Живая Вселенная

Напряжение Хаббла: возможно, дело в космической пыли? 🔭

noreply@blogger.com (DrMichael) — Wed, 06 May 2026 08:30:00 +0000

Credit: "Живая Вселенная" при помощи ИИ

Одна из самых обсуждаемых проблем современной космологии — так называемое «напряжение Хаббла». Суть в том, что скорость расширения Вселенной, измеренная разными способами, не совпадает. Локальные методы (через сверхновые типа Ia и цефеиды) дают значение около 73–74 км/с/Мпк, тогда как космологические измерения на основе реликтового излучения — ближе к 67–68. Разница статистически значима и уже давно вызывает вопросы: это новая физика или систематическая ошибка?

Один из подозреваемых — межзвёздная пыль. Сверхновые Ia используются как «стандартные свечи», но их свет проходит через пылевые облака, которые поглощают и «краснят» излучение. Проблема в том, что наблюдаемый цвет сверхновой зависит сразу от двух факторов: её собственной физики и влияния пыли. Разделить эти эффекты непросто, и ошибки в поправках могут напрямую искажать оценку расстояний — а значит, и значение постоянной Хаббла.

В новой работе предложен радикально простой подход: не пытаться исправлять влияние пыли, а обойти его. Авторы выбирают только самые «синие» сверхновые — те, которые почти не затронуты поглощением. Идея в том, что такие объекты дают более «чистый» сигнал без сложных коррекций.

Анализ проведён на двух независимых наборах данных — Pantheon+ и CSP — с использованием разных методов обработки. Сверхновые разделили по цвету и отдельно оценили значение H₀ для каждой группы. Результат оказался показателен: для «синих» сверхновых получено значение около 70 км/с/Мпк — заметно ниже классических локальных оценок и ближе к значениям, полученным из реликтового излучения.

Более того, обнаружена чёткая тенденция: чем «краснее» сверхновые (то есть чем сильнее влияние пыли), тем выше получается значение H₀. Это прямое указание на то, что текущие модели пылевого поглощения могут давать систематическое смещение — и, возможно, именно оно частично отвечает за напряжение Хаббла.

Конечно, есть ограничения. Выборка «синих» сверхновых пока невелика, особенно среди калибраторов с точными расстояниями. Формально все значения H₀ всё ещё согласуются в пределах ошибок. Но сам факт устойчивого тренда в независимых данных делает результат крайне интересным.

Главный вывод работы осторожный, но важный: возможно, проблема не в новой физике, а в том, как мы учитываем пыль. В ближайшие годы новые обзоры — такие как Rubin Observatory — позволят существенно увеличить статистику и проверить этот эффект.

Если это подтвердится, «напряжение Хаббла» может оказаться не фундаментальным кризисом космологии, а напоминанием о том, насколько сложно правильно интерпретировать даже, казалось бы, хорошо изученные наблюдения.

Домашнее чтение:

📖 - https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae52f4

✊

----

Реплика д-ра Макса

Есть что-то почти философское в «напряжении Хаббла».

Мы измеряем одну и ту же Вселенную — и получаем два разных ответа.

И первое желание — сказать: значит, физика неправильная. Тёмная энергия ведёт себя не так. Ранняя Вселенная была другой. Нужно что-то менять в фундаменте.

Но иногда Вселенная не ломает теорию. Она просто проверяет, насколько аккуратно мы считаем.

Эта работа — как раз из таких проверок.

Идея почти вызывающе простая: не пытаться исправить всё, что искажено…а взять только то, что почти не искажено.

Самые «синие» сверхновые — как будто чистый сигнал, прошедший через минимальный слой пыли.

И вдруг оказывается, что значение H₀ начинает «сползать» вниз — туда, где уже давно сидят данные реликтового излучения.

Не скачком. Не революцией. Но устойчиво.

И вот здесь начинается самое интересное.

Если результат зависит от цвета сверхновой — значит, он зависит от того, сколько пыли было на пути света. А значит, мы, возможно, не до конца понимаем, как эта пыль работает.

И тогда «напряжение Хаббла» превращается из космологической драмы в гораздо более приземлённую историю: мы ошиблись не в модели Вселенной, а в том, как учитываем шум между нами и ней.

Меня в таких работах всегда привлекает одно: они не пытаются сразу переписать космологию. Они делают шаг назад и спрашивают: а мы точно правильно поняли данные? И иногда этого оказывается достаточно, чтобы снять «напряжение».

Не факт, что это окончательный ответ. Выборка пока мала, эффект нужно проверять.

Но если всё подтвердится — это будет очень красивый исход.

Не новая физика. А старая Вселенная, которую мы просто начали измерять чуть честнее.

🔭

Goddard | Далеко и широко. Часть 1. Различия

noreply@blogger.com (DrMichael) — Tue, 05 May 2026 13:32:00 +0000

Youtube | Дзен | ВКонтакте

Космический телескоп James Webb Space Telescope уже находится примерно в миллионе миль от Земли и ведёт научные наблюдения.

Космический телескоп Nancy Grace Roman Space Telescope планируется к запуску к 2027 году.

Эти две обсерватории — новейшие флагманские миссии NASA в традиции Hubble Space Telescope, Chandra X-ray Observatory и Spitzer Space Telescope.

Но зачем нам нужны оба телескопа? И почему они выглядят так по-разному?

Исходный ролик - https://www.youtube.com/watch?v=bDplcGXv32g

Взрывающиеся звёзды, чёрные дыры и запрещённая область

noreply@blogger.com (DrMichael) — Mon, 04 May 2026 07:36:00 +0000

Эта иллюстрация показывает взрыв сверхновой, вызванной парной нестабильностью. Такие взрывы не оставляют после себя ничего — даже чёрной дыры. Согласно новым исследованиям, именно они могут объяснить так называемую «запрещённую область» масс чёрных дыр.

Credit: Gemini Observatory / NSF / AURA / Joy Pollard.

Universe Today, 22 апреля 2026 года

Когда в 2015 году была впервые обнаружена гравитационная волна (GW), учёные заявили, что открыли новое окно во Вселенную. В то время как большая часть астрономии основана на регистрации электромагнитного излучения, гравитационные волны — это нечто иное. Это ряби в пространстве-времени, предсказанные Эйнштейном.

Детекторы гравитационных волн позволили обнаруживать слияния чёрных дыр, которые излучают такие волны при столкновении. Астрономы используют эти сигналы для определения масс чёрных дыр. На сегодняшний день зарегистрированы уже сотни событий, и вместе они представляют собой своего рода «перепись населения» чёрных дыр по массам.

Согласно астрофизическим теориям, массивные звёзды с массами примерно от 50 до 130 масс Солнца должны коллапсировать и превращаться в чёрные дыры. Значит, в этом диапазоне мы должны наблюдать соответствующие чёрные дыры. Однако наблюдения гравитационных волн показывают, что чёрные дыры звёздного происхождения с массами более ~45 масс Солнца встречаются крайне редко. Это явление получило название «запрещённой области» масс. Чем это можно объяснить?

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, возможно, даёт ответ. Оно называется «Evidence of the pair-instability gap from black-hole masses», а его ведущий автор — Хуэй Тун из Школы физики и астрономии Университета Монаша (Австралия).

«Звёздная теория предсказывает запрещённый диапазон масс чёрных дыр примерно от 50 до 130 масс Солнца из-за сверхновых парной нестабильности, однако убедительные свидетельства существования этого разрыва в распределении масс по данным гравитационных волн долгое время отсутствовали», — пишут авторы.

Но теперь ситуация меняется благодаря накопленным данным гравитационно-волновых наблюдений. Они показывают, что чёрные дыры с массами выше ~45 солнечных действительно редки. Это указывает на то, что некий физический механизм препятствует их образованию. И многое из происходящего внутри массивных звёзд может объяснить этот эффект.

Звезда — это баланс между давлением термоядерных реакций, направленным наружу, и гравитацией, стремящейся сжать её внутрь. На главной последовательности эти силы уравновешены. Но со временем гравитация берёт верх, и ядро массивной звезды коллапсирует, формируя чёрную дыру.

Однако в самых массивных звёздах условия оказываются иными. При экстремально высоких температурах гамма-кванты могут порождать пары электрон–позитрон. Это снижает давление излучения внутри звезды и вызывает её коллапс. Но вместо образования чёрной дыры происходит взрыв — сверхновая парной нестабильности. Этот взрыв настолько мощный, что полностью разрушает звезду.

На этой схеме показано, что происходит внутри такой сверхновой. В очень массивной звезде гамма-кванты становятся настолько энергичными, что часть их энергии расходуется на образование пар электрон–позитрон. Это снижает давление излучения, звезда частично коллапсирует под действием собственной гравитации, а затем запускаются неконтролируемые термоядерные реакции, приводящие к взрыву. В результате не остаётся ничего — даже чёрной дыры.

Credit: By NASA/CXC/M. Weiss - http://chandra.harvard.edu/photo/2007/sn2006gy/more.html, specifically http://chandra.harvard.edu/photo/2007/sn2006gy/sn2006gy_ill.tif, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2082949*

Ключевой момент в том, что после такого взрыва не остаётся даже чёрной дыры. Именно это и создаёт «запрещённую область» масс: если звёзды определённого диапазона полностью разрушаются, чёрные дыры с такими массами просто не должны существовать.

На этом история могла бы закончиться, но она сложнее. Астрономы всё же находят отдельные чёрные дыры в этой «запрещённой зоне». Откуда они берутся?

Ответ, по всей видимости, связан с двойными системами. «Хотя разрыв не наблюдается в распределении масс первичных компонентов, он чётко проявляется в распределении масс вторичных компонентов», — пишут авторы. Это означает, что вторичная чёрная дыра, вероятно, образована напрямую, тогда как первичная могла возникнуть в результате предыдущего слияния.

Дополнительное подтверждение даёт вращение чёрных дыр. «Положение разрыва хорошо совпадает с ранее обнаруженным переходом в распределении спинов: системы с первичными компонентами в этой области вращаются быстрее», — отмечают исследователи. Это указывает на существование подвыборки иерархических слияний, где одна из чёрных дыр уже является продуктом предыдущего столкновения.

Небольшое число чёрных дыр, «нарушающих запрет», создаёт новую загадку. Это означает, что наши модели звёздной эволюции и формирования чёрных дыр пока не полны.

Естественные вопросы теперь такие: насколько часто происходят сверхновые парной нестабильности? И насколько эффективно чёрные дыры наращивают массу через слияния?

Ответы на них смогут дать только более чувствительные детекторы гравитационных волн и ещё более обширная статистика наблюдений.

Домашнее чтение:

📖 - https://www.nature.com/articles/s41586-026-10359-0

[ESO]: Цель - Космический Тарантул!

noreply@blogger.com (DrMichael) — Fri, 01 May 2026 08:00:00 +0000

ESO, 20 апреля 2026 года

Может показаться, что мы начали космическую войну — но это не так. И это вовсе не сцена из «Звёздных войн». Перед нами — Туманность Тарантул. А эти лучи исходят от лазеров, установленных на телескопах, входящих в состав Интерферометра Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории.

VLTI объединяет свет от нескольких телескопов, создавая «виртуальный» телескоп с зеркалом, размер которого равен расстоянию между ними. Это позволяет астрономам различать мельчайшие детали. Чтобы корректно объединить свет, необходимо компенсировать искажения, возникающие из-за турбулентности земной атмосферы.

В ноябре 2025 года, в рамках масштабного обновления под названием GRAVITY+, на 8-метровых телескопах, входящих в VLTI, были установлены новые лазеры. Каждый луч на этом изображении исходит от отдельного телескопа, и все они направлены на одну цель. Лазеры возбуждают атомы натрия высоко в атмосфере Земли, создавая искусственные «звёзды», которые видны на концах лучей. Эти звёзды используются для измерения атмосферной турбулентности в реальном времени.

