно использовать для поиска темной материи. По этой причине физики использовали особенно чувствительные к возможным изменениям постоянной тонкой структуры атомные часы, сравнивая их с двумя другими атомными часами с более низкой чувствительностью при измерениях в течение нескольких месяцев.

Полученные в ходе работы результаты выявили наличие колебаний, характерных для темной материи. Но поскольку никаких существенных колебаний обнаружено не было, темная материя оставалась так и осталась незамеченной, даже при более тщательном рассмотрении.

Вам будет интересно: Темная материя – ключ к теории гравитации?

Таким образом, обнаружить таинственную темную материю исследователи так и не смогли, причем во всех трех описанных экспериментах. Это, однако, не означает, что мы никогда ее не найдем – исследования продолжаются, а значит появятся и другие идеи и способы охоты за самой таинственной материей во Вселенной. Будем ждать!

Джеймс Уэбб обнаружил гипотетические звезды, питающиеся темной материей

Джеймс Уэбб обнаружил гипотетические звезды, питающиеся темной материей. Космический телескоп Джеймса Уэбба, возможно, обнаружил «темные звезды» – древние объекты, питающиеся таинственной темной материей. Фото.

Космический телескоп Джеймса Уэбба, возможно, обнаружил «темные звезды» – древние объекты, питающиеся таинственной темной материей

Первые звезды, вероятно, сильно отличались от тех, что мы видим сегодня. Большинство астрономов считают, что самые первые светила во Вселенной были большими — в сто раз массивнее Солнца — и очень яркими из-за ядерных реакций в своих недрах. Некоторые исследователи, однако, предполагают, что размер и светимость первого поколения звезд является результатом поглощения ими таинственной темной материй – формы материи, которая не взаимодействует со светом и является недоступной для прямого наблюдения. О том, что на просторах Вселенной могут существовать столь необычные объекты, напомнила космическая обсерватория Джеймс Уэбб – недавно астрономы опубликовали снимки трех древних и невероятно больших звезд, с помощью которых можно решить проблемы современной космологической модели и углубить наше понимание темной материи. К тому же, открытие нового типа звезд – событие само по себе интересное.

Открытие нового типа звезд само по себе довольно интересно, но открытие того, что их питает темная материя еще более грандиозно, – говорится в заявлении Кэтрин Фриз, соавтора исследования и известного астрофизика из Техасского университета.

Таинственные звезды и темная материя

Темная материя – это концепция в теоретической физике, а потому крайне сложна для изучения. Тот факт, что эта таинственная материя участвует только в гравитационном взаимодействии и не подлежит непосредственному наблюдению, лишь усложняет задачу. Ученые полагают, что она составляет примерно 27% Вселенной и объясняет как формируются галактики и звезды. Были также выдвинуты предположения о том, что темная материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), которые аннигилируют при столкновении, выделяя тепло.

«Столкнувшись в облаке коллапсирующих атомов водорода, энергетические взаимодействия WIMP могут в конечном итоге привести к образованию огромной темной звезды», – объясняют исследователи. Согласно имеющимся оценкам, масса такой звезды может превышать солнечную в миллионы раз, а ее яркость – в десять миллиардов раз.

Таинственные звезды и темная материя. Если темные звезды действительно существуют, то могут объяснить формирование сверхмассивных черных дыр. Фото.

Если темные звезды действительно существуют, то могут объяснить формирование сверхмассивных черных дыр

Более того, темные звезды могут вырастать до поразительно больших размеров, затмевая обычные термоядерные звезды, подобные Солнцу. И если эти объекты действительно существуют, то могут объяснить ранее наблюдаемые крупные галактики, которые образовались в ранней Вселенной – считается, что на их формирование должно было уйти гораздо больше времени.

Читайте также: Существует ли темная материя? И почему мнения ученых разделились?

Выходит, темные звезды – гипотетические объекты, питающиеся темной материей, которая возникла примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва. При этом в случае коллапса такой звезды может образоваться сверхмассивная черная дыра, необходимая для формирования древних галактик.

Что именно обнаружил телескоп Джеймса Уэбба?

Астрономы, использующие крупнейшую космическую обсерваторию Джеймс Уэбб считают, что обнаружили таинственные темные звезды, о чем сообщили в работе, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. И хотя для подтверждения наблюдений требуется больше времени и доказательств, результаты нового исследования крайне интересны.

Все потому, что компоненты, необходимые для образования звезд, резко эволюционировали на протяжении истории Вселенной. Так, первые звезды образовались примерно через 200 миллионов лет после Большого взрыва из газовых облаков, состоящих почти полностью из водорода и гелия, а более тяжелые элементы появились позже, после нескольких циклов звездообразования.

Что именно обнаружил телескоп Джеймса Уэбба? Темные звезды – поколение первых светил во Вселенной. Фото.

Темные звезды – поколение первых светил во Вселенной

Отсутствие тяжелых элементов повлияло на то, как эти облака охлаждались и разрушались под действием гравитации. Модели предполагают, что газ в облаках со временем стал достаточно плотным и горячим, чтобы вызвать ядерный синтез (точно так же, как в современных звездах). Однако астрофизики предсказывают, что эти первые звезды – звезды третьей популяции – были чрезвычайно массивными и недолговечными.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Астрономам еще предстоит непосредственно наблюдать звезды третьей популяции III, поэтому вопрос об их формировании остается открытым. В 2008 году Кэтрин Фриз из Техасского университета и ее коллеги предположили, что самые первые звезды подпитывались темной материей. По этой причине они не были уверены в том, будут ли эти объекты излучать достаточно света, чтобы стать видимыми, и назвали их «темными звездами».

Лишь спустя время астрономы подсчитали, что одна темная звезда может быть такой же яркой, как целая галактика. Название ”темная звезда» оказалось неправильным, но нам все равно понравилось, – говорит Фриз.

Согласно модели Фриз, темные звезды формируются в облаках, состоящих в основном из водорода, а доля темной материи в них составляет всего 0,1% от массы. Когда частицы темной материи сталкиваются друг с другом, то могут аннигилировать, высвобождая фотоны, электроны и другие частицы. Большинство этих побочных продуктов остаются в облаке, выделяя тепло и заставляя его светиться.

Что именно обнаружил телескоп Джеймса Уэбба? Объекты, обнаруженные космическим телескопом Джеймс Уэбб. Фото.

Объекты, обнаруженные космическим телескопом Джеймс Уэбб

“Темные звезды – теоретически интригующая идея”, – считает Джулиан Муньос, космолог из Техасского университета, который не принимал участия в новом исследовании. «Самоуничтожение – довольно общий признак многих моделей темной материи, в которых последняя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц», – говорит он.

Это интересно: Темная материя – ключ к теории гравитации?

Согласно модели Фриз, самоаннигиляция WIMP (частиц темной материи) была бы значительным источником энергии в газовых облаках ранней Вселенной с массами, примерно эквивалентными Солнцу. Получившиеся в результате темные звезды имели бы температуру поверхности около 10 000 К, достаточную для того, чтобы заставить их ярко светиться, но недостаточную для предотвращения накопления в них дополнительного вещества.

Именно эти сверхмассивные темные звезды, как утверждает Фриз и ее коллеги, обнаружили в данных, полученных с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб. К настоящему моменту эта космическая обсерватория выявила более 700 объектов, относящихся к самой ранней эпохе звездообразования. На данный момент неясно, что это за объекты, поскольку данные недостаточно точны.

Что именно обнаружил телескоп Джеймса Уэбба? Данные, полученные с помощью космической обсерватории Джеймса Уэбба. Фото.

Данные, полученные с помощью космической обсерватории Джеймса Уэбба

Команда Уэбба, однако, выполнила последующие спектроскопические измерения на небольшой выборке этих объектов – пять из них были обнародованы, и, основываясь на анализе Фриз, три из пяти могут быть темными звездами.

Больше по теме: Когда во Вселенной появились первые звезды?

Ошибочная идентификация

Конечно, на камне пока ничего не высечено. По словам авторов исследования, их наблюдения за темными звездами на самом деле могут быть просто галактиками, что кажется более правдоподобным. «Более вероятно, что что-то в рамках стандартной модели нуждается в корректировке, потому что предлагать что-то совершенно новое, как это сделали мы, всегда менее вероятно», – объясняет Фриз.

Но если некоторые из этих объектов, которые выглядят как ранние галактики, на самом деле являются темными звездами, то наше моделирование формирования галактик лучше согласуется с наблюдениями, –отмечают исследователи.

Ошибочная идентификация. Возможно в самом ближайшем будущем ученые смогут доказать существование темных звезд. Фото.

Возможно в самом ближайшем будущем ученые смогут доказать существование темных звезд

Одним из способов однозначной идентификации этих объектов может стать сбор большего количества данных и спектральных особенностей предполагаемых темных звезд. Эти доказательства, вероятно, понадобятся для того, чтобы темные звезды привлекли внимание других астрономов.

Не пропустите: От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды?

Ну а сейчас Фриз и ее команда собираются продолжить наблюдения с помощью Уэбба, чтобы получить возможность подтвердить свои выводы, так что будем ждать новостей.

«Джеймс Уэбб» уловил свет самых первых галактик во Вселенной

«Джеймс Уэбб» уловил свет самых первых галактик во Вселенной. На снимке, полученном с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», черная дыра выглядит как красное пятно. Фото.

На снимке, полученном с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», черная дыра выглядит как красное пятно

С момента запуска космической обсерватории «Джеймс Уэбб» прошло не так много времени, однако на счету телескопа уже несколько безумных открытий. Так, мы уже видели несколько удивительных изображений Вселенной и даже заглянули в ее далекое прошлое – на целых 11,5 миллиардов лет назад. Теперь же, с помощью этой инфракрасной обсерватории астрономы смогли наблюдать древнейшие галактики с квазарами – одними из самых ярких объектов во Вселенной – они светятся так сильно, что могут затмить собой свет от галактик. Отметим, что с момента открытия квазаров в конце 1950-х годов ученые пытались исследовать галактики, в которых они находятся. Новое открытие имеет решающее значение для понимания как совместной эволюции галактик и черных дыр, так и того, что происходило в ранней Вселенной.

С помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" астрономы заглянули в далекое прошлое и обнаружили свет от самых древних квазаров, которые они когда-либо наблюдали.

Квазары – самые яркие объекты в космосе

Недавно команде астрономов NASA впервые удалось наблюдать древние галактики, внутри которых находятся квазары – одни из самых ярких объектов в наблюдаемой Вселенной. Свет от галактик, в которых находятся питающие их сверхмассивные черные дыры, или квазары, помогает ученым понять, как эти таинственные объекты вырастают до масс, эквивалентных миллионам или миллиардам солнц, и как они эволюционируют.

25 лет назад удивительным событием было наблюдение галактик с квазарами возрастом 3 миллиарда лет. Тогда увидеть их удалось с помощью больших наземных телескопов. Теперь же, благодаря космической обсерватории Джеймса Уэбба мы наблюдаем квазары возрастом 10 миллиардов лет, а также галактики, в которых возникли первые сверхмассивные черные дыры, – говорится в заявлении соавтора нового исследования Кнуда Янке из Института астрономии Макса Планка.

Квазары, о которых идет речь, были помечены как J2236+0032 и J2255+0251, а впервые их обнаружили в 2015 и 2017 годах с помощью наземного телескопа Subaru telescope на Мауна-Кеа (Гавайи). Свет от них появился в то время, когда Вселенной было 870 и 880 миллионов лет соответственно. К счастью, это не самые яркие квазары, так что Уэбб смог их разглядеть.

Квазары – самые яркие объекты в космосе. Квазар HSC J2236+0032, наблюдаемый космическим телескопом Джеймса Уэбба. Фото.

Квазар HSC J2236+0032, наблюдаемый космическим телескопом Джеймса Уэбба.

