интересный космос

1. На краю Солнечной системы нашли кандидата в карликовую планету
Объект, совпадающий по характеристикам с карликовой планетой, обнаружили во внешней области нашей системы, за Нептуном. Он получил обозначение 2017 OF201, а его вытянутая орбита простирается до внутренней части облака Оорта, что ставит под сомнение существование гипотетической Девятой планеты.
По состоянию на 2025 год астрономы обнаружили более пяти тысяч так называемых транснептуновых объектов — небесных тел, у которых среднее расстояние до Солнца больше, чем у Нептуна (30,1 астрономическая единица). Самый известный их представитель — Плутон, открытый в 1930 году в поясе Койпера. Это область за орбитой Нептуна, населенной множеством ледяных тел.
До 2006 года Плутон считали девятой планетой Солнечной системы, а затем, после обнаружения нескольких небесных объектов, сравнимых с ним по размерам, например Эриды, астрономы лишили Плутон этого статуса и перевели в разряд карликовых планет.
Предполагается, что транснептуновые объекты — остатки протопланетного диска, из которого со временем сформировались планеты. Теоретически транснептуновые объекты могут содержать информацию о ранних этапах развития Солнечной системы. Кроме того, изучая их местоположение и орбиты, астрономы могут «прочитать» следы древней миграции планет и понять, как выглядела и развивалась наша система в самом начале своей истории.
Особый интерес у ученых вызывают экстремальные транснептуновые объекты (extreme trans-Neptunian object, ETNO) — небесные тела с вытянутыми орбитами. Их афелий может достигать границ гипотетического облака Оорта — источника долгопериодических комет.
Наблюдения за ETNO показали, что их орбиты часто имеют практически одинаковые параметры: они вытянуты, наклонены и ориентированы в одном направлении. Такую аномалию объяснили гравитационным влиянием массивного объекта — неоткрытой планеты, которую называют Девятой планетой, или Планетой X. Предположительно, своей гравитацией она может «вытягивать» орбиты ETNO в определенном направлении, а также менять их наклон.
Однако недавно астрономы обнаружили «белую ворону» — транснептуновый объект с параметрами, не вписывающимися в гипотезу о гравитационном влиянии Планеты Х. Это заставляет усомниться в существовании самой Девятой планеты.
Во время обработки массива данных, полученных с 2011 по 2018 год с помощью наземных телескопов Виктора Бланко в Чили и «Канада — Франция — Гавайи» в США, команда американских астрономов под руководством Сихао Чена (Sihao Cheng) из Института перспективных исследований в Принстоне нашла 19 изображений странного движущегося объекта в виде яркого пятна.
Последующий анализ показал, что с большой долей вероятности это карликовая планета. Кандидат получил обозначение 2017 OF201. Его диаметр — почти 700 километров, что в три раза меньше диаметра Плутона. Но этого достаточно, чтобы, согласно определению, принятому Международным астрономическим союзом в 2006 году, считаться карликовой планетой.
Сейчас объект находится на расстоянии 90,5 астрономической единицы от Земли, то есть расположен в 90,5 раза дальше от нас, чем Солнце. Он вращается вокруг светила по орбите, пролегающей дальше орбиты Нептуна. Причем она настолько вытянута, что объект удаляется от нашей звезды на очень большое расстояние и достигает внутренней части Облака Оорта.
Большая полуось орбиты 2017 OF201 составляет 838 астрономических единиц. Для сравнения, у Плутона — 39 астрономических единиц. Перигелий — 44,5 астрономической единицы, а афелий — 1600. Такая вытянутая траектория означает, что один оборот вокруг Солнца 2017 OF201 делает за 25 тысяч лет.
По мнению ученых, необычная орбита объекта объясняется результатом встречи с планетой-гигантом, которая выбросила карликовую планету в Облако Оорта, а затем некие гравитационные возмущения вернули ее ближе к Солнцу по той же экстремальной траектории. Когда 2017 OF201 находится в афелии, космическое тело может взаимодействовать с другими звездами в галактике так же сильно, как с некоторыми планетами в Солнечной системе (когда в перигелии).