Туманность Тарантул стала одной из первых целей новой системы. Однако это «Изображение недели» не является снимком VLTI, а фотографией, сделанной снаружи телескопов астрономом Антони Бардё, принимавшим участие в тестировании GRAVITY+. Этот снимок красиво объединяет ближние и дальние объекты: лазерные лучи четырёх телескопов, искусственные звёзды на высоте около 90 км и саму Туманность Тарантул в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике, обращающейся вокруг Млечного Пути на расстоянии примерно 160 000 световых лет.

Искры в пыли

noreply@blogger.com (DrMichael) — Thu, 30 Apr 2026 10:56:00 +0000

Youtube | Дзен | Рутьюб | ВКонтакте

Молнии — это не только земное явление. Изучая разряды в атмосферах Земли, Венеры, Юпитера и Сатурна, а также при вулканических извержениях, учёные пытаются понять: могут ли такие же процессы происходить на экзопланетах и коричневых карликах?

В этом ролике разбираем, как формируются мощные облака в чужих мирах и почему в них могут возникать электрические разряды. Молнии — это не просто вспышки света: они являются индикатором конвекции, образования облаков, ионизации и накопления статического заряда. Более того, они могут играть ключевую роль в запуске пребиотической химии.

Рассмотрим несколько интересных объектов:
— 55 Cancri e — горячая суперземля с возможными лавовыми морями

— Kepler-10b — настоящая лавовая пустыня
— HD189733b — горячий юпитер со следами

— Kepler-186f и Kepler-62f — планеты с тёрдой поверхностью в зоне обитаемости

— Luhman 16B — ближайший коричневый карлик с бурной атмосферой

Отдельный вопрос: можно ли наблюдать молнии на экзопланетах? Оказывается, да. Во время транзита по диску звезды активные планеты могут давать сотни тысяч и даже миллионы вспышек — потенциально различимых современными телескопами, такими как Космический Телескоп им. Джеймса Уэбба. Также обсудим физику процессов: роль заряженных пылевых облаков, электрические разряды между частицами, плазменную активацию и запуск неравновесной химии.

В таких условиях могут происходить реакции, невозможные при обычных температурах и давлениях. Дополнительно рассмотрим свежие исследования по устойчивости пылевых зёрен: как заряд влияет на их форму, почему они могут разрушаться, и как электростатическая эрозия формирует сложные, пористые структуры. Эти частицы затем снова слипаются — и цикл повторяется.

Атмосферы экзопланет и коричневых карликов — это одна из самых быстро развивающихся областей астрофизики. Уже в ближайшие годы нас ждёт поток новых данных и, возможно, первые реальные наблюдения внеземных молний.

[GAIA] Реквием по поясу Гулда

noreply@blogger.com (DrMichael) — Wed, 29 Apr 2026 05:56:00 +0000

Вид с северного галактического полюса на окрестность Солнца радиусом 800 пк, при этом центр Галактики расположен справа. Показан набор пунктирных концентрических окружностей с шагом 200 пк от Солнца, которое обозначено жёлтой звездой. (Левая панель) Наложение поля плотности OB-звёзд по Pantaleoni González et al. (2025) (синим) и распределения пыли по карте экстинкции из Vergely et al. (2022) (красным). Волна Рэдклифф (слева; используется модель наилучшего соответствия из Konietzka et al. 2024) и структура Split (справа) показаны как слабо затенённые области, а модель Пояса Гулда из Perrot & Grenier (2003) представлена оранжевым эллипсом. (Правая панель) Звёздные скопления из Hunt & Reffert (2023), связанные с Поясом Гулда, вместе с их ожидаемыми траекториями на следующие 15 млн лет в системе отсчёта LSR. Цвета соответствуют различным семействам скоплений по Swiggum et al. (2024): αPer (пурпурный), M6 (голубой), Cr135 (оранжевый), а также небольшое семейство γVel (тёмно-красный) и несгруппированные молодые скопления (серый), многие из которых принадлежат Волне Рэдклифф. Размеры маркеров пропорциональны массам скоплений.

Credit: M. Pantaleoni González,1 J. Alves et al.

На протяжении более чем ста лет астрономы считали, что Солнце окружено особой структурой — так называемым Поясом Гулда. Это якобы наклонённое кольцо молодых звёзд, газа и пыли, слегка повернутое относительно плоскости Галактики и даже расширяющееся со временем. Такая картина выглядела убедительно: яркие ассоциации звёзд — в Орионе, Скорпионе, Персее — словно выстраивались в гигантскую космическую дугу вокруг нас.

Однако новые данные космической миссии Gaia заставили пересмотреть эту классическую картину. Современные измерения положений и скоростей тысяч звёзд показали, что никакого единого «кольца» в динамическом смысле не существует. То, что мы принимали за Пояс Гулда, оказалось результатом наложения нескольких независимых групп звёздных скоплений, сформированных в разное время и в разных условиях.

Ключевую роль в этом переосмыслении сыграло открытие структуры Волна Рэдклиффа (Radcliffe Wave) — гигантской волнообразной нити газа и молодых звёзд, протянувшейся на тысячи световых лет через окрестности Солнца. Эта волна проходит через такие области, как Орион и Персей, и именно она формирует значительную часть «дуги», которую ранее относили к Поясу Гулда. Вместо наклонённого кольца мы видим фрагмент сложной, колеблющейся структуры межзвёздной среды.

Дополнительный анализ показал, что и кинематика «пояса» — его мнимое расширение и вращение — тоже не выдерживает проверки. Эти эффекты возникают из-за того, что разные группы скоплений движутся в разных направлениях, а наблюдатель (то есть мы, находясь внутри системы) воспринимает их как единое движение. Добавьте сюда влияние движения Солнца и особенности обработки астрометрических данных — и иллюзия замкнутой структуры становится почти неизбежной.

Интересно, что даже пространственная форма «кольца» во многом объясняется наблюдательными эффектами. Ограничения по яркости, ошибки в определении расстояний и выборка объектов приводят к тому, что звёзды чаще «собираются» в видимые дуги и кольца, особенно на расстояниях в сотни световых лет. Это создаёт ложное ощущение структуры там, где на самом деле есть лишь статистический рисунок.

Таким образом, Пояс Гулда, по всей видимости, — это не физический объект, а своего рода космический мираж: трёхмерный астеризм, возникающий из случайного выравнивания нескольких звёздных популяций и структур вроде Radcliffe Wave. Более того, расчёты показывают, что уже через десятки миллионов лет эта «картина» полностью распадётся и перестанет напоминать даже намёк на кольцо.

Этот результат важен не только сам по себе. Он показывает, насколько осторожно нужно интерпретировать крупномасштабные структуры в Галактике. Даже хорошо известные и «очевидные» объекты могут оказаться иллюзией, если смотреть на них с ограниченной точки зрения. И, возможно, именно сейчас — благодаря Gaia — мы впервые начинаем видеть окрестности Солнца такими, какие они есть на самом деле: сложной, динамичной и далеко не такой упорядоченной, как нам казалось раньше.

Домашнее чтение:

📖 - https://doi.org/10.48550/arXiv.2604.13225

✊

------

🧠 Реплика д-ра Макса

Что же такого замечательного в этой работе? Не то, что Пояс Гулда «отменили». В науке это нормально — модели приходят и уходят. Меня зацепило другое: насколько убедительной может быть иллюзия, если ты находишься внутри системы.

Мы десятилетиями смотрели на распределение ярких звёзд, добавляли немного кинематики, немного пыли — и получали красивое кольцо. Почти идеальное. Даже с расширением. Даже с вращением. Слишком хорошее, чтобы не быть правдой. А оказалось — это просто сумма нескольких независимых структур, наложенных друг на друга.

Radcliffe Wave в этом смысле — как снятая маска. Она не просто «ещё одна структура», она объясняет, почему вообще возникла эта дуга. Мы видели фрагмент волны и дорисовали вокруг него кольцо. Классическая ошибка распознавания образов — только в масштабе Галактики.

И вот здесь начинается самое интересное. Если мы так легко «увидели» несуществующее кольцо в локальной окрестности, где у нас лучшие данные, то что мы делаем с более далекими структурами? С галактическими рукавами? С потоками звёзд? С крупномасштабной структурой Вселенной?

Gaia, по сути, поставила нам диагноз: мы слишком долго работали в режиме проекций и неполных данных. Сейчас мы впервые начинаем видеть динамику, а не просто картинку на небе.

И, пожалуй, главный вывод — не про Пояс Гулда. Он про нас.

Наблюдатель внутри системы всегда рискует принять геометрию за физику.

А Вселенная, как выясняется, не обязана быть удобной для нашего восприятия.

P.S. Похоже, статью в Википедии придётся-таки переделать :/

Тёмная материя может объяснить самые ранние сверхмассивные чёрные дыры

noreply@blogger.com (DrMichael) — Tue, 28 Apr 2026 06:29:00 +0000

Credit: Public Domain

phys.org, 15 апреля 2026 года

Растущая загадка в астрономии — наличие гигантских чёрных дыр, некоторые из которых достигают массы в миллиард Солнц, уже менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Согласно стандартной теории формирования чёрных дыр, у них просто не было достаточно времени, чтобы вырасти до таких размеров.

Исследование под руководством аспиранта Калифорнийского университета в Риверсайде Яша Аггарвала показывает, что распад тёмной материи может быть ключом к пониманию происхождения этих космических гигантов.

Работа, опубликованная в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, показывает, что энергия, высвобождаемая при распаде тёмной материи, может изменять химию ранних галактик настолько, что некоторые из них коллапсируют непосредственно в чёрные дыры, минуя стадию формирования звёзд.

Этот результат особенно актуален, поскольку космический телескоп NASA James Webb Space Telescope продолжает обнаруживать необычно массивные чёрные дыры в ранней Вселенной, которые могли образоваться путём прямого коллапса. Ранее астрономы считали, что такой процесс требует редкого совпадения — например, наличия рядом звёзд, освещающих допредзвёздный газ.

Команда Аггарвала выходит за рамки стандартного подхода, используя тёмную материю — невидимые 85% вещества Вселенной, играющие ключевую роль в формировании галактик. Они показывают, что если тёмная материя распадается, она может передавать небольшое количество энергии газу и значительно усиливать вероятность прямого коллапса.

При этом каждая частица тёмной материи должна высвобождать всего лишь ничтожное количество энергии — около одной миллиардной триллионной доли энергии обычной батарейки типа AA.

«Наше исследование показывает, что распадающаяся тёмная материя может существенно изменить эволюцию первых звёзд и галактик, оказывая влияние на всю Вселенную», — отметил Аггарвал.

«С учётом того, что телескоп Webb открывает всё больше сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной, этот механизм может помочь устранить разрыв между теорией и наблюдениями».

Флип Танедо, доцент физики и астрономии в UCR и научный руководитель Аггарвала, отметил, что идеи, связанные с этой работой, обсуждались в его группе ещё с 2018 года.

«Первые галактики по сути представляли собой облака чистого водорода, чья химия чрезвычайно чувствительна к малейшим энергетическим воздействиям», — сказал Танедо, соавтор статьи.

«Именно такие свойства мы ищем в детекторе тёмной материи — сигнатурой таких “детекторов” могут быть сверхмассивные чёрные дыры, которые мы наблюдаем сегодня».

Исследовательская группа, в которую также входили Джеймс Дент из Sam Houston State University (Техас) и Тао Сюй из Университета Оклахомы, смоделировала термохимическую динамику газа в присутствии распадающихся аксионов и обнаружила, что диапазон масс тёмной материи примерно от 24 до 27 электрон-вольт может создавать условия для зарождения чёрных дыр прямого коллапса.

Танедо подчеркнул, что работа стала результатом удачного совпадения обстоятельств, когда нужные специалисты встретились в нужное время, в том числе на серии научных семинаров, объединивших физиков элементарных частиц, космологов и астрофизиков для обсуждения ключевых вопросов их области.

«Мы показали, что подходящая среда тёмной материи может значительно повысить вероятность того самого “совпадения”, необходимого для прямого коллапса чёрных дыр», — заключил он.

