» » Астрофизические итоги 2019 года

Астрофизические итоги 2019 года

 

Астрофизические итоги 2019 года

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 1. Канадский радиотелескоп CHIME. Он состоит из четырех антенн в форме параболических цилиндров размером 100x20 метров. фото с сайта universetoday.com

2019 год принес много важных результатов в астрономии, астрофизике и космологии. О некоторых из них — вроде первой «фотографии» черной дыры — рассказывали чуть ли не все СМИ, а о некоторых наверняка знали только те, кто специально следит за происходящим. Сергей Попов подводит итоги прошедшего года, отобрав самые яркие и значимые по его мнению работы, которые либо уже оставили важный след в этих областях науки, либо будут определять их развитие в ближайшем будущем.

Подведение научных итогов года — занятие достаточно неблагодарное. Во-первых, потому что «большое видится на расстоянии». По горячим следам всегда велик соблазн включить в список более «горячие» результаты («астрономы открыли рекордно... самую... наиболее ... впервые...»). Во-вторых, любой перечень, составленный одним человеком, неизбежно будет субъективным как из-за наличия личных предпочтений, так и из-за ограниченности кругозора. Поэтому кажется, что список должен в первую очередь отражать основные направления развития выбранной области науки, а перечисленные в нем статьи и результаты — служить скорее конкретными примерами, чем претендовать на безоговорочное звание лучших из лучших. В этом обзоре мы обсудим то, над чем астрономы работали в 2019 году, какие области исследований сейчас актуальны и будут активно развиваться в ближайшие годы.

Как обычно, в своих итоговых обзорах я основываюсь прежде всего на работах, которые выделялись в течение года как наиболее интересные статьи месяца в моих обзорах электронных препринтов по астрофизике. Поэтому ниже ссылки в основном будут даваться не на журнальные, а на «Архивные» (то есть размещенные на сервере arXiv.org) версии статей с указанием их идентификаторов, которые, в частности, помогают отслеживать хронологию событий (например, номер 1906.05878 означает, что статья была размещена в июне 2019 года и что это была 5878-я по счету статья в данном месяце). Это имеет дополнительный смысл: все материалы в «Архиве» открыты для свободного чтения, так что все желающие смогут обратиться к первоисточникам. Если статья уже вышла в научном журнале, то на ее странице в «Архиве» есть ссылка на опубликованную версию (как правило, отличия минимальны).

В последнее время, за редчайших исключением, все сколь-нибудь важные публикации по астрономии попадают в «Архив» (хотя иногда с небольшой задержкой). За год в его астрофизической части (arXiv.org > astro-ph) появилось около 15 000 публикаций. Выделить среди них десятку или двадцатку лучших — непросто. Посмотрим, что получилось.


Яркие результаты радиоастрономии

Начнем с тенденции года. Мне кажется, что на протяжении ряда лет (если не десятилетий!) радиоастрономы были слегка в тени. На первом плане были данные рентгеновских, оптических, гамма-, инфракрасных наблюдений. А есть и другие каналы информации из космоса, которые в последнее время давали важнейшие результаты: гравитационные волны, нейтрино, космические лучи... Разве что ультрафиолетовый диапазон традиционно уступал радио в популярности. Но в 2019 году мы видим совсем другую картину.


«фото» того-что-нельзя-увидеть

«астрономической картинкой года» безусловно стало изображение, представленное командой Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT), — «портрет» сверхмассивной черной дыры, находящейся в центре эллиптической галактики M87 (рис. 2). Работа, приведшая к его получению, была описана в серии из шести статей, первая из которых — First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole (arXiv:1906.11238). На тему этой картинки уже очень много написано и сказано (можно порекомендовать посмотреть лекцию Юрия Ковалева, см. также новость Черная дыра галактики M87: портрет в интерьере, «Элементы», 14.04.2019), поэтому ограничимся лишь утверждением, что, хотя теперь мы гораздо лучше представляем себе, как устроено течение вещества в окрестности сверхмассивной черной дыры, увы, это «фото» не доказывает существование черных дыр (да и цели такой не было): проблема в том, что запечатленное на нем излучение пришло из областей аккреционного диска, удаленных от горизонта событий на несколько гравитационных радиусов. Поэтому этот результат можно пока сравнивать лишь с фотографией тени человека на стене — что именно эту тень отбросило еще предстоит установить (хотя астрономы не очень сомневаются, чья это тень).

