Край Будущего

Возможно, вам покажется странным, но в нашей Вселенной неизвестно идеально круглых объектов. Даже наше Солнце, хотя и кажется нам почти идеальным шаром, на самом деле слегка сплюснуто на полюсах. Причиной этому являются центробежные силы, которые влияют на форму всех небесных тел, от спутников и планет до звезд и галактик.

Однако среди всех известных нам звезд есть одна, которая почти достигла формы идеальной сферы. В 2016 году космический телескоп обнаружил бело-голубую звезду KIC 11145123, также известную как TIC 27458328 и 2MASS J19412534+4845150. Возраст этой звезды оценивается в 756 миллионов лет. Она уникальна тем, что её экваториальный и полярный диаметры отличаются всего на 6 километров, при этом поперечник звезды составляет 3 миллиона километров. Это делает её самым круглым объектом в природе, даже более круглым, чем наше Солнце или любая другая известная учёным звезда!

Эти удивительные свойства были выявлены с помощью астросейсмометрии — метода, который изучает колебания яркости звёзд. На звёздах, как и на Земле, иногда происходят землетрясения, называемые «звёздотрясениями». В недрах многих звёзд периодически возникают мощные акустические колебания, похожие на сейсмические волны в недрах Земли во время землетрясений. А у нейтронных звёзд поверхность может даже трескаться.

Эти волны особым образом влияют на яркость звезды, и, наблюдая за этими изменениями, можно понять, как они распространяются по недрам звезды, включая скорость их достижения экватора и полюсов. Астросейсмометрия также позволяет записывать «звуки» звёзд, переводя и колебания звёзд в звуковой формат.

KIC 11145123, иногда ошибочно называемая Kepler 11145123, находится в созвездии Лебедя на расстоянии 3820,1 световых лет от Земли (по данным приёмника «Кеплера» телескопа TESS за этот год). Это белая звезда A класса, немного больше Солнца. Планет у этой «идеально круглой» звезды пока не обнаружено, как и звёзд-компаньонов.

KIC 11145123 является «карликовой Цефеидой», то есть относится к переменным звёздам типа Дельты Щита. У таких звёзд яркость резко меняется из-за радиальных пульсаций на их поверхностях (фотосферах). В случае с KIC 11145123 это связано с наличием у неё мощного магнитного поля, которое препятствует центробежной силе сделать её более сплюснутой.

На данный момент самым круглым искусственным объектом считается небольшая «сфера Авангардо», которая на 99,9999% состоит из изотопа Кремния-28(Si-28).

Почему сфера не состоит на 100% из кремния? Пока невозможно создать какой-то объект только с одним видом атомов. Достижение чистоты 99,9999% — это уже предел для современной науки. Дальнейшая очистка не только чрезвычайно дорога, но и сопряжена с такими проблемами, как межатомные взаимодействия и физические ограничения современного оборудования.

Диаметр этой сферы составляет 93,75 мм, и она была создана международной группой учёных, включая российских физиков, с целью точного определения числа Авогадро. Это необходимо для окончательного решения «проблемы килограмма».

В отличие от других мер, которые могут быть измерены где угодно благодаря физическим законам и свойствам, килограмм всё ещё привязан к конкретному физическому объекту — цилиндру из сплава платины и иридия, созданному в 1889 году. Ранее самыми круглыми объектами, созданными руками человека, считались спутники LAGEOS. Однако научно-технический прогресс не стоит на месте.

В результате работы учёных максимальная «неровность» поверхности сферы не превысила 97 Нм при диаметре в 93,75 мм. Для сравнения, если бы эту сферу увеличили до размера Земли, неровность составила бы всего лишь 4,5 м!

Стоимость материала, из которого изготавливались сферы, составила 108,558 млн. Р, а цена всего проекта приблизилась к 379,955 млн. рублей. Справедливости ради, это не самый дорогой научный проект.

Измеряя физические параметры сферы и зная точный состав материала, учёные смогли подсчитать общее количество атомов кремния в ней и более точно определить число Авогадро: 6.02214084 (18) * 10 в степени 23 1/моль.

Несмотря на то, что это было самое точное экспериментальное определение константы, точность измерения составила всего лишь 30 миллиардных долей, что не позволяет рассматривать полученную сферу в качестве нового эталона в «Международном бюро мер и весов». Однако учёные, связанные с «Авангардо», планируют создать ещё семь более круглых сфер, чем две предыдущие (первая была неудавшимся проектом и её забраковали).

Европейское космическое агентство (ESA) представило первое изображение, полученное при помощи уникального прибора Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer (MERTIS), установленного на борту космического аппарата BepiColombo, что позволило впервые камнедологически изучить поверхность Меркурия в среднем инфракрасном диапазоне.

Изображение было получено во время пролета космического аппарата BepiColombo мимо Меркурия 9 октября 2021 года. Прибор MERTIS является частью научной нагрузки космического аппарата и предназначен для изучения поверхности Меркурия в среднем инфракрасном диапазоне. Этот диапазон позволяет исследовать минералогический состав поверхности планеты, а также изучать ее термодинамические свойства.

