Очередной скандал в звездном семействе

Вс, 09/28/2014 - 21:01

Это первая фотография звезды, очень похожей на наше Солнце. Она расположена всего в 500 световых годах от Земли в направлении созвездия Скорпиона. Эта звезда каталогизирована как 1RXS J160929.1-210524 и она всего лишь чуть-чуть легче и холоднее Солнца. Однако возраст этой звезды намного меньше, он составляет несколько миллионов лет, по сравнению с 5 миллиардами лет нашего Солнца. Эта фотография в инфракрасном диапазоне позволяет нам также увидеть планетарный спутник, расположенный выше и левее центра. Планета имеет массу, приблизительно в 8 раз больше массы Юпитера, и вращается по орбите, у которой расстояние до своей звезды в 330 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Молодой планетарный спутник пока еще горяч и относительно ярок в инфракрасном свете. Такие планеты намного легче обнаружить сразу после рождения, пока они не остыли


Сверху: снимок коричневого карлика 2M1207 и его планеты составлен из трех кадров, сделанных на разных частотах в инфракрасном диапазоне. Снизу: GQ Волка и ее планета, также отснятая в ИК-диапазоне (фотографии ESO)

Сравнение размеров Юпитера и GQ Волка b



Объект, отснятый близ звезды, сходной с Солнцем, не вписывается в привычные теории формирования планет. Специалистам еще предстоит разобраться с особенностями рождения этого странного мира, а широкая публика просто любуется снимками. Еще бы — не каждый день можно увидеть планету другой звезды, пусть и открыты их сотни.
Звезда 1RXS J160929.1-210524 расположена примерно в 500 световых лет от нас. Она очень похожа на Солнце. Ее «вес» равен 85% массы нашей родной звезды. Правда, это светило значительно моложе нашего — 210524 возникла порядка пяти миллионов лет назад.

Новая планета, по расчетам астрономов, обладает массой примерно в восемь масс Юпитера. И она не была бы такой уж уникальной, если б не два обстоятельства. Первое — она «вживую» запечатлена на снимках. А о втором скажем позже.

Впервые астрономы непосредственно увидели объект планетарной массы на орбите вокруг звезды, такой как Солнце, и если подтвердится, что этот объект действительно гравитационно привязан к звезде, это будет крупным шагом вперед.

Интригу, впрочем, принесло не яркое достижение наблюдательной астрономии как таковое, а выявленные параметры системы.

Оказалось, что гипотетическая планета отстоит от своего светила на расстояние в 330 астрономических единиц, или более чем на порядок больше, чем удален Нептун от Солнца.

Это входит в противоречие с имеющимися представлениями о закономерностях в формировании планетарных систем и, по мнению астрономов, говорит о том, что у Природы имеется «в запасе» несколько механизмов для рождения объектов планетарной массы у нормальных звезд, схожих с Солнцем.
Правда, для надежного подтверждения того, что открытый мир действительно вращается вокруг 1RXS J160929.1-210524, а не случайно попал почти на один луч зрения, потребуется провести дополнительные наблюдения, которые займут пару лет.

Пока же ученые рассчитали параметры гипотетической планеты. Этот газовый гигант необычайно молод (и даже еще не закончил свое сжатие), а температура на его поверхности очень высока — 1500 °C.

В этом смысле (а если точнее — по особенностям спектра) он больше похож на коричневый карлик, хотя не так массивен.

И пусть данная экстрасолнечная планета — не первая, попавшая «на пленку», в некотором роде она все же первенец: поскольку родительская звезда так близка по своим параметрам к нашему светилу. Первые же внеземные миры, запечатленные на снимках, принадлежат не вполне полноценным звездам. Вспомним об этих находках.
Прежде всего, это планета 2M1207b, попавшая в кадр в апреле 2004-го, публично «объявленная» в сентябре того же года и окончательно «подтвержденная» уже в 2005-м.
А еще — планета GQ Lupi b, сфотографированная в июне 2004 года и «обнародованная» в 2005-м, после надлежащей проверки. Интересно, что тогда астрономам удалось выявить ту же самую планету на старых снимках (1999-2002 годов), на которых она не была замечена ранее.

Основные параметры тех пар таковы.

