Космонавтика, исследование космоса

[gog]

Домашний компьютер впервые обнаружил странный пульсар

Домашний компьютер двух участников проекта распределенных вычислений Einstein@Home обнаружил необычный пульсар. Статья с описанием астрономического объекта появилась в журнале Science. Коротко об открытии пишет портал Nature News.
Проект Einstein@Home был запущен в 2005 году для поиска во Вселенной гравитационных волн - складок на ткани пространства-времени, существование которых было предсказано в рамках общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. Einstein@Home использует вычислительные мощности компьютеров своих участников для анализа данных, собранных обсерваториями LIGO и GEO-600. Так как в проекте в настоящее время принимают участие около 262 тысяч человек из 192 стран мира, ученые получают возможность обрабатывать огромное количество информации.
В 2009 году организаторы Einstein@Home приняли решение выделить 35 процентов задействованных в проекте машин для поиска пульсаров - вращающихся нейтронных звезд, которые являются результатом коллапса "обычных" светил. Анализ данных соответствующих наблюдений был начат в марте 2009 года, а уже в июне компьютер пары участников проекта обнаружил пульсар, позже названный PSR J2007+2722.
Этот объект заметно отличается от "типичных" пульсаров - PSR J2007+2722 испускает радиоволны с очень высокой частотой, причем астрономы не наблюдают ее смещения. Этот факт означает, что PSR J2007+2722 не обращается вокруг звезды-компаньона (что типично для большинства пульсаров), а "висит" в космическом пространстве один. Ученые полагают, что напарница PSR J2007+2722 превратилась в сверхновую, а сам пульсар недавно поглотил ее материю. Получение дополнительной массы и ускорило вращение PSR J2007+2722.
Астрономы по-разному отнеслись к открытию пульсара в ходе проекта распределенных вычислений. Как полагает часть специалистов, эта новость доказывает, что подобные начинания являются очень мощным инструментом обработки астрономических данных. Скептически настроенные специалисты отметили, что эффективность конкретно Einstein@Home довольно низка, так как с марта 2009 года в ходе проекта был открыт всего один новый пульсар, зато переоткрыто несколько десятков уже известных астрономам.
Einstein@Home - не единственный проект распределенных вычислений. Наиболее известным из подобных инициатив является SETI@Home, участники которого анализируют поступающие из космоса сигналы в надежде обнаружить следы других цивилизаций. Люди, задействованные в проекте Stardust@Home, ищут на выложенных в интернет фотографиях различных участков неба космическую пыль. В рамках проекта Galaxy Zoo все желающие занимаются классификацией различных объектов, запечатленных телескопами.

[gog]

До решения загадки темной энергии один шаг?

