Апрельский астрообзор: Gaia и другие

Второй релиз данных телескопа Gaia, сверхбыстрые радиовсплески, загадка происхождения Фобоса и Деймоса и тень черной дыры — все это ждет вас в новом обзоре самых интересных научных статей по астрономии на сайте препринтов ArXiv.Org. Как обычно, его подготовил доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов.

Gaia: добро пожаловать в новую эпоху

Самым главным событием апреля стал второй релиз данных (Data release 2, DR2) космического телескопа Gaia. Это, безусловно, затмевает все остальное. Как написал коллега у себя в Facebook, добро пожаловать в новую эпоху.

Команда, работающая с Gaia, представила сразу ряд публикаций. В базовой статье астрономы привели каталог DR2, в котором собраны координаты, параллаксы, радиальные скорости, собственные движения, данные по переменности и некоторые другие параметры для звезд ярче 21 величины. Разные данные доступны для разного количества объектов. Положение и блеск — для 1 692 919 135 звезд. Для 1 331 909 727 из них также доступны параллаксы и собственные движения. Радиальные скорости даны для более чем 7 миллионов звезд. Данные по переменности приведены для более чем полумиллиона звезд. Также есть данные по 14 099 телам Солнечной системы (в основном по астероидам Главного пояса). Впрочем, есть не только сугубо научные, но и популярные изложения. Например, в статье от 25 апреля группа итальянских астрономов рассказала, что даст Gaia для измерения расстояний (путем измерения параллаксов цефеид и звезд RR Лиры).

Разумеется, появляется большое количество исследований разных групп, использующих DR2. Часто это данные, уточняющие свойства одного важного для данной группы объекта (например, кандидата в объекты Торна — Житков; прочитать об этом можно в статье от 26 апреля).

Иногда это работа с большой частью данных и создание каталогов объектов с какими-то выделенными свойствами. Отмечу, например, поиск гиперскоростных звезд, описанный в статье сотрудников Лейденской обсерватории. Любопытно, что наряду с классическими гиперскоростными звездами, которые приобрели свои скорости благодаря взаимодействию с центральной черной дырой, выделено много звезд, ускорившихся в диске, а также, видимо, пара звезд не из диска, и не из центра. Возможно, они связаны со звездными потоками в гало.

Другой интересный результат, связанный с быстрыми белыми карликами, описан в статье от 30 апреля. Авторы обнаружили три гиперскоростных объекта этого класса. Их возникновение связывают с особенностями некоторых сверхновых типа Ia (в сценарии слияния двух белых карликов происходит двойная детонация, и улетает тот объект, с которого текло вещество).

И другие

Не только Gaia выдает новые каталоги, полезные для астрономов. Более скромные проекты также пытаются не отставать. С появлением больших быстрых обзоров всего неба в области изучения переменных звезд произошел настоящий прорыв. Очередной пример описан в статье от 4 апреля. Система по поиску потенциально опасных тел ATLAS представляет свой каталог, основанный на автоматическом анализе данных по 142 миллионам звезд. Для каждой звезды есть около 100 измерений блеска. На первом этапе было выделено чуть менее пяти миллионов кандидатов, с которыми потом работали более тщательно. В итоге обнаружены десятки тысяч новых переменных звезд.

Еще один обзорный проект, который отметился в апреле совсем небольшой, но интересной публикацией, — это Evryscope. Система небольших телескопов каждые две минуты получает изображение примерно 1/5 всего неба. В результате удалось поймать яркую вспышку на Проксиме Центавра. В статье от 5 апреля описаны наблюдения супервспышки на этой ближайшей звезде, которая произошла два года назад — в марте 2016-го. Поток в видимой области возрос в 68 раз, то есть более чем на четыре звездные величины, так что видимая звездная величина стала меньше 7. Конечно, открыли вспышку не по наблюдениям невооруженным глазом (и вообще, увидеть такое событие глазом все-таки было бы почти невозможно: нужно, чтобы хороший наблюдатель был в месте с очень хорошим небом и знал, когда и куда смотреть). Но все равно красиво!

Мощные вспышки наблюдались на Проксиме и раньше, но эта — рекорд. Разумеется, такие события негативным образом сказываются на процессах появления и развития жизни на планетах вокруг красных карликов вообще и Проксимы Центавра в частности.

Быстро. Очень быстро

Вспыхивают не только звезды. Загадочными остаются быстрые радиовсплески. В апреле появилось несколько статей, связанных с этими источниками. Авторам статьи от 11 апреля впервые удалось увидеть источник повторяющихся быстрых радиовсплесков на высоких частотах (выше 5,2 ГГц). При этом зарегистрирована рекордная активность — 21 всплеск за час (из них 18 — за 30 минут).

