Крохотные чёрные дыры могут изменить орбиту нашей планеты | Новости космоса

Но волноваться пока не стоит

Смоделированное на компьютере изображение древней черной дыры
Новое исследование предполагает, что некоторые из древнейших черных дыр во Вселенной регулярно (примерно раз в десятилетие) заглядывают в наши «космические окрестности», пролетая мимо. И если ученые смогут их обнаружить, то найдут первое доказательство, что такие черные дыры могут составлять темную материю.

Согласно гипотезе астрономов, так называемые первичные черные дыры (ПЧД) образовались в начале времён, когда Вселенная стала расширяться сразу после Большого взрыва. В зависимости от того, когда именно возникли эти чёрные дыры, их массы могут варьироваться в громадном диапазоне – от одной стотысячной массы скрепки до массы 100 000 солнц.

Но некоторые ученые полагают, что некоторые ПЧД (с массой астероида) могут быть особенно важными, потому что могут являться загадочной темной материей. В новом исследовании говорится, что первичная чёрная дыра малой массы теоретически может столкнуться с Землей и уничтожить нашу планету.

«Если ПЧД пролетает мимо планеты, то эта планета начинает слегка раскачиваться вокруг траектории, по которой она двигалась до этого», – пишут исследователи.

Это означает, что расстояния планет от Солнца (и от нас) со временем изменятся под воздействием ПЧД. Измерение таких периодических колебаний расстояния поможет выявить возможное прохождение ПЧД поблизости.

Чтобы прийти к такому выводу, исследователи сначала подсчитали, насколько близко небольшая чёрная дыра должна будет пролететь мимо объекта в Солнечной системе, чтобы изменить его движение. Они обнаружили, что это расстояние может быть очень большим – до нескольких астрономических единиц.

Используя данные о положениях планет и некоторых спутников из базы данных JPL Horizons (в которой записаны положения еще одного миллиона объектов Солнечной системы), исследователи выполнили моделирование, чтобы рассчитать, как изменятся траектории планет или спутников, предполагая наличие ПЧД с приблизительной массой астероида на расстоянии двух астрономических единиц от солнца. Оказалось, что в течение нескольких лет орбиты планет и спутников могли бы отклониться на несколько сантиметров или даже метров.

Однако фактическое обнаружение этих колебаний и подтверждение того, что они являются результатом пролета ПЧД, будет чрезвычайно сложной задачей. Даже если бы траектории определенных космических объектов изменились, астрономы не смогли бы сказать, произошло ли это из-за ошибки прибора или из-за чёрной дыры. По словам исследователей, необходимо более точное моделирование и более качественные наблюдения.

Астрономы обнаружили в космосе нечто настолько большое, что оно не должно существовать

Эта колоссальная космическая структура угрожает подорвать все наше понимание Вселенной.

Астрономы обнаружили в космосе гигантский объект, охватывающий около 3% радиуса всей наблюдаемой Вселенной. Более того, объект, получивший название «Большое Кольцо», сам по себе может быть частью еще большей структуры.

Объект представляет собой почти идеально круглое скопление галактик диаметром около 1,3 миллиарда световых лет и окружностью около 4 миллиардов световых лет. Если бы его можно было увидеть невооруженным глазом, его размер был бы равен 15 полным лунам на ночном небе.

Сверхскопления галактик обычно представляют собой крупнейшие относительно распространенные структуры во Вселенной. Они могут соединяться в нити, простирающиеся на несколько сотен миллионов световых лет, образуя часть космической паутины.

Но Большое Кольцо не только больше подобных объектов, но крупнее любой вообразимой структуры в космосе. Согласно космологическому принципу, фундаментальной части физической космологии, Вселенная должна выглядеть однородной во всех направлениях для любого наблюдателя в любом месте внутри нее. Космологический принцип устанавливает верхний предел размера любых структур в 1,2 миллиарда световых лет – предел, который Большое Кольцо явно игнорирует.