Интересный факт
Первый квазар был обнаружен в 1963 году, а в 2000-х годах было обнаружено, что массы галактик и их сверхмассивных черных дыр взаимосвязаны, причем масса звезд в галактике примерно в 1000 раз превышает массу ее центральной черной дыры.

Квазары, питаемые сверхмассивными черными дырами, окруженными газом и пылью, излучают так много света, что часто могут затмить все звезды в галактике, в которой они находятся. Считается, что почти в центре каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра, но не все они – квазары. Например, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, Стрелец A* (Sgr A*), потребляет так мало вещества, что ее энергии недостаточно для питания квазара.

Самые древние галактики во Вселенной

Так как возраст нашей Вселенной оценивается примерно в 13,8 миллиардов лет, обнаруженные галактики являются одними из самых древних на сегодняшний день. Чтобы достигнуть Земли, свету потребовалось 12,9 и 12,8 миллиардов лет!

Данные, полученные в ходе наблюдений, показали, что масса обнаруженных галактик в 130-30 миллиардов раз превышает массу Солнца, а массы черных дыр внутри них составляют 1,4 миллиарда солнечных масс и 200 миллионов солнечных масс соответственно. Эта информация не только дает представление о ранних галактиках, но и показывает, что их масса, как и масса черных дыр, похожа на ту, что наблюдается у галактик, сформировавшихся намного позже.

Самые древние галактики во Вселенной. Квазары возникают, когда в сверхмассивную черную дыру попадает слишком много газа. Фото.

Квазары возникают, когда в сверхмассивную черную дыру попадает слишком много газа.

Мы считаем квазары одними из самых экстремальных космических объектов во Вселенной, и на то есть веские причины. Эти объекты питаются сверхмассивными черными дырами, окруженными пылью и газом, большая часть которых срастается с черными дырами в центрах галактик. Квазары известны благодаря своему яркому свету, и хотя во всех галактиках есть сверхмассивные черные дыры, не все они становятся квазарами, – говорится в работе.

Отметим, что формирование квазаров до сих остается загадкой для ученых. Астрономы полагают, что массы сверхмассивных черных дыр каким-то образом связаны с цепочкой галактических слияний, что в конечном итоге приводит к тому, что черные дыры в центре галактик яростно сталкиваются друг с другом и создают еще большие черные дыры.

Читайте также: Телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал взрыв сверхновой. Почему это важно?

Существует, однако, и другое предположение – когда сверхмассивная черная дыра поглощает достаточно материала, чтобы стать квазаром, излучение, которое она выбрасывает, регулирует количество материала, доступного как для питания квазара, так и для формирования новых звезд. Таким образом, когда у квазару «нечем питаться» и он перестает расти, звездообразование в галактике также замедляется.

Но какова бы ни была причина этой взаимосвязи, астрономы до сих пор не знают, относится ли она к галактикам и их сверхмассивным черным дырам в ранней Вселенной. Отметим также, что полученные результаты представляют собой лишь часть наблюдений Уэбба за далекими квазарами.

Самые древние галактики во Вселенной. Наблюдения «Уэбба» дают ценный материал для изучения эволюции галактик и квазаров на ранних этапах формирования Вселенной. Фото.

Наблюдения «Уэбба» дают ценный материал для изучения эволюции галактик и квазаров на ранних этапах формирования Вселенной

Так, самый мощный космический телескоп в мире сегодня наблюдает еще за десятью квазарами, питаемых черными дырами, и их галактиками. Новое исследование имеет решающее значение для понимания образования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Ознакомиться с полным текстом научной работы можно в журнале Nature.

Чтобы быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Уэбб и кольца Сатурна

Помимо наблюдений за квазарами и галактиками, сформировавшимися в ранней Вселенной, телескоп Джеймса Уэбба c 25 июня 2023 года изучает планеты Солнечной системы. Так, недавно были опубликованы снимки Сатурна и трех его лун – Диона, Энцелад и Тетис.

Исследователи отмечают, что наблюдения окольцованной планеты в ближнем инфракрасном диапазоне являются первыми для высокочувствительного телескопа, который, находясь на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, наблюдает Вселенную с длинами волн света, превышающими длины волн других космических телескопов.

Уэбб и кольца Сатурна. На снимке Сатурн кажется чрезвычайно темным, поскольку газообразный метан поглощает почти весь солнечный свет, попадающий в атмосферу. Фото.

На снимке Сатурн кажется чрезвычайно темным, поскольку газообразный метан поглощает почти весь солнечный свет, попадающий в атмосферу.

Первоначальные снимки, полученные с помощью NIRCam (камеры ближнего инфракрасного диапазона), заинтересовали исследователей. Ледяные кольца газового гиганта остаются относительно яркими, что приводит к необычному внешнему виду планеты.

Сам Сатурн кажется чрезвычайно темным из-за почти полного поглощения солнечного света газообразным метаном. Кольца, однако, остаются яркими, создавая “необычный внешний вид” планеты на этой фотографии, – сообщает NASA.

Снимки позволили астрономам обнаружить удивительные подробности об атмосфере Сатурна. Напомним, что атмосфера и кольца газового гиганта на протяжении многих лет наблюдались другими миссиями, включая «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также «Кассини». В будущем, как отмечают исследователи, Уэбб предоставит дополнительные и более подробные снимки, с помощью которых можно будет детально изучить эту окольцованную планету, ее кольца и луны.

Больше по теме: Секреты Титана: Джеймс Уэбб разглядел атмосферу спутника Сатурна

Уэбб и кольца Сатурна. Так выглядит Сатурн на более ранних снимках, сделанных «Уэббом». Фото.

Так выглядит Сатурн на более ранних снимках, сделанных «Уэббом»

Запущенный в 2021 году космический телескоп «Джеймс Уэбб» и дальше будет внимательно изучать планеты Солнечной системы, начало времен, позволив нам увидеть самые первые звезды и галактики во Вселенной. Словом, впереди нас ожидает немало увлекательных открытий!

Впервые в поясе астероидов обнаружен пар — это объясняет появление воды на Земле

Впервые в поясе астероидов обнаружен пар — это объясняет появление воды на Земле. Ученые обнаружили доказательство присутствие льда в поясе астероидов. Фото.

Ученые обнаружили доказательство присутствие льда в поясе астероидов

Наша планета уникальна не только в Солнечной системе, но и, возможно, во всей вселенной, так как за многие годы наблюдений никаких признаков разумной жизни обнаружить до сих пор не удалось. Появление жизни на Земле было бы невозможным без обилия воды, однако мы по сей день точно не знаем откуда она взялась. Все существующие версии являются лишь предположением. Получить более точный ответ, а также узнать больше о других планетарных системах, поможет понимание того, как в Солнечной системе распределялась вода. Поэтому ученые уже многие годы тщательно изучают где и в каких количествах она присутствует. Важное открытие ученым удалось сделать совсем недавно благодаря телескопу Джеймс Уэбб, оно указывает на возможный источник воды на планете.

Как кометы в поясе астероидов повлияли на Землю

Ученые долгое время считали, что кометы могут существовать лишь в поясе Койпера и Облаке Оорта, то есть на задворках Солнечной системы, за орбитой Нептуна. Как известно, лед быстро испаряется при нагреве, именно поэтому ученые предполагали, что кометы не могут существовать лишь на большом расстоянии от звезды.

Когда кометы приближаются к Солнцу, они начинают испарять (сублимировать) пар и газы, в результате чего образуется кома. Подробнее о том, что такое комета, мы рассказывали в статье, посвященной комете C/2023 A3, которую в нынешнем году можно будет увидеть невооруженным глазом. Для некоторых комет приближение к Солнцу становится вообще последним, так как под воздействием высокой температуры они разрушаются.

Однако в середине двухтысячных были обнаружен кометы, которые находятся во внешней части пояса астероидов, то есть на сравнительно небольшом расстоянии от Солнца. Напомним, что пояс астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера. Согласно одной из версий, пояс астероидов представляет собой обломки разрушившейся планеты Фаэтон.

Как кометы в поясе астероидов повлияли на Землю. До последнего момента ученые не имели доказательство того, что в поясе астероидов имеется лед. Фото.

До последнего момента ученые не имели доказательство того, что в поясе астероидов имеется лед

Однако в настоящее время большинство астрономов придерживаются версии о том, что пояс астероидов представляет собой “замерший зародыш” планеты, которому не суждено было сформироваться в планету 4,6 миллиарда лет назад. То есть все эти обломки собрались, чтобы сформироваться в одну планету, но этого не произошло.

Первой кометой в поясе астероидов стала 238P/Read, которая была открыта в 2005 году. Впоследствии были обнаружены и другие подобные кометы. Ученые предполагают, что именно благодаря кометной “бомбардировке” из пояса астероидов, на Земле возникли океаны. Почему кометы были именно отсюда? Все дело в том, что на кометах из других районов Солнечной системы вода отличается по изотопному составу от воды на нашей планете. К слову, как мы рассказывали ранее, большая часть воды на Земле оказалась старше солнечной системы.

Как кометы в поясе астероидов повлияли на Землю. Комета 238P/Read в поясе астероидов впервые была обнаружена в 2005 году. Фото.

Комета 238P/Read в поясе астероидов впервые была обнаружена в 2005 году

Комета из пояса астероидов покрыта льдом

Несмотря на то, что с момента открытия комет в поясе астероидов прошло более пятнадцати лет, все это время ученые не могли обнаружить здесь водяной пар. То есть, фактически, не было подтверждения того, что в этом районе Солнечной системы может храниться лед. Все обнаруженные характеристики комет сами по себе не являются подтверждением наличия на них водяного льда.

Доказательство, как мы сказали выше, удалось получить только сейчас благодаря телескопу Джеймс Уэбб. Мы привыкли, что этот телескоп заглядывает вглубь космоса и находит самые древние звезды во Вселенной. Однако на самом деле он полезен и для изучения Солнечной системы.

Как сообщается в журнале Nature, при помощи спектрографа ближнего инфракрасного диапазона ученым удалось зафиксировать и проанализировать спектр света, который отражался от дымки, появившейся вокруг кометы в момент перигелия. То есть наблюдения происходили в тот момент, когда комета достигла ближайшей к Солнцу точки своей орбиты. Как выяснилось, комета Рид действительно выделяет газ и водяной пар. Теперь нет сомнений, что лед присутствует в поясе астероидов.

Комета из пояса астероидов покрыта льдом. Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил пар вокруг кометы Рид. Фото.

Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил пар вокруг кометы Рид

Загадка кометы Рид

Наблюдая за кометой Рид, вместе с водой ученые обнаружили на ней нечто необычное — в выделяемом газе напрочь отсутствовал углекислый газ. У всех комет, за которыми наблюдали ранее, в выделяемом газе содержалось от 10 до 20% углекислого газа.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Ученые имеют два предположения относительно этой аномалии. Вполне возможно, что комета когда-то имела углекислый газ, однако со временем он полностью испарился. Согласно же другой версии, комета могла образоваться в том участке Солнечной системы, где углекислого газа не было изначально из-за высокой температуры. Ученые надеются получить более подробную информацию в ходе дальнейших исследований и в конечном итоге разгадать секрет кометы Рид.

Обнаружена новая планета размером с Землю, и на ней, возможно, есть жизнь

Обнаружена новая планета размером с Землю, и на ней, возможно, есть жизнь. Существуют экзопланеты, которые находятся в состоянии «вечной ночи», так как они всегда обращены к своей звезде одной и той же стороной и не получают света на свою другую сторону. Фото.

Существуют экзопланеты, которые находятся в состоянии «вечной ночи», так как они всегда обращены к своей звезде одной и той же стороной и не получают света на свою другую сторону.

