космос

Космическая обсерватория Gaia выявила в Млечном Пути необычное явление: в сердце звёздного потока Palomar 5 может скрываться рой из более чем 100 чёрных дыр звёздной массы, передвет NakedScience.

Об этом сообщают исследователи, проанализировавшие данные трёхмерного картирования галактики. Palomar 5 — это растянутый на 30 000 световых лет поток звёзд, расположенный примерно в 80 000 световых лет от Земли.

Глобулярные скопления, к которым относится Palomar 5, считаются «ископаемыми» ранней Вселенной. Обычно они плотные и сферические, содержат от 100 тысяч до миллиона древних звёзд и помогают изучать историю галактик и тёмную материю. Однако Palomar 5 выделяется: у него разреженное распределение звёзд и длинный приливной поток, протянувшийся более чем на 20 градусов небесной сферы.

Модель, которая изменила представление

Астрофизик Марк Гиелес из Университета Барселоны пояснил: «Мы не знаем, как формируются такие потоки, но одна из идей заключается в том, что это разрушенные звёздные скопления». Учёные провели детальное N-body моделирование, просчитав орбиты и эволюцию каждой звезды. В симуляции включили и чёрные дыры, поскольку гравитационные взаимодействия с ними способны «выбрасывать» звёзды из скопления. Результат оказался неожиданным. Чтобы получить наблюдаемую сегодня структуру Palomar 5, необходимо значительно больше чёрных дыр, чем предполагалось ранее. По словам Гиелеса, «число чёрных дыр примерно в три раза больше, чем ожидалось исходя из количества звёзд в скоплении, и это означает, что более 20 процентов всей массы скопления составляют чёрные дыры». Каждая из них имеет массу около 20 солнечных и образовалась после взрывов сверхновых в ранней истории кластера.

Судьба скопления и охота за чёрными дырами

Модели показывают, что примерно через миллиард лет Palomar 5 полностью распадётся. Перед окончательным исчезновением останется фактически «чистое» скопление из одних чёрных дыр, вращающихся вокруг центра галактики. Это означает, что подобная судьба может ждать и другие глобулярные скопления. Астрофизик Фабио Антонини из Кардиффского университета отметил: «Считается, что большая часть слияний двойных чёрных дыр происходит в звёздных скоплениях». Главная проблема — мы не видим сами чёрные дыры напрямую. Новый метод позволяет оценивать их количество по звёздам, которые они выбрасывают. Palomar 5, таким образом, становится ключом к пониманию того, где искать будущие столкновения чёрных дыр и редкий класс объектов промежуточной массы.

Как передаёт RTVI, о планах жёсткой оптимизации в Роскосмос заявил замгендиректора корпорации Дмитрий Баранов. Он выступил на академических чтениях по космонавтике в МГТУ имени Баумана. По его словам, ситуация в отрасли дошла до точки, когда даже государственное финансирование не решает ключевых проблем.

Потерянные контракты и неконкурентные заводы

Баранов заявил, что в начале 2000-х и до 2014 года предприятия Роскосмоса активно работали по международным контрактам. Эти соглашения приносили внебюджетные деньги. Они не были связаны ни с госкорпорацией, ни с Минобороны.

Он привёл пример Самары. В 2013–2016 годах внебюджетная выручка там достигала 33–34%. По его словам, это сыграло негативную роль. «Когда у тебя всё хорошо, не всегда есть желание что-то улучшать», — пояснил он. После 2014 года доходы начали снижаться. С 2014 по 2022 год ситуация ухудшилась резко. «В экономике чудес не бывает», — подчеркнул Баранов.

«Даже за госбюджет не можем закупить ракеты»

По словам замглавы корпорации, падение доходов привело к системным сбоям. Он заявил, что сейчас невозможно «даже за госбюджет закупить себе достаточное количество ракет». Баранов уточнил, что речь идёт не только о ракетах. Проблемы касаются космических аппаратов и пусковых услуг. Он отметил, что предприятия оказались не просто неэффективными, а прежде всего неконкурентоспособными. Это стало следствием прежней модели работы, завязанной на внешние контракты. Когда этот источник исчез, структура расходов осталась прежней.