Большое Кольцо выделено синим цветом, Гигантская Дуга — красным
Если бы это была одиночная находка, в научном сообществе мог бы возникнуть соблазн «отмахнуться» от Большого Кольца как от аномалии или ошибки. Но это не единственная «невозможная» гигантская конструкция – и даже не самая большая. Два года назад тот же астроном – Алексия Лопес из Университета Центрального Ланкашира – обнаружила объект в форме полумесяца длиной 3,3 миллиарда световых лет, названный Гигантской дугой.

В 2015 году другие ученые обнаружили гигантское кольцо GRB с ошеломляющим диаметром в 5,6 миллиарда световых лет. А еще есть Великая стена Геркулес-Северная Корона, плоская суперструктура из галактик, простирающаяся на непостижимые 10 миллиардов световых лет (хотя ее статус как единой структуры остается предметом споров).

Еще более странно то, что Большое Кольцо и Гигантская Дуга были обнаружены в одной и той же области неба, примерно на одном и том же расстоянии – в 9,2 миллиарда световых лет от Земли. По словам астрономов, есть шанс, что эти два объекта на самом деле являются частью единой, еще более крупной структуры.
«Согласно современным космологическим теориям, мы не предполагали, что структуры такого масштаба возможны. Мы могли бы ожидать, возможно, одну чрезвычайно большую структуру во всей нашей наблюдаемой Вселенной. Тем не менее, Большое Кольцо и Гигантская Дуга – две огромные структуры и даже космологические соседи, что чрезвычайно увлекательно», – сообщает Алексия Лопес.
Подобные гигантские структуры могут быть созданы одномерными дефектами, называемыми космическими струнами. Или они могут быть побочным продуктом модели конформной циклической космологии Роджера Пенроуза, которая, по сути, предполагает, что наша Вселенная – это одно звено в бесконечной цепи, где коллапс одной вселенной создает Большой взрыв, порождающий следующую.

Астрономы продолжат поиск новых колоссальных структур, чтобы помочь разгадать одну из самых больших загадок во Вселенной.

В космосе обнаружили галактику без звёзд. Как такое возможно?

Или мы просто не можем их разглядеть?

Исследователи обнаружили на расстоянии около 270 миллионов световых лет от Земли массивное пятно, которое является галактикой. Но судя по всему, в целой галактике вообще нет звёзд! Объект под обозначением J0613+52 представляет собой дымку из межзвёздного газа, который, что следует из названия, обычно заполняет пространство между звездами в обычных галактиках.

Масса и движение найденного объекта кажутся обычными для спиральной галактики вроде нашего Млечного Пути или знаменитой Андромеды. По мнению группы астрономов под руководством астрофизика Карен О’Нил из обсерватории Грин-Бэнк, это может быть первая открытая первозданная галактика в ближайшей Вселенной – галактика, состоящая в основном из газа, образовавшегося в начале времен.

Открытие было сделано совершенно случайно. О нём рассказали на 243-м заседании Американского астрономического общества.
«Мы случайно указали неправильные координаты и обнаружили этот объект. Это галактика, состоящая только из газа – в ней нет видимых звезд. Звезды могут быть там, но мы их не видим», – докладывает Карен О’Нил.
Исследователи использовали обсерваторию Грин-Бэнк для поиска и изучения так называемых галактик с низкой поверхностной яркостью, или LSB. Большей частью это небольшие карликовые галактики, которые излучают не так много света, поскольку большая часть их содержимого состоит из газа и темной материи. По сравнению с другими галактиками, в них очень мало звезд.

Исследователи стремились измерить содержание газа и массу галактик LSB, поэтому исследование было сосредоточено на поиске газа, а не звезд. Для этого они использовали телескопы Грин-Бэнк, Аресибо и радиотелескоп Нансай. Предполагалось, что Грин-Бэнк и Нансай на протяжении части съемки будут устремлены на один и тот же участок неба, но кто-то допустил опечатку в координатах Грин-Бэнк, указав вместо этого участок неба, который ранее не исследовался.

