меню  содержание   news313  news314  news315 
                   Космический телескоп JWST позволит вести поиск биомаркеров 
                   в мирах,  похожих  на Землю

                      

Существует ли другая ”Земля” где-нибудь в нашей Галактике? С недавним запуском космического лета-
тельного аппарата Кеплер (Kepler) астрономы все больше приближаются к открытию планеты с такими 
же размерами, как Земля, и орбитой, похожей на земную. Но как только этот поиск увенчается успехом, 
сразу же возникнут другие вопросы, стимулирующие новые исследования: является ли планета  обита-
емой?  Есть ли у неё  атмосфера,  подобная земной?    Ответы на эти вопросы будут непростыми...
 
 Впрочем, телескоп, привлеченный  для выполнения  этого задания,  космический  телескоп Джеймса 
Вебба ( James Webb Space Telescope)  ( JWST), запланирован к запуску в 2013 году. Два  исследователя 
недавно  проверили способность  JWST исследовать  особенности атмосфер  гипотетических  планет, 
похожих на Землю, и пришли к выводу, что это такой телескоп, который сможет распознавать опреде-
ленные газы,  например, озон  и метан, называемые биомаркерами миров,  похожих  на Землю. 
( Смотри статью   "Вопросы  и ответы  с доктором Джоном Матером  ( Dr. John Mather )  по JWST". )

Благодаря наличию большого зеркала и удобному расположению  в L2 точке  внешнего  космического 
пространства,   космический  телескоп  Джеймса Вебба  (  James Webb  Space Telescope )  предоставит 
астрономам первую реальную возможность найти ответ на вопрос об обитаемости ближайших миров, 
похожих на Землю, - говорят Лиза Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger) из Гарвард - Смитсоновского астро-
физического центра и Весли Трауб (Wesley Traub)  из лаборатории  по разработке ракетных  и реактив-
ных двигателей. "Мы будем считать настоящей удачей,  если сможем  расшифровать данные  об атмо-
сфере планет, похожих на Землю, регистрируемые во время транзита ( прохождения) планеты, чтобы 
мы могли утверждать: да она такая же, как и атмосфера Земли",  - замечает Кальтенеггер ( Kaltenegger). 
"Нам нужно будет внимательно изучить данные многих транзитов, чтобы сделать такое утверждение - 
сотни из них,  в том числе и  для  таких звезд,  которые находятся  на расстоянии  20 световых лет  от 
Земли".    "Хотя это будет и трудно сделать, все же, это будет в высшей степени захватывающее  пред-
приятие по изучению атмосферы отдельной планеты", -  добавляет она. 

Во время  явления транзита отдельная  экстрасолнечная планета  проходит перед  своей родительской 
звездой, как это видно с Земли. Во время такого прохождения (транзита) планеты, газы в её атмосфере 
поглощают крошечную долю  света звезды, оставляя  характерные метки ( следы),  специфические для 
каждого газа. Расщепляя свет, идущий от звезды,  в радугу цветов  или спектр,  астрономы  могут отыс-
кивать эти ингредиенты. Кальтенеггер (Kaltenegger) и Трауб (Traub) изучали, будут ли эти ингредиенты 
обнаруживаться телескопом JWST. 

Метод транзитов является  очень многообещающим.  Если бы Земля  имела размеры  с баскетбольный 
мяч, то её атмосфера была бы такой же тонкой, как лист бумаги, поэтому результирующий сигнал  был 
бы очень слабым. Однако этот метод работает только тогда,  когда планета находится перед своей  ро-
дительской звездой, а каждый транзит длится не более нескольких часов.


                
                            Телескоп  JWST в космосе в представлении художника.  Автор: NASA

Кальтенеггер ( Kaltenegger) и Трауб ( Traub) вначале полагали,  что мир,  похожий на Землю,  движется 
по орбите  вокруг  солнцеподобной  звезды.  Чтобы можно  было зафиксировать  достаточно сильный 
сигнал от одного транзита, планета и  звезда должны находиться  в очень большой близости от Земли. 
Единственной звездой, похожей на Солнце, которая находится  на достаточно близком  расстоянии от 
Земли, является альфа Центавра А (Alpha Centauri A). Разыскиваемый мир до сих пор  еще не был обна-
ружен,  правда, технологии, позволяющие  обнаружить похожие  на Землю миры, появилась только  в 
последнее время. 
Исследование также исходило из того, что планеты обращаются вокруг звезд красных-карликов. Таких 
звезд, которые называются звезды типа М,  встречается  в Млечном Пути  достаточно много - намного 
больше, чем желтых звезд G типа , похожих на Солнце. Они, к тому же, более холодные и тусклые, чем 
Солнце,  а также  имеют гораздо меньшие размеры,  что существенно упрощает  обнаружение планеты 
земного типа,  проходящей мимо звезды М типа . 