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 2. «Портрет» сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87, полученный участниками коллаборации Event Horizon Telescope на основе наблюдений, проводившихся в апреле 2017 года на длине волны 1,3 мм. Светящееся кольцо — излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры. Изображение с сайта nature.com

 

Был проделан огромный объем работы по численному моделированию потоков вещества вокруг черной дыры (именно это и позволило, в итоге, создать ту самую картинку), что заслуживает уважения и внимания. К сожалению, с помощью наземных наблюдений аналогичные изображения для других черных дыр вряд ли можно будет получить. Так что остается ждать, когда будут созданы новые космические радиоинтерферометры (а ждать придется долго).


Погоня за быстрыми радиовсплесками

Пока же можно радоваться другим успехам радиоастрономов. Последние лет шесть со страниц СМИ не сходят быстрые радиовсплески — fast radio bursts, FRB (разумеется, не сходят они и со страниц научных журналов — за прошедший год этому феномену было посвящено несколько сотен публикаций). Так называют короткие (типичное время — от долей до нескольких миллисекунд) чрезвычайно мощные (по оценкам, выделяемая энергия эквивалентна тому, что солнце вырабатывает за тысячи лет) импульсы в радиодиапазоне. Впервые их зафиксировали в 2007 году, но до сих пор удовлетворительного объяснения этому явлению нет, хотя ясно, что источники этих импульсов расположены за пределами нашей Галактики.

В 2019 году было получено много важных результатов и сделано несколько важных теоретических работ на тему FRB.

Год начался с того, что ученые, работающие на новой (введена в строй только в 2017 году) канадской установке CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, рис. 1) в статье Observations of Fast Radio Bursts at Frequencies down to 400 Megahertz (arXiv:1901.04524) представили свои первые результаты: им удалось поймать 13 новых быстрых радиовсплесков, причем это были первые надежные данные по наблюдениям таких транзиентов (в астрономии так называют объекты, существенно изменяющие свою светимость за относительно небольшое время, см. Transient astronomical event) на низких частотах (~400 МГц). Волны разной частоты по-разному распространяются в плазме. Поэтому чем шире диапазон частот, в котором наблюдается источник, тем лучше: волны, по сути, зондируют среду вокруг источника. К тому же, нам важно понять, как устроен спектр источника, чтобы понять, какой механизм ответственен за его генерацию.

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 3. Повторяющиеся всплески источника FRB 180814, зарегистрированные радиотелескопом CHIME. По горизонтальной оси указана продолжительность событий (в миллисекундах), по вертикальной оси — частота сигнала. Даты регистрации всплесков указаны в левом верхнем углу каждого графика. Изображение из статьи The CHIME/FRB Collaboration, 2019. A second source of repeating fast radio bursts

 

Еще важнее, пожалуй, искать репитеры — повторяющиеся радиовсплески. До 2019 года был известен всего один такой — FRB 121102. И здесь снова отличилась коллаборация CHIME: сначала ее участники сообщили о втором повторном источнике (статья A Second Source of Repeating Fast Radio Bursts, arXiv:1901.04525), а затем они же доложили об увеличении числа известных репитеров в несколько раз (статья CHIME/FRB Detection of Eight New Repeating Fast Radio Burst Sources, arXiv:1908.03507), представив разом еще восемь штук.

Второе важное направление изучения FRB — это попытки идентифицировать галактики, в которых они происходят. Опять же, до 2019 года был только один более-менее надежно идентифицированный источник FRB — всё тот же единственный известный тогда повторный источник FRB 121102. Интересно, что все три новых случая идентификации, представленные в 2019 году, не связаны с повторами всплесков.

Лидер здесь — австралийская установка ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder). Работающие на ней ученые отрапортовали о двух идентификациях. астрономов ждал сюрприз. Если первая выявленная галактика — материнская для FRB 121102, — относилась к объектам с высоким темпом звездообразования (что явно указывало на связь повторного источника с молодыми компактными объектами — скорее всего, нейтронными звездами), то второй случай совсем иной. Источник радиовсплеска FRB 180924 — массивная линзовидная галактика DES J214425.25–405400.81 (аббревиатура DES означает Dark Energy Survey — каталог, в котором эта галактика описана) с красным смещением z = 0,3214 и низким темпом звездообразования (статья A single fast radio burst localized to a massive galaxy at cosmological distance, arXiv:1906.11476). В еще одной массивной галактике с низкой скоростью формирования звезд находится источник FRB 190523 обнаруженный на системе антенн DSA-10 (Deep Synoptic Array), расположенной в калифорнийской долине Оуэнс (см. Owens Valley Radio Observatory).