Люди еще с давних времен задаются вопросом – одни ли мы во вселенной? Мир слишком огромен и не может же быть такого, что нет совсем никого. Ученые выдвигают свои теории по тому, насколько вероятна жизнь на других планетах. Они тщательно пытаются найти новую жизнь и уже даже имеют некоторые шаблоны по поиску. Параметры, которыми должна обладать планета, расстояние до звезды и множество других факторов, которые приходится учитывать. Но самый сложный вопрос в том – какую жизнь мы бы хотели видеть? Будут ли это просто необычные живые организмы или же разумные существа, подобные человеку. Сможем ли мы уловить эту “разумность” от других видов и понять ее? Вопросов слишком много, а ответов почти нет. Следует все же начать с самих поисков внеземной жизни, а уже потом разбираться и изучать. Так и делают исследователи, используя новые программы по изучению космоса. Таким образом, недавно была найдена планета размером с Землю – находится она всего в 90 световых годах, что по астрономическим меркам – уже соседство. А самое интересное, что на ней, возможно, есть жизнь.

Как определить подходит ли планета для жизни?

Чтобы определить пригодность планеты для жизни, необходимо учитывать ряд физических и геологических параметров. Один из ключевых – наличие подходящей зоны обитаемости. Она определяется диапазоном расстояний от звезды, в пределах которых планета может иметь достаточную температуру для существования жидкой воды на ее поверхности, примером может выступать наше Солнце. Не стоит забывать и о воде, которая является основным компонентом жизни, и наличие жидкой воды считается одним из важных показателей пригодности планеты для развития органического вещества и жизни, в том числе.

Как определить подходит ли планета для жизни? Некоторые экзопланеты находятся в двойных или даже тройных системах, где они вращаются вокруг нескольких звезд одновременно. Такие планеты называются планетами-экзоспутниками. Фото.

Некоторые экзопланеты находятся в двойных или даже тройных системах, где они вращаются вокруг нескольких звезд одновременно. Такие планеты называются планетами-экзоспутниками.

Однако наличие жидкой воды само по себе не является достаточным условием для существования жизни. Также необходимо учитывать и атмосферные условия, и ее состав. Наличие атмосферы важно для защиты планеты от вредного излучения и обеспечения стабильности температуры. Ее компоненты, такие как кислород, углекислый газ, метан и множество других, могут служить индикаторами активности жизни и метаболических процессов.

Другим параметром, который может указывать на пригодность планеты, является наличие магнитного поля. Магнитное поле планеты способно защищать поверхность от солнечного и космического излучения, что немаловажно, ведь без него планета попросту не сможет обосноваться организмами.

Современные научные исследования позволяют определять пригодность планеты с помощью различных методов и технологий. Одним из таких является дистанционное наблюдение с использованием космических телескопов. Они позволяют изучать спектры света, отраженного от планеты, и определять наличие характерных пиков, связанных с наличием жизни. Например, детектирование спектральных признаков кислорода, озона или метана может указывать на наличие органических процессов и, возможно, жизни.

Другие перспективные методы включают поиск биосигнатур – характерных химических или физических следов жизни, таких как окисленные минералы или сложные органические соединения, в атмосфере или на поверхности планеты. Также ведутся исследования различных экзопланетных систем, с помощью которых можно обнаруживать планеты, похожие на Землю, и даже проводить анализ их атмосферы с использованием спектрометров.

Необходимо отметить, что определение пригодности планеты для жизни является сложным и многогранным процессом. Жизнь на других планетах может иметь совершенно отличные от нашей формы и условия существования. Поэтому постоянные научные исследования и развитие технологий являются важными факторами в поиске и понимании потенциально обитаемых планет.

Проблема нахождения разумной жизни

Проблема нахождения разумной жизни на других планетах — это одно из самых захватывающих исследовательских направлений в области астрономии и экзобиологии. Открытие других форм разумной жизни во Вселенной может привести к радикальному пересмотру нашего мировоззрения и понимания нашего места во Вселенной.

Первый и, возможно, наиболее фундаментальный аспект проблемы нахождения такой жизни — это определение условий, необходимых для ее возникновения. На основе нашего единственного примера жизни на Земле мы знаем, что жизнь требует наличия жидкой воды, химических элементов, энергии и определенных условий окружающей среды. Однако, эти условия могут варьироваться на других планетах, и мы должны учитывать широкий диапазон возможностей.

Проблема нахождения разумной жизни. На некоторых экзопланетах, находящихся вблизи своих звезд, можно наблюдать необычные феномены, такие как «двойные закаты». Фото.

На некоторых экзопланетах, находящихся вблизи своих звезд, можно наблюдать необычные феномены, такие как «двойные закаты».

Один из наиболее распространенных методов — это поиск радиосигналов из космоса, известный как SETI (Поиск Внеземной Интеллектуальной Жизни). Ученые используют радиотелескопы для обнаружения и анализа радиосигналов, которые могут быть созданы разумными цивилизациями. Этот метод позволяет охватить большие области неба и потенциально обнаружить сигналы, которые могут быть признаками разумной жизни.

Читайте также: Жизнь может существовать и на планетах, не похожих на Землю.

Для обнаружения разумной жизни необходимо, чтобы она обладала достаточно высоким технологическим уровнем. Только такая цивилизация может создавать сигналы или строить искусственные структуры, которые могут быть обнаружены нами. В противном случае мы не сможем с ними взаимодействовать. Правда есть и еще парочка сложностей, возможно другие цивилизации обладают совершенно другими технологиями, поэтому им никак не удастся уловить наши послания. Или же наоборот, они настолько развиты, что мы пока не можем обнаружить их, так как не обладаем нужными инструментами.

Скорость света и развитие планет

Другая проблема связана со временем, ведь сигналы, как и свет, доходят с определенной скоростью, а Вселенная слишком большая, чтобы послание дошло в нужное время. Поэтому смотря на дальние участки Вселенной, следует понимать, что мы глядим в прошлое, поскольку до нас успевает дойти только тот свет, что шел, возможно, не один миллион лет.

Когда свет испускается и начинает свое путешествие от удаленных планет до Земли, он проходит через огромные расстояния. Это расстояние может быть настолько огромным, что свету требуется значительное время, чтобы достичь нашей планеты. Например, если планета находится на расстоянии 100 световых лет, то свет, испущенный этой планетой, будет путешествовать 100 лет, чтобы добраться до Земли.

Таким образом, когда мы смотрим на дальние планеты, мы видим свет, который был испущен ими в прошлом. Если мы представим себе, что планета находится на расстоянии 100 световых лет от нас, то мы фактически наблюдаем планету такой, какой она была 100 лет назад. Все изменения, произошедшие на этой планете после того времени, не будут отражены в световом сигнале, который мы видим в настоящем.

Антропный принцип и связь с разумом

Более сложная философская концепция рассматривает проблему с другой стороны. Антропный принцип предполагает, что наблюдательные условия во Вселенной должны быть согласованы с возможностью существования разумной жизни, поскольку мы, люди, существуем и наблюдаем Вселенную. Иными словами, принцип утверждает, что наша способность наблюдать Вселенную не является случайностью, а скорее результатом фундаментальных свойств и параметров Вселенной.

Одна из наиболее известных формулировок — «слабый антропный принцип» — гласит, что наблюдатель должен находиться в месте и времени, где разумная жизнь возможна. Это объясняет почему мы наблюдаем Вселенную, подходящую для развития жизни, поскольку, очевидно, мы сами являемся разумными существами, иначе не смогли бы делать эти наблюдения.

Другая формулировка — «сильный антропный принцип» — идет дальше и утверждает, что наблюдатель должен не только существовать в месте и времени, где возможна разумная жизнь, но и сам являться необходимым условием для существования Вселенной. Этот подход подразумевает, что Вселенная была создана или настроена таким образом, чтобы допустить возникновение разумной жизни.

Важно отметить, что антропный принцип не является научной теорией, которая может быть подтверждена или опровергнута экспериментально. Он скорее представляет собой философскую и концептуальную рамку для обсуждения и понимания нашего места во Вселенной.

Новая планета, претендующая на жизнь

Таким образом, астрономы обнаружили экзопланету LP 791-18d с помощью спутника НАСА TESS и космического телескопа «Спитцер». Эта планета вращается вокруг красной карликовой звезды в созвездии Чаши на расстоянии около 90 световых лет от нас. Исследователи определили массу планеты, измерив ее орбитальный период вокруг звезды-хозяина, который подвержен влиянию гравитационного притяжения других планет в системе.

Новая планета, претендующая на жизнь. Существуют планеты, которые совершенно не отражают свет, а находить их очень сложно, но гравитация помогает в этом вопросе. Фото.

Существуют планеты, которые совершенно не отражают свет, а находить их очень сложно, но гравитация помогает в этом вопросе.

Астрономы пришли к выводу, что LP 791-18d немного больше и массивнее Земли. Эта планета является приливно-отливной, что означает, что одна сторона всегда обращена к звезде, подобно тому, как Луна обращена к Земле. Сторона, которая находится постоянно лицом к звезде, слишком горячая для нахождения поверхностной воды. Однако астрономы полагают, что вулканическая активность на планете может поддерживать атмосферу и позволять конденсации воды на ее темной стороне, обеспечивая подходящую температуру для существования жидкой воды.

Может быть интересно – в космос запустили аппарат JUICE для поиска жизни на спутниках Юпитера.

По словам автора, лишь небольшая часть открытых на сегодняшний день экзопланет считается потенциально жизнеспособными. LP 791-18d находится на внутреннем краю обитаемой зоны, известной как «зона Златовласки». Температура в этой зоне не слишком высока и не слишком низка для существования жидкой воды на поверхности планет. До обнаружения LP 791-18d астрономы уже знали о другой планете в этой системе, LP 791-18c, которая является более крупной и массивной, чем планета d.

Когда планета “C” проходит рядом с планетой “D”’, она создает гравитационное притяжение, делая орбиту планеты “D” эллиптической. Это приводит к небольшой деформации “D” и вызывает внутреннее трение, что приводит к значительному нагреву внутренней части планеты и вулканической активности на ее поверхности. Аналогичные эффекты можно наблюдать на Луне Юпитера, Ио.

А еще больше интересных новостей из мира науки вас ждет в нашем Telegram-канале. Но кое-что интересное вас ждет и в ВК, в разделе клипы.

Исследователи уже получили разрешение на изучение атмосферы планеты “C” с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба и надеются добавить планету “D” в список объектов для исследования. Это лишь первый шаг на пути к более глубоким открытиям. Благодаря телескопу Джеймса Уэбба исследователи получают все больше точных данных, и будущие исследования позволят рассмотреть влияние вулканической активности и возможность существования жизни на этой и других планетах.

На кольцах Сатурна появляются загадочные пятна — ученые не знают, что это

На кольцах Сатурна появляются загадочные пятна — ученые не знают, что это. Сатурн таит в себе множество загадок — например, на его кольцах иногда возникают необъяснимые пятна и линии. Фото.

Сатурн таит в себе множество загадок — например, на его кольцах иногда возникают необъяснимые пятна и линии

Сатурн — шестая и самая узнаваемая планета Солнечной системы. Ее самой главной особенностью является наличие шести колец, которые имеют свой оттенок, плотность и размер. Кольца Сатурна называются латинскими буквами по порядку, в котором были открыты учеными. Согласно открытию 2019 года, они образовались относительно недавно, в период от 10 до 100 миллионов лет назад — в те времена на Земле уже жили динозавры! Вот уже несколько десятилетий подряд, астрономы видят на кольцах планеты загадочные пятна, которые появляются только в определенные времена года. Это явление носит название «сезон спиц» и ему до сих пор не дано научное объяснение. Но вскоре ситуация должна измениться — в раскрытии тайны ученым поможет телескоп «Хаббл».

Времена года на Сатурне

Планета Сатурн совсем не похожа на Землю, потому что это газовый гигант, который является вторым по размеру в Солнечной системе после Юпитера. Однако, между этим гигантом и нашим домом есть одна общая черта — они имеют осевой наклон по отношению к плоскости своей орбиты. У Земли этот показатель равен примерно 23 градусам, а у Сатурна — около 26 градусам.