Мир, похожий на Землю, вероятно, должен обращаться вокруг красного карлика на достаточно близком 
от него расстоянии, чтобы температура его была достаточной для поддержания воды  в жидком  состо-
янии. В результате  планета будет обращаться  гораздо быстрее, и  каждый транзит  будет длиться  пару 
часов или всего лишь несколько минут. Но этот мир будет совершать большее количество транзитов  в 
течение  заданного  промежутка  времени.  Астрономы  могли бы  увеличить  свои шансы  обнаружить 
атмосферу, обобщая сигналы, зафиксированные  от нескольких транзитов,  если бы  выбрали  красных 
карликов в качестве целей для своих наблюдений, поскольку у них транзиты  наблюдаются  чаще. 
 Мир земного типа,  движущийся  по орбите вокруг  звезды,  подобной Солнцу,  будет  совершать один 
10-часовой транзит каждый год. Чтобы «наработать» 100 часов наблюдений таких транзитов,  потребу-
ется 10 лет. Для сравнения: Земля,  вращающаяся вокруг красного карлика средних размеров, совершала
бы один одночасовой транзит каждые 10 дней. В этом случае для проведения100 часового наблюдения 
за транзитами потребовалось бы менее трех лет. 

"Соседние звезды- красные карлики создают наилучшую возможность  для  обнаружения  биомаркеров 
в атмосфере проходящей планеты земного типа»",  -  утверждает Кальтенеггер ( Kaltenegger). 
"В конечном счете, изучение фотонов света, отражаемых самой планетой, методом прямой фотосъемки 
- может оказаться более эффективным  методом изучения  атмосферы миров  земного типа, чем  метод 
транзитов", заметил Трауб (Traub). 
Прямые исследования уже ранее использовались для создания первых грубых карт температуры  чрез-
вычайно горячих, гигантских экстрасолнечных планет  ( экзопланет ).  С появлением  измерительных 
приборов следующего поколения астрономы, возможно,  смогут изучать не только температуры,  но и 
атмосферный состав. Изучение "бледно - голубых пятнышек" будет следующим этапом исследований, - 
методом обобщения результатов сотен транзитов одной планеты или методом блокировки света,  иду-
щего от звезды, и непосредственного анализа света, идущего от планеты. 
 При самом  оптимистичном  варианте  развития  событий,  может  оказаться,  что  альфа  Центавра А 
(Alpha Centauri A ) имеет проходящую транзитом планету,  похожую на Землю,  которую еще  никто не 
обнаружил. Тогда астрономам потребуется лишь небольшое  количество транзитов,  чтобы  расшифро-
вать  состав  атмосферы  этой планеты и,  возможно,  подтвердить существование  первого  двойника 
Земли.
 
 ссылки:
      cfa.harvard.edu/news/2009/pr200909.html
      universetoday.com/2009/03/19/jwst-will-provide-capability-to-search-for-biomarkers-on-earth-like-worlds





                      Телескоп "Хаббл" сфотографировал  необычную галактику

                   
                                Фотография NGC 7049,  сделанная телескопом "Хаббл". 
                                Фото  ESA/ NASA/ Hubble

 Европейское космическое агентство опубликовало сделанные телескопом "Хаббл" фотографии объекта
NGC 7049, который является переходным звеном между эллиптическими и спиральными галактиками. 
Об этом сообщается в пресс-релизе, опубликованном  на  европейском сайте телескопа. 
Данный объект располагается на расстоянии около 100 миллионов световых лет от Земли  в созвездии 
Индейца. Диаметр галактики составляет примерно 150 тысяч световых лет. 
Со спиральными галактиками, к которым относится и Млечный Путь, NGC 7049 роднит наличие боль-
шого количества вращающихся пылевых колец (смотри рисунок). При этом по форме галактика напоми-
нает эллиптическую. Последние отличаются не только своей ярко выраженной эллипсоидной структу-
рой, но и практически полным отсутствием пыли и почти полным отсутствием молодых звезд. 