2M1207 — это сравнительно молодой (5-10 миллионов лет) коричневый карлик (25 масс Юпитера), «живущий» на расстоянии в 172 световых года от нас.
Его компаньон — планета массой примерно от 3 до 10 масс Юпитера. Удаление ее от своего солнца составляет порядка 40 астрономических единиц. Это молодая планета, не успевшая еще остыть: ее температура достигает 1000-1300 градусов Цельсия.
GQ Lupi (то есть GQ Волка) — это очень и очень молодая звезда (ей от роду менее 2 миллионов лет), которая обладает массой в 70% от массы Солнца. Расстояние до Земли — 400-500 световых лет.

Недавно открытый мир GQ Lupi b отделяет от его родного солнца 100 астрономических единиц.
Интересно, что эта планета может оказаться коричневым карликом, поскольку масса ее пока точно не определена. Известны лишь пределы: 1-36 масс Юпитера. Напомним, граница между газовыми гигантами и коричневыми карликами проходит примерно по 13 массам Юпитера.
Температура на поверхности также высока — свыше 2300°C.

Все три сфотографированных объекта интересны и своеобразны. Но особенно важно будет соединить знания, полученные о каждом из них.
Дело в том, что данные гигантские планеты, наряду с аналогичными мирами, обнаруженными косвенными методами, значительно расширяют представления астрономов о возможных комбинациях родительских звезд и их планетных семейств.

Другие материалы рубрики


  • Космологи в замешательстве. Обычно предметы, брошенные вверх, замедляются. Планеты притягивают объекты, звезды притягивают планеты. Это нормально. Но почему тогда Вселенная расширяется? Отдельные галактики, разбросанные после Большого взрыва в разные стороны, должны притягиваться друг ко другу — и расширение должно замедляться. Но того не происходит: они разлетаются друг от друга с ускорением. Принято считать, что виновата во всем темная энергия, хотя она темная именно оттого, что о ней никто ничего не знает. Но уже ясно точно, что на предельно больших расстояниях гравитация превратилась в отталкивающую силу, а не в притягивающую.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Прошло без малого сто лет с того момента, как были открыты космические лучи-потоки заряженных частиц, приходящих из глубин Вселенной. С тех пор сделано много открытий, связанных с космическими излучениями, но и загадок остается еще немало. Одна из них, возможно, наиболее интригующая: откуда берутся частицы с энергией более
    1020 эВ, то есть почти миллиард триллионов электрон-вольт, в миллион раз большей, чем будет получена в мощнейшем ускорителе — Большом адронном коллайдере (LHC)? Какие силы и поля разгоняют частицы до таких чудовищных
    энергий?

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Давайте вспомним испытание противоспутникового оружия, проведенное 11 января 2007 года Китаем. Почему оно вызвало беспокойство у специалистов космической отрасли? Ведь с 1968-го по 1986-й США и СССР провели свыше 20 таких же испытаний! И с того времени уже было проведено несколько подобных испытаний?! Дело вовсе не в международной безопасности. Или не только в ней.



  • Наблюдая и изучая особенности Млечного Пути, астрономы долгое время не могли понять общую структуру и историю нашей Галактики. До 1920 г. ученые не были уверены, что Галактика — отдельный объект, один из миллиардов подобных. К середине 50-х гг. они наконец составили план Галактики, представляющий собой величественный диск из звезд и газа. В 60-х гг. теоретики считали, что наша Галактика сформировалась на раннем этапе космической истории — по новейшим оценкам, около 13 млрд. лет назад — и с той поры не претерпевала существенных изменений.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Среди прочих лептонов в 1936 году, среди продуктов взаимодействий космических лучей, был открыт мюон. Он оказался одной из первых известных нестабильных субатомных частиц, которая во всех отношениях, кроме стабильности, напоминает электрон, то есть имеет тот же заряд и спин и участвует в тех же взаимодействиях, но имеет бóльшую массу. Примерно за две миллионные доли секунды мюон распадается на электрон и два нейтрино. На долю мюона приходится значительная часть фонового космического излучения, которое регистрируется на поверхности Земли счетчиком Г. Гейгера...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • О спонтанном возникновении вещества из пустого пространства говорят как о рождении “из ничего”, которое близко по духу рождению ex nihilo в христианской доктрине. Для физики пустое пространство совсем не “ничего”, а весьма существенная часть Вселенной, а мысль о рождении самого пространства может показаться вообще странной. Однако в каком-то смысле это все время происходит вокруг нас. Расширение Вселенной есть не что иное, как непрерывное “разбухание” пространства. С каждым днем доступная современным телескопам область Вселенной возрастает на 1018 кубических световых лет. Здесь полезна аналогия с резиной. Если упругий резиновый жгут вытянуть, его “становится больше”. Пространство напоминает суперэластик тем, что оно, насколько известно физикам, может неограниченно долго растягиваться не разрываясь. Растяжение и искривление пространства напоминает деформацию упругого тела тем, что “движение” пространства происходит по законам механики точно так же, как и движение обычного вещества. В данном случае это законы гравитации. Квантовая теория в равной мере применима как к веществу, так и к пространству и к времени.
    Действительно, благодаря собственной физической природе Вселенная возбуждает в себе всю энергию, необходимую для “создания” материи — это есть космический бутстрэп (bootstrap — в переводе “зашнуровка”, в переносном смысле — отсутствие иерархии в системе элементарных частиц).



