24/08/2021
10 самых странных объектов во Вселенной
Кресты, ископаемые, падающие звёзды и даже улыбка без кота — в темноте космоса таятся невероятные и странные астрономические объекты.
1. Межгалактический маякБлазар 3C 273. Изображение: ESA / HubbleСкорее всего, вы слышали слово «квазары». Это сверхмассивные чёрные дыры, которые находятся в центрах многих галактик. Они окружены межзвёздной материей, которую поглощают в огромных количествах. Периодически квазары выплёвывают релятивистские джеты Hubble sees the brightest quasar in the early Universe / ESA — струи вещества, разогнанные до невероятных скоростей. Эти объекты являются ярчайшими во Вселенной — некоторые светят, как 600 триллионов таких заурядных звёзд, как наше Солнце. Но среди этих небесных тел выделяют отдельную категорию самых пугающих — блазары. Это те квазары, релятивистские струи которых направлены в сторону наблюдателя, то есть к нам. Они светят намного ярче тех, что развёрнуты «в космос передом, к Земле задом». Плазма в джетах движется на скорости до 99% от световой.Как‑то раз один блазар бахнул. Одинокая высокоэнергетическая частица нейтрино 1. The IceCube Collaboration. Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high‑energy neutrino IceCube‑170922A / Science2. C. M. Urry. The Hubble Space Telescope Survey of BL Lacertae Objects. II. Host Galaxies / The Astrophysical Journal , оторвавшаяся от общего джета, проделала путь в 4,6 миллиарда световых лет и случайно пролетела сквозь атмосферу Земли над Антарктидой, всполошив учёных.Если бы мы жили чуть поближе к таким монстрам, они бы стерилизовали поверхность планеты своим гамма‑излучением. Или просто сдули атмосферу случайным потоком частиц. Но, к счастью, блазары слишком далеки для нас.2. Обнажённый гигантХудожественное представление планеты HD 209458 b перед её звездой. Изображение: ESA / HubbleСлово «хтонический» (от греческого «земля, почва») используется в мифологии для обозначения божеств из подземного мира. Аид, Персефона, Цербер у греков или Хель у скандинавов и старая‑недобрая Баба‑яга — это хтонические существа. Просто для справки. Но в реальном мире есть вещи покруче — целые хтонические планеты. В нашей Солнечной системе газовые гиганты нарезают круги на далёких рубежах, а планеты земной группы расположены ближе всего к светилу.Но у других звёзд чаще бывает наоборот: газовые гиганты, которые астрономы называют «горячие юпитеры», носятся по орбите чуть ли не впритык к своему солнцу. И это оборачивается для них крупными неприятностями.Звезда постепенно сдувает с гиганта его атмосферу своим солнечным ветром. Кроме того, газы сами испаряются от высоких температур. И постепенно от гиганта не остаётся ничего, кроме небольшого каменного ядра.Это ядро и называется хтонической 1. G. Hébrard, A. Lecavelier des Étangs. Evaporation rate of hot Jupiters and formation of Chthonian planets / Astrophysics2. F. Fressin, G. Torres. Spitzer Infrared Observations and Independent Validation of the Transiting Super‑Earth CoRoT‑7b / Earth and Planetary Astrophysics планетой. Примером может служить суперземля в созвездии Единорога — COROT‑7 b, большая, каменная и горячая. Когда‑то она была газовым гигантом размером с Сатурн, но светило испарило его. Остался только каменный огрызок, в полтора раза больше Земли. Он раскалённый с одной стороны и оледеневший с другой.3. Всевидящее окоТуманность Улитка. Изображение: NASA / ESA / C.R. O’Dell (Vanderbilt University)Некогда на расстоянии 650 световых лет от Солнца в созвездии Водолея крутилась звезда. Но затем примерно 10 600 лет назад она рванула Helix Nebula — Unraveling at the Seams / NASA так, что от неё остался только белый карлик. А все прочие слои атмосферы светила разнесло на 2,5 световых года вокруг. И она превратилась… в то, что вы видите на картинке.Астрономы назвали этот объект туманностью Улитка. Но очевидно, что она больше похожа на глаз, чем на моллюска.4. Ископаемая галактикаDGSAT I. Изображение: Aaron Romanowsky / University of California Observatories / D. Martinez‑Delgado / ARIDGSAT I — так называемая ультрадиффузная галактика. Она размером с наш Млечный Путь, но при этом настолько тонкая, что выглядит прозрачной, почти невидимой.