Из-за этого наклона на Земле существуют времена года. Как известно, наша планета вращается вокруг Солнца, поэтому северное и южное полушария получают больше или меньше солнечного света, в зависимости от того, наклонены ли они в сторону Солнца или имеют уклон в обратную сторону. В зависимости от положения планеты, летом и зимой происходит солнцестояние — астрономическое событие, при котором Солнце находится на максимальной (летом) или минимальной высоте (зимой). Весной и осенью происходит равноденствие, когда день и ночь практически равны по длительности.

На видео подробно объяснено, почему на Земле меняются времена года

На планете Сатурн тоже существуют времена года и происходят солнцестояние и равноденствие. Однако, из-за дальнего расположения от Солнца, год на Сатурне длится 29 земных лет. Соответственно, длительность весны, лета, осени и зимы там составляет около 7 лет.

Секреты Титана: Джеймс Уэбб разглядел атмосферу спутника Сатурна

Загадочные пятна на кольцах Сатурна

В 1980-е годы мимо Сатурна пролетели два исследовательских зонда «Вояджер». Они зафиксировали, что иногда на кольцах планеты видны пятна и линии, которые кажутся темными сверху и светлыми снизу. Особенно заметными они были на кольце B — самом широком образовании вокруг газового гиганта. Пятна и линии непостоянны, и могут появляться и исчезать за считанные часы. По словам астрономов, их поведение невозможно предсказать, прямо как спрогнозировать, в какой день начнется первая гроза в сезон дождей.

Загадочные пятна на кольцах Сатурна. Фотография пятен на кольцах Сатурна, сделанное «Вояджером-2» в 1981 году. Фото.

Фотография пятен на кольцах Сатурна, сделанное «Вояджером-2» в 1981 году

Дальнейшие наблюдения показали, что эти фигуры возникают перед равноденствием и постепенно исчезают до солнцестояния. Ученые посчитали, что следующее равноденствие на Сатурне должно начаться в 2025 году. Если учесть, что загадочные пятна начинают фиксироваться за четыре земных года до этого равноденствия на газовом гиганте, то начало «сезона спиц» должно было произойти в 2021 году.

Загадочные пятна на кольцах Сатурна. Пятна на кольцах Сатурна, сфотографированные телескопом «Хаббл» в сентябре 2022 года. Фото.

Пятна на кольцах Сатурна, сфотографированные телескопом «Хаббл» в сентябре 2022 года

Недавно ученые во главе с астрономом Эми Саймон (Amy Simon) изучили снимки, которые сделал телескоп «Хаббл» в рамках программы Hubble OPAL. Этот проект предназначен для исследования атмосфер далеких планет Солнечной системы и вполне может помочь раскрыть тайну периодического появления пятен на кольцах Сатурна.

Читайте также: Как NASA будет изучать самый большой спутник Сатурна, на котором может существовать жизнь

Причина возникновения пятен на кольцах Сатурна

В ходе изучения снимков уже было доказано, что «сезон спиц» действительно начался в 2021 году — ученые все рассчитали верно. Однако, причину возникновения пятен ученые все еще не раскрыли.

На данный момент у астрономов есть два предположения относительно пятен и линий на кольцах Сатурна. Первая версия гласит, что в определенные периоды через кольцо B проходят облака небольших метеоритов. Но эта гипотеза подвергается большому сомнению, потому что микрометеориты вряд ли могут проходить через кольца строго перед наступлением равноденствия.

Причина возникновения пятен на кольцах Сатурна. Возможно, периодически через кольца Сатурна проходят микрометеориты. Фото.

Возможно, периодически через кольца Сатурна проходят микрометеориты

Более правдоподобно звучит второе предположение. Ученые считают, что «сезон спиц» может начинаться из-за мощности и непостоянства магнитного поля Сатурна. Возможно, когда планета находится под определенным углом к Солнцу, магнитосфера взаимодействует с солнечным ветром и намагничивает мельчайшие частицы кольца — в результате некоторые из них поднимаются выше, а другие опускаются ниже основной плоскости.

На данный момент это все самое интересное, что можно рассказать о пятнах на кольцах газового гиганта. Если ученые узнают что-то новое, мы обязательно об этом расскажем, поэтому подпишитесь на наш Дзен и Telegram.

Почему в межзвездном пространстве не так темно, как считалось раньше?

Почему в межзвездном пространстве не так темно, как считалось раньше? Между планетами и звездами, которые мы видим по ночам, космос может выглядеть как огромное пространство тьмы, слабо освещенной фоновым свечением звезд и галактик. Фото.

Между планетами и звездами, которые мы видим по ночам, космос может выглядеть как огромное пространство тьмы, слабо освещенной фоновым свечением звезд и галактик.

В космосе царит темнота. Однако каждый раз глядя в ночное небо мы видим огни далеких звезд, со всех сторон окруженные тьмой. Прямо как Солнце освещает собой планеты нашей звездной системы, миллиарды звезд и галактик сияют на просторах бескрайней Вселенной. Когда зонд New Horizons достиг внешних границ Солнечной системы, миновав Плутон, его оптические приборы зафиксировали слабое свечение, исходящее из-за пределов Солнечной системы и Млечного Пути. Это открытие стало неожиданностью для ученых. В отличие от реликтового излучения (космического микроволнового фонового излучения), свет, захваченный New Horizon, позволил исследователям заглянуть в самые темные и недоступные области космоса, включая галактики, сформировавшиеся спустя всего 450 000 лет после Большого взрыва. Эти далекие миры не позволяют Вселенной погрузиться во тьму и дают ученым подсказки о том, насколько черным является космос (и причем тут темная материя).

Путешествие New Horizon

Запущенная в 2006 году миссия NASA «Новые горизонты» (New Horizon) стала первым в истории космическим аппаратом, исследовавшим Плутон и астероид Пояса Койпера Аррокот. Эта межпланетная космическая станция (АМС) покидает Солнечную систему на третьей космической скорости благодаря запуску на ракете-носителе «Атлас-5». В 2021 году АМС удалилась на расстояние более 50 астрономических единиц от Солнца, покидая нашу звездную систему.

Полученные в ходе миссии данные интригуют ученых. Так, проанализировав сотни изображений, сделанных с помощью тепловизора LORRI с высоким разрешением, установленном на борту миссии NASA, астрофизики из Рочестерского технологического института пришли к выводу, что АМС наблюдает гораздо больше света, чем должна. Все дело в так называемом космическом оптическом фоне – суммы излучения в оптических длинах волн, исходящих от объектов за пределами нашей Галактики.

Путешествие New Horizon. Телескопы и космические обсерватории на околоземной орбите (в частности Хаббл), не могут точно оценить СОВ из-за межпланетной пыли, рассеивающей солнечное излучение. Фото.

Телескопы и космические обсерватории на околоземной орбите (в частности Хаббл), не могут точно оценить СОВ из-за межпланетной пыли, рассеивающей солнечное излучение.

Космический оптический фон (COB) – это средний поток фотонов видимого света, усредненный по объему наблюдаемой Вселенной. Он отражает, по крайней мере частично, целостную космологическую историю звездообразования в известных галактиках, протогалактиках и звездных скоплениях.

Исходя из известных ученым популяций галактик, станция «Новые горизонты» зафиксировала больше света, чем они могут испускать. К такому выводу ранее пришли астрофизики из разных исследовательских институтов и обсерваторий. Если они правы, то во Вселенной существуют неизвестные нам источники излучения, а значит фундаментальные представления о ее формировании могут измениться.

Свет из других миров

В отличие от таких астрономических инструментов как Хаббл, станция «Новые горизонты» находится достаточно далеко от Солнца и может оценить темноту космоса, исключив множество факторов включая излучение от звезд Млечного Пути (что сделать весьма затруднительно). И хотя оставшееся излучение чрезвычайно слабое, его реально измерить. Так, астрофизики из университета Джонса Хопкинса предположили, что это избыточное излучение (СОВ) может, помимо прочего, объяснить природу темной материи.

Свет из других миров. Новые горизонты (New Horizons) – это автоматическая межпланетная станция NASA, предназначенная для изучения Плутона и его спутника Харона. Фото.

Новые горизонты (New Horizons) – это автоматическая межпланетная станция NASA, предназначенная для изучения Плутона и его спутника Харона.

В то же самое время результаты работы, опубликованной на сервере препринтов arXiv показали, что этих источников света не так уж и много, а значит космос – место еще более темное, чем мы думали. Но что за объекты являются источником СОВ? Ими могут быть как карликовые галактики за пределами наблюдаемой Вселенной или рассеянные ореолы звезд, окружающие галактики или популяции блуждающих межгалактических звезд, разбросанных по всему космосу. А может, ни то, ни другое.

Читайте также: New Horizons получил новые данные о формировании планет

И если обнаружение СВО кажется удивительным, не будем забывать о черных дырах – даже они испускают излучение (точнее их аккреционные диски, которые состоят в основном из светящегося звездного вещества). Кванты самого света кружатся вокруг аккреционных дисков этих космических монстров прежде чем пересечь горизонт событий – точку невозврата за пределы которой вырваться не может ничто, включая фотоны.

Частицы темной материи

Так как источник излучения, обнаруженного миссией «Новые горизонты», остается неизвестным, некоторые ученые предлагают обратить внимание на темную материю в качестве источника избыточного света. Напомним, что темной материю называют гипотетическую субстанцию, не вступающую в электромагнитное взаимодействие (из-за чего увидеть ее невозможно).

Считается, что эта загадочная материя составляет не менее 80% вещества во Вселенной, а о ее существование можно судить из-за ее гравитационного воздействия на наблюдаемые нами космические объекты. Как и в случае СВО, исследователи высказывают несколько гипотез о природе этой загадочной материи. Одна из них гласит, что эта невидимая субстанция состоит из аксионов – гипотетических частиц, существование которых было предложено в 1970-х годах прошлого века.

Частицы темной материи. Темная материя может состоять из гипотетического класса частиц, распад которых приводит к формированию фотонов. Фото.

Темная материя может состоять из гипотетического класса частиц, распад которых приводит к формированию фотонов

Это интересно: Правда ли, что ученые обнаружили частицу, связанную с темной материей?

Дело в том, что аксионы в определенном диапазоне масс должны вести себя как темная материя. Считается, что эти частицы распадаются на пары фотонов в присутствии сильного магнитного поля. Целый ряд научных экспериментов направлен на поиск этих гипотетических частиц, однако отделить их от прочих источников света невероятно трудно. Именно на этом этапе, как это не удивительно, в дело вступает космический оптический фон.

Тайны Вселенной

И хотя СОВ – излучение слабое, LORRI, прибор на борту АМС «Новые горизонты» смог его обнаружить. Результаты исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, предполагают, что аксионоподобная темная материя может быть ответственна за обнаруженное излучение. И все же сегодня невозможно сказать, какое объяснение является правильным, основываясь исключительно на имеющихся данных. Однако, уменьшив массу аксионов, которые могли бы быть ответственны за избыток слабого излучения, исследователи заложили основы для будущих поисков этих загадочных частиц.

Тайны Вселенной. Чем чувствительнее становятся приборы наблюдения за космосом, тем сильнее астрономы убеждаются в неполноте своих знаний. Фото.

Чем чувствительнее становятся приборы наблюдения за космосом, тем сильнее астрономы убеждаются в неполноте своих знаний

Если избыток излучения СОВ возникает в результате распада темной материи на фотоны, будущие измерения (не без помощи новой космической обсерватории Джеймса Уэбба) помогут это определить, – отмечают астрофизики.

В то время как реликтовое излучение свидетельствует о первых 450 000 годах после Большого взрыва, космический оптический фон говорит кое-что об общей сумме всех звезд, которые когда-либо сформировались в нашей Вселенной. Напомним, что в одной только наблюдаемой Вселенной насчитывается около двух триллионов галактик. Эта оценка основывается на данных, полученных с помощью Хаббла.

Чтобы всегда быть в курсе последних научных открытий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!

Тайны Вселенной. Во Вселенной, возможно, больше света, чем считалось раньше. Фото.

