ОТКРЫТИЕ СРЕДНИХ ЧЕРНЫХ ДЫР

Планета-гигант HD209458b размером с Юпитер, лежащая вне солнечной системы, орбита которой проходит в 5 раз ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу, потрясла астрономов своими уникальными особенностями - под воздействием температуры и радиации звезды она испаряется, причем очень быстро, а вокруг нее сформировалось облако горячего водорода, которое увеличило объем планеты в 4.3 раза. Есть подозрение, что скоро она совсем испарится, а на ее месте окажется одно лишь твердое ядро, которое будет похоже на планету земной группы.

Газовый гигант, известный как HD209458b, является одной из более чем 100 планет вне солнечной системы, которые были обнаружены на орбитах других звезд. Но уникальность этой планеты в том, что ее орбита проходит чрезвычайно близко к звезде.

Доктор Альфред Видел-Мадджар, руководитель научно-исследовательских работ из Астрофизического Института Парижа во Франции и его коллеги использовали возможности Космического телескопа Хаббл , НАСА , чтобы наблюдать при высоком разрешении три цикла оборота планеты вокруг этой звезды и сравнить их.

Их результаты измерений показывают, что планету-гигант ( который лишь немногим больше Юпитера ) окружает газовое облако водорода. Предполагают, что это ореол материала, испаряющегося от планеты под воздействием нагрева звезды. Тем самым, масса этой планеты постоянно уменьшается и сама планета полностью выкипит через какое-то время, оставив после себя либо голое твердое ядро, либо вообще ничего. Результаты этих исследований были опубликованы 13 марта 2003г. , в журнале " Nature ".

Исследование планет вне солнечной системы и их отношений между со своими солнцами, позволяет астрономам учиться больше о том, как наша Солнечная система сформировалась пять миллиардов лет назад. Но сам процесс наблюдения динамического процесса развития отношений между планетами и их солнцами труден, поскольку оптические телескопы не могут непосредственно видеть настолько удаленные, которые сами по себе слишком темные и блекнут на фоне яркости их солнц. Уникальная орбита HD209458b, проходящая в большой близости от своей звезды, дает астрономам уникальную возможность вести прямые наблюдения, анализируя частые проходы планеты-гиганта по диску звезды, подобно тому, как мы периодически наблюдаем прохождение Меркурия и Венеры по диску Солнца. Спектрограф Хаббла обнаружил поглощение водорода в течение всех трех циклов прохождений в 2001 году : 7-8 сентября, 14-15 сентября и 20 октября. Каждый раз планета, проходящая перед звездой, давала 15%-ное затемнение блеска звезды. Это само по себе удивительно, поскольку размер планеты составляет лишь 1.35 размера Юпитера, а значит, что она способна блокировать только 1.5% блеска звезды. Это четырехкратное превышение объемов, которых достигла атмосфера этой планеты, обусловлено как раз испарениями водорода под действием нагрева звезды. В результате сама планета стала в 4.3 раза крупнее Юпитера.

До сих пор не обнаруживали столь близко расположенную к светилу планету-гигант. Она настолько близка к своему солнцу, что обходит полный круг вокруг него всего за три дня. Есть только семь других подобных планет вне солнечной системы, которые имеют подобные орбитальные периоды от трех до четырех дней. И только недавно была найдена планета, цикл оборота которой всего 1.2 дней. Температура на поверхности испаряющейся планеты около 2,170°C, что приведет к тому, что она очень скоро испариться полностью.

Наш Юпитер находится от Солнца в 100 раз дальше - приблизительно в 778 миллионах км. Поэтому он теряет под действием солнечной радиации очень немного массы. Подсчитано, что за все 5 млрд. лет своего существования от него убыло не более 0.1% массы. Это натолкнуло ученых на мысль, что степень потери массы зависит от близости планеты-гиганта к светилу.