На основе этих наблюдений появились мысли о том, что в отличие от FRB 121102 неповторяющиеся всплески могут быть связаны с другими прародителями (статья A fast radio burst localised to a massive galaxy, arXiv:1907.01542). Ведь, если темп формирования звезд мал, то появляется мало массивных звезд с коротким временем жизни, которые порождают нейтронные звезды. Значит, в галактике с низким темпом звездообразования мало молодых нейтронных звезд, являющихся на сегодняшний день лучшими кандидатами в источники быстрых радиовсплесков. Правда, есть и другие способы делать нейтронные звезды, выглядящие молодыми. Например, это могут быть слияния нейтронных звезд друг с другом или с белыми карликами. Такие процессы идут в довольно старом звездном населении, то есть высокий текущий темп формирования звезд не обязательно важен. До ясности здесь еще далеко.

Помочь в определении природы источников FRB могут одновременные наблюдения в разных диапазонах. Для этого надо очень быстро идентифицировать радиовсплески и сообщать координаты астрономам, работающим в других диапазонах спектра. В этом направлении выделим успехи еще одной австралийской установки — UTMOST (обновленная версия телескопа MOST — Molonglo Observatory Synthesis Telescope, рис. 4). В статье Five new real-time detections of Fast Radio Bursts with UTMOST (arXiv:1905.02293) ученые представили сразу пять радиовспышек, зарегистрированных в реальном времени, а не в ходе последующей обработки данных. Это позволило быстро организовать наблюдения в разных диапазонах, но, увы, ничего обнаружено не было. Однако и это всё равно важно, так как ставит сильные ограничения на теоретические модели.

 

Астрофизические итоги 2019 года

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 4. Антенны австралийского радиотелескопа UTMOST, вид сверху и снизу. фото с сайта astronomy.swin.edu.au

 

Теоретики продолжают работать над объяснением механизма излучения FRB. Однако наиболее популярные модели так или иначе связаны с молодыми нейтронными звездами с сильными магнитными полями — магнитарами. Известно, что на таких объектах могут происходить мощные вспышки в рентгеновском и гамма- диапазонах, а также регистрировались и радиовспышки (правда, не такие мощные, как у FRB).

В развитии теории быстрых радиовсплесков на основе вспышек магнитаров в ушедшем году был достигнут значительный прогресс. Так, модель, представленная в работе Андрея Белобородова Blast Waves from Magnetar Flares and Fast Radio Bursts (arXiv:1908.07743), объясняет практически все основные свойства всплесков. В этой же статье сделаны интересные предсказания на будущее, которые можно будет проверить (например, предсказываются оптические вспышки, сопровождающие быстрые радиовсплески). Так что я традиционно надеюсь, что в ближайшее время мы сможем окончательно разобраться в том, что же такое быстрые радиовсплески и как они работают.


FAST спешит на помощь

Помочь в этом может 500-метровый китайский радиотелескоп FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, см. картинку дня Радиотелескоп FAST). Свой первый свет он увидел в 2016 году, а сейчас исследования на нем вышли на поток. В сентябре 2019 года опубликованы первые результаты по FRB, полученные на FAST: было показано, что инструмент успешно видит повторы FRB 121102. Благодаря большому размеру этот прибор может видеть более слабые всплески, а повторы обычно как раз очень слабые. Так что наблюдения на FAST должны помочь отождествить точные положения (а значит — и найти галактики) для множества повторных источников.

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 5. 500-метровый радиотелескоп FAST расположен в китайской провинции Гуйчжоу. Его чаша построена в естественном карстовом углублении рельефа и состоит из 4450 алюминиевых панелей, поддерживаемых стальными тросами. фото с сайта nature.com

 

Кроме того, вышла статья с описанием первого нового радиопульсара, открытого на FAST — The First Pulsar Discovered by FAST (arXiv.org:1903.06318). Так что и тут мы ждем продолжения, поскольку в этой области тоже можно получать очень важные результаты. Например, важно искать все более и более массивные нейтронные звезды, так как это дает важную и для фундаментальной физики (квантовой хромодинамики) информацию о поведении вещества при высокой плотности.

