Новости всё Наука - iCity.life Иркутск

Наша родная галактика является лишь первой границей исследования космоса. Это может показаться банальным, но чем больше ученые о ней узнают, тем более удивительной эта система становится. В ней есть темная материя, странные сигналы и многие другие впервые обнаруженные явления и феномены. И хотя большинство новых открытий становятся примерами для решения старых научных вопросов, некоторые из них могут рассказать нам о совершенно новых явлениях, о которых мы не знали и даже не догадывались.

Сегодня поговорим о «десятке» самых интересных и удивительных чудес, обнаруженных внутри Млечного Пути.

Апоп

В 2018 году астрономы заявили о наличии в нашей галактике уникальной системы. Она расположена в созвездии Наугольника и представляет собой тройную звездную систему, состоящую из двух звезд Вольфа-Райе и сверхгиганта. Научное название — 2XMM J160050.7–514245. Для просты ее прозвали Апоп. Название происходит из имени божества из египетской мифологии — огромного змея, олицетворяющего зло и Хаос, извечного врага бога солнца Ра. Уникальной ее делает то, что согласно нашим теориям должно произойти после ее звездного коллапса.

Когда звезды класса Вольфа-Райе погибают, они превращаются в сверхновые и создают очень мощные гамма-выбросы. Последнее является наиболее мощным явлением излучения энергетически заряженных частиц в известной нам Вселенной и никогда ранее не наблюдалось внутри Млечного Пути. Такие всплески происходят очень редко, но Апоп подает весомые надежды.

Визуально Апоп определяется как две звезды, но нижняя более крупная звезда на самом деле является двойной звездой Вольфа — Райе, состоящей из двух звезд, расположенных очень близко друг к другу. Третья звезда вращается вокруг двойной звезды на расстоянии около 1700 астрономических единиц (250 млрд. км) с периодом обращения, превышающим 10 тысяч лет. Система окружена облаками из звездного ветра и космической пыли. Скорость ветра здесь достигает 12 000 000 км/ч, а скорость вращения космической пыли составляет 2 000 000 км/ч.

Звезды Вольфа — Райе с быстрым вращением теоретически могут породить гамма-всплеск в ходе взрыва сверхновой. Звездная система 2XMM J160050.7–514245 подходит под это описание и может породить выброс двух гамма-джетов из своих полюсов. Потенциальный гамма-всплеск из данной системы не опасен для жизни на Земле, поскольку угол отклонения оси вращения звездной системы по отношению к Земле составляет примерно 30 градусов. Но зрелище будет незабываемым.

Гоблин

Другим сокровищем, за которым гоняются астрономы, является так называемая «Девятая планета». Она очень большая и может находиться где-то за пределами Солнечной системы. По крайней мере согласно предположениям. Тем не менее учеными были обнаружены признаки, которые могут указывать на существование этого мира.

В 2018 году астрономы обнаружили, что находящийся во внешней части Солнечной системы транснептуновй объект подвергается очень странному гравитационному воздействию неизвестного источника. Этим источником, считают ученые, может быть «Девятая планета». Так как открытие произошло незадолго до Хэллоуина, а первичное обозначение объекта содержало буквы «TG», то учёные назвали объект Гоблин («The Goblin»).

Если не брать в расчет интересное название и намеки на «Девятую планету», объект сам по себе представляет большой интерес. Особенно интересной является его орбита вокруг Солнца. Она очень вытянутая. Согласно подсчетам ученых, на совершение полного оборота вокруг нашего светила у Гоблина уходит примерно 40 000 лет. Поскольку объект находится на самых дальних рубежах Солнечной системы, мы можем видеть лишь 1 процент от его общей орбиты.

Открытие объекта позволяет нам пополнить багаж знаний о внешних границах нашей системы. Гоблин является лишь третьим известным объектом, после Седны и 2012 VP113, обитающим в этих окрестностях. И последние два, как и Гоблин также находится под воздействием некоего мощного источника гравитации. Вероятно, той самой «Девятой планеты».

Ураган из темной материи

В 2017 году ученые обнаружили, что к нашей планете движется что-то крупное. Дальнейший анализ данных показал, что речь не идет об астероиде. Речь идет о куда более крупном объекте. Точнее целом явлении. Как оказалось, ученые увидели нечто, похожее на ленту из звезд, мчащихся через регион Млечного Пути, в котором находится наша Солнечной система.

Получивший название «S1 stream» поток представляет собой остатки карликовой галактики, разорванной в клочья Млечным Путем. Опасности для нас он не представляет, однако ученые выяснили, что содержит он не только звезды. Физики считают, что в S1 может содержаться большой запас темной материи, которая когда-то скрепляла карликовую галактику.