Во Вселенной, возможно, больше света, чем считалось раньше

К счастью, успешный запуск космического телескопа Джеймс Уэбб летом 2022 года уже ознаменовал собой начало новой астрономической эпохи. Благодаря встроенной инфракрасной камеры, этот мощнейший инструмент по-новому взглянул на Столпы Творения, атмосферу спутника Сатурна Титана и взрыв сверхновой. Подробнее об этих удивительных событиях можно прочитать здесь, не пропустите!

Секреты Титана: Джеймс Уэбб разглядел атмосферу спутника Сатурна

Секреты Титана: Джеймс Уэбб разглядел атмосферу спутника Сатурна. Основное различие между Землей и Титаном заключается в том, что моря Титана состоят из метана и этана, а не из воды. Фото.

Основное различие между Землей и Титаном заключается в том, что моря Титана состоят из метана и этана, а не из воды.

В 1655 году голландский астроном Кристиан Гюйгенс обнаружил необычное небесное тело вблизи Сатурна – одну из 82 лун газового гиганта. Титан, второй по величине спутник Солнечной системы, по размеру уступает лишь спутнику Юпитера Ганимеду и в отличие от других скалистых миров нашей звездной системы (за исключением Земли) может похвастаться активным круговоротом жидкости. В этом далеком странном мире есть реки, озера и моря, заполненные жидким метаном, а суша состоит из водяного льда. Плотная атмосфера, окутывающая Титан, усеяна облаками метана, а температура на поверхности спутника в среднем составляет -179 градусов Цельсия. Ученые полагают, что атмосфера Титана может быть похожа на раннюю атмосферу Земли. Изучая Титан, исследователи надеются найти подсказки о том, как молодая Земля превратилась в планету, на которой смогла зародиться жизнь. Недавно свой взор на таинственную луну Сатурна обратил космический телескоп Джеймс Уэбб, заглянув сквозь плотную, богатую метаном и азотом атмосферу этого мира.

Особенный спутник

С орбиты Титан кажется невзрачным и больше напоминает Сатурн, а не каменистый мир, которым является на самом деле. Эта жемчужина нашей звездной системы давно привлекает внимание астрономов. Огромное расстояние от Солнца в сочетании с рассеянной, туманной атмосферой означает, что человеку на Титане пришлось бы несладко – солнечная радиация практически не нагревает луну, из-за чего химические реакции на ней протекают гораздо медленнее, чем на Земле.

Особенный спутник. Титан – единственная луна в Солнечной системе с плотной атмосферой. Фото.

Титан – единственная луна в Солнечной системе с плотной атмосферой

Для ученых Титан подобен путешествию в прошлой нашей родной планеты, которое может дать представление о примитивной атмосфере Земли. Все потому, что спутник Сатурна буквально наводнен углеводородами, которые образуют необходимые для жизни строительные блоки аминокислот и белков.

Читайте также: Какие организмы могут жить на Титане, спутнике Сатурна?

Немаловажно и то, что Титан и Земля – единственные тела в Солнечной системе, атмосфера которых состоит в основном из азота. При этом на титане есть облака, реки и океаны, которые вместо воды состоят из этана (C2H6) и метана (CH4).

Так как поверхность этого спутника намного холоднее, чем в самых холодных точках земной поверхности, метан и этан испаряются из озер и рек в атмосферу, где конденсируются в жидкость и выпадают обратно в виде дождя, создавая реки, впадающие в озера этого странного мира. И хотя космические аппараты «Вояджер» не смогли заглянуть сквозь плотную атмосферу этой луны, они показали, что Титан – одно из самых интересных мест в Солнечной системе, а источник туманных метановых облаков по-прежнему остается загадкой.

Особенный спутник. В основном атмосфера Титана состоит из молекулярного азота (98,4%) и метана (1,6%),. Фото.

В основном атмосфера Титана состоит из молекулярного азота (98,4%) и метана (1,6%),

Атмосфера на Титане и его климат практически полностью повторяют земные. Как удалось установить астрономам, метановые ливни и штормы формируют поверхность Титана так же, как вода на Земле формирует скалистую поверхность. Более того, на этой луне есть времена года – каждый сезон длится примерно 7,5 земных лет, а полный оборот вокруг Солнца Сатурн делает один раз за три десятка лет.

Это интересно: Сатурн теряет Титан – свой крупнейший спутник

Облака в атмосфере Титана

Проанализировав десятки тысяч изображений поверхности Титана, сделанных аппаратом Кассини, исследователи предположили, что облака могли образовываться из подземных резервуаров метана – так называемых «ледяных вулканов». Однако изучив половину поверхности спутника ученые пришли к выводу о том, что на Титане нет вулканической активности: «Каждый раз, когда мы делаем открытия на Титане, он становится все более и более загадочным», – отмечают астрономы.

Напомним, что миссия NASA Кассини изучала Сатурн на протяжении 13 лет, совершив в общей сложности 127 облетов Титана на различных расстояниях и «рассмотрев» поверхность с помощью инфракрасной камеры. Кульминацией миссии стал спуск аппарата Европейского космического агентства «Гюйгенс», который прошел через атмосферу Титана, приземлившись на его поверхность 14 января 2005 года.

Облака в атмосфере Титана. Благодаря предыдущим наблюдениям, в том числе миссии Кассини, исследователи предположили, что в атмосфере Титана есть облака (и не ошиблись). Фото.

Благодаря предыдущим наблюдениям, в том числе миссии Кассини, исследователи предположили, что в атмосфере Титана есть облака (и не ошиблись)

Данные, которые отправил на Землю «Гюйгенс», показали, что под поверхностью Титана находится океан соленой жидкой воды, а значит и условия благоприятные для микробной жизни, – говорится на официальном сайте космического агентства.

Поскольку атмосфера Титана является своего рода лабораторией для изучения органической химии, астрономы предполагают, что в ней могут находиться «биологически интересные» соединения. Но несмотря на длительную историю изучения этого холодного мира, знаний о процессах, управляющих атмосферой Титана, по-прежнему мало. Все потому, что она пронизана плотной фотохимической дымкой, рассеивающей свет и заглянуть внутрь смог только новейший космический телескоп Джеймс Уэбб.

Чтобы быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Новые снимки Титана

Иинфракрасное «зрение» Уэбба как нельзя лучше позволяет изучить атмосферу Титана, его погодные условия и состав. Через несколько месяцев после запуска обсерватории, Уэбб приступил к полноценной работе, предоставив изображения не только самых отдаленных объектов в наблюдаемой Вселенной, но и нашей Солнечной системы. Так, получив первые снимки Титана, ученые рассмотрели большие облака с каждой из сторон луны Сатурна.

Новые снимки Титана. Снимки Титана камерой NIRCam телескопа Джеймса Уэбба в разном цвете от 4 ноября 2022 г. Слева — фильтр 2,12 микрон для нижних слоев атмосферы. Справа — составное изображение четырех инфракрасных фильтров. Фото: NASA/ESA/CSA/STScI. Фото.

Снимки Титана камерой NIRCam телескопа Джеймса Уэбба в разном цвете от 4 ноября 2022 г. Слева — фильтр 2,12 микрон для нижних слоев атмосферы. Справа — составное изображение четырех инфракрасных фильтров. Фото: NASA/ESA/CSA/STScI.

Эти снимки, помимо прочего, знаменуют захватывающий момент в изучении погоды на других планетах, предоставляя полезную информацию для запланированной миссии NASA Dragonfly, главная задача которой – поиск жизни на Титане. Полученные данные призваны помочь ученым составить карту химических соединений в нижних слоях атмосферы Титана, включая яркое пятно над южным полюсом спутника.

Это интересно
Несмотря на имеющиеся сходства, Земля и Титан следовали разными эволюционными путями, получив уникальные атмосферы и поверхности, богатые органикой. По этой причине ряд исследователей называют эту луну "ненормальной версией Земли".

Согласно недавнему заявлению космического агентства, в мае 2023 года Уэбб направит свой «взор» на Титан, используя Mid-Infrared Instrument (MIRI), инструмент инфракрасного диапазона для исследования сложных молекул газов в атмосфере. С его помощью ученые приблизятся к понимаю химического состава туманной атмосферы. Наблюдения за Титаном особенно важны в период затишья между исследовательскими миссиями, а полученные Уэббом данные позволяют изучать спутник Сатурна с 20 различных точек обзора.

Новые снимки Титана. Фото Титана, полученные прибором NIRCam. Фото.

Фото Титана, полученные прибором NIRCam.

Читайте также: Все, что вы хотели знать о метановых озерах Титана, но стеснялись спросить

И хотя речь о наличии (или отсутствии) жизни на Титане пока не идет, в будущем мы узнаем много нового об этой ледяной луне благодаря запланированному запуску Dragonfly, который должен состояться до конца десятилетия. После того как новый роботизированный аппарат достигнет места назначения и опуститься на поверхность луны, он приступит к подробному изучению и поверхности и атмосферы Титана в поисках жизни за пределами Земли. Это увлекательное путешествие займет не менее семи лет, однако мы уверенны, что ожидание того стоит. Подробнее о том, какой будет новая миссия NASA мы рассказывали ранее, не пропустите!

Джеймс Уэбб разглядел «Столпы Творения»

«Столпы Творения», запечатленные космическим телескопом Джеймс Уэбб

Космический телескоп Джеймс Уэбб, преемник Хаббла, обратил свой инфракрасный взор на Столпы Творения – могущественные космические колонны, окутанные звездной пылью. Впервые мир увидел эти скопления межзвездного газа и пыли весной 1995 года на изображениях, полученных Хабблом. В 2011 году их увидел космический телескоп «Гершель», а в 2014 «Хаббл» сделал новую фотографию в более высоком разрешении. И так как человечество вступило в новую астрономическую эпоху после запуска обсерватории Джеймс Уэбб, новый снимок Столпов Творения стал настоящей сенсацией. Дело в том, что Уэбб наблюдает космос в инфракрасном диапазоне, улавливая все, что раньше было скрыто от наших глаз, включая далекие галактики и пылевые облака, так что новый снимок Столпов творения был лишь вопросом времени. На изображении видны высокие горы газа и пыли в туманности Орла, расположенной в 6500-7000 световых лет от Земли.

Космические обсерватории

За последние несколько месяцев космический телескоп Джеймс Уэбб подарил миру новый взгляд на космос и Вселенную – его официальная галерея с каждым днем становится все больше и больше. Каждое новое изображение Уэбба дарит астрономам улучшенное понимание таких далеких явлений, как белые карлики и туманности.

Этот астрономический инструмент полностью оправдывает труд и вложенные в него ресурсы, включая 10 миллиардов долларов – рекордную сумму для современной науки. И хотя с момента запуска прошло совсем немного времени, мы уже наблюдаем объекты, скрытые от таких предшественников Уэбба как Хаббл.

Это интересно: Сколько памяти у телескопа «Джеймс Уэбб»? Спойлер: меньше, чем в вашем смартфоне

Новый телескоп Джеймса Уэбба работает в инфракрасном диапазоне, который для человеческого глаза невидим.

Напомним, что космический телескоп Хаббл был запущен на околоземную орбиту в 1990 году и работает до сих пор. Чувствительность Хаббла и сделанные им изображения позволили нам увидеть объекты, расположенные на огромных расстояниях от нашей планеты и галактики.

Этот революционный инструмент также является единственным космическим телескопом, улавливающим видимый свет.Исследователи отмечают, что четкость Хаббла и Уэбба по сравнению с наземным телескопическим изображением в десять раз выше — и это поистине впечатляющий результат.

Хаббл находится на очень близкой орбите вокруг Земли, а Уэбб будет на расстоянии 1,5 миллиона километров (км) во второй точке Лагранжа (L2)

Более того, в то время как Уэбб изучает Вселенную в инфракрасном диапазоне, Хаббл работает в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Еще больше радует тот факт, что Хаббл продолжит работу вплоть до 2030-х гг., а значит впереди немало революционных открытий. Еще одним важным отличием является большое зеркало Уэбба, а также расстояние от Земли, на котором вращаются оба космических телескопа.

