меню содержание news150 news151 news152
В пыли коричневых карликов зарождаются планеты
|
Микроскопические кристалы оливина, содержащиеся в пылевом диске коричневого карлика
(в представлении художника), говорят о том, что мы наблюдаем самую раннюю фазу форми-
рования планет. Изображение с сайта www.jpl.nasa.gov
Данные, полученные от космического телескопа Spitzer, работающего в инфракрасном диапазоне, поз-
волили обнаружить в пылевых дисках микрокристалы из которых формируются зародыши планет у ко-
ричневых ( или бурых, brown dwarfs ) карликов, которые также называют "вырожденными" звездами
и считают чем-то промежуточным между газовыми планетами-гигантами и "нормальными" звездами.
Принципиальные отличия коричневых карликов (открытых в середине 1990-х гг.) от привычных нам
звезд связаны с их небольшой массы ( меньше 7-8% солнечной массы ). Этой массы совершенно не-
достаточно для того, чтобы долго светиться за счет энергии, выделяемой при термоядерных реакциях,
они довольно быстро "выдыхаются" ( когда сгорает довольно редкий изотоп водорода дейтерий, "заго-
рающийся" уже при температуре ~1 миллион градусов ) и теряют изначальный запас тепла ( темпе-
ратура их поверхности 1500 - 3000 градусов и ниже ), однако по своей массе и способу образования
коричневые карлики все же явно отличаются и от планет-гигантов. Среди нашего ближайшего звезд-
ного окружения находятся сотни молодых коричневых карликов, а про практически невидимых "мел-
ких старичков" вообще почти ничего не известно, хотя по оценкам астрономов их должно быть доволь-
но много.
И вот теперь инфракрасный спектрограф космического телескопа, впервые смог зарегистрировать сле-
ды скоплений микроскопических зернышек пыли и крошечных кристалликов, облетающих по орбите
пять молодых коричневых карликов. Эти скопления и кристаллы сталкиваются друг с другом и посте-
пенно слипаются, что, по мнению исследователей, в конечном счете приведет к образованию планет,
ведь подобные материалы находят также и в других местах формирования протопланет у других звезд,
а также в кометах, сохранивших остатки "строительных материалов", использовавшихся на заре нашей
собственной Солнечной системы. Выходит, самые современные научные данные говорят о том, что
коричневые карлики, несмотря на их относительно невысокую температуру и яркость, не позволяющую
им влиться в дружную семью "нормальных" небесных светил, тем не менее имеют во многом схожий
генезис и совершают те же самые начальные шаги на пути строительства собственных планетных сис-
тем ( уже были сообщения, подтверждающие, что формирование коричневых карликов проходит по
"стандартной" звездной схеме - путем коллапса из газопылевых облаков ).
Однако в самом процессе формирования планет из пыли понято пока далеко не все. Так, неясно, что
заставляет пылинки соединяться между собой. Недостаточно информации и о том, какие условия нуж-
ны для того, чтобы пылинки начали слипаться и укрупняться. Возможно некоторый свет на эти вопро-
сы проливают новые наблюдения, выполненные космическим инфракрасным телескопом Spitzer.
С помощью "Спитцера" удалось собрать детальную информацию о материале шести пылевых дисков
коричневых карликов, расположенных от нас на расстоянии в 520 световых лет в направлении на соз-
вездие Хамелеона, но кристаллизующуюся и слипающуюся пыль обнаружили только в пяти из них -
это то, что можно считать ранней фазой сборки планетных систем. Масса каждого из этих объектов в
40-70 раз превышает массу нашего Юпитера, а их возрасты составляют от 1 до 3 миллионов лет.
Астрономы выявили относительно крупные зерна и множество мелких кристалликов зеленоватого ми-
нерала, называемого оливин ( он встречается и на Земле ). Группа отметила также наличие некоторого
сглаживания дисков коричневых карликов, что также является признаком того, что пыль постепенно
склеивается в протопланеты. Результаты наблюдений опубликованы в журнале Science.
Скорее всего, начальными стадиями образования планет дело не ограничивается, и коричневые карли-
ки могут оказаться хорошей целью для будущих орбитальных миссий, посвященных поискам экстрасол-
нечных планетных систем, ведь они не дают столь мощной "засветки", что обычные звезды, в их лучах
мелкие объекты не так теряются. Возможно, что в ближайшее время мы станем свидетелями споров о
возможности существования жизни на таких планетах, вращающихся вокруг коричневых карликов. По
крайней мере, заявления о наличии вполне комфортных условий для возникновения жизни поблизо-
сти от красных карликов - уже не вызывают удивление..