Домашнее чтение:

📖 - https://dx.doi.org/10.1088/1475-7516/2026/04/034

✊

Астрономы нашли признаки трёх подтипов сливающихся чёрных дыр

noreply@blogger.com (DrMichael) — Mon, 27 Apr 2026 13:26:00 +0000

Взгляд художника на то, как сливаются две черные дыры, включая одну с необычным спином. Credit: Carl Knox, OzGrav, Swinburne University of Technology

Shreejaya Karantha, Phys.org, 11 апреля 2026 года

Астрономы, анализирующие данные гравитационных волн совместного проекта LIGO–Virgo–KAGRA, сообщили, что сливающиеся двойные чёрные дыры делятся на три отдельные категории. Исследование показывает, что у этих трёх субпопуляций есть собственные характерные массы, поведение спинов и частоты слияний, которые, вероятно, связаны с разными механизмами формирования. Статья с результатами была выложена на сервер препринтов arXiv 18 марта.

Смесь из трёх

Данные четвёртого каталога гравитационных волн (GWTC-4), опубликованного совместным проектом LIGO–Virgo–KAGRA, включают более 150 зарегистрированных слияний чёрных дыр. Анализ этого набора показал, что вся популяция двойных чёрных дыр, по-видимому, не имеет единого происхождения.

Когда исследователи изучили распределение масс чёрных дыр, они обнаружили выраженные пики около 10 и 35 масс Солнца. Похожие особенности проявились и в распределениях спинов и массовых отношений — с заметными изменениями около 20 и 40 масс Солнца. Если бы все слияния происходили по одному сценарию, ожидалось бы более гладкое распределение. Эти особенности указывают на существование нескольких каналов формирования.

В новой работе исследователи смоделировали ключевые свойства — массы, поведение спинов и частоты слияний — чтобы воспроизвести наблюдаемую структуру популяции. Оказалось, что лучше всего данные описываются смесью трёх различных групп двойных чёрных дыр. Затем параметры, характеризующие каждую группу, были сопоставлены с теоретическими предсказаниями, чтобы определить наиболее вероятные сценарии их образования.

Распределения масс первичных компонентов для трёх смоделированных составляющих: первая (синим), вторая (жёлтым) и третья (зелёным) субпопуляции. Первая субпопуляция демонстрирует пик около 10 масс Солнца, а вторая — пик около 35 масс Солнца.

Credit: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2603.17987

Тяжёлые, тяжелее, самые тяжёлые

Первая группа, составляющая 79% всей популяции, демонстрирует выраженный пик около 10 масс Солнца. Это системы с малыми массами, медленно вращающимися чёрными дырами и почти без прецессии. Их спины в основном выровнены с орбитой.

Все эти признаки указывают на изолированную эволюцию двойных систем: две звезды, сформировавшиеся вместе, эволюционируют, обмениваются массой и коллапсируют в чёрные дыры, которые затем сливаются без внешнего воздействия.

Вторая субпопуляция составляет около 14,5% всех систем и объясняет пик около 35 масс Солнца. Эти системы состоят из чёрных дыр с близкими массами и демонстрируют как выровненные, так и невыровненные спины, а также более выраженную прецессию. Это указывает на более хаотичное происхождение.

Предполагается, что такие системы формируются в плотных средах, например в шаровых скоплениях. Также возможен сценарий, при котором на пару чёрных дыр влияет третий удалённый объект.

Наконец, третья популяция (около 2,5%) находится в области наибольших масс. Эти системы характеризуются неравными массами компонентов и сложным поведением спинов с заметной прецессией. Вероятнее всего, они формируются через иерархические слияния, когда по крайней мере одна из чёрных дыр уже является продуктом предыдущего слияния.

Авторы отмечают, что указанные каналы, вероятно, доминируют в каждой субпопуляции, однако возможны и другие процессы.

«Хотя эти выводы достаточно надёжны, прямое соответствие каждой субпопуляции единственному каналу формирования остаётся не до конца определённым», — отмечают они. С будущими релизами данных LIGO–Virgo–KAGRA исследователи рассчитывают получить более однозначные ответы о происхождении различных популяций сливающихся чёрных дыр.

Домашнее чтение:

📖 - https://arxiv.org/abs/2603.17987

✊

-----

Реплика профессора Люминары:

Буль… профессор Люминара о том, как изящно Вселенная ускользает от наших попыток упростить её.

Мы так хотели верить, что слияния чёрных дыр — это один процесс. Одна формула. Один канал. Один красивый график с гладкой кривой.

Ан НЕТ!

Она снова отвечает нам спектром вместо линии. Не одной популяцией — а тремя.

И посмотрите, как это проявляется… не в свете, которого у чёрных дыр нет, а в ряби пространства-времени, в гравитационных волнах — в самой ткани реальности, которая дрожит от их встречи.

Чёрные дыры в шаровых скоплениях сгрудились в кучу, повернувшись сутулыми спинами наружу и заслонив от окружающих звёзд, что они там такое коварное замышляют...

Первая группа… тихая, почти дисциплинированная. Чёрные дыры, выросшие вместе, вращающиеся в унисон, словно помнят своё общее происхождение. Это почти… семейная история.

Вторая — уже интереснее. Здесь появляется хаос. Наклонённые спины, прецессия, влияние третьих тел… Гравитационная хореография, в которой нет единого центра управления.

А третья…

Буль, третья — моя любимая.

Редкая, тяжёлая, сложная. Чёрные дыры, которые уже были результатом слияния… и снова сливаются. Это уже не эволюция, это наследование событий.

Каждое новое слияние несёт в себе память предыдущего, как если бы сама гравитация умела накапливать опыт.

Вы понимаете, к чему это ведёт?

Мы больше не имеем дело с «популяцией объектов». Мы имеем дело с экосистемой процессов.

Системой, где важна не только масса, но история, среда, взаимодействия, случай.

И самое прекрасное — мы всё ещё не можем жёстко сопоставить каждую группу с единственным сценарием.

Потому что Вселенная не обязана быть однозначной.

Она допускает перекрытия. Смешение. Пограничные состояния.

Она, если позволите, работает не в логике «или-или», а в логике суперпозиции происхождений.

И вот это — главный урок.

Мы наблюдаем не три типа чёрных дыр. Мы наблюдаем три устойчивых режима, в которых гравитация предпочитает организовывать себя.

А сколько таких режимов ещё скрыто в данных… — это уже вопрос не к телескопам, а к нашей способности видеть закономерность в сложном.

И, разумеется, к терпению.

Буль!

🐙

[ESO]: ПОЕДЕМ В ТАКСО!

noreply@blogger.com (DrMichael) — Fri, 24 Apr 2026 08:04:00 +0000

вдохновлено ESO, 13 апреля 2026 года

Пустыня Атакама в Чили - это километры и километры сухого песка на высоте 5500 метров. Но в середине этого бесплодия находится уникальный научный инструмент - массив АЛМА, радиоинтерферометр, изучающий Вселенную на радиоволнах. 66 антенн диаметром в 22 метра можно распределить по большой площади, чтобы они, работая совместно, превратились в огромное ухо, слушающее звезды...

Но как переместить эти 100-тонные громадины на несколько километров с миллиметровой точностью? Конечно, же с помощью Отто и Лори! Эти мускулистые, приземистые грузовички - настоящие рабочие сцены, бережно таскают тяжеленные антенны в соответствие с поставленной задачей!

Таксуют Отто и Лори не за деньги, а ради науки, превращая АЛМА то в телескоп широкого поля, то фокусируясь на чем-то очень далеком.

Работа АЛМА в сочетании с другими телескопами разных диапазонов электромагнитного излучения позволяет видеть Вселенную во всей ее могучей и разнообразной красоте!

[JWST][Hubble] В центре Омега Центавра чёрная дыра промежуточной массы не обнаружена... пока

noreply@blogger.com (DrMichael) — Thu, 23 Apr 2026 12:24:00 +0000

А это Омега Центавра - виновник сегодняшнего торжества!

Credit: ESO

Чёрные дыры промежуточной массы (IMBH) ~103-105M☉— один из самых загадочных объектов современной астрофизики. Они должны занимать промежуточное положение между звёздными и сверхмассивными чёрными дырами, но убедительных наблюдательных подтверждений их существования до сих пор мало. Одним из главных кандидатов считается шаровое скопление Ω Centauri: динамика звёзд в его центре указывает на возможную IMBH, но прямых признаков её присутствия не было. Новая работа использует возможности телескопа James Webb, чтобы проверить эту гипотезу через поиск аккреционного излучения.

Задача исследования — понять, есть ли в центре Ω Centauri источник излучения, соответствующий аккрецирующей чёрной дыре. Для этого авторы анализируют данные Космического телескопа Джеймса Уэбба JWST (инструменты NIRCam и MIRI), а также дополняют их архивными наблюдениями Космического телескопа Хаббла HST. Основной инструмент — спектральные распределения энергии (SED), которые позволяют отличить звёздное излучение от слабого сигнала аккреции. Далее наблюдения сравниваются с теоретическими моделями, описывающими, как должна выглядеть «тихая» (слабо аккрецирующая) IMBH.

Аккреционнный радиус Бонди.

Credit: Steven Chen, Jeremy Hare и др.

Результат оказался отрицательным: ни один источник в центральной области скопления не демонстрирует признаков аккреции, ожидаемых от чёрной дыры. Это позволило установить ограничения на параметры возможной IMBH — в частности, на сочетание её массы и скорости аккреции. Причём в области масс ниже ~6000 солнечных масс ограничения, полученные с JWST, оказываются даже строже, чем предыдущие радио-наблюдения.

Однако отсутствие сигнала не означает, что чёрной дыры там нет. Есть как минимум два правдоподобных объяснения. Во-первых, аккреция может быть крайне слабой: в центре скопления просто недостаточно газа, чтобы «подсветить» чёрную дыру. Во-вторых, возможный сигнал может быть замаскирован светом ближайших звёзд, что особенно критично в плотной центральной области Ω Centauri. Таким образом, динамические свидетельства и ограничения по излучению пока не противоречат друг другу.

В итоге работа существенно сужает область допустимых параметров для IMBH, но не закрывает вопрос её существования. Скорее наоборот — она показывает, насколько сложна задача прямого обнаружения таких объектов. Для окончательного ответа потребуются ещё более глубокие наблюдения и, возможно, новые методы, способные отделить слабый сигнал чёрной дыры от яркого звёздного фона.

Домашнее чтение:

📖 - https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae5242

✊

----

Реплика профессора Маршана:

О, эти чёрные дыры промежуточной массы… Сколько лет мы их ищем — и сколько раз они ускользают в самый последний момент.

Ω Centauri представляет собой практически идеального кандидата: массивное шаровое скопление, сложная динамика, намёки на скрытую массу в центре… Всё складывается в красивую гипотезу: здесь должна быть чёрная дыра. Не звёздная, не сверхмассивная — именно та самая, промежуточная, которой так не хватает в нашей картине эволюции.

И вот мы направляем на неё телескоп Джеймса Уэбба — инструмент, способный увидеть слабейшие следы аккреции.

И… ничего.

Разумеется, это не провал. Напротив — это очень хороший результат. Мы не нашли сигнал, но зато значительно сузили пространство возможностей. Это и есть настоящая работа астронома: не только обнаруживать, но и исключать.

Меня, однако, больше интересует не сам отрицательный результат, а его интерпретация.

Ведь отсутствие излучения — это не отсутствие чёрной дыры. Это, скорее, отсутствие топлива.

Чёрная дыра может быть там, в самом центре скопления, — тихая, почти невидимая, лишённая газа, который мог бы выдать её присутствие. Она не обязана сиять, как активное ядро галактики. Иногда она просто… существует.

Есть и другая возможность, ещё более изящная: мы видим слишком много.

Плотность звёзд в центре Ω Centauri такова, что слабый аккреционный сигнал может просто растворяться в их свете. В этом смысле проблема становится почти оптической: не в том, что сигнала нет, а в том, что он теряется в избыточной информации.