Там исследователи обнаружили следы газообразного водорода, сила которого ожидаема от спиральной галактики. Но в радиоданных Грин-Бэнка вообще не было никаких признаков звезд! Объект оказался изолированным и нетронутым, поскольку на протяжении 13,8 миллиардов лет он не испытал никаких гравитационных взаимодействий, которые могли бы потревожить газ, либо разорвав его на части, либо сталкивая в сгустки, необходимые для запуска процесса звездообразования. Это делает J0613+52 объектом, непохожим ни на один другой, который когда-либо видели астрономы.
«Мы точно знаем, что это невероятно богатая газом галактика. Она не демонстрирует звездообразование, вероятно потому, что ее газ слишком рассеян. В то же время она слишком далека от других галактик, чтобы они могли вызвать звездообразование при любых столкновениях. J0613+52, похоже, нетронута», – говорит Карен О’Нил.
Поскольку в этом месте Вселенной очень темно, дальнейшее изучение объекта может оказаться сложной задачей. Возможно, его невозможно будет увидеть на других длинах волн, кроме радиоволн. И это довольно необычно, поскольку это первый когда-либо обнаруженный объект такого рода. Исследователи предполагают, что, возможно, стоит прочесать космос с помощью мощных радиотелескопов в поисках других подобных объектов.

Но не исключено, что J0613+52, дрейфующая в пустоте и в полном одиночестве, является единственным подобным объектом в своем роде – по крайней мере в обозримом космосе.

Космическое фото недели: новейшие снимки Ио, где вечно извергаются вулканы

Снимок Ио, сделанный в конце декабря 2023 года
Снимок спутника Юпитера сделал космический аппарат «Юнона».

Космический корабль «Юнона» сделал самые подробные и близкие снимки Ио с тех пор, как аппарат «Галилео» пролетал около этого спутника Юпитера в 2001 году. Пролетая всего в 1500 километрах от Ио, «Юнона» сделала шесть изображений испещренной вулканами поверхности спутника. На снимках также можно заметить «сияние Юпитера» – солнечный свет, отраженный от облаков газового гиганта на поверхность Ио.

Ио – довольно занятный спутник размерами немногим больше нашей Луны. Это – самое вулканическое место в Солнечной системе. Поверхность Ио усеяна озерами лавы и сотнями вулканов, и часть из них постоянно извергается, отправляя сернистые шлейфы на сотни километров в высоту.

Это происходит из-за близости Ио к Юпитеру, вокруг которого спутник обращается каждые 42 часа. Орбита Ио вокруг Юпитера представляет собой эллипс, а это означает, что гравитационное влияние Юпитера меняется, также меняя форму Ио по мере вращения спутника. Все это приводит к беспокойной гравитационной среде.

В свою очередь, на Ио оказывают собственное влияние другие галилеевы спутники – Каллисто, Европа и Ганимед. Это создает фрикционный нагрев крошечного спутника, который плавит его внутренности, а они затем извергаются повсюду по поверхности Ио.

Такое своеобразное гравитационное перетягивание каната, вероятно, приводит к образованию бурного океана магмы под каменистой поверхностью Ио. А это уже вызывает извержения вулканов, которые на несколько порядков мощнее, чем на Земле.

Ученые-планетологи надеются, что новые снимки покажут, чем отличаются вулканы Ио, как часто они извергаются, насколько они яркие и горячие, и как активность Ио связана с потоком заряженных частиц в магнитосфере Юпитера.

Снимок, сделанный «Юноной» в декабре 2023 года
Это первый из двух очень близких пролетов возле Ио. Следующий запланирован на 3 февраля, когда «Юнона» снова окажется на расстоянии в 1500 километров от вулканического спутника.

Правда, астрономы опасаются, что система обработки изображений «Юноны», JunoCam, не прослужит достаточно долго. По данным NASA, JunoCam серьезно пострадала от радиации после 56 пролетов вокруг Юпитера с момента прибытия на орбиту планеты в 2016 году. В декабре инженеры использовали встроенный нагреватель «Юноны» для восстановления камеры, однако неизвестно, как долго это будет помогать.

Планируется, что «Юнона» будет выведена с орбиты Юпитера в сентябре 2025 года.