Спектр источника выглядит плоским в широком диапазоне от 1 до 8 ГГц. Вместе с другими данными (поляризация, большая и изменяющаяся мера вращения и т. д.) это косвенный аргумент в пользу молодого магнитара в экстремальном окружении. Кроме того, авторы полагают, что в будущем эффективный поиск быстрых всплесков может вестись именно на высоких частотах. Также в апреле появился очередной небольшой обзор, посвященный этим источникам, от профессора Вашингтонского университета в Сент-Луисе Джонатана Катца.

Планеты и их спутники

Традиционно в Архиве появилось несколько интересных работ по экзопланетам. Разумеется, внимание СМИ привлек результат, поданный так: «Открыта планета чернее угля» (подробнее об этом юпитере читайте в нашей новости, — прим. Indicator.Ru). Но она скорее темнее, чем чернее. Речь о том, какую долю света отражает источник, а не о цвете. Вообще, как пишут авторы, горячие юпитеры могут отражать примерно 10% падающего на них света, что связано со свойствами облаков (которые, повторюсь, не черные, а темные). В случае c WASP-104b отражается всего лишь около 3%. Отдельно напомню, что луна отражает 12%, и черной она нам совсем не кажется. Детали желающие могут прочесть в работе от 15 апреля. Также отметим статью от 16 апреля, в которой, в принципе, речь идет о довольно заурядном экзопланетном открытии. Однако важно, что сделано оно было практически с помощью любительской аппаратуры, хотя работу-то в основном проводили профессиональные астрономы.

Исследователи Солнечной системы все больше осваивают Архив, поэтому почти каждый месяц появляются интересные работы, посвященные планетам, кометам, астероидам или, как в этот раз, спутникам планет. Оказывается, в последние годы активно рассматривается гипотеза об импактном (произошедшем в результате столкновения) происхождении Фобоса и Деймоса. Если это так, то разумно ожидать недостатка летучих соединений в этих спутниках, так как они должны были бы формироваться из горячего вещества после крупного столкновения. Масса тела, столкнувшегося с Марсом, в таких моделях составляла несколько процентов от массы самой планеты.

Авторы посвященной этому статьи от 24 апреля полагают, что окончательную ясность смогут внести специальные космические миссии, предназначенные для исследования Фобоса и Деймоса. Соответствующие планы есть у японского космического агентства.

Что почитать на праздниках

По традиции завершим рассказ о наиболее интересных статьях астрофизической части Архива обзорами «для чтения в выходные дни и на праздниках». В статье канадского астронома Дугласа Скотта представлен довольно интересный обзор по современной космологической модели. С одной стороны, она очень успешна, с другой же, есть подозрение, что ее придется расширять. Вот на возможных расширениях автор и концентрирует свое внимание, но при этом дает понятное описание самой модели. Ключевой момент — основные предположения в рамках стандартной лямбда-CDM модели, которые в будущем могут быть изменены.

О самой модели на уровне формул можно почитать в работе от 26 апреля. Статья, как мне показалось, очень полезная. Это не обзор в обычном смысле. Здесь выведено много относительно простых, но очень важных формул, и приведено много полезных аналитических аппроксимаций, помогающих быстро и с неплохой точностью рассчитывать ключевые космологические параметры. Так что, если вы тут во всем разберетесь (разумеется, с карандашом в руке!), многие вещи в космологии станут для вас гораздо понятнее.

Эти космологические обзоры, однако, потребуют от неподготовленного читателя изрядных усилий. Два следующих обзора гораздо доступнее. Статья Бернарда Шульца из Университета Кардиффа и Института гравитационной физики Общества Макса Планка — это небольшой практически популярный обзор по гравитационно-волновой астрономии, в котором кратко, четко и ясно изложены основные достижения и планы. Полезное чтение, пока мы ждем новых результатов от LIGO и VIRGO.

Публикация французского астронома Жан-Пьера Люминэ популярно и интересно рассказывает о том, как и какими могут быть (и будут) видны черные дыры. Начинается все с первых численных расчетов облика аккреционного диска вокруг черной дыры, которые сделал автор статьи еще 40 лет назад. Затем показаны современные расчеты (и еще раз описано, что не так в «Интерстелларе», где Нолан, чтобы не путать зрителей, упростил картину, сделав ее более симметричной по яркости).

После этого обсуждается гравитационное линзирование одиночной черной дырой без диска. И, наконец, мы приходим к одному из главных ожиданий года — тени черной дыры. Около года назад с помощью Телескопа горизонта событий были проведены наблюдения черной дыры в центре нашей Галактики и дыры в М87. Ожидается, что в этом году будут представлены результаты. Если среда на луче зрения не размоет картинку, то мы впервые можем увидеть вожделенную «тень черной дыры».

Автор — Сергей Попов

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.