Любопытно, что динамика звёзд и отсутствие излучения не противоречат друг другу. Они говорят о разных аспектах одной и той же системы — и, возможно, обе стороны правы.

Если чёрная дыра там есть, то она ведёт себя максимально «скромно». Если её нет — значит, мы имеем дело с ещё более сложной внутренней структурой скопления, чем предполагали.

В любом случае, это напоминает старую истину: во Вселенной труднее всего обнаружить не яркие явления, а тихие.

И, как ни странно, именно они зачастую оказываются самыми важными.

🔮

[GAIA][TESS] Охота за экзопланетами карликовой галактики в Стрельце

noreply@blogger.com (DrMichael) — Wed, 22 Apr 2026 10:49:00 +0000

Скопление Palomar 12, считается, что оно принадлежит потоку Стрельца или, более обобщенно, карликовой галактике Стрелец, втянутой Млечным Путем в себя примерно 1.7 Гигагода назад.

By en:NASA, en:STScI, en:WikiSky - en:WikiSky's snapshot tool - [1], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4485086

Карликовая галактика Стрелец — это один из ближайших спутников Млечного Пути, находящийся в процессе разрушения. Она была захвачена нашей Галактикой и постепенно «размазывается» гравитацией, образуя протяжённые звёздные потоки, которые проходят через диск Млечного Пути.

В результате звёзды Стрельца сегодня уже не образуют компактную структуру — они перемешаны с нашими собственными звёздами, и различить их можно только по косвенным признакам: движениям, расстояниям и химическому составу.

CREDIT: Hans Deeg

На этом фоне особенно интересен вопрос: формируются ли планеты в таких системах и отличаются ли они от планет в Млечном Пути? Увидеть планету методом прямых наблюдений пока практически невозможно даже в нашей Галактике, поэтому основной инструмент здесь — метод транзитов. Он основан на том, что планета, проходя перед своей звездой, слегка уменьшает её яркость. Эти регулярные падения света фиксируются телескопами вроде TESS, и по их форме можно восстановить параметры планеты: её размер, орбиту и даже некоторые свойства атмосферы.

Однако сам по себе транзит — это только сигнал. Чтобы превратить его в физический объект, нужно решить две задачи: точно определить параметры звезды и убедиться, что сигнал не является ложным (например, вызванным двойной системой или шумом). Здесь на сцену выходит миссия Gaia, которая даёт высокоточную информацию о расстояниях и движениях звёзд. В совокупности это позволяет связать наблюдаемые транзиты с конкретными астрофизическими системами.

Именно такой подход используется в рассматриваемом исследовании. Авторы берут транзитные данные TESS, сопоставляют их с параметрами звёзд из Gaia и формируют очищенную выборку экзопланет и кандидатов. Внутри этой выборки они дополнительно выделяют звёзды, которые с определённой вероятностью принадлежат звёздному потоку карликовой галактики Стрелец. Это делается не напрямую, а через вероятностную классификацию — по кинематике и положению в пространстве.

Ключевой результат здесь не в том, что «обнаружены экзопланеты в другой галактике» в строгом смысле, а в том, что выделена подвыборка систем, которые могут иметь внегалактическое происхождение. Параллельно уточняются параметры самих планет — их радиусы, орбитальные периоды и распределение по размерам. Это важно, потому что даже небольшие изменения в оценках могут менять классификацию планет и влиять на статистические выводы.

Отдельное значение имеет анализ популяционных закономерностей. Работа подтверждает существование структур в распределении планет, таких как «разрыв по радиусам», и показывает, что эти закономерности сохраняются даже при учёте более точных данных. Это говорит о том, что процессы формирования и эволюции планет подчиняются устойчивым физическим механизмам, а не являются случайными.

Credit: William Schap et al.

При этом важно понимать ограничения. Принадлежность звезды к Стрельцу нельзя установить абсолютно точно — это всегда вопрос вероятности. Кроме того, транзитный метод по своей природе «видит» только часть планетных систем, и выборка остаётся неполной. Тем не менее, совмещение разных источников данных существенно снижает неопределённости и делает выводы более надёжными.

С точки зрения развития науки это исследование отражает более широкий сдвиг парадигмы - экзопланетология постепенно выходит за пределы изучения отдельных систем и начинает работать с крупномасштабными структурами — звёздными потоками, поглощенными галактиками и динамикой Млечного Пути в целом. Возникает возможность задавать новые вопросы: отличаются ли планеты, сформированные в других галактиках от тех, которые сформировались во Млечном Пути, и можно ли по их свойствам восстановить историю галактических столкновений.

Именно это делает направление особенно интересным. Мы начинаем видеть планеты не просто как спутники отдельных звёзд, а как часть более сложной космической экосистемы, где переплетаются процессы формирования звёзд, динамика галактик и эволюция вещества. И хотя пока речь идёт лишь о кандидатах и вероятностях, сама возможность искать планеты, пришедшие к нам из другой галактики, задаёт новый масштаб для всей области.

Домашнее чтение:

📖 - DOI 10.3847/1538-3881/ae4345

✊

-----

🚀 Командор Келлан — запись из бортового журнала

Мы вошли в поток Стрельца на третьем витке. Если бы я не знал, что искать — прошёл бы мимо.

Здесь нет границ. Нет «галактики» как объекта. Только звёзды… рассыпанные по небу, как если бы кто-то когда-то разорвал целый мир и оставил его плыть сквозь наш.

Навигация постоянно сбивается. Системы, которые выглядят как обычные звёзды Млечного Пути, вдруг оказываются чужаками — с другой историей, с другим прошлым. Мы определяем их не по виду. Только по движениям. По химии. По тому, как они ведут себя в этом потоке.

И вот что странно.

У некоторых из них есть планеты.

Мы не видим их напрямую. Только тени — едва заметные провалы в свете звезды. Ритм. Повторение. Как будто сама система подаёт сигнал: я здесь, я вращаюсь, я существую.

Эти планеты… возможно, родились не здесь. Не в Млечном Пути.

Они пришли вместе со своей галактикой, когда та столкнулась с нашей. Пережили разрушение. Потерю центра. Гравитационный разрыв.

И всё равно остались на орбитах.

Я смотрю на эти данные — на кривые блеска, на параметры орбит — и понимаю: мы наблюдаем не просто планетные системы.

Мы наблюдаем выжившие системы.

Галактика Стрелец уже почти исчезла. Её звёзды растворяются в нашем диске. Но её планеты… всё ещё кружат вокруг своих звёзд, не зная, что их галактики больше нет.

Иногда мне кажется, что это самое точное определение космоса. Не столкновения. Не разрушения. А способность структуры сохраняться внутри хаоса.

И если эти миры действительно пришли к нам из другой галактики… значит, однажды мы сможем сказать: мы не просто изучаем Вселенную.

Мы встречаемся с её мигрантами.

🚀

[JWST]: Рассматривая квазары в гравитационных линзах

noreply@blogger.com (DrMichael) — Tue, 21 Apr 2026 08:40:00 +0000

Космология тёмной материи давно упирается в один фундаментальный вопрос: существует ли предел того, насколько маленькими могут быть структуры из тёмной материи. Модель Cold Dark Matter (CDM)* предсказывает огромное количество гало малой массы, но напрямую наблюдать их сложно — многие из них не содержат звёзд и остаются «невидимыми». В новой работе авторы обходят эту проблему, используя сильные гравитационные линзы для квазаров — метод, который чувствителен к массе, а не к свету.

Гравилинза - пока один из самых мощных инструментов изучения Вселенной.

Исследование основано на выборке из 28 квазаров. Авторы строят параметрическую модель распределения гало тёмной материи, включая как субгало внутри галактик, так и объекты вдоль линии зрения. Ключевой параметр — нижний порог массы гало. При этом учитываются физические эффекты вроде приливного разрушения, из-за которого даже при наличии порога остаются «остаточные» структуры. Для оценки параметров используется байесовский подход с разными априорными предположениями, включая semi-analytic модели и результаты N-body симуляций.

Масс-функция субгало во время накопления материала

Главный результат — ограничение на минимальную массу гало: она должна быть ниже примерно 10^{8.2–8.3} масс Солнца. Это сопоставимо или даже сильнее ограничений, полученных по спутникам Млечного Пути, но важно, что здесь метод не зависит от наличия звёзд. Иначе говоря, гравилинза позволяет «увидеть» полностью тёмные структуры, что делает результат особенно ценным.

В целом выводы согласуются с предсказаниями CDM*: никакого явного «обрезания» функции масс на наблюдаемых масштабах не обнаружено. Однако остаётся важная неопределённость — нормализация функции субгало, которая пока ограничена слабо. Это означает, что текущие данные уже дают сильные ограничения, но ещё не раскрывают полную картину распределения тёмной материи на малых масштабах.

Авторы подчёркивают, что ситуация может быстро измениться с ростом выборки. Будущие обзоры, такие как Rubin, Euclid и Roman, могут увеличить число известных линз до сотен. В таком случае ограничения на минимальную массу гало станут на порядок точнее, а сама функция распределения — измеримой напрямую. Это превращает гравитационные линзы в один из ключевых инструментов проверки фундаментальных свойств тёмной материи.

Домашнее чтение:

📖 - https://doi.org/10.48550/arXiv.2604.05237

------

* - Учим матчасть. Что такое CDM?

CDM (Cold Dark Matter) — это модель тёмной материи, в которой предполагается, что частицы тёмной материи:

холодные — имеют очень малые тепловые скорости (движутся медленно по космологическим меркам)
не взаимодействуют с электромагнитным излучением (не излучают и не поглощают свет)
взаимодействуют гравитационно — формируют структуры во Вселенной

Почему “cold” важно:

Если частицы медленные, они могут «собираться» в очень маленькие структуры → модель предсказывает образование множества гало малой массы.

Контраст с альтернативами:

WDM (Warm Dark Matter) — частицы быстрее → сглаживают мелкие структуры
HDM (Hot Dark Matter) — очень быстрые → подавляют образование малых гало

В контексте статьи:

Проверяется ключевое предсказание CDM — наличие большого количества маленьких тёмных гало. Ограничение на минимальную массу (~10⁸ M☉) показывает, что данные не противоречат CDM и не требуют «сглаживания» структуры, как в WDM.

[JWST] Где проходит граница между звездой и планетой? Спросите JWST

noreply@blogger.com (DrMichael) — Mon, 20 Apr 2026 07:16:00 +0000

На этой художественной иллюстрации показан субзвёздный объект 29 Cygni b. Он примерно в 15 раз массивнее Юпитера и обращается на большом расстоянии от своей звезды. Он находится на границе между звездой и планетой.

Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Universe Today, 15 апреля 2026 года

Некоторые из наиболее важных с научной точки зрения астрономических объектов — это те, которые размывают границы определений. Такие объекты существуют в «серых зонах» между конкурирующими классификациями. Они побуждают астрономов к более глубокому и всестороннему пониманию природы.

Одна из таких важных границ разделяет планеты и звёзды.

Очевидно, что планеты с твёрдой поверхностью в нашей Солнечной системе — это планеты. И очевидно, что газовые и ледяные гиганты — тоже планеты.

Но границу между массивным газовым гигантом и звездой определить сложнее.

Коричневые карлики находятся в этой серой зоне и иногда называются «несостоявшимися звёздами», поскольку они способны к термоядерному синтезу дейтерия, но не водорода. Дело не в составе: Юпитер в основном состоит из водорода и гелия, как и звёзды, и как коричневые карлики. Скорее, граница может определяться не составом, а способом формирования объектов — тем, как образуются планеты и как формируются более массивные объекты, такие как звёзды.

Планеты формируются в протопланетных дисках вокруг молодых звёзд.

В общих чертах, это процесс «снизу вверх», через аккрецию: пылевые частицы слипаются в камни,

камни — в более крупные обломки, обломки — в планетезимали, а те — в планеты. Некоторые из них захватывают большое количество газа и превращаются в газовые или ледяные гиганты. Деталей в этом процессе гораздо больше, и остаётся множество нерешённых вопросов, но такова общая схема.

Звёзды формируются иначе.