Больше по теме: Телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал взрыв сверхновой. Почему это важно?

Там, где рождаются звезды

Разница между обсерваториями Хаббл и Уэбб огромна. И чтобы увидеть ее астрономы сравнили два изображения знаменитых Столпов Творения на фоне туманно-голубого неба. Эти могущественные колонны находятся в созвездии Орла – местом рождения новых звезд и одной из наиболее продуктивных звездных фабрик Млечного Пути.

Звездная фабрика (звездный питомник) – одни из самых удивительных мест во Вселенной. Они образуются при разрушении плотных газопылевых облаков, запуская потоки звездного вещества в окружающее пространство. Как правило звездообразующие облака окружены магнитными полями.

Во Вселенной огромное количество звездных питомников. Одно из них – Столпы Творения

Еще больше интересных статей о космосе и последних научных открытиях читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен – там постоянно выходят статьи, которых нет на сайте!

Так как изображение Столпов творения сделано с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam), астрономы заявили, что в будущем смогут составить список звезд туманности и их типов. Дальнейшие наблюдения также приведут к лучшему пониманию того, как именно рождаются, формируются и погибают звезды. Новое изображение не только потрясающе красиво – оно раскрывает никогда не наблюдаемые космические процессы.

Самое интересное в новом изображении то, что оно на самом деле показывает нам процесс звездообразования, — рассказал Space.com Антон Кукемур, астроном-исследователь из STScI.

Чтобы увидеть разницу между снимками Хаббла и Уэбба, исследователи из NASA опубликовали сравнение двух изображений Столпов Творения – непроницаемых, угрожающе темных образований, поднимающихся из туманности Орла.

Вам будет интересно: Хаббл сфотографировал звезду возрастом почти 13 миллиардов лет

Столпы Творения – сравнение

Величественные космические колонны скрывают в себе много нового, а астрономы собирали это изображение из необработанных данных, полученных с помощью новейшей камеры телескопа Джеймс Уэбб NIRCam. По мнению исследователей, текстура, уровень детализации и количество научной информации в фотографиях Уэбба поражают самых искушенных из них.

Мы поражены тем, как Уэбб увидел пыль и газ, которые на снимках Хаббла были абсолютно темными, — говорится на сайте американского космического агенства NASA.

Столпы Творения в объективе Хаббла

На изображениях сделанных космическим телескопом Хаббл не видно никаких деталей. Однако теперь, впервые в истории, астрономы заглянули в самое сердце этой области, увидев звезды, формирующиеся внутри пыльных колонн. К слову, мы не так много знаем о них и мощных магнитных полях, удерживающих это космическое формирование.

Не пропустите: Знакомьтесь – новые телескопы, которые навсегда изменят астрономию

Как сообщают эксперты NASA, на изображении выше Столпы Творения напоминают скалы, но это внешнее сходство. На самом деле эти величественные колонны сформированы из холодного межзвездного газа и пыли, которые выглядят полупрозрачными в инфракрасном диапазоне. На новом изображении также видны новорожденные звезды, некоторым из которых всего несколько сотен тысяч лет.

Столпы Творения в видимом свете космического телескопа Хаббл в 2014 году. Справа — новое инфракрасное изображение, полученное обсерваторией Джеймс Уэбб.

Интересно, что по мнению астрономов наслаждаться этим зрелищем обитатели Вселенной, включая нас с вами, смогут всего несколько миллионов лет, когда туманность исчезнет. По мнению некоторых астрономов, это уже могло произойти из-за взрыва сверхновой, уничтожившей космическое формирование. Правда, узнать наверняка мы сможем только через тысячу лет, когда свет доберется до нашей Солнечной системы.

Когда во Вселенной появились первые звезды?

Всего несколько десятилетий назад звезда Мафусаил считалась старше самой Вселенной

Астрономов давно интересует ранняя Вселенная и их любопытство оправданно – самые первые звезды и галактики сильно отличаются от тех, что мы наблюдаем вокруг. Так, звезды, сформировавшиеся примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва, имеют иной состав и чаще всего собираются в группы, которые ученые называют шаровыми скоплениями. Как правило они окружают далекие галактики, однако определить их точный возраст непросто. К счастью, запуск космической обсерватории Джеймс Уэбб на околоземную орбиту поможет астрономам изучить одну из самых древних звезд на просторах Вселенной – Мафусаил. Возраст этого небесного тела оценивается более чем в 12 миллиардов лет, а некоторые исследователи ранее утверждали, что Мафусаил старше самой Вселенной (возраст последней, напомним, составляет 13,8 млрд лет). Но как такое возможно и откуда взялись эти парадоксальные цифры? Давайте разбираться!

Звезда Мафусаил – самая древняя из всех известных звезд, расположенная в созвездии Весов, на расстоянии 190 световых лет от Солнечной системы. Всего несколько десятилетий назад эту звезду считали старше самой Вселенной.

Первые звезды и галактики

Астрономия подобна машине времени, поскольку мы можем смотреть на события, произошедшие миллиарды лет назад. Глядя на объекты, возникшие вскоре после того, как Большой взрыв сформировал нашу Вселенную, мы можем узнать много нового о происхождении галактик, звезд и экзопланет. Считается, что их возраст не может превышать отметку в 13,8 миллиардов лет, о чем свидетельствует реликтовое излучение – свет от первичной плазмы ранней Вселенной, оставшийся после Большого взрыва.

Напомним, что реликтовое излучение свидетельствует об экстремально горячей температуре ранней Вселенной и равномерно заполняет пространство, согласуясь с теорией Большого взрыва.

Определить возраст Вселенной также можно наблюдая за самыми далекими небесными объектами. Это особенно касается первых звезд и галактик, поисками которых занимаются астрономы со всего мира. Их главным помощником сегодня является космическая обсерватория Джеймс Уэбб, запущенная на околоземную орбиту ранее в этом году. Это чудо техники серьезно расширяет горизонт космических наблюдений, о чем мы недавно рассказывали здесь (и здесь).

Состав самых удаленных от Земли звезд сильно отличается от тех, что мы наблюдаем поблизости

Напомним, что Уэбб приступил к полноценной работе летом этого года, однако полученные с его помощью данные уже помогли астрономам детально рассмотреть огромное количество удаленных объектов, включая звезду Мафусаил, о возрасте которой слагали легенды. Так, в 2000 году считалось, что эта древняя звезда старше самой Вселенной, а ее примерный возраст оценивали в 16 миллиардов лет.

Еще больше интересных статей о звездах и галактиках во Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен – там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Дальнейшие исследования опровергли первые предположения, указав, что звезда родилась примерно 14,46 миллиардов лет назад. Эти противоречивые данные в конечном итоге превратили звезду Мафусаил в самый настоящий космический парадокс, так как ничто не может быть старше Вселенной.

Самая древняя звезда во Вселенной

Чтобы разобраться с происхождением Мафусаила, который находится на расстоянии 190 световых лет от Солнечной системы, астрономы обратили внимание на данные фотометрии, интенсивности свечения и спектроскопии. Все потому, что большинство химических компонентов, составляющих наблюдаемую Вселенную, образовались в ядрах массивных звезд или под огромным давлением их окончательного коллапса (гибели).

В одной только наблюдаемой вселенной обитает 200 миллиардов триллионов звезд.

Каждое новое поколение звезд содержит несколько иное сочетание элементов, чем предыдущее, а их химический отпечаток должен сильно отличаться от отпечатка звезд, подобных нашему Солнцу, – объясняют специалисты.

Астрономы изучили соотношение водорода и гелия в самых далеких небесных светилах, обратив внимание на шаровые скопления. С их помощью, как вероятно знает уважаемый читатель, можно определить, относится ли та или иная звезда к первому поколению всех существующих на просторах Вселенной объектов. И, как ранее установили ученые, звезда Мафусаил состоит преимущественно из гелия и водорода.

Исследования, проведенные после 2000 года показали, что приблизительный возраст этой древней звезды составляет не менее 14,46 миллиардов лет с погрешностью в 700-800 миллионов. И эта цифра (в отличие от 16 млрд) более-менее укладывается в ранее обозначенный возраст нашего космического дома.

Не пропустите: От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды?

Карта реликтового излучения

К счастью, научные изыскания последних двух лет прояснили ситуацию: согласно недавно полученным оценкам, возраст Мафусаила не превышает 13,6 миллиардов лет, что совместимо с временем образования некоторых старейших звезд. И, как показали расчеты 2021 года, эта удивительная звезда на 1,8 миллиарда лет моложе Вселенной.

Шаровые скопления и возраст Вселенной

К похожим оценкам возраста Вселенной пришли авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters. Изучая удаленные шаровые скопления астрономы пришли к выводу, что самые древние светила могли образоваться примерно 13 миллиардов лет назад. В ходе работы ученые опирались на данные космического телескопа Джеймс Уэбб, с помощью которого им удалось проанализировать длину световых волн, исходящих от очень далеких звездных скоплений.

древние шаровые скопления на снимке «Джеймса Уэбба»

Интересный факт
Галактика Млечный Путь насчитывает около 150 шаровых скоплений. Их история еще недостаточно изучена астрономами, и измерить их возраст может быть чрезвычайно сложно.

По словам астронома Аделаиды Клэйссенс из Стокгольмского университета, до Уэбба было практически невозможно выявить шаровые скопления из-за огромного расстояния между ними и Землей. Но с помощью новейшей космической обсерватории, ранее недоступные для наблюдений объекты удалось обнаружить и как следует рассмотреть.

Снимок высокого разрешения, полученный с помощью Уэбба, содержит тысячи галактик и плотные группы из миллионов звезд. Эти древние коллекции могут содержать подсказки о самых ранних этапах формирования Вселенной. Напомним, что обсерватория Джеймс Уэбб отслеживает инфракрасное излучение, которое представляет собой тепло, способное проникать сквозь пылевые облака – область, увидеть которую всего несколько месяцев назад считалось невозможным.

После Большого взрыва наша Вселенная расширяется со все возрастающей скоростью. Однако объяснить почему это происходить исследователи пока не могут

Вам будет интересно: Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?

В ходе исследования было получено три изображения 12 шаровых скоплений в инфракрасном диапазоне, пять из которых являются самыми древними из когда-либо обнаруженных. Только представьте, сколько удивительных открытий ожидает нас впереди, ведь обсерватория Джеймс Уэбб приступила к работе совсем недавно. Не исключено, что уже совсем скоро мы узнаем много нового о рождении, эволюции и возрасте Вселенной, а также о самых первых сформированных в ней объектах.

SpaceX хочет продлить срок службы телескопа «Хаббл» до 2040-х годов

Космический телескоп «Хаббл» может проработать еще большее время

Космический телескоп «Хаббл» был запущен в космос в 1990 году и до сих пор неплохо справляется с поставленными перед ним задачами. Например, в первой половине текущего года аппарат сфотографировал звезду возрастом 13 миллиардов лет — сделанный снимок можно посмотреть в этом материале. Однако, выполнение задач не означает, что 30-летний телескоп работает идеально. За последние годы он начал регулярно ломаться, а его орбита постепенно снижается. Представители NASA надеются, что он сможет проработать до 2030 года — после этого его снизят до такой степени, что он частично сгорит в атмосфере Земли и упадет на дно Тихого океана. Но в будущем планы аэрокосмического агентства могут поменяться, потому что компания SpaceX намерена помочь с ремонтом телескопа и поднятием его орбиты. Если все получится, легендарный аппарат сможет проработать еще 15-20 лет.