 По словам  астрономов,  новые снимки  будут использованы  для изучения  так называемых  шаровых 
скоплений -  достаточно  плотных  популяций  звезд внутри  галактик.  От  других  похожих  объектов 
NGC 7049  отличается достаточно  малым количеством  данных скоплений.  Совсем недавно  астроно-
мам удалось объяснить наличие молодых звезд  в данных формациях.  Оказалось,  что  старые светила 
просто "воруют" массу  у соседей,  тем самым "омолаживаясь". 
Фотографии были сделаны при помощи камеры  Advanced Camera  for Surveys  орбитального телескопа 
"Хаббл". Это устройство  в настоящее  время работает  лишь частично.  Впервые  оно сломалось еще  в 
2007 году.  Затем поломки  неоднократно повторялись,  и  последняя произошла  в октябре  2008 года. 

     lenta.ru/news/2009/04/08/hubble




                                  Астрономы  вывели  "формулу галактики"
                  
                                                  Галактика NGC 4414.  Изображение NASA

 Астрономы установили,  что различные параметры галактик  взаимосвязаны, сообщает  Science NOW. 
Новые результаты противоречат существующей теории образования галактик с участием холодной тем-
ной материи. Работа ученых опубликована в журнале Nature. 
Для  своего исследования  астрономы  случайным  образом выбрали  200 галактик  из класса объектов, 
"видимых" в радиодиапазоне. Исследователи измеряли шесть основных  хараетристик галактик,  среди 
которых, в частности, были размер, светимость и возраст. 
Ученым удалось установить,  что между различными параметрами  существует взаимосвязь  ( корреля-
ция). Это означает, что, зная одну величину (например, светимость) можно что-то сказать о ее размере.
Характер взаимосвязи оказался таким, что все шесть величин должны определяться одним общим  па-
раметром. 
Данное открытие противоречит современным теориям возникновения и эволюции галактик. В настоя-
щее  время считается,  что основную роль  в этом  процессе играли  сгустки холодной  темной материи 
(загадочной субстанции, которая участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в элек-
тромагнитном). Они притягивали обычную материю,  формируя скопления,  из  которых позже  появи-
лись  первые  звездные системы. Со временем,  в результате  столкновения  и объединения  подобных 
структур и возникли современные галактики. Без темной материи вещество Вселенной после Большого 
взрыва разметалось бы настолько, что звездные скопления появились бы  гораздо позже. 
В настоящее время известно несколько вполне сформировавшихся галактик, чей возраст  достигает  12 
миллиардов лет, то есть они появились "всего" через  два миллиарда лет  после  Большого взрыва. 
По стандартному  сценарию  подобные объекты просто  не успели бы  возникнуть. 
Новые результаты также противоречат современной теории. По стандартному сценарию во Вселенной 
должно существовать  огромное  разнообразие галактик,  в частности,  все  шесть  параметров  должны 
быть  независимы.

        lenta.ru/news/2008/10/27/galaxy





                       Скорость  роста галактик  поставила  астрономов  в тупик

                             
                            Галактическое скопление XMMXCS J2215.9-1738, которое изучалось 
                            в рамках исследования.  Фото ESA

 Международной группе астрономов  удалось установить,  что существующие модели  роста  галактик, 
основанные на поглощении более мелких соседей, не могут объяснить высокую массу молодых  звезд-
ных скоплений.  Об этом сообщает  New Scientist,  а работа  исследователей  опубликована  в журнале 
Nature. 
В рамках исследования астрономы изучили галактики, входящие  в пять крупных скоплений,  которые 
удалены  от Земли на расстояние  9-10 миллиардов  световых лет.  Учитывая, что возраст  Вселенной 
примерно 13,5-14 миллиардов лет, это означает, что астрономы видят данные  скопления всего  через 
4-5 миллиардов лет после Большого Взрыва. Все наблюдения проводились при помощи 8,2-метрового 
телескопа Subaru, расположенного на Гавайских островах. 
Астрономы установили, что масса некоторых галактик  в изучаемых скоплениях  составляет почти  90 
процентов от массы их современных аналогов. При этом  существующие модели формирования  и раз-
вития звездных скоплений предсказывают, что масса этих объектов не может превышать 22 процента 
от массы современных. 
По словам  исследователей,  данный факт  объясняется тем,  что большинство существующих  моделей 
предполагает постепенный рост галактик в результате звездообразования и поглощения  более мелких 
соседей. Астрономы полагают, что новые результаты указывают на наличие у галактик периода интен-
сивного роста в начале их развития. 
Данные, полученные международной группой исследователей,  могут рассматриваться как  подтверж-
дение теории о том, что причиной интенсивного роста галактик  может быть темная материя. Совсем 
недавно компьютерное моделирование позволило установить, что рост звездных скоплений  мог про-
исходить в результате притока газа,  который обеспечивался нитями этой  загадочной субстанции. 
Тогда ученые в качестве аргумента в пользу своей гипотезы приводили тот факт, что многие  крупные 
галактики не несут на себе следов столкновений,  которые должны были появиться  в результате  про-
цесса роста.

         lenta.ru/news/2009/04/07/massive










Hosted by uCoz