Они возникают в массивных газовых облаках, которые распадаются на более плотные фрагменты, накапливающие всё больше газа. В итоге масса и плотность достигают уровня, при котором запускается термоядерный синтез, и рождается звезда главной последовательности.

Этот процесс коллапса и фрагментации может происходить и в протопланетных дисках, что может объяснять некоторые массивные экзопланеты, обнаруженные на больших расстояниях от своих звёзд.

Таким образом, граница между двумя процессами и двумя типами объектов остаётся неясной, и в неё попадают коричневые карлики и предел горения дейтерия.

Теперь новое исследование с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба позволило напрямую получить изображение объекта, находящегося на этой границе.

Он называется 29 Cygni b.

Его масса составляет около 15 масс Юпитера, и он обращается вокруг звезды главной последовательности спектрального класса A на расстоянии примерно 2,4 миллиарда километров.

Его масса указывает на звёздную природу, но JWST также обнаружил в его атмосфере тяжёлые элементы, такие как углерод и кислород, что говорит о формировании по планетному сценарию в протопланетном диске.

JWST получил прямое изображение 29 Cygni b с помощью коронографа и обнаружил в его атмосфере угарный газ (CO) и углекислый газ (CO₂).

Image Credit: NASA, ESA, CSA, William Balmer (JHU, STScI), Laurent Pueyo (STScI); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)

Исследование под названием «Прямые изображения поглощения CO₂ в атмосфере сверх-Юпитера: повышенная металличность как признак формирования в диске» опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Ведущий автор — Уильям Балмер из Университета Джонса Хопкинса и Института космического телескопа.

Ключевым понятием в работе является предел горения дейтерия.

Коричневые карлики — это субзвёздные объекты, занимающие промежуточное положение между планетами и звёздами. Они не способны к синтезу водорода, но могут сжигать дейтерий — изотоп водорода. Поэтому этот предел используется как ориентир, хотя он довольно условен, поскольку не объясняет происхождение объекта.

«Этот объект имеет неопределённую массу, которая находится на границе горения дейтерия», — пишут авторы.

Этот предел составляет примерно 15 ± 5 масс Юпитера, и 29 Cygni b находится как раз в этом диапазоне. Это делает его особенно важным для понимания различий между звёздами и планетами.

«В компьютерных моделях очень легко добиться того, что фрагментация в диске приводит к гораздо более массивным объектам, чем 29 Cygni b. Это минимальная масса, которую можно получить таким образом. Но в то же время это почти максимальная масса, которую можно получить через аккрецию», — отметил Балмер.

JWST также обнаружил в атмосфере объекта углерод и кислород в виде CO и CO₂. Кроме того, 29 Cygni b более богат тяжёлыми элементами, чем его звезда. С учётом его массы, общее количество тяжёлых элементов эквивалентно примерно 150 массам Земли. Высокая металличность указывает на то, что объект сформировался через аккрецию в протопланетном диске, где он мог накапливать тяжёлые элементы, а не через коллапс, как звезда.

Если бы он формировался как звезда, его химический состав должен был бы совпадать со звездой.

Есть и дополнительные свидетельства планетного сценария формирования. С помощью системы CHARA (Центра высокоточной угловой астрономии) учёные измерили орбиту 29 Cygni b и обнаружили, что она согласована с вращением звезды — как это наблюдается у планет Солнечной системы.

«Мы уточнили орбиту планеты и определили ориентацию звезды относительно этой орбиты», — сказал соавтор Эш Мессье. «Мы показали, что наклон орбиты планеты хорошо согласован с осью вращения звезды».

«В совокупности эти данные убедительно указывают на то, что 29 Cygni b сформировался в протопланетном диске путём быстрой аккреции вещества, богатого тяжёлыми элементами, а не через фрагментацию газа», — сказал Балмер. «Иными словами, он сформировался как планета, а не как звезда».

Это исследование ставит под сомнение представление о том, что граница между планетой и звездой определяется массой или способностью к горению дейтерия. Вместо этого предлагается ориентироваться на механизм формирования.

Таким образом, 29 Cygni b — это не «несостоявшаяся звезда», а просто очень массивная планета. Это также означает, что массивные газовые гиганты могут формироваться в протопланетных дисках вокруг горячих и ярких звёзд класса A.

Балмер и его коллеги не ограничиваются этим объектом. Они планируют наблюдать ещё три похожих объекта и сравнивать их химический состав в зависимости от массы.

Их металличность может дать дополнительные ответы о деталях формирования таких объектов.

«Эти данные могут быть использованы для пересмотра наших представлений о механизмах и временных масштабах формирования гигантских планет», — заключают авторы.

[ESO] PoET ESPRESSO больше, чем PoET!

noreply@blogger.com (DrMichael) — Fri, 17 Apr 2026 07:38:00 +0000

ESO, 9 апреля 2026 года

Солнечный телескоп Paranal solar ESPRESSO Telescope (PoET), установленный на обсерватории Параналь Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, выполнил свои первые наблюдения. Телескоп будет работать совместно с инструментом ESPRESSO для детального изучения Солнца. Его называют «солнечным телескопом для охотников за планетами»: PoET призван понять, как вариации света звёзд, подобных Солнцу, могут скрывать присутствие обращающихся вокруг них планет, и тем самым помочь в поиске миров за пределами Солнечной системы.

«Одной из главных проблем при обнаружении других “Земель” вокруг других “Солнц” является астрофизический “шум”, исходящий от самих звёзд», — объясняет Нуно Сантуш, руководитель проекта PoET из Института астрофизики и космических наук (IA) и факультета наук Университета Порту (Португалия). «Наблюдения PoET могут стать ключом к обнаружению и характеристике экзопланет, которые сейчас могут быть скрыты этим шумом».

Экзопланеты — миры за пределами Солнечной системы — в основном обнаруживаются и изучаются по свету их родительских звёзд, например, по небольшим изменениям в их спектре (то есть разложенном по длинам волн свете). Однако активность звезды может создавать сигналы, которые заглушают или даже имитируют сигналы от планеты. Подобно тому как солнечные пятна изменяют солнечный свет, активные области на поверхности других звёзд искажают их спектры, создавая измеримый «шум» для современных инструментов поиска экзопланет. Удалить этот шум из спектров далёких звёзд сложно, потому что мы до конца не понимаем, как именно звёздная активность влияет на наблюдаемый свет. Решение — изучать ближайшую к нам звезду: Солнце.

Конструкция PoET позволяет использовать Солнце как эталон для понимания спектров далёких звёзд. Он оснащён телескопом с зеркалом диаметром 60 сантиметров, который собирает свет от конкретных областей Солнца — например, отдельных солнечных пятен — и исследует признаки звёздной активности. Также в составе PoET есть меньший телескоп, собирающий свет со всей видимой поверхности Солнца (солнечного диска).

«Мы сможем анализировать очень конкретные области Солнца с очень высоким разрешением — так, как это никогда не делалось ранее», — говорит Александр Кабрал, со-руководитель проекта PoET и исследователь IA и факультета наук Университета Лиссабона. Одновременные наблюдения всего солнечного диска и отдельных структур позволят астрономам точно определить, как звёздная активность изменяет спектр Солнца. Эти данные затем можно использовать как эталон для точного удаления «шума» из спектров далёких звёзд, которые могут иметь экзопланеты.

Чтобы корректно сравнивать Солнце с удалёнными звёздами солнечного типа, команде требовался высокоточный инструмент для экзопланетных исследований. «ESPRESSO — лучший инструмент в этой области, поэтому выбор был очевиден», — говорит Сантуш. ESPRESSO — это высокоточный спектрограф с высоким разрешением, способный фиксировать мельчайшие изменения в спектрах звёзд, что позволяет обнаруживать и изучать планеты, обращающиеся вокруг них. Обычно он работает ночью на Очень большом телескопе ESO (VLT), наблюдая далёкие звёзды, но теперь днём будет использоваться вместе с PoET для анализа солнечного спектра.

«Это большое преимущество — использовать ESPRESSO таким образом. Переключаясь с VLT ночью на PoET днём, мы максимально эффективно используем инструмент для поиска и изучения экзопланет», — говорит Ален Сметт, астроном ESO и координатор проекта PoET. «Благодаря исключительным условиям обсерватории Параналь число дней, пригодных для наблюдений Солнца, ожидается сопоставимым с количеством ночей, пригодных для астрономических наблюдений».

PoET успешно завершил тестовые наблюдения (так называемый «первый свет») в начале апреля на обсерватории Параналь в пустыне Атакама. Первые результаты показывают, что система работает в соответствии с требованиями и способна получать спектры как всего солнечного диска, так и его отдельных областей. В ближайшие недели команда займётся тестированием и оптимизацией системы, после чего начнутся полноценные научные наблюдения.

PoET был спроектирован и разработан в Португалии при поддержке Европейского исследовательского совета. В установке и тестировании телескопа участвовала команда из 12 португальских исследователей. Некоторые компоненты, включая основной телескоп, были изготовлены в Италии, а купол телескопа — чилийской компанией.

В настоящее время проект управляется удалённо из Центра астрофизики Университета Порту. Данные PoET, проанализированные с помощью ESPRESSO, будут доступны другим учёным через научный архив ESO.

Солнечный телескоп Paranal solar ESPRESSO Telescope (PoET) показан здесь направленным на Солнце. Основной телескоп оснащён зеркалом диаметром 60 см, которое собирает свет с небольших участков солнечного диска и передаёт его по оптоволокну в спектрограф ESPRESSO ESO, расположенный в соседнем здании. Там свет Солнца с высокой точностью разлагается на составляющие его цвета.

Серый блок над основным тубусом содержит меньший телескоп с объективом диаметром 6 см. Этот телескоп собирает свет со всего солнечного диска и также направляет его в ESPRESSO. Третий, ещё более компактный телескоп с объективом 5 см, расположенный в том же блоке, используется для получения изображений солнечного диска. Внутри блока также находится прибор для измерения турбулентности земной атмосферы.

Экзопланеты. Часть 1

noreply@blogger.com (DrMichael) — Thu, 16 Apr 2026 13:03:00 +0000

Youtube | Дзен | ВКонтакте | Рутьюб

Экспедиция «База-32» не планировала снимать это для архива.

Ролики появились между делом — в промежутках между расчётами, манёврами и скучными отчётами. Когда кто-то из команды просто включал запись… и поворачивал камеру к горизонту.

Некоторые из них никогда не увидят звёздного неба. Некоторые — уже покинули свои системы. А на других свет падает так, будто физика здесь работает иначе. Или творится вообще черт знает что :/

Мы не знаем, есть ли у них будущее. Но теперь у них есть прошлое — зафиксированное нами. Это не научный отчёт - просто взгляд человека на мир из скафандра.

[JWST] Протопланетный диск Oph 163131 во всех деталях

noreply@blogger.com (DrMichael) — Thu, 16 Apr 2026 10:29:00 +0000

Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, ESA/Hubble, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Villenave

[Описание изображения: Крупный план протопланетного диска Oph 163131. Отдельные области подписаны: «Рассеянная пыль» — сверху и снизу, «Тёмная полоса» — по центру, а также «Внутренний диск», «Внешний диск» и «Разрыв» — в средней части. Вокруг диска заметно красноватое свечение, обозначенное как «Расширенное диффузное излучение». В правом нижнем углу расположена шкала с подписью «100 а.е.», её длина составляет примерно четверть ширины диска.]

esawebb.org, 3 апреля 2026 года

Этот светящийся диск называется Oph 163131, и он является одним из двух протопланетных дисков, представленных в рубрике ESA/Webb «Изображение месяца». Также он известен под каталоговым обозначением 2MASS J16313124-2426281 и находится на расстоянии около 480 световых лет в нашей галактике, в созвездии Змееносца. Его относительная близость, ориентация "почти с ребра" (наклон около 85 градусов, где 90 — строго «с ребра») и внушительный размер — около 66 миллиардов километров в поперечнике (в несколько раз шире нашей Солнечной системы) — делают его отличной целью для изучения подобных дисков формирования планет.