Чен и его коллеги провели серию моделирований взаимодействия орбиты 2017 OF201 с Девятой планетой. Выяснилось, что при наличии Планеты X объект выбрасывается через пару сотен миллионов лет, а без нее остается. Кроме того, сама карликовая планета существует как минимум 3,5 миллиарда лет.
«Это не означает, что Планеты X не существует. Вероятно, ее влияние сложнее, чем мы думаем, или 2017 OF201 попал на свою орбиту по иному сценарию. Однако наше открытие добавляет новую интригу в эту космическую головоломку», — уточнил Чен.
2017 OF201 достаточно тусклый, его видимая звездная величина — 22,6. Это значит, что большую часть времени он не доступен для прямых наблюдений, изучить его можно, только когда объект расположен очень близко к Солнцу.
В ближайшее время Чен и его команда планируют провести дополнительные наблюдения за 2017 OF201, на этот раз с помощью радиотелескопов. Таким образом ученые собираются точнее определить размер объекта, его химический состав и другие параметры, чтобы окончательно подтвердить статус карликовой планеты
2. Карликовые галактики сгруппировались под действием неизвестных сил
Вопрос о том, из чего состоит темная материя, — ключевой в понимании современной Вселенной. Основные гипотезы на этот счет в последние годы поставили под сомнение из-за самых разных наблюдений. Теперь к ним добавилось еще одно: поведение карликовых галактик во Вселенной в принципе несовместимо с моделью холодной темной материи, еще недавно бывшей общепринятой.
Астрофизики из Китая и США проанализировали, насколько сильно группируются в относительно плотные группы карликовые галактики. Из их когорты были исключены галактики-спутники, чтобы возмущения от их более массивных галактик-хозяев не внесли шум в результаты. Результаты оказались совершенно неожиданными, работу об этом опубликовали в журнале Nature.
Карликовые галактики из «Слоуновского цифрового обзора неба» делят на две группы: компактные, где звезды разбросаны на меньших расстояниях друг от друга, и диффузные, у которых расстояния между составляющими их светилами намного больше. Исследователи обнаружили, что рассеянные (диффузные) карликовые галактики гораздо чаще оказываются рядом друг с другом, чем компактные. Это не выглядит логичным, поскольку гравитационное взаимодействие между ними должно идти даже слабее (или как минимум не сильнее), чем среди компактных.
Когда ученые попробовали найти корреляцию между оцениваемой массой галактики, а почти все галактики в основном состоят из темной материи, разбросанной вокруг нее, в так называемом темном гало, то не отыскали ее. Зато ее обнаружили между двумя другими величинами: диффузные галактики группировались тогда, когда темные гало, в которых они существовали, были древними. Более молодые гало оказались характерны для компактных карликовых галактик.
Важность этого наблюдения в том, что модели формирования галактик, основанные на стандартной космологической модели (то есть на представлениях о холодной темной материи), не могут объяснить ни одну из этих закономерностей. Если темная материя состоит из слабовзаимодействующих (только через гравитацию) с окружающей Вселенной частиц, то поведение старых и более молодых темных гало должно быть очень похожим. А галактики, находящиеся в них, не должны группироваться по-разному: сильнее для диффузных и слабее для компактных.
Астрофизики попробовали объяснить это противоречие, привлекая концепцию самовзаимодействующей темной материи. Она появилась в 2000 году и набрала популярность в последние пять лет, когда стало понятно, что модель холодной темной материи в глубоком кризисе, поскольку расходится с наблюдениями астрономов. В рамках нее частицы темной материи должны иметь какие-то еще (то есть негравитационные) типы взаимодействий между собой, как, допустим, частицы обычной материи имеют сильное и слабое или электромагнитное взаимодействие.
Если темная материя действительно такая, ее частицы в гало галактик могут обмениваться энергией, запуская сложные процессы перераспределения темной материи внутри гало. В таком случае, предположили исследователи, гало способно расширяться. От этого гравитация в его центре слабеет, что позволяет карликовым галактикам образовываться более рассеянными (диффузными). Но поскольку размер таких гало больше, им проще притягивать к себе другие карликовые галактики, которые в итоге группируются плотнее.