Команда астрономов NASA и ЕКА хочет выяснить природу темной энергии совершенно новым методом: измерив свойства гравитационных линз в скоплении галактик Абель 1689 в созвездии Девы, которое имеет такую массу, что искажает траектории лучей света очень отдаленных галактик. Использование Hubble позволит астрономам реконструировать путь света от далеких галактик к Земле и оценить влияние темной энергии на геометрию пространства.
Звезды, планеты, облака пыли составляют лишь незначительную часть массы и энергии во Вселенной. Гораздо больше в ней загадочной темной материи, которая пронизана неизвестной нам темной энергией. Темная материя и энергия составляют около 95% массы Вселенной – это удалось выяснить после длительных расчетов их гравитационного воздействия на обычную материю. По мнению ученых, расклад вещества во Вселенной выглядит (очень приблизительно) следующим образом: обычное видимое вещество – 5%, нейтрино – до 3%, темная материя – 22%, темная энергия – 70%. Естественно, изучение ключевых элементов мироздания представляет собой важнейшую задачу, но с момента их открытия в 1998 году мы до сих пор не знаем практически ничего об основной части окружающего нас мира. И если темную материю еще можно представить как неизлучающие и не вступающие в электромагнитное взаимодействие частицы, то темная энергия все еще остается загадкой. А ведь ученые считают, что давление, оказываемое ею, заставляет Вселенную расширяться со все возрастающей скоростью.
Как мы узнали о темной энергии? Альберт Эйнштейн очень хотел сделать космологическую модель в общей теории относительности независимой от времени. Для этого он придумал некую постоянную "Λ". Для Энштейна она была формальностью, без смысла и содержания, он даже переживал, что "пустая" буква портит его красивые расчеты и считал ее своей самой большой научной ошибкой.
Однако через десятки лет выяснилось, что постоянная Хаббла (характеризует темп расширения Вселенной и равна примерно 70 км/(с·Мпк) меняется со временем. И объяснить это изменение можно только той самой "Λ", которую и стали называть темной энергией.
Работая с теорией относительности и проводя тысячи различных наблюдений и экспериментов, ученые выяснили странные свойства темной энергии. Основное удивительное открытие: она равномерно распределена по всей Вселенной – и в межгалактическом пространстве, и внутри звездного скопления ее строго одинаковое количество. Также темная энергия обладает антигравитационными свойствами (отрицательным давлением) - она расширяет саму себя и тем самым ускоряет и обычное вещество (отсюда и разбегание галактик).
В роли темной энергии может выступать вакуум, но есть гипотеза, что это некое сверхслабое поле, получившее название квинтэссенция. В общем, одни догадки и никаких достоверных данных.
"Геометрия, составляющие части (вещество и энергия) и развитие Вселенной тесно связаны между собой. Нужно изучить два элемента и тогда станет понятно устройство третьего", - объяснил один из авторов нового проекта Приамвада Натарьян (Priyamvada Natarajan). Метод ученых потребовал нескольких лет для создания многочисленных специализированных математических моделей и точных карт обычного и темного вещества в скопления Абель 1689.
Их расчеты и измерения Hubble в сочетании с данными других методов существенно повысят точность измерения свойств темной энергии. Что, возможно, в конечном итоге приведет к объяснению этого загадочного явления.

Гравитационная линза — массивное тело (планета, звезда) или система тел (галактика, скопление галактик), искривляющая своим гравитационным полем направление распространения излучения, подобно тому, как искривляет световой луч обычная линза.

На иллюстрации показано скопление галактик Abell 1689 с распределением массы гравитационной линзы (фиолетовая). Масса этой линзы состоит частично из обычной (барионной), а частично из темной материи. Искаженные линзой галактики хорошо видны по краям гравитационных линз. Характеристики изображения таких галактик зависят от распределения материи в линзе и соотношения геометрии линзы и удаленных галактик, так же как и от влияния темной энергии на геометрию Вселенной.

[gog]

Астрономы ЕКА обнаружили звездную систему, включающую не менее 5 планет, которые вращаются вокруг похожей на Солнце звезды HD10180.