SpaceX хочет спасти «Хаббл» от гибели

На данный момент ни компания SpaceX, ни агентство NASA не уверены, что им удастся осуществить задуманное. Но 22 сентября 2022 года представители подписали соглашение, что попробуют выяснить это в ходе космической программы Polaris. Она была создана бизнесменом и космическим туристом Джаредом Айзекманом (Jared Isaacman), который нам больше известен как командир туристического экипажа Inspiration4. В конце текущего года, в рамках одной из миссий программы Polaris, он и несколько других туристов планируют достигнуть самой высокой точки околоземной орбиты, выйти в открытый космос и испытать новые скафандры.

Джаред Айзекман

В рамках будущих полетов Polaris, компания SpaceX оценит возможность сближения и стыковки космического корабля Dragon с космическим телескопом «Хаббл». Имеется надежда на то, что в ходе пилотируемых полетов астронавты смогут ремонтировать сломанные части исследовательского аппарата. К тому же, космический корабль мог бы попробовать поднять орбиту телескопа «Хаббл» — изначально он находился на высоте 600 километров, но сегодня он располагается на высоте 540 километров. Если никому не удастся поднять его, телескоп действительно не проработает даже 10 лет и к 2030 году его придется сжечь на орбите Земли. Но если на орбиту повлиять, «Хаббл» сможет проработать еще около 20 лет.

Космический корабль SpaceX Dragon

Читайте также: Какие космические телескопы работают в космосе?

Ремонт телескопа «Хаббл»

Телескоп «Хаббл» смог проработать рекордное время именно благодаря возможности ремонта. Первое техническое обслуживание аппарата было проведено в 1993 году, в рамках миссии «STS-61». Экипаж из семи человек долетел до телескопа на корабле «Индевор» и за десять дней провели пять выходов в открытый космос. За 35 часов работы им удалось установить на аппарат корректирующие линзы, которые устранили дефект встроенного зеркала. Если бы не эта миссия, телескоп «Хаббл» никак не смог бы сделать настолько много фотографий.

Члены экипажа STS-61 готовятся к установке новой широкоугольной и планетарной камеры

Второе обслуживание телескопа «Хаббл» было проведено в феврале 1997 года, в рамках миссии «STS-82». Экипаж из семи астронавтов NASA провели в космосе около 11 дней и заменили несколько научных приборов, благодаря чему телескоп получил возможность изучения ранее недоступных космических объектов. После этого было проведено еще несколько ремонтных миссий — последней на текущее время является «STS-125», проведенная в мае 2009 года. В ходе этой миссии астронавты заменили один из датчиков ночного видения и все гироскопы, а также установили новые аккумуляторы и несколько других компонентов.

Астронавт Джозеф Таннер (Joseph Tanner) проводит техническое обслуживание космического телескопа

Вам будет интересно: Как NASA восстановила работу телескопа «Хаббл»?

Чем «Хаббл» лучше «Джеймса Уэбба»

Как можно понять, одна из самых сильных сторон телескопа «Хаббл» заключается в том, что он поддается ремонту. Если компания SpaceX действительно сможет помочь NASA летать к исследовательскому аппарату и заменять его сломанные части, этот легендарный телескоп действительно может проработать еще несколько лет, вплоть до 2040-х годов. Меняя компоненты, астронавты смогут улучшать его возможности и совершать еще больше научных открытий.

Сравнение телескопа «Хаббл» и «Джеймс Уэбб»

Обязательно подпишитесь на наш Telegram-канал, там вы найдете много чего интересного!

Справедливости ради нужно отметить, что телескоп «Хаббл» гораздо слабее, чем новый «Джеймс Уэбб». Но минус нового аппарата, опять же, заключается в невозможности его ремонта — он находится на расстоянии 1,5 миллионов километров от Земли, поэтому долететь до него очень сложно. Но, несмотря на это, он тоже проработает долго, около 10 лет или даже больше.

Впервые за пределами Солнечной системы обнаружен углекислый газ в атмосфере планеты, но что это значит?

На расстоянии 700 световых лет ученые обнаружили экзопланету с углекислым газом в атмосфере

Впервые за всю историю изучения космоса учеными был обнаружен газ CO2 в атмосфере планеты, которая находится за пределами Солнечной системы. Речь идет о WASP-39b, эта экзопланета представляет собой газового гиганта размером с Сатурн, который находится на расстоянии 700 световых лет от Земли. Открытие имеет большое значение для науки. Наличие того или иного газа в атмосфере многое говорит ученым о ее происхождении, в том числе это касается и углекислого газа. Кроме того, планета может быть потенциально пригодной для жизни на ней. Но даже не это самое главное в данной находке. Ученых впечатлило нечто другое, о чем мы спешим вам рассказать.

Почему обнаружение экзопланеты с углекислым газом — это большое достижение?

Обнаружить углекислый газ в атмосфере далекой планеты удалось телескопу Джеймса Уэбба. Напомним, что этот аппарат был запущен в космос в декабре прошлого года. Его стоимость составила 10 миллиардов долларов, о чем мы рассказывали ранее.

Как утверждают специалисты, нынешнее открытие в первую очередь показывает, насколько быстро телескоп Джеймса Уэбба способен идентифицировать такие газы, как метан или аммиак. Наличие этих и некоторых других газов в атмосфере планет говорит о том, что они могут быть пригодны для жизни. Другими словами, телескоп дает человечеству больше шансов отыскать жизнь в космосе, если только она существует за пределами нашей планеты.

«Телескоп Джеймса Уэбба открывает новую эру изучения атмосферы экзопланет” — считает Никку Мадхусудхан, сотрудник Кембриджского университета.

Способность телескопа обнаруживать углекислый газ, метан и ряд других редких газов связан с тем, что аппарат чувствителен к инфракрасному излучению, в отличие от таких своих “собратьев”, как Хаббл и Спитцер. Эти телескопы обнаруживали водяной пар, метан и угарный газ только в атмосферах гигантских горячих экзопланет.

Старичок Хаббл совершил много открытий, однако по своим возможностям он сильно уступает телескопу Джеймса Уэбба

Как телескоп определяет тип газа в атмосферах планет

Как вообще телескопу удается определять какие газы присутствуют в атмосфере планет, расположенных на расстоянии в сотни световых лет от Земли? Разумеется, взять пробу на анализ невозможно. Единственный способ получить информацию — проанализировать световой поток.

Телескоп улавливает свет от звезды, вокруг которой вращается та или иная планета. Когда этот свет проходит сквозь атмосферу планеты, он несет в себе “отпечатки” ее состава. Дело в том, что каждый газ поглощает световой поток с определенной длиной волны. В результате возникают провалы, когда свет звезды распределяется по спектру.

Определить тип газа в атмосфере планеты можно по световому потоку, который проходит сквозь ее атмосферу

Таким образом спектральный анализ позволяет определить какие именно газы отфильтровали световой поток. Но не все так просто. Большинство газов, которые интересуют ученых, поглощают свет в инфракрасном диапазоне. Поэтому раньше вывить их в атмосферах планет было невозможно. Теперь же на телескоп Джемса Уэбба ученые возлагают большие надежды. Он сможет определить редкие газы в атмосферах маленьких планет, таких как Земля. Вполне возможно, что экзопланеты с такими газами существуют на сравнительно небольшом расстоянии от нас.

Что известно об экзопланете с углекислым газом в атмосфере

Как мы сказали выше, в качестве объекта для своих первых наблюдений ученые выбрали горячего газового гиганта WASP-39b. Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды за 4 дня. Орбита имеет гораздо меньший диаметр, чем даже Меркурий.

Спектральный анализ настолько четко показал наличие углекислого газа в атмосфере, что сомнений быть не может. Ученые сообщают об этом на сервере препринтов arXiv. Статья также будет опубликована в журнале Nature.

Телескоп Джемса Уэбба способен выявлять редкие газы в атмосфере экзопланет

Кроме CO2 ученые нашли в атмосфере еще один газ, но пока не называют его, так как результат требует дополнительно проверки. Надо сказать, что ранее другими телескопами на этой же планете был обнаружен водяной пар, натрий и калий. Тогда были сделаны выводы о том, что планета может содержать большие запасы воды. Однако более подробная информация о составе атмосферы WASP-39b появится в ближайшие месяцы после анализа новых данных.

Как появлялись планеты-гиганты

Наличие углекислого газа в атмосфере планеты говорит о доле элементов в ее составе, которые тяжелее гелия. Как известно, основой для всей видимой материи, возникшей в результате Большого взрыва, является водород и гелий. Все что тяжелее этих двух элементов образовалось в звездах гораздо позже Большого взрыва.

Экзопланета WASP-39b по размеру и массе напоминает Сатурн

По мнению ученых, большой запас тяжелых элементов имел решающее значение при возникновении планет-гигантов. На этапе, когда планета формируется из различных материалов, окружающих звезду, тяжелые элементы образуют зерна и гальку, а затем сливаются в ядро. Постепенно оно накапливает массу и под действием гравитации начинает притягивать газы. В результате со временем планета превращается в газового гиганта.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

По содержанию CO2 в атмосфере WASP-39b, исследователи пришли к выводу, что “металличность” этой планеты, то есть наличие твердых веществ, аналогична Сатурну. Это отчасти подтверждает и тот факт, что масса WASP-39b соответствует массе Сатурна. Вполне возможно, что планеты имеют похожую историю, несмотря на то, что орбиты у них совершенно разные.

Но это далеко не все выводы, сделанные благодаря телескопу Джеймса Уэбба. По словам ученых, впереди нас ждут настоящие сюрпризы.

Новые снимки Юпитера раскрывают тайны газового гиганта

Юпитер в объективе космического телескопа «Джеймс Уэбб»

Солнечная система может похвастаться разными планетами. Меркурий, Венера, Земля и Марс имеют схожий состав и являются каменистыми планетами. Газообразные Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун находятся во внешней среде нашей звездной системы – за орбитой Марса и поясом астероидов. Это различие делит Солнечную систему пополам, а виновником долгое время считался Юпитер. Этот газовый гигант, однако, вряд ли является «разделителем», а интерес к нему постоянно растет. Так, новейшая космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» отправила на Землю снимки планеты, на которых заметны тонкие линии колец, окружающие Юпитер. Напомним, что Уэбб наблюдает космос в инфракрасном диапазоне, рассматривая как далекие уголки Вселенной, так и тела Солнечной системы – таким Юпитер мы не видели никогда.

Как увидеть Юпитер?

Самая большая планета Солнечной системы состоит из водорода и гелия, окружающие плотное ледяное и скалистое ядро. Этот газовый гигант настолько большой, что наблюдатель с Земли может увидеть его невооруженным взглядом – отсюда Юпитер кажется яркой красноватой звездой. Одной из основных характеристик планеты является знаменитое «Большое Красное Пятно», которое появилось в результате сильного атмосферного давления и высоко парящих облаков.

«Большое Красное Пятно» Юпитера образовано облачной и турбулентной атмосферой планеты. В действительности оно является гигантским и устойчивым ураганом, скорость ветра в котором достигает 402 километров в час, а его продолжительность составляет не менее 300 лет, – российский космонавт Сергей Рязанский, «Удивительные планеты».

Первое составное фото Юпитера сделано с борта космического корабля NASA «Кассини», во время его сближения с планетой в 2000 году. Этот портрет состоит из двадцати семи отдельных снимков, которые демонстрируют искушенному зрителю мельчайшие детали – красноватые и белые полосы, «Большое Красное Пятно» и овалы кремового цвета.

Под облаками Юпитера нет твердой поверхности, в отличие от планет земной группы

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Мир впервые увидел снимки Юпитера в 1979 году, когда космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» приблизились к газовому гиганту. Сегодня оба корабля находятся очень далеко от Земли, а связь с ними в скором будущем будет потеряна. Подробнее о приключениях этих космических странников я рассказывала здесь, рекомендую к прочтению.

Облака и луны Юпитера

В 2007 году зонд «Новые горизонты» отправил на Землю снимки четырех крупнейших лун газового гиганта. Ио, Европа, Ганимед и Каллиста астрономы называют Галилеевыми лунами, которые входят в число крупнейших спутников Солнечной системы, а наблюдать их можно в небольшой телескоп.

