Астрономам, как и фотографам, иногда везет, и они становятся свидетелями очень редких космических явлений.
Явлений, происходящих раз не то что в сотни, а в сотни тысяч и даже миллионы лет.
О таких редчайших явлениях, отмеченных учеными совсем недавно, сегодня и поговорим.
Ранняя фаза сверхновой
Сверхновые астрономия видела множество раз. Однако совсем недавно ученые стали свидетелями двух сверхновых, находящихся в ранней фазе распада и начальной стадии выброса ударной волны погибающей звезды.
Оба объекта относятся к классу красных сверхгигантов, очень древних звезд, чей жизненный цикл подходит к своему завершению. Даже на фоне меньшей из двух этих звезд наше Солнце выглядит настоящим карликом. Ее радиус в 270 раз больше солнечного. Радиус второй звезды в 460 раз больше радиуса нашего Светила.
Появление сверхновой в представлении художника
Астрономы стали свидетелями ударной волы, выпущенной меньшей звездой. Однако размер большей звезды настолько велик, что ударная волна не достигла ее поверхности. Ярко озарившаяся сверхновая выбросила в космос огромный объем новых элементов. Скорость ударной волны при этом составляла до 40 000 километров в секунду.
Свет Большого взрыва позволил астрономам заметить черную дыру
Благодаря реликтовому излучению, энергии, оставшейся от Большого взрыва, астрономы смогли обнаружить черную дыру, появившуюся 2,7 миллиарда спустя возникновения Вселенной. Усиленный эффект от остаточной энергии Большого взрыва выбил убегающие электроны черной дыры в рентгеновский диапазон спектра, благодаря чему их смогла заметить орбитальная рентгеновская обсерватория «Чандра». Выброс электронов был представлен в виде потока вырывающихся частиц протяженностью 300 000 световых лет. Реликтовое излучение усилило яркость частиц в рентгеновском диапазоне в 150 раз.
Обычно подобные выбросы наблюдаются только в виде радиоволн, однако система B3 0727+409, никогда ранее не отмечавшаяся всплесками радиоволн, указывает на то, что существуют черные дыры, которые при правильных обстоятельствах могут становиться заметными.
Начало деконструкции Солнечной системы
В находящемся в 570 световых годах от нас созвездии Девы одна из систем продемонстрировала астрономам явление, которого они никогда не видели раньше – начало своей деконструкции (разрушения).
Антагонистом в этой космической трагедии является белый карлик — компактная звезда размером с Землю, чьей массы не хватило для перехода в сверхновую. «Понимая свою беспомощность», карлик решил навредить своей системе иным образом. Он начал отбрасывать свою оболочку и одновременно раздуваться в размерах.
Астрономы выяснили, что рядом с карликом находится карликовая планета, скорее похожая на очень крупный астероид. Пережив (частично) первую фазу гибели своей родной звезды, этот мир продолжает медленно разрушаться. Кусок за куском объект ломается на части и медленно падает на белый карлик под воздействием его мощнейшей гравитации.
Зарождение планеты
Большинство из известных нам планет и экзопланет являются уже весьма пожилыми представителями планетарного сообщества и находятся возле своих звезд не один миллиард лет. Если учесть, что менее массивные звезды обладают потенциальной возможностью существования в течение триллионов лет, очень сложно найти что-то, что гораздо моложе самой Вселенной. Но тем не менее такие открытия случаются время от времени. Например, недавно группа астрономов с помощью космического телескопа «Кеплер» и мощностей обсерватории Кека провела наблюдение за объектом K2-33b – полностью сформированной планетой, чей возраст оценен всего в 5-10 миллионов лет. По космическим масштабам она родилась практически вчера.
Сама планета представляет собой объект размером с наш Нептун и оборачивается вокруг своей звезды на расстоянии в 15 раз меньше дистанции между Меркурием и нашим Солнцем. Что более важно, обнаружение K2-33b и других подобных планет такого же размера опровергает мнение, согласно которому огромные планеты могут формироваться только вдалеке от своих горячих звезд, где более прохладно и спокойно.
Бинарность в бинарности
Астрономы и раньше находили и бинарные звезды, и бинарные планеты. Однако семь лет непрерывных наблюдений, использование семиметрового телескопа и работа команды из 30 астрономов привели к подтверждению обнаружения бинарно-бинарной системы HD 87646, в которой два объекта одной планетарной системы обращаются вокруг двойной звезды.
И если звезды в этой системе мало чем примечательны — основная звезда примерно в 12 раз массивнее нашего Солнца, а вторая находится от первой в 22 астрономических единицах и в 10 раз менее массивна нашей звезды, — то двойная планетарная система ученых действительно удивила.
Во-первых, планеты, с учетом их расположения, неожиданно огромные. Одна из них в 12 раз массивнее нашего Юпитера. Вторая является серым карликом, быстровращающимся субзвездным объектом с массой в 57 раз больше массы Юпитера. Оба объекта вращаются вокруг своих звезд на расстоянии 0,1 и 1,5 астрономической единицы соответственно, и астрономы не уверены, как такая система может оставаться стабильной, не говоря уже о том, как такие системы вообще могут формироваться. Протопланетные диски обычно не способны удерживать столько материала.