Не исключено, что когда-то, в первое время после становления нашего Солнца как звезды, на месте Меркурия летала планета-гигант большой массы, которая всю ее растеряла под действием солнечного ветра и нагрева. И осталось одно твердое ядро, которое и представляет собой сейчас Меркурий. Если это окажется так, то станет ясна истинная природа происхождения планет Солнечной системы, которая будет далека от современных гипотез, типа Шмидтовской. Источник: www.sciteclibrary.ru

В 2010 году NASA планирует запустить новый космический телескоп, который придет на смену Орбитальному телескопу им.Хаббла. По новой традиции этот телескоп будет носить имя Джеймса Е. Вебба - второго директора NASA. (Название James Webb Space Telescope (JWST) заменило собой его прежнее рабочее имя - Космический телескоп следующего поколения (NGST)).

После примерно годичного обсуждения предложенных проектов NASA отдало предпочтение компании TRW - она получила заказ на создание нового космического телескопа стоимостью 825 миллионов долларов.

Главные задачи нового телескопа - космологические, ему придется разглядеть те далекие моменты времени, когда во Вселенной начали образовываться первые галактики и самые первые очень массивные звезды. Все эти процессы происходят на больших красных смещениях, поэтому на телескопе будет установлена специальная оптика и приборы, работающие в инфракрасном диапазоне спектра.

Новый телескоп будет оснащен главным зеркалом диаметром 6.5 метра, то есть он будет в семь раз больше по площади, чем "Хаббл". Монолитное зеркало такого диаметра вывести на орбиту имеющимися носителями невозможно, поэтому принято решение произвести его сборку в космосе. К центральной "полосе" размером 6.5 x 2 метра будут прикреплены два 2-метровых "крыла". Составное зеркало будет не круглым, а похожим на "цветок". Оптика телескопа рассчитана на работу в инфракрасном диапазоне от 6000 Å (захватывается самая красная часть видимого диапазона) до 28 мкм (280 000 Å) (Хаббловский телескоп работает в интервале 2000-25000 Å, т.е. в оптическом и близких ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах). Угловое разрешение у обоих инструментов будет примерно одинаковым - около 0.1".

Изначально NASA планировало построить 8-метровый инструмент, но уменьшение бюджета внесло свои изменения в эти планы. Телескоп будет запущен в линейную точку Лагранжа L2 системы Земля-Солнце. Эта точка расположена между Солнцем и Землей, на прямой, соединяющей тела на расстоянии примерно 1.5 млн. км от Земли. От солнечного излучения телескоп будет закрывать огромный экран размером с теннисный корт. Он позволит снизить температуру телескопа до 223°C, при которой его приборы будут наиболее эффективно работать.

А вот чинить новый телескоп на орбите, как это делалось с "Хабблом", по-видимому, не удастся. В тексте вы видите несколько нарисованных изображений будущего телескопа. Почему-то большинство художников изобразило как телескоп будет виден "с Земли" (т.е. на фоне Солнца). М.Е.Прохоров. ГАИШ, Москва.

ОТКРЫТИЕ СРЕДНИХ ЧЕРНЫХ ДЫР, ПОДТВЕРЖДАЕТ ТЕОРИЮ ОБ ОБРАЗОВАНИИ ГИГАНТСКИХ ЧЕРНЫХ ДЫР, ИЗ БОЛЕЕ МЕЛКИХ И, ВОЗМОЖНО, ТЕОРИЮ О НЕ РАДУЖНЫХ ПЕРСПЕКТИВАХ.

То, что черные дыры среднего размера существуют, как доказали снимки Космического телескопа Хаббл (НАСА), говорит о том, что гипотезы о растущих черных дырах справедливы. Это также может говорить о мрачных перспективах для нашей и других галактик, и, возможно, даже для всей Вселенной.

Раньше были известны только два класса черных дыр - обычные черные дыры, звездного размера и сверхмассивные (или как их еще называют - "супермассивные") черные дыры, которые обнаруживали в центрах большинства средних и крупных галактик.

Поэтому, до данного открытия не было известно о том, как возникают сверхмассивные черные дыры. Если они образовались при коллапсе мелких звезд в центрах галактик, то должны были быстро набрать массу за счет поглощения вещества из вне. Если образование таких гигантских черных дыр идет по такому сценарию, то тогда в природе должны встречаться и черные дыры средних размеров, которые в десятки тысяч раз превышают массу Солнца.

