Astro news

                                         
                                    меню  содержание   news249  news250  news251

                     Создана  пространственно-временная  карта  тёмной материи

Вот такой космический кинотеатр. Справа, вдалеке – "экран" – звёздное небо, которое "видит"
Hubble. Если приглядитесь, то изображение телескопа увидите слева. Ну, а посередине то, ради
чего всё это затевалось, – пространственно-временная модель тёмной материи
( иллюстрация NASA, ESA, R. Massey/California Institute of Technology).

Трёхмерная карта прошлого. Звучит претенциозно, но именно такую модель астрофизики построили
на этот раз. Интересно, что на эту карту они смогли нанести то, чего никто никогда не видел, хотя это
существует в действительности. На ней – какие-то пузыри. Но учёные утверждают, что это больше по-
хоже на Вселенский город – ночной город.
Тёмная материя – невидимая форма материи, которая отвечает за основную массу Вселенной. Несмот-
ря на это, природа тёмной материи до сих пор не понята. Однако её присутствие заявляет о себе очень
настойчиво: ведь чем больше масса, тем мощнее проявляются гравитационные взаимодействия, силу
которых астрономы вполне могут определить.
В общем, хотя учёные постоянно узнают новое об этой непонятной субстанции, они могут только дога-
дываться, о том, с чем же именно они работают.

Для сравнения: карта распределения обычной (слева) и тёмной (справа) масс на изученном участке
неба. Высокой концентрации массы соответствует бoльшая яркость
( иллюстрация NASA, ESA, R. Massey/California Institute of Technology).

Не так давно астрофизики смогли доказать существование тёмной материи, и даже примерно оценить,
как она распределилась в пространстве в результате столкновения двух скоплений галактик.
На этот раз другой исследовательский коллектив под руководством Ричарда Мейсси (Richard Massey)
из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) подошёл к проблеме
распределения тёмной материи ещё в более широком масштабе. Они решили создать карту распределе-
ния тёмной материи - причём, трёхмерную.

Вверху – примерный процесс построения карты тёмной материи, а внизу – сама карта.
Как видите, в прошлое она растягивается только на половину вселенской истории
( иллюстрация NASA, ESA, R. Massey/California Institute of Technology ).

Создание карты невидимой материи не было таким уж невероятным. Да, тёмная материя не регистри-
руется визуально, хотя её очень много - примерно в четыре раза больше, чем обыкновенной. И тот, и
другой вид материи существуют вместе, поэтому видимая – галактики, звёзды, газ – выдают присутст-
вие тёмной.
Получается, что это чем-то напоминает картографирование ночного города, разглядеть который нельзя.
Но в нём есть уличные фонари, по которым вполне можно воспроизвести расположение улиц и домов.
Но в этом картографировании есть и сугубо астрономические особенности.

"Срезы" тёмной материи, соответствующие расстоянию в 3,5; 5 и 6,5 миллиардов лет назад
( иллюстрация NASA, ESA, R. Massey/California Institute of Technology).

Прежде чем свет попал в камеры космической обсерватории, он прошёл огромное расстояние. Этот
путь луч пробегает не по прямой: он испытывает гравитационное воздействие, в первую очередь, от
тёмной материи. Учитывая характер этих незначительных отклонений, можно оценить, какова грави-
тация, а значит, и узнать, какая масса является её "источником". Такой метод исследования называется
слабым гравитационным линзированием.

Ричарда Мейсси ( фото с сайта astro.caltech.edu )

Это Ричард Мейсси, астроном из Калифорнийского технологического института. Его главное научное
увлечение, как говорит он сам, - "тёмная Вселенная". Наверное, и ненаучных интересов у него тоже
немало.
Кстати, получилось так, что карта показывает тёмную материю не только в пространстве, но и во вре-
мени. Ведь свет от удалённых объектов идёт очень долго, а значит, если мы их видим, то наблюдаем
их такими, какими они были когда-то давно. То есть, "заглядываем" в прошлое, а не только в даль.
Кстати, учитывая эту особенность, точно так же удалось разведать некоторые подробности из истории
тёмной энергии.