В центре Oph 163131 находится молодая звезда, всё ещё окружённая плотным диском газа и пыли. Со временем мощное излучение звезды рассеет этот материал, но до этого у пыли есть шанс начать слипаться — сначала в мелкие комки, затем в планетезимали и, в конечном итоге, в планеты. Именно поэтому такие структуры называют протопланетными дисками. Появятся ли планеты и какими они будут, зависит от того, как внутри диска перемещаются частицы пыли разного размера. Вид «с ребра», как в данном случае, позволяет увидеть, оседает ли пыль в плотный слой крупных частиц в центральной плоскости диска. Такой слой критически важен для дальнейшего роста частиц и формирования планет — и чем он толще, тем лучше.

Это изображение Oph 163131 объединяет данные ближнего и среднего инфракрасного диапазона, полученные инструментами NIRCam и MIRI телескопа Webb, с видимым светом, зафиксированным космическим телескопом Hubble (NASA/ESA), а также радионаблюдениями комплекса ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Если Hubble и Webb фиксируют мельчайшие пылевые частицы размером в микрометры, то ALMA «видит» более крупные зёрна — порядка миллиметра — сконцентрированные в центральной плоскости диска. В сочетании с ориентацией это даёт особенно чёткое представление о структуре Oph 163131. Аннотации на изображении указывают различные элементы диска.

✊

-----

Изображение настолько четкое, настолько хорошо структурированное, что, кажется, было смоделировано ИИ. Ан нет, тут композит из нескольких разных диапазонов, как указано выше.

Офиухий 163131 - просто настоящий красавец!

ФОТО ДНЯ. NGC 3310: спиральная галактика со вспышкой*

noreply@blogger.com (DrMichael) — Wed, 15 Apr 2026 09:25:00 +0000

Credit: AAO ITSO Office, Gemini Observatory/AURA и T. A. Rector (Университет Аляски, Анкоридж)

APOD, 5 апреля 2026 года

Праздник в спиральной галактике NGC 3310 всё ещё продолжается. Примерно 100 миллионов лет назад она, вероятно, столкнулась с меньшей галактикой, что привело к мощной вспышке звездообразования. Изменения гравитационного поля во время столкновения породили волны плотности, которые сжали существующие облака газа и запустили этот «звёздный фейерверк».

На представленном изображении, полученном телескопом Gemini North, галактика показана с высокой детализацией: розовым цветом выделен газ, а белым и синим — звёзды. Некоторые звёздные скопления здесь очень молоды, что указывает на то, что галактики со вспышками звездообразования могут оставаться в таком активном состоянии довольно долго.

NGC 3310 размером около 50 000 световых лет находится на расстоянии примерно 50 миллионов световых лет от нас и доступна для наблюдения в небольшой телескоп в направлении созвездия Большой Медведицы.

Обнаружена Andromeda XXXVI — ультразлобный карлик

noreply@blogger.com (DrMichael) — Tue, 14 Apr 2026 07:43:00 +0000

Композитное изображение OSIRIS+ галактики Andromeda XXXVI с полем зрения 7.8 × 7.8 угловых минут. На вставке показано увеличенное изображение в негативе. Перенаселённость звёзд чётко видна между двумя яркими звёздами переднего плана. Север сверху, восток слева.

Credit: arXiv (2026), DOI: 10.48550/arxiv.2603.28492

Tomasz Nowakowski, Phys.org, 7 апреля 2026 года

Анализируя данные обзора Pan-Andromeda Archaeological Survey (PandAS), европейские астрономы обнаружили новый спутник галактики Андромеды. Объект, получивший обозначение Andromeda XXXVI, оказался ультраслабой карликовой галактикой. Результаты опубликованы 30 марта на сервере препринтов arXiv.

Малые и тусклые спутники соседки Млечного Пути

Так называемые ультраслабые карликовые галактики (UFD) — это наименее яркие, наиболее доминируемые тёмной материей и наименее химически развитые галактики из известных. Поэтому астрономы рассматривают их как «ископаемые» ранней Вселенной.

Команда астрономов под руководством Джоанны Д. Саковской из Института астрофизики Андалусии (Испания) сообщает об открытии новой UFD. Andromeda XXXVI была впервые замечена и классифицирована как кандидат в UFD любителем-астрономом Джузеппе Донатьелло при систематическом визуальном просмотре открытых изображений обзора PAndAS. Позже исследователи провели глубокие наблюдения с обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, подтвердив природу объекта как ультраслабой карликовой галактики.

Астрономы идентифицировали Andromeda XXXVI как компактный объект вблизи галактики Туманность Андромеды (Messier 31, M31). Им удалось разрешить достаточное количество звёзд, чтобы построить диаграмму «спектр-светимость» и определить её структурные и световые характеристики.

Свойства Andromeda XXXVI

Согласно исследованию, Andromeda XXXVI находится на расстоянии около 2.53 миллиона световых лет от Земли и примерно 388 000 световых лет от галактики Андромеды. Поскольку вириальный радиус Андромеды составляет около 850 000 световых лет, это указывает на то, что новый объект, скорее всего, является её спутником.

Наблюдения показали, что абсолютная звёздная величина галактики −6.0, радиус полусветимости: ≈208 световых лет, эллиптичность: ≈0.015, что делает её одной из самых тусклых и, возможно, второй по компактности ультраслабой галактикой-спутником Андромеды. Металличность оценена на уровне −2.5, а возраст — около 12.5 миллиардов лет.

Многие такие галактики ещё не обнаружены

Считается, что у Андромеды может быть около 100 карликовых спутников, но на данный момент известно лишь примерно половина из них. Поэтому открытие Andromeda XXXVI может стать важным шагом к выявлению полной популяции очень слабых спутников этой галактики.

Кроме того, исследование подчёркивает важность визуального анализа:

«Открытие Andromeda XXXVI показывает, что визуальный просмотр остаётся важным дополнением к автоматическим и методам машинного обучения… их сочетание необходимо для полного понимания структуры системы Андромеды», — заключают авторы.

Домашнее чтение:

📖 - https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2603.28492

✊

----

Реплика д-ра Макса

~ 400 световых лет, ультракомпактная, полностью подчинена Темной Материей... настоящий ультразлобный карлик из свиты Примадонны - Туманности Андромеды.

Ну конечно… ещё одна почти невидимая галактика. И именно такие объекты оказываются самыми важными.

Andromeda XXXVI — это не просто тусклая точка. Это, по сути, капсула времени из ранней Вселенной.

Металличность −2.5… То есть она почти не видела звёздных поколений. Практически первозданная материя.

12.5 миллиардов лет… Эта штука постарше Солнечной системы будет... почти в три раза.

И самое интересное — мы видим лишь половину спутников Андромеды. Остальные просто теряются во тьме. Несомненно, их ищут, но возможности профи ограничены.

И потому забавно, что её нашёл любитель. Иногда человеческий глаз всё ещё лучше алгоритма.

Такие галактики — это не «мелочь». Это фундамент. Кирпичи, из которых собирались большие структуры.

Чем больше мы их находим, тем хуже становится для простых моделей формирования галактик.

И да…

Вселенная явно прячет ещё десятки таких объектов прямо у нас под носом.

🍵

Mrk 501: Обнаружена первая тесная пара сверхмассивных чёрных дыр

noreply@blogger.com (DrMichael) — Mon, 13 Apr 2026 05:29:00 +0000

Художественная иллюстрация показывает центр галактики Маркарян 501, из которого исходят два мощных джета. Радионаблюдения представлены в виде контуров на фоне.

Credit: Emma Kun / HUN-REN Konkoly Observatory / при поддержке ИИ

Nina Brinkmann, Max Planck Society, phys.org, 7 апреля 2026 года

Сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик — одна из самых активно изучаемых областей современной астрономии. Чтобы набрать свои колоссальные массы, они должны сливаться друг с другом. Группа исследователей под руководством Сильке Бритцен из Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR, Бонн) нашла прямые доказательства существования двух сверхмассивных чёрных дыр в галактике Маркарян 501, которые вращаются очень близко друг к другу. Возможно, это первый случай, когда обнаружена пара, находящаяся на пороге слияния. Это даёт уникальную возможность лучше понять ключевой процесс эволюции галактик.

Результаты подтверждают, что в центре почти каждой крупной галактики находится сверхмассивная чёрная дыра с массой в миллионы или даже миллиарды масс Солнца. Однако до сих пор не ясно, как они достигают таких величин. Одного лишь аккреционного накопления газа недостаточно — этот процесс занял бы слишком много времени. Вероятно, существенную роль играют слияния чёрных дыр. Поскольку столкновения галактик — обычное явление во Вселенной, вполне логично, что их центральные чёрные дыры также со временем сближаются, вращаются друг вокруг друга и в итоге сливаются.

Следы в джетах

Тем не менее, теоретические модели пока плохо описывают финальную стадию этого процесса. Более того, несмотря на частоту галактических столкновений, надёжно обнаружить тесную пару сверхмассивных чёрных дыр до сих пор не удавалось. Новое исследование галактики Маркарян 501 (Mrk 501) в созвездии Геркулеса изменило ситуацию. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Чёрная дыра в центре Mrk 501 выбрасывает мощный джет частиц, движущихся почти со скоростью света. Исследователи проанализировали высокоточные радионаблюдения, охватывающие различные частоты и собранные за ~23 года. Данные показали не один, а два джета. Это первое прямое свидетельство подобной системы в центре галактики и явный признак наличия второй сверхмассивной чёрной дыры.

«Мы так долго её искали, и оказалось неожиданным, что мы не только увидели второй джет, но и смогли проследить его движение», — отмечает Бритцен.

Танец чёрных дыр

Первый джет направлен почти точно на Землю, поэтому он давно известен и выглядит очень ярким. Второй ориентирован иначе, из-за чего его сложнее обнаружить. За несколько недель наблюдений астрономы зафиксировали заметные изменения: второй джет появляется позади более массивной чёрной дыры и движется вокруг неё против часовой стрелки. Этот процесс повторяется.

«Анализ данных напоминал путешествие на корабле — вся система джетов находится в движении. Это можно объяснить наличием двух чёрных дыр: их орбитальная плоскость колеблется», — объясняет Бритцен.

В один из дней наблюдений (июнь 2022 года) излучение достигло Земли по искривлённому пути и выглядело как кольцо — так называемое кольцо Эйнштейна. Наиболее вероятное объяснение — идеальное выравнивание системы относительно наблюдателя, при котором гравитационное линзирование передней чёрной дырой сформировало изображение джета, расположенного позади.

Анализ временной эволюции и периодичности яркости позволил установить, что чёрные дыры совершают оборот друг вокруг друга примерно за 121 день. Расстояние между ними составляет всего 250–540 астрономических единиц — крайне мало для объектов с массами от 100 миллионов до миллиарда солнечных. В зависимости от точных параметров, они могут сблизиться и слиться всего за ~100 лет.

Отсчёт до финала

Из-за огромного расстояния до Mrk 501 даже самые мощные телескопы не могут напрямую различить две чёрные дыры. Даже Телескоп горизонта событий (EHT) не обладает достаточным разрешением. Однако их сближение можно будет зафиксировать косвенно: система должна излучать гравитационные волны очень низкой частоты, доступные для регистрации с помощью пульсарных тайминговых массивов (PTA).

Бинарные системы сверхмассивных чёрных дыр уже рассматриваются как основное объяснение фона гравитационных волн, обнаруженного в 2023 году. Теперь Mrk 501 становится ключевым кандидатом, позволяющим связать этот фон с конкретной системой.

«Если гравитационные волны будут обнаружены, мы, возможно, увидим, как их частота растёт по мере сближения чёрных дыр — это даст редкую возможность наблюдать слияние сверхмассивных чёрных дыр в реальном времени», — отмечает соавтор Эктор Оливарес.

Домашнее чтение:

📖 - https://dx.doi.org/10.1093/mnras/stag291

✊

----

Реплика д-ра Макса:

Вот это уже по-настоящему вкусная находка. Не просто очередная чёрная дыра с джетом, а живая бинарная система почти на финальной орбите. Фактически мы смотрим на репетицию слияния сверхмассивных гигантов — и не в моделях, а в реальных данных.