HD10180 - это первая звездная система настолько похожая на нашу Солнечную. Прежде всего, расстояния планет от светила далекой звездной системы соответствуют тем же закономерностям, что и в нашей. Кроме того, ученые считают, что в системе находятся еще две невидимые небольшие планеты, так что по количеству крупных небесных тел она тоже похожа на нашу Солнечную систему.
Звезда HD10180, находится на расстоянии 127 световых лет от Земли в южном созвездии Гидра. Благодаря 190 отдельным измерениям с помощью одного из самых точных в мире спектрографов HARPS, астрономы обнаружили едва заметные колебания звезды, которые вызваны сложным гравитационным воздействием 5 или более планет.
При этом пять сильных сигналов соответствуют планетам, похожим на Нептун (13-25 масс Земли). Они имеют орбиты с периодом обращения от 6 до 600 дней и по отношению к своей центральной звезде находятся на расстоянии 0,06-1,4 дальности Земли от Солнца.
Астрономы также считают, что в системе HD10180 есть еще две невидимые пока планеты. Одна из них похожа на Сатурн (с минимальной массой 65 масс Земли) и орбитой с периодом 2200 дней. Другая, самая маленькая из всех найденных до сих пор экзопланет, имеет массу эквивалентную 1,4 Земли. Она находится очень близко к звезде - всего 2% от расстояния Земля-Солнце, год на этой планете длится всего лишь 1,18 земных дней. Раскаленная планета вызывает колебания звезды (около 3 км/ч) и, скорее всего, похожа на горячую скалистую планету Corot-7b (eso0933).
Открытая европейскими астрономами система HD10180 уникальна во многих отношениях. Прежде всего, в ней насчитывается по крайней мере пять планет размером с Нептун, расположенных аналогично нашему Марсу, при этом в системе нет ни одного газового гиганта типа Юпитера. Также все планеты имеют практически круговые орбиты.
В настоящее время астрономы хорошо изучили 15 звездных систем, в каждой из которых обнаружили по крайней мере три планеты. До открытия HD10180 рекордсменом была система 55 Cancri с пятью планетами, две из которых - планеты-гиганты. Системы с планетами малой массы, похожие на HD10180, наверняка весьма распространены, но как они образуются, пока для ученых загадка.
Открытие новой планетной системы и другие исследования позволили астрономам создать некий эквивалент правилу Тициуса-Боде, которое действует в нашей Солнечной системе и гласит, что расстояние планет от Солнца удваивается для каждого следующего небесного тела. Это правило помогло найти орбиты Цереры и Урана. Создание подобных правил для экстрасолнечных систем поможет искать новые планеты.
Исследуя HD10180, астрономы также доказали взаимосвязь между массой планетной системы и массой и химическим составом центральной звезды. Массивные планетарные системы находятся вокруг тяжелых и богатых металлами звезд, а системы с небольшой массой находятся в системах с немассивными и бедными металлами звездами. Это подтверждает правильность существующих теоретических моделей.
Открытие HD10180 говорит о начале изучения не отдельных особенно "заметных" экзопланет, а целых звездных систем. Это поможет подробнее изучить эволюцию Вселенной и найти планеты, похожие на Землю.
Надо отметить, что 26 августа НАСА проведет телеконференцию для обсуждения последних открытий космической обсерватории "Кеплер". В июне она обнаружила более 700 планетоподобных объектов, в том числе 5 систем, в которых возможно присутствует более одной транзитной (заметной во время прохождения на фоне диска звезды) планеты.

http://kepler.nasa.gov/ Кеплер

[gog]

27.08.2010 Публикацию итогов полета зонда "Хаябуса" на астероид перенесли на декабрь

Результаты анализа частиц пыли, найденных в контейнере приземлявшегося на астероиде зонда "Хаябуса" (Hayabusa), будут опубликованы в декабре 2010 года. Ранее предполагалось, что это произойдет в сентябре. Сообщение о переносе даты публикации напечатано в газете The Japan Times.
В июле 2010 года представители Японского космического агентства (JAXA) объявили, что в контейнере зонда были обнаружены частицы неизвестного происхождения. Не исключено, что они попали в емкость во время того, как аппарат "Хаябуса" находился на астероиде Итокава.
Сейчас представители агентства объясняют задержку публикации результатов анализа этих частиц тем, что на их извлечение частиц из контейнера потребуется потратить больше времени, чем планировалось. Ученые намерены по одной доставать и изолировать от окружающей среды те пылинки, которые, с наибольшей вероятностью, могут иметь внеземное происхождение. После того как их изучат в JAXA, "подозрительные" частицы будут отправлены экспертам, работающим в других научных учреждениях страны. Такой "индивидуальный" подход займет очень много времени, так как на извлечение одной пылинки уходит несколько часов (размер многих пылинок не превышает сотых долей миллиметра), пишет Lenta.ru.

[gog]

Американский астроном Стелиос Казанцидис (Stelios Kazantzidis) и его коллеги считают, что они открыли происхождение первых сверхмассивных черных дыр, которые сформировались в нашей Вселенной 13 млрд лет назад. Это открытие восполняет недостающую главу ранней истории нашей Вселенной, и поможет понять, как гравитация и темная материя приняли известный нам вид.

Наша Вселенная имеет возраст 14 млрд лет. На протяжении двух десятилетий астрономы полагали, что галактики развивались иерархически - то есть гравитация собирала небольшие объемы материи вместе, и они постепенно формировались в более крупные структуры. Как оказалось, большие галактики образовались гораздо раньше, чем считалось - в течение первого миллиарда лет, а новая компьютерная модель Казанцидиса показывает, что в результате столкновения этих галактик почти сразу образовались первые сверхмассивные черные дыры.