"Мы уже знаем, что первые стадии формирования планет обладают большей устойчивостью, чем счи-
талось до сих пор", - заявляет доктор Дэниел Апэй (Daniel Apai), астроном из Аризонского университета
(University of Arizona, США, Тусон) и сотрудник Астробиологического планетного центра Института ас-
тробиологии NASA (Astrobiology Institute's Life and Planets Astrobiology Center), основанного в 1997 году и
объединяющего усилия специалистов из NASA с 16 основными американскими группами и 6 междуна-
родными консорциумами в поисках условий, пригодных для внеземной жизни. Кстати говоря, предпо-
лагается, что филиалом Института астробиологии NASA посредством его международной партнерской
программы вскоре станет и петербургский Российский центр астробиологии при ФТИ РАН им. Иоффе.
Интерес к российским астробиологам вызван их пионерскими работами в мерзлой Сибири. Вполне
возможно, что то, что выживет в условиях вечной мерзлоты, может быть жизнеспособным и в услови-
ях коричневого карлика..
ссылки:
grani.ru/Society/Science/m.97076.html
elementy.ru/news/164915
spitzer.caltech.edu/spitzer
jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2005-160
по теме:
grani.ru/Society/Science/m.84255.html - Обитаемые планеты у коричневого карлика
grani.ru/Society/Science/m.75292.html - Впервые получены фотографии газопылевого диска у красного
карлика
grani.ru/Society/Science/m.33220.html - NASA рядом с Солнцем нашло необычную звезду в ходе
слежки за астероидами
Получен "первый свет" на телескопе LBT ( Large Binocular Telescope )
|
Двадцатилетняя эпопея по созданию самого мощного в мире оптического телескопа близится к концу.
В октябре 2005г астрономы начали наблюдения на Большом Бинокулярном телескопе ( Large Binocular
Telescope, LBT). Пока получен "первый свет" пока с одного из двух идентичных зеркал, все работы по
постройке LBT планируется завершить только в 2006 г. Телескоп LBT расположен на горе Маунт-Гре-
хем в штате Аризона на высоте 3190 м. Он состоит из двух 8,4-метровых зеркал на общей монтировке.
Полная собирающая поверхность эквивалентна зеркалу диаметром 11,8 м. Телескоп LBT должен стать
самым высокотехнологичным оптическим телескопом мира. По четкости изображений он должен в
10 раз превзойти возможности космического телескопа Hubble ( с диаметром зеркала 2,4м ). Бюджет
проекта телескопа LBT составил 120 млн. долларов ( финансирование международного научного кон-
сорциума LBT Corporation ).
LBT относится к новому поколению мощнейших наземных оптических телескопов, работающих на
основе адаптивных технологий. К числу таких телескопов относят - Кек I и Кек II, телескоп Хобби-
-Эберли, Джемини, Субару и VLT.
За время строительства обсерватории Mount Graham International Observatory (MGIO), которая принадле-
жит университету штата Аризона (США), пришлось пережить два крупных лесных пожара (последний
случился летом 2004 года ) и 40 судебных процессов ( иски против строительства подавали различ-
ные экологические организации).
телескоп LBT "открыл" один глаз
universetoday.com/am/uploads/2005-1026binoc-full.jpg
LBT, самый большой из трех телескопов обсерватории на горе Грэхем, скоро вступит в строй. В закон-
ченном виде он будет состоять из двух зеркал диаметром 8,4 метра каждое. Пока работает только одно
зеркало, первые пробные снимки на котором были получены в первой половине октября. Вскоре дол-
жно заработать и второе зеркало, так что полноценная эксплуатация телескопа LBT с адаптивно-опти-
ческой системой компенсации искажений, начнется только к осени 2006 года. Тогда 2 зеркала рабо-
тая в режиме интерферометра с межцентровым расстоянием в 14,4 метра дадут изображение по раз-
решению соответствующему зеркалу с апертурой 22,8 метров ( дальние края зеркал окажутся разне-
сены на 22,8 метра). Оптическая система телескопа при этом похожа на пару человеческих глаз, спо-
собных синхронизировать свою работу с высокой точностью и формировать "зрительный образ" поч-
ти без искажений ( возникающих при сложении световых лучей от разных зеркал ).
Вес каждого параболического зеркала LBT составляет 18 тонн, а высота всей конструкции соответ-
ствует 16-этажному дому с массой 580 тонн. Зеркала для телескопа LBT проектировали и изготавли-
вали в "зеркальной лаборатории" обсерватории им. Стюарда ( Steward Observatory Mirror Lab ). Они
при больших размерах существенно легче обычных монолитных стеклянных зеркал. Стоимость толь-
ко одних зеркал телескопа LBT составила 22 млн. долларов.