В 2019 году был поставлен новый рекорд: обработав наблюдения нескольких телескопов за пульсаром MSP J0740+6620, астрономы смогли определить его массу, которая оценивается в 2,14 массы солнца (статья Relativistic Shapiro delay measurements of an extremely massive millisecond pulsar, arXiv:1904.06759). Такой результат позволяет какие-то модели отбросить (если они не позволяют получить столь высокие массы), а какие-то — уточнить. Поиск новых пульсаров, как правило, связан с поиском более слабых объектов (ведь более яркие открывают первыми). Так что гигантская радиочаша телескопа FAST должна помочь и в этих исследованиях.


Еще немного о «суперобъектах»

В 2020 году мы ждем новых результатов по наблюдательным ограничениям на уравнение состояния нейтронных звезд. С гарантией будут представлены обработанные данные с рентгеновского телескопа NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) на борту МКС. Это специализированный инструмент, предназначенный для наблюдения двойных и одиночных нейтронных звезд с целью получения данных об их радиусах и массах. Первые статьи уже появились в декабре 2019 года (arXiv:1912.05704–1912.05708), но основной поток публикаций будет в 2020 году.

Кроме того, наблюдения за нейтронными звездами продолжаются в третьем научном цикле на гравитационно-волновых установках LIGO и VIRGO. Пока было зарегистрировано всего одно событие слияния двух нейтронных звезд (GW 170817, подробнее см.: Зафиксировано слияние нейтронных звезд!), которое удалось увидеть и с помощью гравитационных волн, и в электромагнитном диапазоне. Даже этот единственный случай позволил дать интересные ограничения на поведение вещества при высокой плотности, а если еще раз повезет... И, конечно, надо пытаться учесть все новые результаты сразу. Это уже начали делать, используя данные по GW 170817 и опубликованные результаты с NICER (статья Constraining the dense matter equation of state with joint analysis of NICER and LIGO/Virgo measurements, arXiv:1912.11031), поэтому, как только появится что-то новое, теоретики быстро предложат новые модели.


Еще тяжелее, еще быстрее

Об одном рекорде — самой массивной из известных нейтронных звезд — мы уже упомянули. В 2019 году была представлена и самая массивная черная дыра. Точнее, это самая массивная из сверхмассивных черных дыр (то есть черных дыр, масса которых превышает солнечную в сотни тысяч и более раз; такие объекты должны находиться в центрах галактик). Новая дыра-тяжеловес «тянет» на сорок миллиардов масс солнца! Она находится относительно недалеко от нас (до нее меньше миллиарда световых лет) в центральной галактике (Holmberg 15A) скопления Abell 85 (статья A 40-billion solar mass black hole in the extreme core of Holm 15A, the central galaxy of Abell 85, arXiv:1907.10608, см. также новость астрономия конца 2019 года: новости из разных уголков Вселенной, «Элементы», 12.12.2019). Поскольку черная дыра довольно старая, то больших проблем с объяснением ее массы не возникнет, ведь у нее было около 13 миллиардов лет, чтобы постепенно набрать массу. Проблемы возникают, когда мы видим массивные черные дыры в относительно молодых галактиках: трудно набрать миллиард масс солнца за несколько сотен миллионов лет, но это — отдельная тема.

Другой рекорд года, как мне кажется, более интересен.

Сергей Копосов (Sergey Koposov) и его коллеги открыли самую быстро перемещающуюся звезду (статья The Great Escape: Discovery of a nearby 1700 km/s star ejected from the Milky Way by Sgr A*, arXiv:1907.11725). Это самая обычная звезда главной последовательности: ее масса составляет около 2,3 солнечных, а возраст — порядка 30 млн лет. Сейчас она находится примерно в 9 килопарсеках от нас. Но скорость! 1700 километров в секунду! С такой скоростью она движется относительно окружающих звезд (см. Локальный стандарт покоя).