Если верить выводам учёных, обычная материя ( в основном, содержащаяся в галактиках ) собирается
вокруг областей с самой плотной концентрации тёмной материи. Если верить полученной пространст-
венной карте, то тёмная материя представляет собой неравномерную сеть из гигантских нитей, со вре-
менем увеличивающихся и пресекающихся в местах галактических скоплений.
Кстати, увеличение размеров скоплений галактик в ходе эволюции Вселенной, которое также подтвер-
дилось и в ходе создания "тёмно-материальной" карты, должно сыграть большую роль в изучении
свойств тёмной энергии. Эту форму энергии современная наука связывает с силой, "расталкивающей"
галактики, о которой догадался ещё Эйнштейн ( хотя свои догадки о ней он сам же и отверг ).

Пространственную карту тёмной материи учёные "нарисовали", проанализировав этот
кусочек неба, площадь которого равна примерно девяти лунным дискам. Яркие россыпи
галактик – всего лишь огоньки на "домах" космического "ночного города", построенных
из тёмной материи ( фото NASA, ESA, R. Massey/ California Institute of Technology ).

Для своей работы учёные использовали данные проекта COSMOS. Он был посвящён изучению сним-
ков Hubble, которые должны были пролить свет на существенные аспекты развития Вселенной. Кроме
этого, использовали информацию ряда известнейших наземных обсерваторий и рентгеновского орби-
тального телескопа XMM-Newton.
Объясняя главную цель такого исследования, Мейсси сказал: "Мы хотим знать, что такое тёмная мате-
рия. А первый шаг должен помочь выяснить, где именно она находится".
Что ж, шаг сделан. Куда в дальнейшем исследователи космических "тёмных дел" направят свои стопы
– покажет время.

ссылки:
membrana.ru/print.html?1168444860
membrana.ru/articles/global/2006/11/23/171900
membrana.ru/lenta/?5889
utro.ru/articles/2007/01/08/615468.shtml
hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2007/01/
space.com/scienceastronomy/070108_mm_darkmatter_map
nature.com/news/2007/070101/full/070101-7
nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature05497

                          Туманность Андромеды  оказалась впятеро  крупнее

         
      Это составное изображение позволяет сравнить угловой размер галактики M31 с угловым
      размером  Луны.  На  нем глубокая экспозиция  галактики Андромеды,  на которой  можно
      обнаружить красивые голубые звездные скопления в спиральных рукавах далеко  от яркого
      желтого ядра, наложена на типичный вид почти полной Луны.  Видимый  диаметр Луны
      составляет  примерно половину  градуса,  в то  время как  галактика значительно  больше.
      На глубоком снимке также видны два ярких спутника галактики Андромеды - M32 и M110
      (внизу). 

   Галактика Туманность Андромеды, возможно,  в пять раз больше,  чем  предполагалось ранее.  Такой
 вывод позволило  сделать открытие звёзд  с малым  содержанием металлов  в периферийных областях
 галактики. Открытые звёзды являются красными гигантами и, несмотря на удаление от галактического
 центра, остаются привязанными её гравитацией. Таким образом,  галактика  Андромеды  имеет протя-
 жённость, как минимум, в один миллион световых лет в поперечном сечении. 

             
                                           Галактика Андромеды в инфркрасном диапазоне 

 Туманность Андромеды расположена на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от  нашей  Галактики.
 Это самая  близкая  к  Млечному пути  спиральная  галактика.  Открытие  красных гигантов  в области
 внешнего сияния на расстоянии около пятисот тысяч световых лет  от центра   галактики  Андромеды
 было сделано при помощи информации,  полученной телескопами "Мэйолл" в Китт-Пике  ( штат Ари-
 зона)  и  "Кек-2" на Гавайях. 
  В соответствии  с современными  теориями  формирования  галактик звёзды  на  периферии  должны
 иметь в своём составе малое количество металла, так как они сформировались на тех этапах существо-
 вания Вселенной, когда она была бедна тяжёлыми элементами. Первые звёзды выбрасывали  в прост-
 ранство металлы, взрываясь как сверхновые или сбрасывая внешние слои и становясь белыми  карли-
 ками. Из этого материала формировались новые звёзды, содержащие больше металлов. 
 Ранее обнаруживавшиеся в галактике Андромеды звёзды были в десять раз богаче металлами, чем ана-
 логично расположенные звёзды в Млечном пути. Этот факт озадачивал астрономов, так как считается,
 что история развития обеих галактик должна была быть одинакова. Открытие новых, более удалённых
 от центра красных гигантов  в  Туманности Андромеды решает  эту проблему,  так как звёзды,  по кото-
 рым ранее производилась оценка содержания металла, оказались расположены дальше от края галакти-
 ки, чем звёзды в нашей Галактике,  с которыми производилось сравнение,  сообщает Space.com.

