Наука и теория - КОСМОГОН

Чёрная дыра начала выбрасывать вещество после мощной вспышки: астрономы проследили за её «космическим пищеварением»

Художественное изображение двойной черной дыры Swift J1727.8−1613 с выбросами струй

Астрономы получили подробную картину поведения необычной двойной системы Swift J1727.8−1613 во время мощной вспышки 2023 года. Наблюдения показали, что вещество, перетекающее от звезды-компаньона к чёрной дыре, не просто постепенно приближается к горизонту событий. Значительная часть этого вещества участвует в мощных потоках, выбрасываемых обратно в космос в виде ветра из аккреционного диска и релятивистской струи — джета.

Особенно важным оказалось то, что процессы выброса продолжались по мере изменения состояния системы и не ограничивались моментом максимальной яркости вспышки. Спектроскопические наблюдения позволили проследить изменения в аккреционном диске и обнаружить признаки плотного, относительно холодного ветра, возникающего на поздней стадии вспышки.

Читать далее

Учёные проследили семь стадий превращения космического тела в метеорит при падении на Землю

Астероид 2023 CX1 наблюдался пролетающим над Нормандией

Яркий след в ночном небе может исчезнуть всего за несколько секунд, но за это короткое время с космическим телом происходит целая цепочка физических процессов. Оно входит в плотные слои атмосферы на огромной скорости, нагревается, начинает светиться, теряет вещество, плавится, разрушается на фрагменты и постепенно замедляется. В некоторых случаях значительная часть тела прекращает существование ещё в атмосфере. В других отдельные фрагменты переживают падение и достигают поверхности Земли в виде метеоритов.

Учёные получили возможность детальнее проследить эту последовательность благодаря анализу наблюдений за 75 падениями метеоритов, которые были зафиксированы камерами. Исследователи изучили изменения яркости болидов, их замедление и особенности разрушения на разных высотах. На основе этих данных была выделена характерная последовательность из семи фаз, отражающая основные изменения световой кривой и поведения космического тела во время прохождения атмосферы.

Читать далее

Некоторые земные микроорганизмы могут переживать условия на Южном полюсе Луны

Изображение, сделанное экипажем миссии «Артемида II»

Лунная поверхность долгое время считалась практически несовместимой с сохранением жизни. На открытых участках реголита микроорганизмы сталкиваются одновременно с вакуумом, сильным ультрафиолетовым излучением, космической радиацией и резкими перепадами температуры. Однако условия на Луне неодинаковы повсюду. Особенно это заметно в полярных районах, где рельеф создаёт многочисленные участки, куда солнечный свет практически или совсем не попадает.

Новое исследование показывает, что такие особенности лунного рельефа могут создавать своеобразные «убежища» для некоторых земных микроорганизмов. Учёные сопоставили данные о способности различных бактерий и грибов переносить экстремальные условия с подробными моделями освещённости южнополярных областей Луны. Результат оказался важным прежде всего для будущих пилотируемых экспедиций: микроорганизмы, которые неизбежно будут переноситься людьми, в отдельных местах могут сохранять жизнеспособность дольше, чем предполагалось ранее.

Читать далее

Учёные впервые напрямую изучили, как плавится алмаз при давлениях, сравнимых с недрами планет-гигантов

Художественное изображение плавящейся алмазной мишени

Алмаз считается одним из самых твёрдых природных материалов, однако в недрах планет он может оказаться в совершенно непривычном состоянии. При колоссальном давлении и температуре кристаллическая структура углерода меняется, а при ещё более экстремальных условиях алмаз превращается в жидкость. Именно такие процессы, как предполагается, могут происходить глубоко внутри Урана и Нептуна и приводить к формированию так называемого «алмазного дождя».

Теперь физикам удалось получить новые экспериментальные данные о поведении алмаза при давлениях порядка одного терапаскаля. Исследование помогло разрешить давнее расхождение между лабораторными измерениями и расчётами, а также показало, что кристаллическая структура алмаза может сохраняться значительно дольше, чем предполагали некоторые модели. Полученные результаты важны не только для планетологии, но и для исследований управляемого термоядерного синтеза.

Читать далее

В невесомости нижнее веко астронавтов поднимается: учёные обнаружили ещё одно изменение глаз в космосе

Астронавт НАСА Карен Найберг фотографирует свой глаз

Длительное пребывание в невесомости влияет практически на все системы человеческого организма. У астронавтов изменяется распределение жидкостей, уменьшается мышечная и костная масса, перестраивается работа сердечно-сосудистой системы, а также возникают изменения, связанные со зрением и нервной системой.