Благодаря данным спутника Gaia, основная задача которого — картировать звездное население нашей Галактики, кинематические параметры этой звезды установлены достаточно точно. И это позволяет утверждать, что 4–5 млн лет назад она была выброшена из центра нашей Галактики или его ближайших окрестностей. Это первая гиперскоростная звезда, для которой это можно утверждать однозначно и категорично. Значит, скорость свою она получила в результате взаимодействия с центральной сверхмассивной черной дырой, которую отождествляют с объектом Стрелец А* (Sgr A*). Вероятный сценарий таков: когда-то двойная звезда подлетела к Sgr A* слишком близко, в результате чего одна из звезд пары осталась на орбите у черной дыры, а вторая с огромной скоростью, позволяющей покинуть нашу Галактику, умчалась прочь — она и была сейчас обнаружена. Наверное, данные Gaia позволят изучить популяцию сверхскоростных звезд очень хорошо.


Весточки и вести из других миров

2019 год многим запомнится как год, когда была обнаружена первая межзвездная комета. Конечно, можно сказать, что как только был правильно понят механизм формирования облака Оорта, сразу же можно было предсказывать, что существует огромное количество (многие миллиарды миллиардов) межзвездных комет и астероидов, блуждающих по Галактике. Конечно, еще два года назад был открыт Оумуамуа — первый межзвездный астероид. Безусловно, в Солнечной системе прямо сейчас должно быть много пролетающих ее межзвездных объектов. Пока мы их не видим, но вскоре телескоп LSST будет открывать их в большом количестве. И тем не менее: первая комета останется первой.

Комета Борисова (рис. 6), которая сейчас уже удаляется от солнца, стала первым межзвездным объектом, о химическом составе которого удалось кое-что выяснить — благодаря спектральным исследованиям выбрасываемого кометой вещества. Наверняка еще до середины века зонды смогут изучить вещество таких объектов непосредственно, или даже доставят его на Землю.

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 6. Комета Борисова (яркое синее пятно в центре изображения) на фоне далекой спиральной галактики. Снимок сделан телескопом «Хаббл» с расстояния 326 млн километров (это чуть больше 2 а. е.), когда комета уже удалялась от солнца. Изображение галактики немного смазано из-за того, что телескоп следил за кометой, которая успела сместиться за время выдержки. фото с сайта spacetelescope.org

 

Пока же другие миры мы изучаем удаленно. В первую очередь это, конечно, экзопланеты. Их исследование остается одной из самых активных областей астрономии. В 2020 году впервые смогли обнаружить водяной пар в атмосфере сверхземли, находящейся в зоне обитаемости (статья Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight Earth-mass planet K2-18 b, arXiv:1909.05218). Конечно, речь не идет об установлении обитаемости этой планеты, но важно, что уже сейчас — без телескопов следующего поколения («Джейсма Уэбба», E-ELT, TMT и других) — можно определить наличие на экзопланете воды.

Из рекордов можно назвать планету с самым коротким орбитальным периодом (NGTS-10b: The shortest period hot Jupiter yet discovered, arXiv:1909.12424). Похожий на Юпитер гигант NGTS-10b делает полный оборот вокруг своей звезды за 18,4 часа. Через какое-то время планета сольется со звездой из-за приливного взаимодействия. Когда именно это произойдет — мы не знаем, поскольку теория приливов пока не слишком точна. Поэтому обнаружение еще одной планеты, для которой можно будет за несколько лет заметить изменение орбитальных параметров, довольно важно.

Кстати, не знаем мы и как часто планеты сливаются со звездами. Опубликованные в 2019 году расчеты (статья The Rate of Planet-star Coalescences Due to Tides and Stellar Evolution, arXiv:1909.01719) говорят, что слияния, сопровождающиеся заметными всплесками оптического излучения, происходят раз в несколько сотен лет в галактике типа нашей, так что не исключено, что LSST сможет обнаружить такие транзиенты.

Полезны открытия, которые ставят теоретиков в тупик. Вот, например, у красного карлика GJ 3512 открыли планету с массой Сатурна (статья A giant exoplanet orbiting a very low-mass star challenges planet formation models, arXiv:1909.12174). И это странно, потому что у карликовых звезд раньше не обнаруживали такие тяжелые планеты.