Каждое зеркало представляет собой сотовую структуру из боросиликатного стекла. Его плавили и
заливали в форму в специально построенной вращающейся печи. Потом зеркало вытачивали и поли-
ровали в зеркальной лаборатории Mirror Lab так, чтобы отклонение от заданной формы в любой точке
его поверхности не превышало 1 миллионной доли дюйма. Работы по строительству телескопа LBT
начались ещё в 1996 г. Первое зеркало было доставлено в октябре 2003 г., а его установка заняла
почти полгода ( два месяца ушло на подготовительные работы ). На зеркале имеется слой стекла
толщиной менее 2 мм, которое буквально плавает в магнитном поле и изменяет свою форму в тече-
нии миллисекунд. Поверхность каждого зеркала виртуально разбита на 672 участка, изгибающихся
под действием электромагнитных полей, генерируемых актюаторами по команде компьютера. Допол-
нительные адаптивные зеркала имеют диаметр около метра.
NGC 891
12 октября этого года был опубликован первый снимок, сделанный новым Большим Бинокулярным
Телескопом (Large Binoccular Telescope). Это была процедура так называемого "первого света" для теле-
скопа LBT.
Объектом наблюдений была выбрана галактика NGC891, которая находится в созвездии Андромеды
на расстоянии 24 млн световых лет от нас. Это спиральная галактика, которая повернута к нам ребром.
Она интересна тем, что в ней процесс образование новых звезд сильно "взбалтывает" газ и пыль в дис-
ке галактики. В результате чего образуются нитевидные плотные пылевые структуры, распространяю-
щиеся вертикально ( относительно плоскости диска галактики ) на расстояние в несколько сотен свето-
вых лет.
С помощью бинокулярного телескопа LBT астрономы планируют обнаружить около относительно
близких звезд, которые находятся на расстоянии 20-30 световых лет от Земли, планеты размером с
Юпитер. Кроме того, предполагается, что LBT сможет обнаружить и определить характеристики кос-
мических объектов глубокого космоса, возраст которых составляет около 14 млрд лет.
Телескоп LBT на горе Грэхем близ Туксона - это совместный проект американских, итальянских и не-
мецких астрономов.
схема конструкции телескопа LBT подобна глазам человека
Однозначно определить, какой из оптических телескопов на сегодняшний день самый крупный, до-
вольно сложно. По размеру зеркала - 11,1 x 9,8 метра - лидерство принадлежит телескопу Хобби-Эбер-
ли ( Hobby-Eberly Telesope ). Но из-за особенностей конструкции его максимальная светособирающая
способность эквивалентна зеркалу диаметром 9,5 метров. Поэтому пальму первенства обычно отдают
двум телескопам Кека. Их многосегментные шестиугольные зеркала имеют эффективный диаметр 10,5
метров. Если задействовать эти два телескопа в режиме интерферометра, то получается инструмент с
собирающей поверхностью, эквивалентной почти 15-метровому зеркалу. Но тут в борьбу сразу включа-
ется система VLT (Very Large Telescope) из Европейской Южной обсерватории. Хотя диаметр зеркал у
этих инструментов поменьше - 8,2 метра, но самих телескопов сразу четыре штуки, и они тоже могут
работать как интерферометр с общей площадью как у зеркала диаметром 16,4 метра.
И все же напрямую сопоставлять обычные телескопы с интерферометрами некорректно хотя бы пото-
му, что интерферометры не могут получать снимки сколько-нибудь протяженных объектов. Если же
ограничиться телескопами, которые непосредственно собирают свет в единый фокус, то Большой би-
нокулярный телескоп LBT становится главным претендентом на место лидера мирового хит-парада.
Но, конечно, не раньше, чем будет окончательно достроен.
Проверка поверхности только что отлитой заготовки зеркала для Гигантского телескопа
Магеллан, 21 октября 2005 года. Фото Lori Stiles с сайта www.uanews.org
А между тем уже во всю разворачивается строительство еще более крупного телескопа на основе тех-
нологий, уже отработанных при создании LBT. Гигантский телескоп Магеллан ( Giant Magellan Tele-
scope, GMT ) будет состоять из семи таких же зеркал, как в LBT, и по апертуре будет эквивалентен
22-метровому инструменту. Первое его зеркало только что отлито из боросиликатного стекла в той
же зеркальной лаборатории Обсерватории Стюарта (при Аризонском университете). Ожидается, что
GMT будет установлен на севере Чили и войдет в строй в 2016 году.
ссылки:
elementy.ru/news/164930
on.br/glossario/alfabeto/l/lbt.html
medusa.as.arizona.edu/lbto/FL/main.htm - сайт телескопа LBT
universetoday.com/am/publish/binocular_telescope_first_light.html?26102005
nasa.gov/missions/science/f_lbt1mirror.html