Особенно красиво, что сигнал «выдал себя» через геометрию джетов. Второй джет — это не просто дополнительная структура, это динамический маркер орбитального движения. Когда система начинает «качать» плоскость, ты понимаешь: там не один объект, там танец.

И да, 121 день для таких масс — это уже плотный контакт. По космическим меркам они почти соприкасаются. Если оценка верна, мы буквально вблизи финального акта — десятки, максимум сотня лет до слияния.

Самое интересное впереди: если PTA поймают гравитационные волны именно от этой системы, это будет первая привязка «конкретный источник ↔ фон гравитационных волн». Тогда вся картина сборки галактик через слияния станет куда более осязаемой.

В общем, редкий случай, когда теория, наблюдения и немного удачи сошлись в одной точке. И теперь остаётся только смотреть, как Вселенная доведёт эту систему до конца.

🍺

Гиппарх? Птолемей?

noreply@blogger.com (DrMichael) — Fri, 10 Apr 2026 06:45:00 +0000

Иногда новые открытия происходят не на переднем крае космоса, а в глубине старых текстов. Недавняя работа астрономов предлагает взглянуть на один из самых известных каталогов звёзд — «Альмагест» Птолемея — с неожиданной стороны. Используя современные данные миссии Gaia и точные измерения собственных движений звёзд, исследователи попытались ответить на старый вопрос: действительно ли Птолемей наблюдал небо сам, или опирался на более ранние источники?

Идея метода проста и элегантна. Поскольку звёзды со временем медленно смещаются по небу, можно «прокрутить назад» их современные координаты и найти момент в прошлом, когда они лучше всего совпадают с положениями из древнего каталога. Если такой момент ближе к эпохе Птолемея — значит, он наблюдал сам. Если раньше — возможно, данные имеют более древнее происхождение.

Результат оказался интригующим. Наилучшее совпадение достигается не во II веке нашей эры, когда жил Птолемей, а примерно на несколько столетий раньше — в эпоху Гиппарха, одного из крупнейших астрономов античности. Это согласуется с историческими предположениями о том, что Птолемей мог использовать более ранние наблюдения, но впервые даёт количественный аргумент в пользу этой идеи.

Дополнительный штрих добавляет анализ самих координат. Авторы показали, что дробные части значений в каталоге выглядят как результат прямых измерений, а не пересчёта и округления. Это ещё один косвенный сигнал в пользу того, что данные могли быть получены из более раннего источника, а не вычислены заново.

Однако при всей привлекательности результата важно понимать его ограничения. Точность метода составляет порядка сотен лет, что сопоставимо с разницей между эпохами Гиппарха и Птолемея. Это означает, что вывод не является «жёстким» — он скорее указывает направление, чем ставит окончательную точку.

Кроме того, результат чувствителен к отдельным звёздам с большим собственным движением, а также к систематическим ошибкам самого каталога. Древние наблюдения не были равномерными по качеству, и такие эффекты могут смещать итоговую оценку эпохи. Статистические оценки в работе также не являются строгими вероятностями, а скорее демонстрируют устойчивость полученного результата.

Поэтому наиболее аккуратная интерпретация звучит так: «Альмагест» с высокой вероятностью содержит более древний астрономический материал, чем считалось ранее, но это не обязательно означает, что он целиком принадлежит Гиппарху. Более реалистично представить его как результат передачи и переработки знаний — смесь наблюдений разных эпох, объединённых и систематизированных Птолемеем.

Тем не менее, сама возможность проводить такие исследования сегодня выглядит почти символично. Благодаря данным Gaia мы можем не только изучать структуру Галактики, но и проверять, как работали астрономы две тысячи лет назад. И в этом смысле работа открывает не только новые факты о прошлом, но и новый способ читать историю науки — через движение звёзд.

Домашнее чтение:

📖 - https://doi.org/10.48550/arXiv.2604.02521

[JWST]: SLICE - нарезка гравитационных линз Большого Космоса

noreply@blogger.com (DrMichael) — Thu, 09 Apr 2026 08:33:00 +0000

Credit: Cerny et al.

Статья посвящена первым результатам программы SLICE (Strong Lensing and Cluster Evolution), выполняемой с помощью космического телескопа JWST. Учёные изучают скопления галактик — самые массивные гравитационно связанные структуры во Вселенной, чтобы понять, как распределяется масса (включая тёмную материю) и как эволюционируют такие системы со временем.

В работе проанализированы 14 скоплений галактик на расстояниях от z ≈ 0.25 до 1.06. Используя эффект сильных гравитационных линз, исследователи построили детальные карты распределения массы в центральных областях этих скоплений. Такой метод позволяет «видеть» не только обычное вещество, но и тёмную материю, поскольку именно она определяет гравитационное поле.

Главное преимущество JWST — высокая чувствительность и разрешение в инфракрасном диапазоне. Благодаря этому удалось:

обнаружить новые линзы, включая очень тусклые и пылевые объекты
выявить тонкие структуры внутри уже известных линзированных изображений
существенно улучшить точность моделей распределения массы

В некоторых скоплениях найдено до 19 новых линз, что значительно усиливает ограничения на модели и делает реконструкцию массы более точной.

Credit: Cerny et al.

Да вы ж посмотрите, какая тут великолепнейшая арка в скоплении RCS2 032727−132623! Изображение галактики растянуто по внешней границе гравитационной линзы, обводя ее контур так, что невозможно усомниться - здесь явно работает какая-то скрытая масса!

И таких артефактов в статье полным-полно, любо-дорого посмотреть!

В статье рассматривается несколько массивных гравитационных линз — в первую очередь скопления из обзора SPT (South Pole Telescope). Их общая роль (с которой они справляются на все 100!) — продавливать измерения нашей Вселенной своей чудовищной массой так, чтобы в виде эдаких космических телескопов усиливать и искажать свет далёких галактик фона.

При этом каждое скопление имеет свои замечательные характерные особенности.

Credit: Cerny et al.

Скопления SPT-CL J0516−5755 (SPT0516) и SPT-CL J2011−5228 (SPT2011) - такие разные и такие похожие...

SPT-CL J0516−5755 (SPT0516)

Это одно из наиболее подробно разобранных скоплений. Оно находится на красном смещении z ≈ 0.97 и содержит очень большое число линзируемых источников — 10 галактик, дающих в сумме 25 кратных изображений.

Скопление показывает вытянутое распределение массы, формируя особую, уникальную конфигурацию (три изображения почти для каждого источника!). У него высокая масса: ~5×10¹⁴ M☉и богатое население галактик (≈247 членов), сконцентрированных внутри объема в 500 кпк. В наличии также сильно запылённые, «красные» галактики, которые невидимы в оптике (HST), но обладают высокой яркостью в ИК-диапазоне, который с удовольствием "кушает" JWST.

Это скопление выделяется именно геометрией своей линзы и экзотической морфологией источников.

SPT-CL J2011−5228 (SPT2011)

Более компактная система с меньшим числом источников (3 галактики, 12 изображений), но с гораздо более сложной внутренней структурой линзируемых объектов.

Особенности:

выраженная субструктура в линзируемой галактике — отдельные узлы (clumps), которые можно проследить в нескольких изображениях;
наличие радиальной дуги — редкий и ценный диагностический признак распределения массы;
JWST показывает, что некоторые изображения — это на самом деле сливающиеся компоненты, пересекающие критическую кривую;
более массивное скопление: до ~7.7×10¹⁴ M☉ внутри 500 кпк .

Это скопление интересно именно детализацией: оно позволяет буквально «разрешить» внутреннюю структуру далёких галактик.

Если SPT0516 — регулярная, «чистая» конфигурация с тройными изображениями, то SPT2011 — сложная, с радиальными дугами и множественными вложенными структурами. В SPT0516 заметны сильно запылённые источники (JWST vs HST контраст). В SPT2011 — высокая детализация субструктур благодаря JWST.

Получается, что SPT0516 лучше подходит для изучения распределения массы кластера, а SPT2011 — для изучения внутренней структуры далёких галактик.

SPT0516 — это «чистая линза» с красивой геометрией и пылевыми галактиками.

SPT2011 — это «лаборатория структуры», где JWST позволяет разложить далёкие галактики на отдельные компоненты.

Кроме этих замечательных скоплений, авторы моделируют несколько других кластеров с разной сложностью линз.

В целом по выборке:

массы лежат в диапазоне ~10¹⁴–10¹⁵ M☉;
используются разные модели (Lenstool vs WSLAP+), что важно для проверки устойчивости результатов;
часть скоплений имеет спектроскопические красные смещения источников, часть — только фотометрические (что влияет на точность моделей);
различается количество кратных изображений и ограничений — от десятков до почти сотни.

Именно сочетание разных типов скоплений делает выборку ценной: она покрывает разные режимы гравитационных линз и разные физические условия.

Полундра! Алярм!

В данных обнаружен кандидат на транзиентное событие (вспышку) в скоплении SPT-CL J0516−5755!

Речь идёт о переменном источнике света, зафиксированном в одном из увеличенных изображений далёкой галактики. Объект находится не в самом скоплении, а за ним, но его изображение усилено и искажено гравитационной линзой. Яркость источника между наблюдениями изменилась, и поэтому он классифицируется как транзиентное событие.

Гравитационная линза может усиливать сигнал в десятки–сотни раз и тем самым позволяет увидеть события или объекты, которые были бы просто недоступны нашей технике из-за титанического расстояния до них. Транзиенты (особенно если это звезда или сверхновая) также чувствительны к микролинам (это такие маленькие гравитационные линзы, производимые отдельными звёздами или галактиками скопления). Получив нескольких изображений подобных линз, можно измерять временные задержки и уточнять модель гравитационного потенциала скопления.

Но авторы осторожны — это именно транзит кандидат, без окончательной классификации. Что это может быть на самом деле - сверхновая в далёкой галактике? сильно увеличенная отдельная звезда? кратковременное усиление источника фона вследствие микролинзы?

Мы не знаем...

Credit: Cerny et al.

Проекция источника для трёх кратных изображений Источника №1 в SPT0516, полученная путём трассировки лучей изображения NIRCam/F150W2 через наилучшую модель гравитационной линзы. Зелёная линия на левой панели указывает на кандидат в транзиентное событие, который наблюдается в изображении №1.3 источника и отсутствует в двух контризображениях. Предполагается, что галактика-хозяин имеет фотометрическое красное смещение zₚₕₒₜ = 2.5. Спектроскопическое подтверждение пока отсутствует. Галактика-хозяин не видна в фильтре ACS/F606W, вероятно из-за поглощения пылью. Модель предсказывает, что если это действительно транзиент, он появится снова в изображении №1.2 примерно через 530 дней после первого появления в изображении №1.3.

И, получается, что даже единичное такое открытие показывает, как связка JWST с гравитационными линзами способна фиксировать самые редкие и слабые транзиентные явления, происходящие где-то в сумрачном темном фоне Большой Вселенной позади скоплений на космологических расстояниях.

Работа демонстрирует, что JWST выводит исследования гравитационного линзирования на новый уровень. Более точные карты массы скоплений позволят лучше понять распределение тёмной материи, структуру и эволюцию скоплений, а также свойства далёких галактик, которые усиливаются линзированием

Все полученные модели и данные опубликованы и доступны для дальнейших исследований (если у тебя есть логин STSci в системе MAST).

Домашнее чтение:

📖 - DOI 10.3847/1538-4357/ae41b0

Датасет:

📊 - MAST records

✊

Речь идет о совершенно тонких, деликатных, неуловимых никаким другим (кроме JWST!) способом, проявлениях скрытой от нас гигантскими расстояниями, временем и гравитацией, мощи Вселенной! Разворачивающиеся тут драмы и триумфы происходят внутри углов в доли угловых секунд, и никакими методами кроме гравитационной линзы, не детектируются.