Непопулярные меры и обещание без увольнений

В ответ на кризис Роскосмос готов пойти на жёсткие шаги. Баранов заявил о планах передислокации промышленных узлов. Также речь идёт о «силовой унификации» и «силовом срезании расходов». По его словам, эти затраты исторически сохранялись, но не влияли напрямую на производство и эксплуатацию техники.

При этом он заверил, что массовых увольнений не будет. «Абсолютно все найдут себе работу», — сказал Баранов. Он выразил уверенность, что сотрудники отрасли не пожалеют о происходящих изменениях.

Чайная ложка вещества нейтронной звезды весит миллиарды тонн. Когда два таких сверхплотных объекта сталкиваются, они не просто создают мощнейшие гравитационные волны — они оставляют постоянный «шрам» в ткани пространства-времени.

Исследование международной группы учёных опубликовано в Physical Review Letters и посвящено проверке так называемого эффекта памяти гравитационных волн, сообщает Securitylab.ru. Нейтронные звезды возникают после взрыва сверхновой. Это компактные объекты диаметром около 20 километров и массой больше солнечной. Внутри них материя сжата до предела: атомы разрушены, вещество почти полностью состоит из нейтронов. При сближении двух таких звёзд система начинает излучать гравитационные волны, которые уже фиксируются детекторами LIGO и Virgo.

Эффект памяти: волна, которая не исчезает

Обычно гравитационная волна растягивает и сжимает пространство, после чего всё возвращается в исходное состояние. Однако теория Эйнштейна предсказывает и другое: после прохождения волны может остаться крошечный, но постоянный сдвиг. Частицы в детекторе не возвращаются точно на прежнее место. Этот остаточный след и называют эффектом памяти.

Впервые такие расчёты провели Яков Зельдович и Александр Полнарёв в 1974 году. Позднее Деметриос Христодулу показал, что нелинейность уравнений Эйнштейна усиливает этот эффект. Современные исследования добавили новые источники вклада — электромагнитное излучение и поток нейтрино.

Магнитные поля, нейтрино и 50 процентов сигнала

Учёные из Университета Иллинойса, Академии Афин, Университета Валенсии и Университета штата Монтклер смоделировали слияние нейтронных звёзд с разными массами, уравнениями состояния и конфигурациями магнитного поля. Они отдельно учитывали выброс нейтрино и барионного вещества, чтобы понять вклад каждого фактора.

Выяснилось, что магнитные поля, нейтрино и выброшенное вещество дают от 15 до 50 процентов общей гравитационной памяти. Причём более сильное магнитное поле не всегда означает больший эффект: в некоторых случаях намагниченные системы демонстрировали меньшую итоговую память. В отличие от чёрных дыр, у нейтронных звёзд память может накапливаться дольше после основного столкновения.

Наблюдение этого эффекта стало бы важной проверкой общей теории относительности. Обнаружение памяти позволило бы получить данные о массе, внутреннем устройстве и магнитном поле нейтронной звезды. Фактически детекторы гравитационных волн смогли бы «прощупать» сверхплотное вещество, недоступное для лабораторных экспериментов. Пока это только первый шаг, но учёные рассчитывают, что будущие наблюдения помогут увидеть этот «шрам» во Вселенной.

Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил сложные органические молекулы в глубине галактики IRAS 07251−0248. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy, передает NakedScience.ru.

Ученые Центра астробиологии (CAB) в Испании, используя методы Оксфордского университета, зафиксировали в ядре сверхсветящейся инфракрасной галактики бензол, метан, ацетилен, диацетилен, триацетилен и впервые за пределами Млечного пути — метильный радикал.

Химия в сердце галактики

Ядро IRAS 07251−0248 скрыто плотными слоями газа и космической пыли. Обычное излучение не проходит через эту завесу, однако инфракрасный диапазон позволяет «Уэббу» изучать происходящие там процессы. Исследователи объединили данные приборов NIRSpec и MIRI в диапазоне 3–28 микрон, что позволило определить состав, температуру и состояние молекул, включая сигналы от газов, льдов и пыли.

Помимо газообразных соединений обнаружены твердые вещества — углеродные зерна и водяной лед. Впервые за пределами нашей галактики найден метильный радикал — «хвост» молекулы метана без одного атома водорода.

Космические лучи как химический двигатель

Исследователи заявили: «Мы обнаружили неожиданную химическую сложность с гораздо более высоким содержанием элементов, чем предсказывают современные теоретические модели. Это указывает на то, что в ядрах этих галактик должен быть постоянный источник углерода, подпитывающий эту богатую химическую сеть», — отметил Исмаэль Гарсия Бернете из CAB.