До сих пор таких черных дыр не обнаруживали. Это говорило не только в пользу второй гипотезы о рождении сверхмассивных черных дыр, которая заключалась в одномоментном рождении черной дыры сразу гигантских размеров, но и наталкивало многих астрофизиков на мысль о том, что скорость испарения черной дыры выше, чем скорость поглощения ею вещества из внешнего пространства. Поэтому, ими предсказывалось, что все черные дыры вскоре исчерпают свои возможности коллапсара и рано или поздно прекратят свое существование.

Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик составляют приблизительно 0.5 процентов от их массы. Одна из обнаруженных средних черных дыр расположена в звездном скоплении, которое меньше галактики в 10,000 раз. Это удовлетворяет модели роста черной дыры, поскольку обнаруженная имеет массу, которая в 4000 раз превышает солнечную. Эта средняя черная дыра расположена в центре шарового звездного скопления M15, расположенного от нас в 32,000 световых лет в созвездии Пегаса.

Другая средняя черная дыра с массой в 20000 солнц была обнаружена в гигантском шаровом звездном скоплении G1, и расположена в 70 раз дальше - в 2.2 миллионах световых лет в соседней галактике Туманность Андромеды (М31). Но, похоже, что процесс образования гигантских черных дыр идет по первому сценарию, - когда малая набирает вес за счет поглощения вещества. Видимо, скорость сбора массы у черной дыры, если звездный газ присутствует в зоне ее тяготения, превышает скорость ее испарения.

Если это так, то вскоре центральные черные дыры во всех галактиках, в том числе и в нашей, поглотят их. И через миллиарды лет, если Вселенная замедлит свое расширение или если она представляет собой замкнутую сферу, гипермассивные черные дыры (эксгалактики) объединятся в единую, которая схлопнется за секунды, и в процессе своей смерти даст начало новой Вселенной, выбросив через свой коридор все собранное вещество Вселенной разом. Это будет новый Большой Взрыв, из которого когда-то родилась Вселенная. Если эта теория найдет подтверждение, то это объяснит причины рождения Вселенной и дальнейшую ее эволюцию по замкнутому циклу.

НАША СОСЕДКА - ВЕНЕРА, СНОВА ДАЕТ О СЕБЕ ЗНАТЬ, И

ОПЯТЬ ПОДНИМАЕТ ВОПРОСЫ О НАЛИЧИИ ТАМ ЖИЗНИ.

Планета рухнувших надежд " - Венера , на которую все махнули рукой после того , как туда сели наши спускаемые аппараты и показали условия , абсолютно непригодные для жизни, дает новую надежду отыскать примитивную жизнь в кислых облаках венерианской атмосферы. Масса признаков свидетельствует о большой вероятности такой возможности.

На поверхности Венеры условия действительно абсолютно непригодны для жизни. Температуры в +400 - 500°С и кислотные дожди - это не перенесет ни одна форма жизни, даже самая стойкая. Но условия в ее атмосфере на высоте приблизительно в 50 километров относительно благоприятны: температура там приблизительно +70 °C, с давлением приблизительно в 1 атмосферу. Хотя облака на Венере очень кислотные, эта зона имеет и самую высокую концентрацию водных капелек в атмосфере Венеры. "Поэтому, с точки зрения астробиологии, Венера не безнадежна", говорит Дирк Шульц-Макач из Университета Штата Техас в Эль-Пасо.

Искать возможные признаки жизни Шульц-Макач и его коллега Луи Ирвин, стали после анализа данных, полученных когда-то с советских аппаратов серии Венера и американских "Pioneer Venus" и "Магеллан". Они заметили некоторые специфические особенности химического состава атмосферы Венеры. Солнечная радиация и молнии должны произвести большие количества угарного газа в атмосфере планеты, но вместо этого его там недостаточно, как будто что-то удаляет его или поглощает. Они также нашли водородный сульфид и диоксид серы. Эти два газа реагируют друг с другом, и обычно никогда не находятся вместе, если что-то их не производит.

Еще более таинственным обстоятельством явилось присутствие карбонильного сульфида. Этот газ настолько трудно воспроизводится неорганическим путем, что иногда рассматривается однозначным индикатором биологической деятельности микроорганизмов. "Конечно, могут быть небиологические способы производства водородного сульфида или карбонильного сульфида такими процессами, о которых мы не знаем, но оба этих компонента производятся за счет очень эффективных катализаторов, которые требуют задействования больших объемов веществ разного химического состава", говорит Шульц-Макач. "На Земле, самые эффективные катализаторы - это микробы."