Увеличить
На изображении видна динамическая эволюция при столкновении двух равных по массе спиральных галактик. Моделирование включает темную материю, звезды, газ и сверхмассивные черные дыры, но визуализируется только газ. Яркие цвета указывают на места с повышенной плотностью газа.

Парадокс заключается в том, что темная материя растет иерархически, а обычная нет. Последняя составляет вещество видимых галактик и сверхмассивных черных дыр и коллапсирует более активно, что привело к "антииерархическому" образованию галактик и черных дыр. Большие структуры, такие как гигантские галактики и сверхмассивные черные дыры, сформировались довольно быстро и существуют до сих пор. А небольшие галактики, такие как наш Млечный путь, формировались гораздо медленнее.
Одна из таких сверхмассивных структур - эллиптическая галактика M87, которая находится в ближайшем к нам скоплении галактик Вирго. Она соответствует компьютерной модели американских астрономов и приблизительно в 100 раз больше Млечного Пути.
Моделирование показывает развитие двух гигантских галактик, которые возникли на заре рождения Вселенной. Звезды в ней были гораздо массивнее, чем современные - в 300 раз больше нашего Солнца. Модель, сделанная на суперкомпьютере, отображает столкновение этих гигантских структур с рекордным разрешением в 1 световой год. Нестабильность внутри плотных ядер этих объектов породила облака материи, из которых образовались сверхмассивные черные дыры.
"Эта модель окажет огромное влияние на современную космологию, – заявил Стелиос Казанцидис. - Например, придется пересмотреть устоявшуюся идею о том, что свойства галактики и масса центральной черной дыры связаны параллельным ростом обоих. В нашей модели черная дыра растет гораздо быстрее, чем галактика. Это может означать, что не размер черной дыры регулируется ростом галактики, а наоборот – рост галактики регулируется ростом черной дыры".
Работа астрономов также может помочь найти гравитационные волны - прямое доказательство общей теории относительности Эйнштейна. Согласно ей любое слияние галактик приводит к образованию огромных гравитационных волн – "ряби" пространственно-временного континуума - следы которых должны быть видны и сегодня.

[gog]

Мигание пульсара в Крабовидной туманности



(В центре снимка мигает) Пульсар PSR B0531+21 в центре туманности вращается вокруг своей оси с частотой 30 об/с. Имеет диаметр 10 км. На анимированном снимке показана замедленная пульсация за период 10 миллисекунд.

[gog]

Россия предоставит лунной миссии "Чандраян-2" посадочную ступень

Роскосмос предоставит для совместной с РФ индийской лунной миссии "Чандраян-2" посадочную ступень, которую предварительно испытают на спутнике Марса Фобосе, ракета-носитель и луноход будут индийскими, сказал в пятницу журналистам в Бангалоре замглавы космического агентства Анатолий Шилов, передает РИА "Новости".
Изначально Роскосмос и Индийская организация космических исследований (ИСРО) планировали отправить на Луну два лунохода: побольше - российский, и поменьше - индийский. Подсчитав расходы, стороны переформатировали миссию, отказавшись от российского лунохода.
По новому плану миссии "Чандраян-2" (Роскосмос также использует название "Луна-Ресурс"), индийская ракета-носитель типа GSLV доставит к Луне орбитальный модуль, а на лунную поверхность опустится российская посадочная ступень разработки НПО имени Лавочкина с небольшим индийским луноходом.
Задачи миссии - изучение грунта на максимальном расстоянии от посадки, подтверждение наличия там воды, сообщил Шилов, который участвует в работе международной выставки космических технологий Bengaluru Space Expo 2010 в индийском Бангалоре.
Перед тем, как посадочная ступень российского производства отправится на Луну, ее аналог под названием "Фобос-Грунт" отправят в конце 2011 года на Фобос, спутник Марса.
"Мы должны проверить этот аппарат перед тем, как он примет участие в индийской лунной миссии", - сказал Шилов.