Новое исследование выявило ещё одну характерную особенность пребывания человека в космосе. Нижнее веко астронавтов в условиях микрогравитации заметно смещается вверх, ближе к центру глаза. В среднем расстояние между центром роговицы и краем нижнего века уменьшалось на 1 миллиметр по сравнению с фотографиями тех же людей на Земле.

Читать далее

Галактика способна имитировать следы тёмной материи: исследование звёздных потоков изменило поиск невидимой массы

Большинство галактик, вероятно, окружены длинными нитями вращающихся вокруг них звезд

Звёздные потоки считаются одним из наиболее перспективных инструментов для изучения тёмной материи в окрестностях Млечного Пути. Эти длинные и чрезвычайно разреженные структуры состоят из звёзд, которые когда-то входили в состав шаровых скоплений или других связанных систем, а затем оказались растянуты гравитацией нашей Галактики.

Особый интерес представляют нарушения их структуры. Разрывы, изгибы, уплотнения и боковые ответвления могут возникать под воздействием дополнительного гравитационного источника. Одним из возможных объяснений таких особенностей считаются небольшие скопления тёмной материи — субгало, которые не излучают свет, но способны менять движение звёзд своим притяжением.

Читать далее

Учёные нашли быстрый путь образования сложных углеродных молекул в космосе

Установка для получения молекулярных пучков со встроенным химическим микрореактором

Астрономы давно сталкиваются с химической загадкой: в космосе обнаружено огромное количество сложных углеродсодержащих молекул, однако известные ранее химические процессы не всегда позволяли объяснить, как они успевают образоваться в наблюдаемых количествах. Особенно это касается полициклических ароматических углеводородов — крупных молекул, состоящих из атомов углерода и водорода.

Такие соединения обнаруживаются в самых разных космических условиях. Они присутствуют в окружении умирающих звёзд, в межзвёздных газовых облаках и в веществе, из которого впоследствии формируются новые планетные системы. Следы подобных соединений также обнаружены в материале углеродистых астероидов, исследованном непосредственно после доставки образцов на Землю.

Читать далее

Космический полёт может менять микробиом женского организма: учёные обнаружили первые признаки воздействия изменённой гравитации

Космический полёт может менять микробиом женского организма

Продолжительные космические полёты воздействуют на человеческий организм сразу на нескольких уровнях. Невесомость меняет работу мышц и сердечно-сосудистой системы, космическая радиация создаёт дополнительную нагрузку, а изоляция, ограниченное пространство и напряжённость миссии становятся источниками физиологического и психологического стресса. Однако далеко не все последствия пребывания за пределами Земли уже изучены.

Новое исследование показало, что одним из чувствительных к условиям космического полёта элементов женского организма может быть вагинальный микробиом — совокупность микроорганизмов, живущих в определённой области тела. Учёные обнаружили, что воздействие условий параболического полёта сопровождалось изменениями вагинального микробиома и признаками повышенного физиологического стресса. При этом микробиом полости рта у тех же участниц изменился значительно слабее.

Читать далее

Космологический спор об ускорении Вселенной обострился: новый анализ ставит под сомнение аргументы в пользу тёмной энергии

Космологический спор об ускорении Вселенной обострился

Представление о том, что расширение Вселенной в настоящее время ускоряется под действием тёмной энергии, снова оказалось в центре научной дискуссии. Новое исследование утверждает, что недавняя работа, призванная опровергнуть признаки возможного замедления космического расширения, содержит существенные проблемы в анализе данных о сверхновых типа Ia.

Речь не идёт о доказанном пересмотре современной космологии. Стандартная космологическая модель по-прежнему остаётся основной рабочей моделью, а ускоренное расширение Вселенной поддерживается большим количеством наблюдений. Однако новая работа показывает, что один из важных способов проверки этого вывода — использование сверхновых типа Ia — может быть чувствителен к систематической зависимости их яркости от возраста звёздных популяций в галактиках-хозяевах.

Читать далее

Ученые выяснили, как космические камни превращаются в метеориты при падении на Землю

Каменный метеорит в установке для нагрева

Падение космического тела в атмосферу часто представляют как простой процесс: камень на огромной скорости врезается в плотные слои воздуха, нагревается, начинает светиться и постепенно сгорает. Новое исследование показывает, что такая картина слишком упрощена. На самом деле путь космического камня от верхних слоев атмосферы до поверхности Земли состоит из нескольких последовательно сменяющих друг друга этапов, причем основную роль в потере массы играют не только испарение и нагрев, но сначала плавление, а затем разрушение тела на части.

Исследователи изучили 75 падений метеоритов, для которых сохранились видеозаписи или фотографии пролета болидов, а впоследствии были найдены сами метеориты. Сопоставление наблюдаемого свечения, поведения тел в атмосфере и распределения найденных фрагментов позволило выделить семь характерных фаз атмосферного входа.

Читать далее