Бесхвостая комета
Среди множества космических булыжников и гигантских ледышек, пролетающих сквозь нашу Солнечную систему, уникальным объект C/2014 S3 делает то, что он является так называемой «бесхвостой» кометой. Астрономы не до конца уверены, как называть подобные объекты, поэтому предложили новый тип классификации, обозначив их «кометами Мэнкс». Название связано с породой бесхвостых кошек с острова Мэн.
Свое начало комета Мэнкс берет из пыльного, темного и холодного репозитория, находящегося на задворках нашей Солнечной системы и носящего название Облака Оорта. Хвост у кометы подобного типа отсутствует потому, что в ней содержится в миллион раз меньше льда, в отличии от обычных комет. Благодаря этому комета Мэнкс больше походит на астероид. И лишь небольшой, едва уловимый след из пыли указывает на ее истинную природу.
В отличие от других комет из Облака Оорта, попадающих время от времени во внутренние границы Солнечной системы и проносящихся мимо планет и Солнца, солнечные лучи никогда не касались поверхности бесхвостой кометы. Астрономы считают, что она появилась одновременно с формированием Земли и после чего, вероятно, столкнувшись с другим космическим объектом, была выброшена за границы внешней Солнечной системы. О своем существовании она напоминает лишь один раз примерно в 860 лет.
Дожди Титана
По размерам больше Меркурия, Титан является вторым крупнейшим спутником в Солнечной системе (и первым по величине спутником Сатурна), уступая лишь Ганимеду (спутнику Юпитера). С его горами, морями и плотной атмосферой, Титан с астрогеологической точки зрения является своеобразной мини-Землей. Как и на нашей планете, на Титане идут дожди. Правда, дожди здесь из метана, а температура на поверхности составляет около -180 градусов Цельсия. Выглядеть все это должно невероятно красиво, так как отдельные капли дождя здесь крупнее, чем на Земле, и падают они гораздо медленнее, из-за слабой гравитации.
Дожди на Титане очень частое явление. Каждые две недели в течение трех дней здесь буквально льет как из ведра. Что интересно, в отдельных регионах спутника дожди, напротив, являются очень редким явлением, происходящим раз в тысячу лет. Но в этом случае дожди буквально затапливают регионы огромной площади. Например, осенний ливень 2010 года затопил площадь в 500 000 квадратных километров.
Необычные звезды
Некоторые звезды рождаются настоящими монстрами. Астрономы недавно нашли молодую звезду, которая уже в 30 раз массивнее нашего Солнца. Звезда G11.92-0.61 MM1 находится в 11 000 световых годах от нас и продолжает свой рост, впитывая газ и материю из окружающего ее молекулярного облака.
Как правило молодые звезды с большой массой сложно обнаружить. Они быстро выгорают и погибают гораздо раньше, своих менее массивных собратьев. Если у солнцеподобных звезд жизненный цикл может длиться в течение 10 миллиардов лет, то жизненный цикл более массивных молодых звезд составляет всего несколько миллионов лет. Эти звезды очень быстро «взрослеют». Например, тому же Солнцу потребовалось десять миллионов лет только на формирование. Объемные же звезды, как правило, формируются всего за 100 000 лет.
У ученых имеется подозрение, что плотный диск молекулярного облака, окружающий звезду MM1, может скрывать еще одну более компактную звезду. Диск действительно настолько массивный, что может породить целую серию компактных протозвезд в дополнение к огромной MM1.
Весь процесс рождения сверхновой
Классическая вспышка сверхновой представляет собой огромный взрыв внутри двойной системы звезд, когда белый карлик набирает массу за счет водорода находящейся рядом с ним звезды-компаньона (как правило, красного гиганта), достигает чандрасекаровского предела и в конце концов сам себя взрывает. Вспышки сверхновых очень яркие, поэтому астрономы очень часто становятся их свидетелями даже в системах, находящихся в 23 000 световых лет от Земли.
В рамках оптического эксперимента по гравитационному линзированию (OGLE) астрономы вели с 2003 года наблюдение за звездой V1213 Центавра и отмечали время от времени увеличивающуюся яркость, вызываемую нестабильным процессом передачи массы. Шесть лет спустя, 8 мая 2009 года ученые увидели взрыв белого карлика. Это стало первым случаем в истории астрономии, когда ученым удалось пронаблюдать состояние звезды непосредственно перед коллапсом и состояние после вспышки.
Взрыв кометы Чурюмова — Герасименко
В феврале этого года комета 67P/Чурюмова — Герасименко преподнесла ученым сюрприз. Девять из одиннадцати научных инструментов космического аппарата «Розетта» зафиксировали на комете взрыв. Объект неожиданно озарился ярким светом и выбросил в космос мощную струю из газа, плазмы и пыли.
Такая повышенная активность кометы объяснялась тем, что она приближалась к Солнцу. Вследствие воздействия солнечного ветра ледяной объект начал таять. На нем образовались трещины, из которых и вырвалась струя нагретого газа. Уникальные фотографии этого события были получены космическим аппаратом «Розетта», ранее высадившим на комету посадочный модуль «Филы».
Посмотреть на комету 67P вблизи у нас, к сожалению, больше не получится. 30 сентября космический аппарат «Розетта» завершил свое 12-летнее космическое путешествие. Ученые провели контролируемое столкновение зонда с кометой.