Несмотря на то, что поток прозвали «ураганом темной материи», его открытие весьма обрадовало ученых. Нынешние технологии пока не позволяют нам увидеть темную материю. Более того, мы не знаем, что она собой представляет. Тем не менее мы знаем, что она существует. Она воздействует на все объекты в космосе и вот это как раз видно очень хорошо. Существует вероятность, что при встрече темной материи урагана и местной темной материи у последней может наблюдаться всплеск. Получение сигнала этого всплеска может стать первым физическим измерением темной материи. В этом случае мы окончательно сможем доказать ее существование.

Загадочный сигнал

Ученые уже долгое время спорят о том, что вызывает массовые выбросы гамма-излучения из галактического центра Млечного Пути – так называемой галактической выпуклости. Согласно большинству предположений, источником этих выбросов может быть темная материя. Выбросы якобы связаны с тем, что частицы темного вещества (WIMP) натыкаются друг на друга или с обычным веществом. На это действительно намекают некоторые полученные данные. Например, сглаженность сигналов, которую ученые ожидали бы от темной материи.

Однако в 2018 году международная группа исследователей обнаружила доказательства того, что за выбросы гамма-излучения отвечает не темная материя, тип звездообразования вблизи центра Млечного Пути.

В качестве основы для исследования были взяты данные с космического телескопа Ферми. Исследователи увидели, что гамма-лучи фактически отражают распределение звезд вблизи центра галактики — они формируются в форме X, а не сферы, как можно было бы ожидать, если бы это было вызвано взаимодействиями темной материи. Создав модель для воссоздания происходящих процессов, команда обнаружила, что более вероятным объяснением была бы коллекция миллисекундных пульсаров (быстро вращающихся нейтронных звезд) — их объединенные излучения, похоже, слились, чтобы создать сигнал, который первоначально был отнесен к темной материи.

Токсический космический жир

Пространство космоса может казаться совершенно пустым, но оно заполнено электромагнитным излучением, сажей и пылью. В 2018 году в ходе исследования команда специалистов из Австралии и Турции решила оценить количество еще одного вещества, содержащегося в Млечном Пути – «космического жира».

Исследователи выяснили, что только половина углерода, ключевого элемента для жизни, который ожидалось найти в космосе, присутствует в чистой форме. Остальное вещество существует в двух основных химических соединениях: жироподобном (алифатическом) и ароматическом (вроде нафталиновых шариков).

В лаборатории ученые имитировали процесс синтеза органических молекул в потоке углеродных звезд, объясняющий наличие содержащей элемент плазмы в вакууме при низкой температуре. Материал затем проанализировали несколькими техниками. С помощью магнитного резонанса и спектроскопии ученые определили, как сильно структура поглощает свет определенных инфракрасных волн, маркера алифатического углерода.

Выяснилось, что на каждый миллион водородных атомов приходится около 100 атомов жирного водорода или от 25% до 50% всего доступного вещества. В Млечном Пути, таким образом, находится почти 11 миллиардов триллионов триллионов тонн жирной субстанции. И вся эта масса, вероятно, очень грязная и токсичная.

Сейчас ученые хотят оценить концентрацию ароматического углерода, что потребует более сложных изысканий. Подсчитав количество каждой формы вещества, они смогут определить, сколько элемента доступно для создания жизни.

Планета-изгой или сама себе звезда

Примерно в 20 световых годах от нас находится очень странный объект. Когда ученые его впервые обнаружили в 2016 году, они подумали, что нашли коричневый карлик. Эти объекты еще называют «неудавшимися звездами». По размерам они больше обычных планет, но и звездами их не назвать. В их недрах как в недрах настоящих звезд происходят термоядерные реакции, однако участие водорода в них минимально.

Недавнее исследование объекта показало, что его классификацию усложняет еще один факт. SIMP J01365663+0933473 (так называется объект) представляет собой космическое-тело «изгой». Другими словами, он не принадлежит ни одной звездной системе, а буквально блуждает один в космосе. Кроме того, его возраст оценивается примерно в 200 миллионов лет, что не позволяет назвать его коричневым карликом (слишком молод).

Перед нами уникальный представитель – нечто среднее между неудавшейся звездой и планетой. Этот здоровяк примерно 70 раз массивнее Юпитера и обладает в 200 раз более сильным магнитным полем.
Наличие такого мощного магнитного поля создает в верхних слоях его атмосферы полярные сияния. Изучая этот объект, ученые надеются убить сразу двух зайцев – узнать о магнетизме и звезд, и планет.

Старая рана

Изучая детализированную карту галактики, ученые обнаружили кое-что необычное – странное скопление звезд, демонстрирующих необычное поведение. В целом они образовали диск вместе с остальными звездами региона, но не входящими в эту группу, и вращались вокруг галактического центра. Но помимо этого, они вращались еще и вокруг друг друга. Визуально это напоминало завитки на раковине улитки.