  • Существует небольшой шанс, что через 3,34 миллиарда лет Марс столкнется с Землей. Также есть вероятность столкновения Земли и Венеры или Меркурия и Венеры. Меркурий вообще может упасть на Солнце или улететь в межзвездное пространство. Таковы причуды нашей системы, новые тайны которой раскрыли ученые.
    Подробнейшее численное моделирование эволюции орбит в Солнечной системе выполнили профессор Жак Ласкар (Jacques Laskar) и Микаэль Гастино (Mickael Gastineau) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris).
    Долгое время астрономы полагали, что орбиты планет в Солнечной системе стабильны и неизменны. Потом стали появляться сведения, что на заре зарождения системы орбиты ряда планет сильно отличались от нынешних и претерпевали большие изменения, прежде чем все «устоялось».



  • ...В начале 70-х годов появилось предложение объединить бозоны и фермионы в единую теорию, что, мягко говоря, среди ученых вызвало недоумение, ведь столь различны по своим свойствам эти две группы частиц. Тем не менее, оно возможно, если обратиться к симметрии, более широкой, нежели симметрия Лоренца — Пуанкаре, лежащая в основе теории относительности. Математическая суперсимметрия соответствует извлечению квадратного корня из симметрии Лоренца — Пуанкаре, физически же она соответствует превращению фермиона в бозон и наоборот. Разумеется, в реальном мире невозможно проделать такую операцию, тем не менее, операцию суперсимметрии можно сформулировать математически и можно построить теории, включающие суперсимметрии...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Теория эволюции звезд основана на диаграмме «спектр-светимость». Спектр звезды связан с температурой ее поверхностных слоев, светимость — это количество световой энергии, излучаемой звездой в единицу времени. По оси абсцисс откладывается последовательность спектральных классов, по оси ординат — светимость. Звезды Галактики изображаются на диаграмме точками. Точки могли бы расположиться как попало, могли бы сгуститься к одной линии. Но они сгущаются к нескольким линиям и областям, из которых выделяются пять. Им соответствуют группы звезд: звезды главной последовательности, субкарлики, красные гиганты, сверхгиганты, белые карлики. Сопоставляя диаграммы «спектр-светимость», составленные для различных звездных скоплений, можно с уверенностью утверждать, что звезды главной последовательности на определенном этапе эволюции превращаются в красные гиганты. Из диаграмм также видно, как это происходит: температура звезды начинает уменьшаться, размеры и светимость, наоборот, увеличиваются. Через некоторое время температура опять начинает расти. Скорость эволюции определяется начальной массой звезды.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Уходить от Солнца на еще большее расстояние, по подсчетам швейцарского астрофизика, нет смысла. Потому что в стадии красного гиганта Солнце пробудет всего несколько миллионов лет, а затем станет снова быстро сжиматься, превратится в белого карлика и начнет деградировать как источник энергии. И тогда Земле, чтобы получать достаточное количество тепла и света, понадобится орбита меньшая, чем сейчас у Меркурия. Но при таком приближении к светилу силы притяжения довольно скоро остановят вращение Земли вокруг ее оси. Планета будет повернута к Солнцу всегда одной стороной. Значит, жизнь на Земле быстро погибнет: на ночной стороне — от тьмы и холода, а на освещенной — от жары и губительного для всего живого ультрафиолетового и рентгеновского излучения, идущего от белого карлика.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3