Это потому, что звёзды в ней разбросаны очень далеко друг от друга, и в их химическом составе очень мало железа, но при этом много магния. Кроме того, DGSAT I находится в гордом одиночестве, в то время как другие ультрадиффузные галактики обычно встречаются в скоплениях.Указанное сочетание характеристик C. Henkel, B. Javanmardi. DGSAT: Dwarf Galaxy Survey with Amateur Telescopes / Astronomy and Astrophysics делает DGSAT I уникальной. Учёные видят только одно объяснение существованию такого небесного объекта: звёзды, составляющие эту галактику, появились в эпоху, когда условия во Вселенной отличались от нынешних. Названо относительно точное время образования DGSAT I — примерно 1 миллиард лет после Большого взрыва. Эта галактика — своего рода живое ископаемое. Она также интересна тем, что её можно рассмотреть в любительский телескоп. Существуют галактики и старше — появившиеся около 420 миллионов лет после Большого взрыва, но их без сложной аппаратуры не зафиксируешь — слишком уж они далеко.5. Падающая звездаБлуждающая звезда HVS3. Изображение: NASA / ESA / G. Bacon (STScI)Естественно, пролетающие по ночному небу звёзды не нормальные, уважающие себя светила, а случайные метеоры, сгорающие в атмосфере Земли. Но во Вселенной существуют и настоящие падающие звёзды. И если планета столкнётся с такой, желания загадывать будет уже бесполезно. Это светила‑изгои, которые не привязаны ни к какой галактике. Они выброшены мощными гравитационными колебаниями с привычных орбит и теперь летят сквозь бездну неизвестно куда. Долгое время само существование таких небесных тел было под вопросом, но позже астрономы умудрились насчитать D. Salisbury. Rogue Stars Ejected From the Galaxy Found in Intergalactic Space / Vanderbilt University больше 675 звёзд‑изгоев в одном только Млечном Пути.Одна из самых примечательных — голубой гигант N. Przybilla, M. F. Nieva. LMC origin of the hyper‑velocity star HE 0437‑5439. Beyond the supermassive black hole paradigm / Astrophysics HVS3. Это светило в девять раз больше Солнца. Сейчас она находится на расстоянии в 200 000 световых лет от нас и постепенно удаляется. Скорость этой падающей в бездну космоса звезды впечатляет — 723 километра в секунду.Некогда HVS3, видимо, была частью тройной системы. Одна из её сестёр столкнулась с чёрной дырой, а две оставшиеся звезды выкинуло инерцией в открытый космос. Там они слились в одного голубого гиганта, бороздящего теперь просторы Вселенной.6. Космическая геометрияТуманность Красный прямоугольник. Изображение: NASAВзгляните на эту красоту. Это туманность Красный прямоугольник, которая торчит где‑то в созвездии Единорога. Интересна она благодаря своей причудливой форме и окраске.Астрономы объясняют A. B. Men’shchikov, D. Schertl. Properties of the close binary and circumbinary torus of the Red Rectangle / Astronomy and Astrophysics форму туманности следующим образом. Две звезды, соединённые в так называемую тесную двойную систему, нарезают друг около друга круги. Они обмениваются массой, в процессе щедро разбрызгивая звёздное вещество на световые годы вокруг себя. Вокруг этого горячего дуэта вертится ещё и белый карлик, вносящий возмущения в и без того буйные вихри плазмы. Звёздный танец длится без малого 14 000 лет. Если бы всё это великолепие было повёрнуто к нам своей плоскостью, то мы видели бы нечто вроде спирали. Но туманность расположена к Земле ребром, да ещё и вещество её разбрасывается неравномерно, отчего явление напоминает букву X.Интересно, что учёные обнаружили A. N. Witt, U. P. Vijh, K. D. Gordon. Discovery of Blue Fluorescence by Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules in the Red Rectangle / Bulletin of the American Astronomical Society в облаке ещё и органические молекулы — полициклический ароматический углеводород, антрацен и пирен. Это, конечно, не значит, что туманность живая, но даёт основания полагать, что органика вещь куда более устойчивая, чем считалось раньше. Даже в вакууме межзвёздного пространства под жёстким излучением умудряется образоваться.7. Патриарх всех звёздЗвезда SMSS J031300.36‑670839.3. Изображение: NASA / STSCIВозможно, вы слышали название одной звезды — Мафусаил. Это одна из самых древних звёзд в космосе — она коптит небо вот уже 13,3 миллиарда лет. Самой Вселенной, кстати, 13,8 миллиарда. Долгое время Мафусаил считался H. E. Bond. HD 140283: A Star in the Solar Neighborhood that Formed Shortly After the Big Bang / The Astrophysical Journal самой старой из ныне существующих звёзд. Но специалисты Австралийского национального университета отыскали ещё более древнее светило. Правда, поскольку имя Мафусаил уже занято, а других библейских долгожителей учёные, видимо, не знали, находке дали имя SMSS J031300.36‑670839.3. Впредь так и называйте.