Напротив, в молодых гало плотность темной материи в центре выше, что делает сами галактики более компактным. Но диаметр гало (из-за его более высокой плотности) меньше, отчего притягивать другие галактики ему сложнее.
Объяснение новых данных имеет и свои узкие места. Дело в том, что многие другие астрофизические наблюдения (в частности, в скоплении галактик Пуля) уже несколько лет назад показали, что темная материя не может взаимодействовать сама с собой даже при соударениях — иначе она бы замедляла скорости столкновений галактик и их систем сильнее, чем фиксируют астрономы.
На этой основе многие ученые давно критикуют саму идею, что темная материя состоит из частиц (любых), поскольку если бы она состояла из них, замедление скоплений галактик при столкновениях было бы существенно выше.
В качестве альтернативы астрофизики стали выдвигать концепцию MACHO, по наиболее популярному варианту которой темная материя состоит из компактных шаровых скоплений черных дыр. Если это так, их скопления могут эволюционировать более сложным образом, чем в стандартной космологической модели, где темная материя распределена в гало галактик равномерно, в виде невидимых частиц. Это объяснило бы склонность карликовых галактик «группироваться» в более тесные формации.
3. Джеймс Уэбб впервые обнаружил водяной лёд в молодой звёздной системе
Астрономы давно подозревали, что в других планетных системах есть замёрзшая вода. Теперь это официально подтверждено. Джеймс Уэбб обнаружил кристаллический водяной лёд в пылевом диске вокруг звезды HD 181327, находящейся в 155 световых годах от нас.
В 2008 году телескоп Spitzer уже намекал на наличие льда в этой системе, но его чувствительности было недостаточно для уверенного вывода. Теперь же Уэбб дал чёткие спектральные данные, исключающие сомнения.
«Уэбб однозначно обнаружил не просто водяной лед, а кристаллический водяной лед, который также встречается в кольцах Сатурна и в ледяных телах пояса Койпера нашей Солнечной системы» - прокомментировал Чен Кси, ведущий автор исследования.
Эта звезда моложе и горячее Солнца, ей всего 23 миллиона лет. Вокруг неё вращается активный пылевой диск, где постоянно сталкивается замороженная вода с мелкими частицами пыли. В результате этих столкновений образуются мельчайшие «грязные снежки», пыль с частичками льда, которую и зафиксировал JWST.
Как показывают результаты исследований, лед распределен неравномерно по системе. Большая часть находится дальше всего от звезды, где холоднее. По оценкам, внешняя область диска на 20% состоит из водяного льда. Ближе к центру Уэбб обнаружил около 8%, что говорит о том, что все-таки частицы воды образуются немного быстрее, чем разрушаются. В ближайшей к звезде области диска льда практически не обнаружено. Его либо испаряет ультрафиолет, либо он заперт внутри крупных тел, недоступных для наблюдений.
4. На спутнике Юпитера Европе могут жить существа, похожие на осьминогов
Как утверждают ученые, на поверхности спутника Юпитера Европы под многокилометровым слоем льда в жидкой воде вполне могли обитать полноценные живые существа. Дело в том, объясняют специалисты, что в таких условиях живые организмы были бы максимально надежно защищены и от ударов метеоритов, и даже от радиации.
Стоит отметить, что американское аэрокосмическое агентство NASA в будущем рассчитывает отправить к Европе новую исследовательскую миссию. К примеру, еще во второй половине 2019 года в Агентстве рассказали о том, что работа над созданием нового исследовательского аппарата Clipper уже находится на последней стадии.
Ученые изо всех уголков мира в связи с этим высказывают свои прогнозы на будущее изучение спутника. К примеру, по словам специалистов Университета Ливерпуля, существа, населяющие подводный мир Европы, вполне могли бы быть похожими на головоногих, которые обитают на Земле.
Ученые считают довольно высокой вероятность наличия форм жизни и на других космических объектах, особенно, если принимать во внимание теорию панспермии, поддержка которой в научном сообществе постоянно растет. Впрочем, не стоит забывать о том важном факте, что официально никаких контактов с представителями инопланетных миров у человечества пока еще не случалось. Кроме того, многие ученые считают, что идея о схожести инопланетян с людьми не выдерживает никакой критики.