Почитаешь об этих исследованиях, так и вдохновляешься титанической силой человеческого разума, способного не только постичь эти скрытые чудеса Вселенной, но и вывести открытия таких тонких материй просто на поток!

Потом посмотришь вокруг и - мда, преисполняется душа горечи за происходящее тут, на Земле.

Изучайте гравитационные линзы - сохраните здравый рассудок и голова будет в порядке!

🍮

ФОТО ДНЯ. Титания — крупнейший спутник Урана

noreply@blogger.com (DrMichael) — Wed, 08 Apr 2026 05:22:00 +0000

Credit: NASA, Voyager 2; обработка и лицензия: zelario12

Поверхность Титании изрезана каньонами, обрывами и кратерами. Межпланетный аппарат NASA Voyager 2 пролетел мимо крупнейшего спутника Урана в 1986 году и сделал это детальное изображение. То, что разломы на Титании похожи на структуры на другом спутнике Урана — Ариэле, указывает на то, что Титания пережила какое-то бурное событие на своей поверхности, возможно связанное с замерзанием и расширением воды в далёком прошлом.

Хотя Титания — крупнейший спутник Урана, её радиус примерно в два раза меньше радиуса Тритона — крупнейшего спутника «сестринской» планеты Урана, Нептуна. Сам Тритон немного меньше Луны.

Титания была открыта Уильямом Гершелем в 1787 году и по сути представляет собой крупное «грязное» ледяное тело, состоящее примерно наполовину из водяного льда и наполовину из каменных пород. Существует также предположение, что радиоактивный нагрев может плавить часть подповерхностного льда, образуя подземные океаны.

✊

Слияния чёрных дыр проверяют пределы общей теории относительности

noreply@blogger.com (DrMichael) — Tue, 07 Apr 2026 07:47:00 +0000

Открытия, сделанные сетью LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) после первого обнаружения гравитационных волн LIGO от пар сталкивающихся чёрных дыр.

Credit: LIGO / Caltech / MIT / R. Hurt (IPAC)

Brian Koberlein, Universe Today, 29 марта 2026 года

Общая теория относительности остаётся одной из фундаментальных теорий современной физики. Её необычное представление о пространстве и времени подтверждено множеством экспериментов и наблюдений — от эффекта увлечения инерциальных систем до излучения гравитационных волн. Однако есть основания полагать, что это не окончательное описание природы пространства и времени.

Одна из главных причин — ОТО перестаёт работать на очень малых масштабах. Мир атомов и молекул подчиняется квантовой механике, тогда как ОТО — классическая теория. Нам необходима квантовая теория гравитации. Существует множество таких моделей, но они часто предполагают альтернативные законы гравитации: совпадающие с ОТО в слабых полях, но отличающиеся в сильных. До недавнего времени их предсказания было невозможно проверить наблюдательно. Однако ситуация начинает меняться, как показывают недавние работы.

В трёх исследованиях анализируются данные четвёртого наблюдательного цикла LIGO–Virgo–KAGRA — самого современного набора наблюдений слияний чёрных дыр. Первая работа сравнивает данные с предсказаниями ОТО в целом. Вторая исследует так называемые постньютоновские параметры — способ искать отклонения от ОТО. Третья сосредоточена на стадии «затухания» (ringdown), когда новая чёрная дыра после слияния приходит в устойчивое состояние.

Как и ожидалось, все результаты подтверждают ОТО. Первая работа показала, что в пределах точности наблюдений теория отлично согласуется с данными — необходимости в альтернативных моделях нет. Хотя некоторые альтернативные теории тоже могут описывать наблюдения, оснований считать их верными пока нет.

Вторая работа ещё сильнее ограничила возможные альтернативы. В постньютоновском подходе анализируется отклонение от ньютоновской гравитации через набор параметров. Данные оказались достаточно точными, чтобы проверить дипольные и квадрупольные члены — и отклонений от ОТО не обнаружено. Это исключает модели, предсказывающие, например, изменения квадрупольного излучения.

Интересно, что такие приближения допускают квантование, поэтому работа также даёт новое экспериментальное ограничение на массу гравитона. Согласно ОТО и квантовой теории, гравитон должен быть безмассовым, как фотон. Новые результаты показывают, что его масса должна быть меньше 2 × 10⁻²³ эВ/c². Для сравнения, верхний предел массы фотона в физике частиц составляет 10⁻¹⁸ эВ/c².

Третья работа проверяла предсказание некоторых альтернативных теорий о «гравитационных эхо». Согласно им, после затухания основного сигнала слияния должен появляться второй всплеск гравитационных волн. В рамках ОТО такие эффекты невозможны, поэтому их обнаружение означало бы её неполноту. Однако никаких признаков таких эхо найдено не было.

Эти результаты не являются неожиданными — ОТО уже многократно подтверждалась ранее. Но главное здесь не в том, что теория Эйнштейна снова оказалась верной. Важно то, что теперь у нас есть данные гравитационных волн достаточного качества, чтобы проверять ОТО в экстремальных условиях — вблизи чёрных дыр. И всё это — всего за десятилетие наблюдений. В ближайшие десятилетия гравитационно-волновая астрономия даст нам данные, необходимые для настоящего исследования пределов гравитации.

Домашнее чтение:

📖

1. https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2603.19019

2. https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2603.19020

3. https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2603.19021

Как растения могут выдать себя по всей Галактике

noreply@blogger.com (DrMichael) — Mon, 06 Apr 2026 07:17:00 +0000

Зелень растительной жизни хорошо видна из космоса

Credit: Reto Stöckli / MODIS / USGS

Марк Томпсон, Universe Today, 30 марта 2026 года

Поставим мысленный эксперимент. Допустим, вы наблюдаете Землю из далёкой звёздной системы с помощью мощного телескопа, способного фиксировать отражённый от неё свет. Можно ли понять, что планета обитаема? Удивительно, но ответ может быть «да» — и подсказкой станет цвет растений.

Растительность необычно взаимодействует со светом. Хлорофилл — пигмент, придающий растениям зелёный цвет — поглощает видимый свет для фотосинтеза. Но при этом он проводит резкую границу на стыке красного и ближнего инфракрасного диапазонов (около 700 нанометров) и начинает сильно отражать ближний инфракрасный свет обратно в космос вместо того, чтобы его поглощать. В результате возникает резкий скачок отражательной способности на этой длине волны — так называемый «красный край растительности» (vegetation red edge). Это спектральный отпечаток фотосинтетической жизни, который записан в световом профиле Земли и может быть прочитан при наличии соответствующих инструментов.

Составное изображение, показывающее глобальное распределение фотосинтеза, включая океанический фитопланктон и наземную растительность. Тёмно-красные и сине-зелёные области указывают на регионы с высокой фотосинтетической активностью в океане и на суше соответственно

Источник: SeaWiFS / Goddard Space Flight Center

Будущие обсерватории, особенно планируемая NASA Habitable Worlds Observatory, как раз и создаются с этой целью. Однако обнаружить «красный край» на далёкой экзопланете гораздо сложнее, чем кажется, и новое исследование учёных из JPL и Центра космических полётов Годдарда NASA рассматривает одну из самых сложных задач в этом направлении.

Проблема в том, что реальные планеты устроены сложно. В предыдущих моделях экзопланет, похожих на Землю, поверхность и атмосфера часто рассматривались как однородные — с одним типом рельефа и одинаковым облачным покровом. В действительности Земля совсем не такая. В любой момент времени часть её поверхности — океан, часть — лес, часть — пустыня, часть — ледяные шапки. Где-то небо затянуто плотными облаками, а где-то оно ясное. Такое «лоскутное одеяло» по-разному отражает свет в зависимости от того, что именно видно и на какой длине волны, а облака дополнительно искажают сигнал.

Команда под руководством Закари Барра использовала реалистичные трёхмерные модели Земли, чтобы смоделировать её внешний вид в девяти разных моментах времени суток — так учитывалось вращение планеты и смена видимых областей. Эти данные были обработаны с помощью продвинутой системы анализа ExoReL, расширенной так, чтобы учитывать зависимость отражательной способности поверхности от длины волны, а не считать её постоянной.

Художественное изображение обсерватории Habitable Worlds Observatory

Credit: NASA Visualization Studio

Результаты показали, что даже при наличии облаков и даже после усреднения спектров (как это пришлось бы делать при длительных наблюдениях реальным телескопом) сигнал «красного края» остаётся различимым — при условии, что более половины видимой поверхности планеты занимает суша, а не океан. Учёные смогли определить положение скачка отражения с точностью около 70 нанометров — этого достаточно, чтобы отличить биологическое происхождение сигнала от небологического.

Эта работа существенно продвигает поиск обитаемых миров. Экзопланета не будет постоянно повёрнута к нам одной стороной, и её облака не рассеются по запросу. Тот факт, что «красный край» сохраняется даже в условиях облачности, смешанного рельефа и вращения планеты, означает, что у Habitable Worlds Observatory есть реальная и достижимая цель для наблюдений.

Домашнее чтение:

📖 - https://arxiv.org/abs/2603.20033

✊

[JWST]: Синие монстры BORGа

noreply@blogger.com (DrMichael) — Fri, 03 Apr 2026 11:19:00 +0000

The Astrophysical Journal, 30 марта 2026 года

- Ваш прямой вопрос требует не менее прямого ответа "да или нет".

Подумав, я отвечу вам прямо и не таясь: Может быть!

(это такой эпиграф)

BoRG (Brightest of Reionizing Galaxies) — это обзор неба, направленный на поиск очень ярких и очень далёких галактик эпохи реионизации (примерно z ≳ 7–10), широкополосный «ловец редких ярких галактик» в ранней Вселенной, построенный на параллельных наблюдениях.

BoRG использует параллельные наблюдения телескопа (сначала Hubble, теперь JWST) - когда основной инструмент смотрит на одну цель, другой инструмент одновременно снимает случайный участок неба, что даёт большое покрытие по площади, независимые поля (минимум космической дисперсии) и эффективный поиск редких объектов.

Основная цель: яркие галактики в ранней Вселенной (эпоха реионизации) и объекты с сильным УФ-излучением (UV-bright galaxies)

Именно такие объекты могут играть ключевую роль в эпоху реионизации Вселенной. Но они встречаются довольно редко, и поэтому нужны большие площади наблюдений.

Работа посвящена так называемым «синим монстрам» — очень ярким галактикам в ранней Вселенной (z ≳ 10), которые обнаружил телескоп JWST. Их свойства плохо укладываются в стандартные модели формирования галактик, поэтому авторы изучают их аналоги на чуть меньших красных смещениях (z ~ 8), где данные доступны подробнее.

Главный результат — эти галактики действительно очень яркие в ультрафиолете, и при этом почти не содержат пыли. Это подтверждается как по наклону спектральных линий, так и по линиям водорода (балмеровскому декременту), которые показывают, что ослабление излучения пылью минимально.

Авторы проверили, не связано ли это с активными ядрами (AGN), но не нашли убедительных доказательств, что именно они дают основной вклад в излучение. Основной источник света — формирование звёзд.

При этом выяснилось, что звёздообразование в таких галактиках идёт не равномерно, а всплесками. Короткие, интенсивные эпизоды рождения звёзд резко увеличивают их яркость в ультрафиолете на коротких временах.

Ключевой вывод: экстремальная яркость «синих монстров» может объясняться тем, что мы наблюдаем их в момент таких всплесков, когда в них доминируют очень молодые звёзды (моложе ~100 млн лет).

В целом статья показывает, что галактики ранней Вселенной могут существовать почти без пыли, а их яркость обусловлена бурным и прерывистым формированием звёзд, и именно такие процессы могут объяснить неожиданно большое число очень ярких галактик, обнаруженных JWST.

Домашнее чтение:

📖 - DOI 10.3847/1538-4357/ae4f65

✊

----

Граждане! Не путаем:

Blue monsters — это гиганты ранней Вселенной, которые не должны были появиться так рано.
Blueberry galaxies — это маленькие современные галактики, для которых непонятно, как такие вообще могут существовать.

😛