Он думает, что микробы, живущие в облаках Венеры, могли объединять диоксид серы с угарным газом и возможно водородом, чтобы производить или водородный сульфид, или карбонильный сульфид таким путем, как делали это первые микробы на Земле в начале становления жизни на нашей планете. Он предполагает, что микробы Венеры могли использовать ультрафиолетовый свет Солнца как источник энергии. Если бы они поглощали ультрафиолетовый свет, то это бы объяснило присутствие таинственных темных заплат на ультрафиолетовых снимках планеты. Шульц-Макач представил свою теорию на Втором Европейском Симпозиуме по Астробиологии в Граце, Австрии, на позапрошлой неделе.

Есть химическое свидетельство того, что Венера была однажды более прохладной и имела океаны. Возможно, там зародилась жизнь, но затем отступила в атмосферу, как только безудержный парниковый эффект начал развиваться.

Но нам, вероятно, придется ждать несколько лет, чтобы получить ответ на вопрос - есть ли жизнь в венерианской атмосфере. Очередная миссия к Венере Европейского Космического Агентства, задача которой - исследовать атмосферу планеты, будет запущена в 2005 году. Тем временем Шведское Космическое Агентство ищет международных партнеров, чтобы развить их идею для возвращения статуса Венеры, как возможного места для присутствия жизни.

Представления физиков о Вселенной попали в беду. Новые измерения с космического телескопа "Хаббл" свидетельствуют, что пространство гладко, а не зернисто. А без зернистости нынешние теории, предсказывающие, что Большой Взрыв был бесконечно горячим и плотным, уже практически ничего не объясняют.

Две группы - из университета Алабамы (США) и астрофизической обсерватории Арцетри (Италия) - изучая с помощью орбитального телескопа "Хаббл" дальние уголки видимой Вселенной, обнаружили подробности, противоречащие предсказаниям квантовой физики относительно того, что пространство, время и гравитация разбиты на мельчайшие кусочки, как пиксели на фотографии. Если бы это было справедливо, утверждают они, картина получилась бы размытой.

Теоретики взволнованы - эти сведения вполне могут быть частью "недостающей" физики. Находка ставит под сомнение возможности взаимоувязки двух столпов современной физики - квантовой теории, описывающей поведение материи на атомном уровне, и теории относительности, описывающей пространство, время и гравитацию в более крупных масштабах.

Новые наблюдения ставят под сомнение существование двух физических величин - расстояния Планка и времени Планка. Теоретически это самые маленькие наблюдаемые единицы пространства и времени, меньше которых оба показателя становятся прерывистыми. Расстояние Планка - расстояние, которое фотон, движущийся со скоростью света, преодолеет за время Планка (5x10-44 секунды). Ученые предположили, что им удастся измерить время Планка, наблюдая за удаленными объектами. Когда луч света движется к нам сквозь пространство, он преодолевает бесчисленное количество расстояний Планка, при этом его скорость колеблется. Это теоретически должно отразиться на луче таким образом, что разные его части попадают к нам в разное время и размывают изображение того объекта, откуда они пришли. Причем чем больше преодоленное расстояние, тем больше должна быть нечеткость.

Итальянская группа переработала теорию расстояния Планка, чтобы предсказать степень рассеивания, которую они должны увидеть. А затем с помощью телескопа "Хаббл" они рассмотрели взорвавшуюся звезду на расстоянии 42 миллионов световых лет и галактику, удаленную более, чем на 5 миллиардов световых лет, но не увидели никакого затуманивания.

Впрочем, это еще не конец для расстояния Планка и теории квантовой гравитации. Теоретики уже выдвинули два аргумента, объясняющих наблюдаемое. Во-первых, пространство и время может изменяться соответственно шкале Планка, поддерживая структуру луча света. Во-вторых, колебания могут отражать расстояние Планка в квадрате - около 10-60 - что делает затуманивание неразличимым для современных методов наблюдения.

Сopyright 2002-2024 © Сайт "Галактика" • Проект "Астрономическая энциклопедия" • Идея, дизайн, хостинг, веб-мастер сайта - Кременчуцкий Александр, Москва.