Ученые установили, что ключевую роль играют космические лучи. Они разрушают полициклические ароматические углеводороды и насыщенные углеродом частицы пыли, высвобождая малые органические молекулы. Такие соединения не являются частью живых клеток, однако могут служить исходными звеньями для образования аминокислот и нуклеотидов.

Исследование демонстрирует, что ядра галактик могут функционировать как гигантские химические лаборатории, влияя на эволюцию органических веществ во Вселенной и раскрывая новые возможности телескопа «Джеймс Уэбб».

Как сообщается в материале Naked Science, испанские астрофизики обнаружили галактику, которая по расчетам может оказаться ровесницей Большого взрыва или даже старше него. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Если возраст подтвердится, Стандартная космологическая модель лишится своего статуса.

Ученые проанализировали 31 галактику, которые телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» наблюдали в состоянии через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Средний возраст этих объектов оказался 0,61 ± 0,31 миллиарда лет до момента наблюдения. Это означает, что многие из них возникли менее чем через 100 миллионов лет после начала истории Вселенной.

Ранняя Вселенная оказалась слишком зрелой

Согласно общепринятой картине, первые звезды появились спустя сотни миллионов лет. Однако наблюдения показали, что уже через 200–300 миллионов лет существовали развитые галактики. Это трудно объяснить в рамках Стандартной модели.

Современные галактики почти всегда содержат сверхмассивные черные дыры. Но по стандартному сценарию такие объекты формируются из звездных черных дыр. Те, в свою очередь, возникают из звезд, которые появились позже Большого взрыва.

Проблема черных дыр и аномалия JADES-1050323

Черные дыры не могут нарастить массу в миллионы солнц за пару сотен миллионов лет. Их ограничивает предел скорости аккреции вещества. Альтернативные модели, включая теорию осциллирующей Вселенной Николая Горькавого, допускают существование реликтовых черных дыр сразу после Большого взрыва, но они несовместимы со Стандартной моделью.

Наиболее тревожный результат связан с галактикой JADES-1050323. По оценкам авторов, ее возраст достигает 800 миллионов лет. Формально это на 100 миллионов лет больше возраста Вселенной в тот период. Вероятность ошибки, по расчетам, составляет 4,7 сигмы, то есть примерно один шанс на миллион. Исследователи подчеркивают, что данные требуют перепроверки. Однако даже формирование галактик менее чем через 100 миллионов лет после Большого взрыва уже создает серьезные трудности для Стандартной космологии.

равитация уничтожает любые объекты. Искривление пространства-времени со временем превращает вещество в излучение. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и описана в материале Phys.org.

До сих пор считалось, что только черные дыры испаряются. Нейтронные звезды и белые карлики считались стабильными. Новые расчеты опровергают это представление. Даже без горизонта событий материя обречена.

Конец исключительности черных дыр

В 1974 году Стивен Хокинг показал, что черные дыры излучают и теряют массу. Этот процесс связывали с горизонтом событий. Считалось, что без него испарение невозможно. Хейно Фальке, Михаэль Вондрак и Вальтер ван Суйлеком пересмотрели этот подход. Они доказали, что решающим фактором является кривизна пространства. Сильная гравитация сама запускает квантовое рождение частиц.

Гравитация как универсальный разрушитель

Исследователи сравнили гравитацию с эффектом Швингера в квантовой электродинамике. Там мощное электрическое поле разрывает виртуальные частицы вакуума. Гравитация действует аналогично, но через приливные силы. Вблизи нейтронных звезд вакуум рождает реальные частицы. Часть из них уносит энергию в пространство. Остальные нагревают объект изнутри. Звезда медленно теряет массу и светится даже в холодной Вселенной.

Математика неизбежного конца

Ученые вывели формулу, связывающую срок жизни объекта с его плотностью. Чем плотнее материя, тем быстрее идет испарение. Процесс крайне медленный, но неостановимый. Нейтронные звезды исчезнут примерно за 10⁶⁸ лет. Белые карлики просуществуют около 10⁷⁸ лет. Даже сверхмассивные черные дыры исчезнут за 10⁹⁶ лет. Это меняет представление о «тепловой смерти» Вселенной.