В 2018 году ученые решили «обернуть время вспять». Они взяли данные о шести миллионах звезд, содержащие информацию об их положении и скорости, и попытались с помощью них и компьютерного моделирования «развернуть» раковину улитки. Результат показал, что необычная форма скопления звезд, скорее всего, является своеобразным галактическим «шрамом». Около 300-900 миллионов лет назад очень сильное гравитационное возмущение, вызванное непонятным источником, «ударило» по Млечному Пути и буквально надорвало у галактики небольшой кусочек.

Основным подозреваемым ученые выбрали ближайшую карликовую галактику Стрелец. Предыдущие исследования показали, что примерно от 200 миллионов до 1 миллиарда лет назад галактический диск Стрельца мог быть задет галактическим диском Млечного Пути. Эти результаты полностью соответствуют тому, что наблюдалось в последующих исследованиях, о которых говорится выше. Наша галактика, как оказалось, очень мстительна. Млечный Путь сейчас крадет звезды у Стрельца и примерно через 100 миллионов лет уничтожит (или поглотит) галактику, которая ее ранила.

Мертвая галактика

Может прозвучать странно, но внутри нашей галактики находится труп другой галактики. В 2018 году астрономы проводили исследование движения звезд внутри Млечного Пути и в ходе этой масштабной научной работы было обнаружено, что примерно 33 000 звезд не принадлежат нашей галактике.

По движениям звезд ученые могут определить их природу, благодаря этому и было установлено, что обнаруженные звезды не принадлежат Млечному Пути, поскольку их поведение было не похоже на остальные звезды находящихся в соседних системах. Более детальный анализ 600 из этих светил позволил исследователям выяснить возраст и размер галактики, которой они принадлежали, пока не попали в Млечный Путь. Ученые назвали ее Гайя-Энцелад.

Астрономы утверждают, что наша галактика в прошлом уже не раз поглощала своих карликовых соседей. Та же судьба ожидала и галактику Гайя-Энцелад. Примерно 10 миллиардов лет назад ее размер составлял 1/5 размера Млечного Пути, но это не помешало последнему заглотнуть ее целиком.

Звезды уничтоженной галактики теперь составляют большую часть ореола Млечного Пути, а также формируют его толстый диск, придавая ему надутую форму. Другими словами, если бы этой коллизии не произошло, наша галактика выглядела бы совсем по-другому.

Потерянный близнец

В местном сверхскоплении галактик содержится два тяжеловеса – наш Млечный Путь и галактика Андромеды, — а также множество карликовых спутниковых галактик. Среди них имеется объект M32. Он «крутится» рядом с Андромедой, однако состав и форма этого карлика настолько необычны, что этому сложно найти должное объяснение. Она очень компактная и практически не имеет старых звезд, а еще у нее очень слабое гало.

В 2018 году астрономы выяснили, что в местном сверхскоплении галактик когда-то имелась третья очень массивная галактика. Для того чтобы выяснить, куда она делать, исследователи обратили свой взор на гало Андромеды. В результате выяснилось, что что большая часть звездного гало, окружающего галактику Андромеды (М31), происходит от одной большой галактики M32p, которая 2 млрд лет назад столкнулась галактикой Андромеды, а остатки погибшей галактики теперь вращаются вокруг галактики Андромеды в виде галактики-спутника М32.

Данное открытие является лишним напоминанием о том, какое будущее ждет наш Млечный Путь. Наша галактика и галактика Андромеды тоже должны столкнуться. В результате этого наш Млечный Путь ждет судьба M32. К счастью для нас, случится это не ранее чем через 4 миллиарда лет.

Странная нить

Недавно астрономические обсерватории нескольких стран обратили взор своих телескопов на один и тот же объект – черную дыру в центре нашей галактики. Благодаря этому ученые получили наиболее детализированное на данный момент изображение Стрельца А*.

Иногда радиотелескопы захватывают изображение неких нетермальных радионитей. Они не проявляются в оптическом спектре и при этом никто не знает, что это такое. Одна такая нить проявилась на изображении черной дыры Стрелец А*. Ее протяженность составляет около 2,3 светового года и, судя по всему, один из ее концов попадает в самый центр черной дыры.

Увиденное пока не поддается объяснению, но имеется несколько предположений на этот счет. Согласно одной из выдвинутых ранее теоретиками версий, радионити способны генерировать так называемое синхротронное излучение, возникающее при ускорении заряженных частиц под воздействием магнитного поля. Однако в таком случае непонятно — откуда в принципе берутся эти заряженные частицы? Кто их «зарядил»?

Согласно другому предположению, нити – это не что иное, как «разлом» в пространстве, так называемый топологический дефект, теоретически возникающий под действием изменяющегося состояния вакуума. Согласно некоторым мнениям, эти нити обладают аналогичным зарядом и массой с галактическими нитями, которые как паутина покрывают все пространство Вселенной.