Изображение, полученное при помощи MERTIS, представляет собой картирование поверхности Меркурия в среднем инфракрасном диапазоне. На изображении видны различные минералы и горные породы, что позволяет ученым изучить геологическую историю планеты. Кроме того, изображение показывает разницу в температуре поверхности Меркурия между дневной и ночной сторонами, что является важным фактором в понимании термодинамических процессов на планете.

Этот первый результат работы MERTIS на борту BepiColombo является важным шагом в изучении Меркурия. Планета является одной из самых загадочных во всей Солнечной системе, и изучение ее поверхности и внутреннего строения является важной задачей для астрономов. Результаты работы MERTIS будут использованы для изучения геологической истории Меркурия, а также для понимания процессов, которые формируют поверхность планеты.

Космический аппарат BepiColombo является совместным проектом Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Он был запущен в 2018 году и должен прибыть на орбиту Меркурия в 2025 году. После этого он будет проводить детальные исследования поверхности и внутреннего строения планеты, что позволит ученым получить более глубокое понимание Меркурия и его места в Солнечной системе.

Специалисты Европейской южной обсерватории (ESO) представили новую фотографию со строительной площадки Чрезвычайно большого телескопа (ELT), который возводится на вершине горы Серро-Армазонес в чилийской пустыне Атакама.

Последними значительными достижениями в процессе строительства стали работы по возведению купола, центральной конструкции и основания для главного зеркала. Строительство ELT является важным этапом в астрономии, поскольку этот телескоп обещает революционизировать наше понимание Вселенной.

По завершении всех работ, запланированном на конец текущего десятилетия, высота купола ELT достигнет 80 метров. Он будет способен вращаться на 360 градусов, что позволит астрономам легко настраивать телескоп на различные участки неба. Внутри купола разместится 39-метровое главное зеркало, состоящее из 798 индивидуальных шестиугольных сегментов с общей площадью 978 квадратных метров. Это зеркало будет обеспечивать исключительную светосилу и разрешающую способность, что позволит осуществлять прямые снимки экзопланет и проводить детальные исследования астрономических объектов.

Ожидается, что новый телескоп завершит свои первые наблюдения, известные как «первый свет», к 2028 году. Это событие станет знаковым моментом в астрономии, открывая новые горизонты для исследований экзопланет, черных дыр, галактик и других космических объектов. ELT также будет способен изучать атмосферу экзопланет, что даст ученым возможность искать признаки жизни за пределами Земли.

С завершением строительства ELT астрономы получат мощный инструмент для решения многих научных задач, включая изучение формирования звезд и галактик, а также исследование темной материи и темной энергии. Этот проект не только укрепит позиции Европы в области астрономии, но и станет важным шагом к более глубокому пониманию устройства нашей Вселенной.

Вселенная — крайне неспокойное место. Звёзды взрываются, нейтронные звезды сталкиваются, а сверхмассивные черные дыры сливаются. Все это и многое другое создает гравитационные волны. В результате космос заполнен рябью гравитационных колебаний

Хотя удалось напрямую обнаружить гравитационные волны с 2016 года, гравитационно-волновая астрономия все еще находится в зачаточном состоянии. Мы смогли наблюдать только гравитационные ряби сталкивающихся звездных черных дыр. Даже тогда все, что мы действительно можем обнаружить, — это последний гравитационный щебет, созданный в последние моменты слияния.

Однако появилась возможность собрать косвенные доказательства космического фона гравитационных волн. В прошлом году Североамериканская наногерцовая обсерватория гравитационных волн (NANOGrav) опубликовала свои первые наблюдения, основанные на миллисекундных пульсарах

В результатах 2023 года NANOGrav обнаружил доказательства существования космических гравитационных волн, но не имел достаточно данных, чтобы определить источник. Но даже это был колоссальный результат. Потребовалось 15 лет наблюдений только для того, чтобы доказать существование этих космических волн. Теперь новая обсерватория опубликовала набор данных, и это меняет правила игры.

Радиорешетка MeerKat представляет собой набор из 64 антенн, расположенных в Южной Африке и управляемых Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией (SARAO). На этой неделе SARAO опубликовала серию статей о своих результатах всего за четыре с половиной года. Статьи были приняты к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и доступны на сервере препринтов arXiv . Предыдущая статья о наборе данных NANOGrav была опубликована на сайте Astrophysical Journal Letters

В то время как NANOGrav рассматривал 67 миллисекундных пульсаров , MeerKAT собрал данные о 83. Он наблюдал эти пульсары с таким же разрешением, как NANOGrav, но делал это втрое быстрее. Эти результаты снова подтверждают существование космических гравитационных волн, но, как и NANOGrav, не подтверждают их происхождение. Все еще нужно больше данных, чтобы доказать, что они генерируются двойными черными дырами в Млечном Пути. Но теперь, когда над этим работают две наблюдательные группы, необходимые доказательства должны быть найдены в относительно недалеком будущем.