   ссылки:
     science.compulenta.ru/301731/?r1=rss
     space.com/scienceastronomy/070107_andromeda_halo.html
     astronet.ru/db/msg/1219021
   по теме:
     Гало Туманности Андромеды  вписывается  в модель спиральных галактик
     Пыль и звезды  в галактике Туманность Андромеды
     Найдены следы столкновения Туманности Андромеды с галактикой М32

                          Умирающая звезда Mira  даёт начало новым планетам


                                  

                       Мира A – справа, Мира B – слева. Зелёное облако – поток пыли, движущейся
                       от Миры А и превращающейся  в протопланетный диск ( показан красным )
                       Миры B   ( фото Caltech ).   Это также  подтверждает  название звезды  -
                       "удивительная"
 
 Удивительная особенность нашлась у звезды Миры A из созвездия Кита: несмотря на то, что она уми-
 рает, она даёт начало новой планетарной системе.  Причём  делает  это вместе  со своей  напарницей
 Мирой B. Это открытие вместе со своими коллегами сделал Майкл Айленд (Michael Ireland), астроном
 из Калифорнийского технологического института ( California Institute of Technology ). 
 Звезда Мира A, находящаяся в 350 световых годах от нас, некогда  была похожа  на Солнце,  а сейчас
 это - вздутый красный гигант. В настоящее время её развитие приближается к концу, и она превраща-
 ется в "звёздный труп" - белый карлик. Этот процесс может занять несколько  миллионов лет. 
 В ходе своей трансформации Мира A оставляет за собой пыль,  которая сформировалась  из вещества
 самой же звезды. За семь лет масса этой пыли увеличивается на одну земную.  Как правило,  в таких
 случаях всё это вещество рассеивается в окружающем пространстве. 
 Однако благодаря наблюдениям, сделанным в обсерваториях Кека ( W. M. Keck  Observatory) и Gemini,
 оказалось, что в данном случае это не совсем так. 

 Второй компонент этой двойной системы – Мира B, находящаяся на расстоянии около  90 астрономи-
 ческих единиц от компонента A (одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солн-
 ца) – захватывает своей гравитацией у своей  компаньонки примерно  один процент  этого материала.
 Из этого вещества вокруг Миры B формируется пылевой диск, в котором когда-то могут сформировать-
 ся планеты.  Интересно, что основную часть пыли составляют силикаты;  из  них же  в большей части
 состоит и Земля. 
 "Это планетарный диск нового типа, который рождается, когда умирает звезда, -  говорит Майкл  Ай-
 ленд. – Сейчас масса диска, возможно, меньше, чем у Юпитера.  Но пока жива  Мира A,  должно наб-
 раться до пяти юпитерианских масс". 
 Ранее астрофизиков удивили следующие протопланетные диски: у нейтронной звезды,  у супергиган-
 тов,  у коричневого и белого карликов, и даже у полупланеты. Интересно, что планетарные диски бы-
 вают  двойными,  противоположными  и просто  кривыми;  иногда  они тормозят  и  предсказывают
 смерть.   Все они  рождаются из хаоса  и состоят из пыли,  но могут  содержать органику.

   ссылки:
      space.com/scienceastronomy/070110_mira_disk.html
      membrana.ru/lenta/?6849
   по теме:
      Удалось увидеть газовый мост между компонентами звезды Мира