Возраст SMSS J031300.36‑670839.3 — 13,7 миллиарда лет. Невероятно низкий уровень железа в её спектре позволяет утверждать S. C. Keller, M. S. Bessell. A single low‑energy, iron‑poor supernova as the source of metals in the star SMSS J031300.36−670839.3 / Nature , что она возникла из газового облака, получившегося из первых светил во Вселенной. То есть она относится ко второму поколению звёзд.Солнц, принадлежавших к самому первому поколению, нигде не осталось: они были массивными, но жили недолго, всего‑то около миллиона лет. Эти светила взрывались и давали материал для рождения новых, более долговечных звёзд. Таких, как SMSS J031300.36‑670839.3.8. Крест ЭйнштейнаГравитационная линза G2237 + 0305, или Крест Эйнштейна. Изображение: NASA / ESA / STScIАльберт Эйнштейн известен на весь мир не только своим импозантным имиджем, но и тем, что создал общую теорию относительности. А она, в свою очередь, позволила предсказать такое явление, как гравитационное линзирование. Дело в том, что гравитация способна влиять даже на движение света, отклоняя фотоны с их траектории.Например, вот квазар Q2237+030. Он расположен на расстоянии 8 миллиардов световых лет от нас. Но между ним и Землёй торчит ещё какая‑то захудалая галактика QSO 2237 + 0305 G. И она своей массой искривляет 1. Weird Object: The Einstein Cross / Astronomy2. Гравитационная линза «Крест Эйнштейна» / Астронет свет, летящий к нам, отчего создаётся иллюзия, что квазаров сразу четыре. Этот мираж галактических масштабов и называется Крестом Эйнштейна.9. Улыбка без котаИзображение скопления галактик SDSS J1038 + 4849 с эффектом гравитационного линзирования «кольцо Эйнштейна». Изображение: NASA / ESAНа самом деле явления, связанные с гравитационным линзированием, в космосе нередки. Да что уж там, оптические иллюзии встречаются на каждом шагу. Галактики, а также сверхмассивные чёрные дыры могут создавать не только кресты, но и кольца Эйнштейна, в зависимости от расположения источника света.Иногда линзы создаются не одним объектом, а несколькими. На изображении выше — скопление галактик SDSS J1038 + 4849. Вместе они порождают мираж, который астрономы называют V. Belokurov, N. W. Evans. Two new large‑separation gravitational lenses from SDSS / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society «Смайлик» или «Чеширский кот». Два его глаза — пара очень ярких галактик, а улыбка — искажённый гравитацией свет от них.10. Хоровод светилОбъект Хога. Изображение: NASA / ESA / STScI / AURAНормальные галактики вроде нашего Млечного Пути имеют спиралевидные рукава, вращающиеся вокруг ядра по спирали. Но во Вселенной есть и более экстравагантные Weird Object: Hoags Object / Astronomy формы звёздных скоплений.К примеру, объект Хога, или галактика‑кольцо, которая находится в 600 миллионах световых лет от нас в созвездии Змеи. Эту диковинку открыл астроном Артур Хог в 1950 году. Настоящая загадка, почему эта галактика имеет ядро и звёзды на периферии, но лишена середины. Возможно, она столкнулась с другой галактикой. И та своими гравитационными возмущениями вырвала светила, кружившие вокруг ядра объекта Хога, с их орбит 2 или 3 миллиарда лет назад. Но у этой теории много нестыковок. Кроме того, не удаётся найти галактику, ставшую виновником такого события.И да, рассмотрев объект Хога повнимательнее, астрономы нашли второй такой же — прямо внутри первого. Присмотритесь к верхней части «хоровода» и увидите сами. Естественно, эти галактики на самом деле не соседки, а то, что одна проглядывает сквозь другую, просто совпадение. Тем не менее, это доказывает, что подобные явления не так уж редки.