В стандартном сценарии формирования, когда планета постепенно растет в протопланетарном диске за счет слипания частиц, поглощения других тел и, наконец, аккреции газа, массивные планеты не возникают у самых легких звезд. Так откуда же взялась эта странная планета у красного карлика GJ 3512? У теоретиков, что не удивительно, припасен другой сценарий формирования планет — неустойчивость во внешних частях протопланетного диска. Тогда сразу могут получаться массивные тела (скорее, проблема в том, как их уберечь от последующего разрушения). Но и тут есть количественные вопросы: для развития неустойчивости нужны массивные диски, а они у легких звезд ... да, возникают редко. В общем — есть над чем думать.

Пока теоретики думают, наблюдатели наблюдают. Иногда прямо диву даешься, какие только методики они ни придумали! Например, удается изучать одиночные (свободно летающие, то есть не привязанные к звездам) планеты аж в других галактиках, далеких-далеких. Помогает гравитационное микролинзирование. Но не простое, а линзирование спектральной линии в рентгеновском диапазоне. Если нам повезло и между нами и далеким квазаром оказалась еще одна галактика, то квазар на ней линзируется. В его спектре есть линия, чья форма имеет весьма причудливый вид из-за того, что излучает вещество во внутренних частях аккреционного диска вокруг сверхмассивной черной дыры. Линзирование на объектах галактики-линзы (пример сложно устроенной карты микролинзирования показан на рис. 7) меняет форму этой линии. Именно по этим изменениям и можно понять, объекты какой массы участвуют в процессе. Так вот, анализ показывает, что в двух случаях не обошлось без объектов планетных масс (статья Confirmation of Planet-Mass Objects in Extragalactic Systems, arXiv:1909.11610). То, что эти объекты именно одиночные и не входят в состав планетных систем звезд других галактик, следует из того, что в противном случае линзирование бы происходило и на звезде, причем оно было бы настолько сильнее, что выделить сигнал от планеты было бы невозможно. По-моему, этот результат — просто фантастика!

 

Астрофизические итоги 2019 года

Рис. 7. Наличие большого количества гравитационных линз (как, например, происходит, когда источник излучение находится позади другой галактики) дает сложную картину изменения сигнала. На рисунке показана карта микролинзирования для квазара QSO 2237+0305A. Пересечение источником одной из множества линий приводит к сильному изменению сигнала от него. Изображение из статьи L. C. Popovic et al., 2006. A Study of the Correlation between the Amplification of the Fe K? Line and the X-Ray Continuum of Quasars due to Microlensing

 

Наконец, в самом конце года был объявлен еще один любопытный результат, связанный уже с планетами вокруг белых карликов. Сама идея присутствия планет (и более мелких тел) вблизи таких объектов может показаться странной, ведь красные гиганты — «ипостась» звезды перед тем, как она превратится в белого карлика, — прекрасно «очищают» пространство вокруг себя (вплоть до нескольких астрономических единиц) ото всех объектов. И тем не менее, уже давно в атмосферах белых карликов начали регистрировать тяжелые элементы, которые могли попасть туда лишь в результате недавнего падения вещества разрушенных астероидов или планет, а в одном случае обнаружен даже шлейф вещества, вращающийся вокруг карлика после разрушения небольшого спутника. Но новое открытие, описанное в статье Accretion of a giant planet onto a white dwarf (arXiv:1912.01611) ведет нас дальше.

В спектре белого карлика WD J0914+1914 обнаружены детали, свидетельствующие о том, что вокруг этого звездного остатка существует газовый диск, в котором помимо вездесущего водорода есть кислород и сера. Рассмотрение различных вариантов происхождения этого газа привело к выводу, что на расстоянии нескольких миллионов километров от поверхности карлика вращается планета с толстой атмосферой. И вот она-то потихоньку «испаряется» под воздействием излучения белого карлика (подробнее см. в новости астрономия конца 2019 года: новости из разных уголков Вселенной, «Элементы», 12.12.2019). Наверняка, вскоре удастся получить и более прямые доказательства существования планеты. Вряд ли тут есть место спорам и сомнениям.