Отправка различных космических аппаратов, включая зонды и телескопы, является лучшим способом изучения планет Солнечной системы. Благодаря полученным снимкам мы узнали в том числе о полярных сияниях Юпитера во время солнечных бурь: когда потоки электронов обрушиваются на атмосферу планеты, молекулы в ней высвобождают дополнительную энергию в виде света, создавая танцующие сияния.

Cоставное изображение Юпитера с помощью NIRCam

Другие облака, расположенные глубже в атмосфере планеты, на снимках окрашены в оттенки синего цвета. «Большое Красное Пятно» тоже отражает солнечный свет, из-за чего на полученных изображениях светится белым. Огромное количество фотографий Юпитера сделаны космическим телескопом «Хаббл», на смену которому пришла новая обсерватория «Джеймс Уэбб», обратив свой взгляд на пятую от Солнца планету.

Больше о планетах Солнечной системы: Плутон может стать последней обитаемой планетой Солнечной системы через 5 миллиардов лет

«Джеймс Уэбб» сфотографировал Юпитер

Газовый гигант Сатурн, ближайший сосед Юпитера, является гордым обладателем ледяных колец, которые выделяют его среди других тел нашей звездной системы. Увидеть кольца Сатурна можно в телескоп, а еще вокруг планеты вращаются десятки лун. Удивительно, но теперь мы знаем что кольца есть и у Юпитера, правда их всего два и они очень тонкие.

Напомним, что «Уэбб» оснащен инфракрасной камерой NIRcam, с помощью которой был сфотографирован Юпитер. В ходе работы исследователи сопоставили каждую длину волны инфракрасного излучения с соответствующим видимым цветом: более длинные волны преобразуются в оттенки красного, а более короткие – в синие.

Юпитер в инфракрасном диапозне. Снимок сделан прибором NIRcam, установленном на космический телескоп «Джеймс Уэбб»

Объединив несколько снимков, команда Уэбба получила потрясающий вид на этот газообразный мир, который мы привыкли наблюдать в теплых тонах. На новых снимках, однако, газовый гигант выглядит бледным и кажется призрачным.

Ранее мы рассказывали о достижениях нового космического телескопа Джеймс Уэбб, не пропустите!

Призрачная планета

Но вернемся к кольцам Юпитера, сфотографировать которые непросто, так как они состоят из крошечных пылевых частиц, не отражающих большое количество света. Теперь астрономы намерены узнать происхождение пыли, огибающей огибает планету и создавшей кольца. Предположительно пыль исходит от самых маленьких лун Юпитера. Напомним, что этот газовый гигант является обладателем 79 спутников.

эти изображения пропустили через фильтры, потому некоторые цвета выглядят иначе, а сама планета более тёмная.

На новых снимках Юпитер изображен на фоне черного космоса, а разноцветные завихрения планеты указывают на ее турбулентную атмосферу. «Большое Красное Пятно» тоже не ускользнуло от инфракрасной обсерватории и на полученных снимках светится белым, отражая солнечный свет.

Как думаете, что произойдет, если люди решат высадиться на Юпитере? Ответ здесь, читайте скорее!

«Честно говоря, мы не ожидали, что все получится так хорошо», — рассказал журналистам почетный профессор астрономии из Калифорнийского университета Имке де Патер, который помогал вести наблюдения за Юпитером. «Пожалуй, мы впервые увидел Юпитер, окруженный кольцами, крошечными спутниками и даже галактиками на заднем фоне».

Интересный факт
Возраст Юпитера примерно совпадает с возрастом Солнечной системы, что, согласно имеющимся оценкам, произошло около 4,5 миллиардов лет назад. Свое название газовый гигант получил в честь древнеримского верховного бога-громовержца и расположен примерно в 612 миллионов километров от Земли.

Пришедший на смену космическому телескопу «Хаббл», «Уэбб», стоимостью 10 миллиардов долларов, ранее в этом году отправился на земную орбиту и с тех пор ведет наблюдения за космосом и Солнечной системой. С его помощью астрономы намерены заглянуть в далекое прошлое Вселенной и увидеть формирование самых первых звезд и галактик. Сама космическая обсерватория расположена в так называемой точке Лагранжа, на расстоянии 1,5 миллионов километров от Земли.

Только посмотрите на эту красоту! Перед нами Юпитер и его ближайшее окружение

На самом деле с Юпитером труднее работать, чем с более далекими космическими объектами, так как планета быстро вращается. Объединить несколько изображений в одно тоже непросто и занимает много времени. Иногда исследователям приходится вносить коррективы, чтобы верно расположить изображения, – говорится в официальном заявлении NASA

В пресс-релизе эксперты указывают на возможность взглянуть на Юпитер по-новому. И это, безусловно, только начало – «Джеймс Уэбб» будет главной движущей силой научных открытий как минимум в ближайшие 20 лет.

Телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал взрыв сверхновой. Почему это важно?

Сверхновая — это самый большой взрыв, который когда-либо видел человек.

Наблюдаемая Вселенная наполнена звездами. Самые массивные из них производят химические элементы, необходимые для создания всего, что мы видим вокруг. Ядра этих космических светил содержат продукты термоядерного синтеза и превращают простые элементы, такие как водород, в более тяжелые элементы, например углерод и азот. Выброс этих кирпичиков жизни происходит во время вспышек сверхновых – процесса, во время которого яркость звезд увеличивается на 10-20 величин, а затем постепенно затухает, создавая туманность. Так, звезды, чья масса в 8-10 раз превышает массу Солнца, оставляют после после себя самые плотные объекты во Вселенной — черные дыры. Иногда вспышки сверхновых настолько яркие, что затмевают собой галактики на несколько дней или месяцев. Удивительно, но уже в самом ближайшем будущем мы узнаем об этих событиях много нового: недавно космический телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал самую первую сверхновую во Вселенной, хотя на подобные наблюдения эта обсерватория не рассчитана.

Фабрика Вселенной

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» приступил к работе совсем недавно, но уже отправил на Землю новейшие данные о наблюдаемой Вселенной: 12 июля 2022 года весь мир наблюдал потрясающие снимки скопления галактик, расположенных в пяти миллиардах световых лет от Земли. Еще одним уловом обсерватории стал так называемый звездный питомник – область в космосе, где рождаются звезды. Все эти данные были получены через несколько дней после начала полноценной работы.

Недавно, как и ожидали астрономы, космический телескоп побил собственный рекорд, обнаружив самую далекую галактику во Вселенной под названием SDSS.J141930.11+5251593. Расположилась эта «старушка» на расстоянии от 3 до 4 миллиардов световых лет от нашей планеты. Правда, наблюдая за объектом пять дней, исследователи пришли к выводу, что смотрят не на галактику – перед ними красовалась сверхновая. Подтвердить догадку удалось с помощью архивных данных космического телескопа «Хаббл».

Кстати, недавно Хаббл сфотографировал звезду возрастом почти 13 миллиардов лет! О том, как это было можно прочитать здесь!

Вспышка сверхновой звезды в представлении художника

А вот и самое удивительное: наблюдаемый Уэббом объект оказался первой сверхновой, появившейся на просторах Вселенной. При этом сам телескоп на подобные задачи не рассчитан, а его главная цель – сканирование обширных участков неба и наблюдение за скоплениями галактик. Это означает, что космическая обсерватория увидит самые молодые галактики во Вселенной, что сформировались спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Если объединить полученные данные о галактиках с обнаруженной сверхновой, мы сможем насладиться видом звезд первого поколения, осветивших Вселенную после Темных веков. Состав самых молодых звезд, как считают астрономы, намного проще чем состав звезд, родившихся в более поздние эпохи.

На просторах бесконечной Вселенной нет ничего вечного

Мы думаем, что звезды в первые несколько миллионов лет в основном состояли из водорода и гелия, в отличие от звезд, которые мы наблюдаем сегодня, — рассказал астроном Майк Энгессер изданию Inverse.

Сверхновые сложно обнаружить, поскольку сам взрыв длится доли секунды. Яркий пузырь пыли и газа, порождаемый смертью массивных звезд, исчезает через несколько дней. По этой причине астрономические инструменты должны смотреть в правильном направлении в нужное время.

Больше по теме: Взрыв сверхновой мог стать причиной массового вымирания на Земле

Молодые и старые звезды

В таких галактиках как наша вспышки сверхновых происходят нечасто. К счастью, во Вселенной неограниченное количество галактик, а потому астрономы наблюдают несколько сотен сверхновых в год за пределами Млечного Пути. Для поиска таких звезд NASA используют несколько типов телескопов, в том числе космическую обсерваторию NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), которая работает с 2012 года.

Но вернемся к галактике SDSS.J141930.11+5251593, в которой расположилась самая юная сверхновая. Уэбб наблюдал ее в течение пяти дней и обнаружил, что за прошедшее время массивная звезда немного потускнела. Такое поведение считается типичным для сверхновых, а их обнаружение может открыть совершенно новую область астрономических исследований.

Крабовидная туманность — остаток массивной звезды в нашей галактике, гибель которой произошла на расстоянии 6500 световых лет от Земли.

Чем массивнее звезда, тем больше энергии она выбрасывает в окружающее космическое пространство.

Интересно, что первой сверхновой, видимой невооруженным глазом за более чем 400 лет, была вспышка массивной звезды под названием SN 1987A, обнаруженная в 1987 году. На протяжении нескольких месяцев она вспыхивала с невероятной мощностью и позволила астрономам детально себя изучить. Теперь с помощью обсерватории «Джеймс Уэбб» исследователи намерены проанализировать остатки вспышки, пролив свет на то, что именно происходило после смерти звезды.

SN 1987A взорвалась в соседнем Большом Магеллановом Облаке – карликовой галактике, вращающейся вокруг Млечного Пути. Расположенная примерно в 167 000 световых годах от Земли, SN 1987A была ближайшей к нам сверхновой за последние столетия.

Отметим, что сверхновые играют решающую роль в эволюции галактик, создавая более тяжелые элементы (из которых состоит все, включая нас с вами). Будучи самыми энергичными объектами во Вселенной, сверхновые испускают взрывные волны, которые распространяются с бешеной скоростью.

Сверхновая видна на изображениях Уэбба как маленькая яркая точка справа от большого яркого пятна слева

А вы знали что галактика Млечный Путь “выбрасывает” из себя звезды? Подробнее о том, как и почему это происходит, мы рассказывали здесь, не пропустите!

На этом изображении, полученном космическим телескопом Хаббл, видна сверхновая 1987A в Большом Магеллановом Облаке – нашей соседней галактике

Так как многое о сверхновых остается неясным, астрономы намерены использовать телескоп «Джеймс Уэбб» для изучения области, на которую пришлась взрывная волна этой массивной звезды. Как правило ударные волны возникают при столкновении с окружающим звезду газом и пылью, разбивая пылинки на мелкие фрагменты. Как полагает астроном Роберт Киршнер из Гарвардского университета, скорее всего, мы увидим доказательства наличия источника энергии, нагревающего пыль.

К счастью, новая космическая обсерватория – именно то, что нужно для изучения вспышек сверхновых. Работая в инфракрасном диапазоне, Уэбб сможет увидеть сквозь пыль.

Что касается самой молодой сверхновой в наблюдаемой Вселенной, то исследователям понадобится больше времени и данных, чтобы сделать окончательные выводы о наблюдаемом объекте. Ну а благодаря новейшему телескопу, стоимостью 10 миллиардов долларов, многие тайны Солнечной системы и космического пространства будут раскрыты.

Это интересно: Астрономы определили лучшее место и время для жизни в Млечном Пути

Космическая обсерватория Джеймс Уэбб – самое настоящее технологическое чудо

Возможно уже в самом ближайшем будущем мы узнаем не только о происхождении и структуре Вселенной, но о собственном месте в ней. А как вы думаете, что сможет обнаружить космическая обсерватория Джеймс Уэбб? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!