Космологические споры

А споры и сомнения — это интересно! В 2019 году самая активная полемика велась вокруг отличий в значениях современной постоянной Хаббла, получаемых разными методами. Интрига в первую очередь в том, что данные, получаемые по наблюдениям реликтового фона (они имеют отношение к физике в относительно молодой Вселенной), и данных по сверхновым (соответствующие Вселенной в более-менее современном состоянии) значимо расходятся друг с другом. По крайней мере, так полагают многие авторитетные астрофизики. Подробности можно почерпнуть в статье Tensions between the Early and the Late Universe (arXiv:1907.10625). В чем причина такого разногласия — неясно. Может быть, просто кто-то что-то делает не так. А может быть, что астрофизикам придется уточнять космологическую модель. Это интригует. Масла в огонь подлили авторы статьи Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology (arXiv:1911.02087). Анализируя данные спутника «Планк», они предлагают в свете новых данных по реликтовому фону детально рассмотреть возможность того, что кривизна нашей Вселенной не равна нулю.

Другой спор начал разгораться в самом-самом конце ноября после публикации работы A wide star-black-hole binary system from radial-velocity measurements (arXiv:1911.11989). Ее авторы описывают черную дыру большой массы в обычной двойной системе в нашей Галактике. Масса дыры, по оценкам ученых, составляет примерно 70 масс солнца. Для такой двойной это много, и объяснить в рамках стандартных предположений появление подобной пары очень и очень непросто. Конечно, сразу же появилось несколько теоретических сценариев, все объясняющих. Но важнее, что было и много публикаций, просто оспаривающих выводы авторов: да, дыра есть, но она вовсе не такая массивная. Наверное, 2020 год внесет ясность.


Новые надежды

Чего еще нам ждать, кроме уточнения массы черной дыры, данных по уравнению состояния нейтронных звезд и новых открытий, связанных с быстрыми радиовсплесками?

В 2020 году выйдет очередной релиз данных спутника Gaia. Сам аппарат завершил основную программу, но наблюдения продолжаются, поскольку он находится в прекрасном состоянии. Данные с Gaia важны, в первую очередь, для изучения звездного населения Галактики. Но постепенно они могут дать много нового и для внегалактической астрономии, и для Солнечной системы, и для экзопланет. Что касается последних, то теперь на орбите есть еще один аппарат — Cheops. Это специализированный спутник для более детального изучение планет, уже обнаруженных с помощью наблюдений периодических вариаций лучевой скорости звезд.

Из других важных запусков нельзя не назвать российский «Спектр-РГ» — рентгеновскую обсерваторию, которая до конца 2023 года будет проводить обзоры неба. Если что-то яркое вспыхнет (и попадет в поле зрения «Спектра-РГ»), то уже в 2020 году можно надеяться на интересные результаты.

Но вообще, самые интересные результаты — непредсказуемые!

Сергей Попов

 

 

 

23 январь 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Астрономия конца 2019 года: новости из разных уголков Вселенной

В ноябре и начале декабря вышло было опубликовано несколько интересных работ по астрономии и астрофизике. Алексей Левин выбрал четыре из них, чтобы рассказать о последних достижениях в самых разных

Астрономы зафиксировали загадочные сигналы из космоса

Китайские астрономы обнаружили повторяющиеся быстрые сигналы, исходящие из источника, который может находиться на расстоянии трех миллиардов световых лет от Земли...

Астрономы открыли загадочный диск из пыли у "спящей" черной дыры

Астрофизики впервые открыли "спящую" сверхмассивную черную дыру, которую окружает достаточно плотное кольцо из пыли и газа, вращающееся вокруг нее с околосветовой скоростью....

Ученые ищут разгадку самых странных сигналов из глубин Вселенной

Ученым впервые удалось узнать, откуда на Землю пришел быстрый радиовсплеск — одиночный импульс огромной яркости и длительностью в миллисекунды. Быстрые радиовсплески изучают более десяти лет. ...

Черная дыра галактики M87: портрет в интерьере

В серии статей, опубликованных сотрудниками коллаборации Event Horizon Telescope, продемонстрирован первый «портрет» сверхмассивной черной дыры, располагающейся в центре относительно недалекой
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Триасовый ихтиозавр Guizhouichthyosaurus оказался сверххищникомИстория робототехники: как выглядели самые первые роботы?Чем могут питаться бактерии, когда вокруг ничего нет?Чипирование началось: Neuralink проследила за мозговой активностью свиньиПочему наша Вселенная такая странная и существуют ли законы физики?В Японии испытали "летающий автомобиль"Голографическое кино может стать реальностью1 сентября к Земле приблизится астероид размером с многоэтажный дом