Загадка солнечной вспышки

Солнечная вспышка
Фото: NOAA's Space Weather
Prediction Center

Солнечные вспышки - самые мощные взрывы в Солнечной системе. Имея силу ста миллионов водородных бомб, они выжигают все в непосредственной близости от себя. Ни один атом не может остаться целым.

По крайней мере, так должно было быть.

Однако 5 декабря 2006 года ученые зарегистрировали полностью нетронутые атомы водорода, испущенные солнечной вспышкой.

В тот день большое солнечное пятно обогнуло восточный край солнечного диска и взорвалось. По "шкале Рихтера" для солнечных вспышек, согласно которой Х1 является большим событием, этот взрыв имел силу Х9. Таким образом, она стала самой сильной вспышкой за последние 30 лет.

Руководство НАСА собралось с духом. Такой свирепый взрыв обычно обычно создает ливень высокоэнергетических частиц, опасных как для спутников, так и для астронавтов. Часом позже он приблизился к Земле, но состоял совсем не из тех частиц, которых ожидали исследователи.

Двойная космическая обсерватория НАСА "Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO)" установила, что это был выброс атомов водорода. Никаких других элементов не было, даже гелия (второго по количеству элемента на Солнце). Чистый водород тек мимо обсерватории полных 90 минут.

Солнечное пятно 930, источник
мощного водородного выброса.
Фото: John Nassr

За этим последовали 30 минут спокойствия. Вспышка утихла, и счетчики частиц STEREO вернулись к обычным показателям. Казалось, событие подошло к концу. Но в это время да вторая волна частиц окутала обсерваторию. Это и были "разбитые атомы", обычные для солнечных вспышек -протоны и более тяжелые ионы (гелий, кислород и железо).

Сначала такое беспрецедентная последовательность событий сбила ученых с толку, но теперь они полагают, что разгадали загадку.

Во-первых, как атомы водорода избежали ионизации?

Никак, отвечают астрономы. Они полагают, что атомы водорода начали свое путешествие к Земле в виде протонов и электронов. Однако, прежде чем выйти за пределы солнечной атмосферы, некоторые из протонов захватили электроны и сформировали атомы водорода. Атомы покинули Солнце в быстром выбросе и не успели снова ионизироваться.

Во-вторых, что задержало ионы?

Поскольку ионы электрически заряжены, то на них влияет магнитное поле Солнца. Оно отклоняет ионы и замедляет их продвижение к Земле. С другой стороны, атомы водорода электрически нейтральны. Они не подвержены влиянию магнитного поля. Именно поэтому атомы достигли Земли примерно на два часа раньше ионов.

Ученые предполагают, что все сильные солнечные вспышки создают водородные выбросы, просто раньше они не были зарегистрированы. Теперь, когда два космических аппарата STEREO находятся почти на противоположных сторонах от Солнца (в 2006 году они оба были вместе возле Земли), астрономы с нетерпением ждут новых вспышек, чтобы проверить свои гипотезы относительно этого удивительного явления.

Больше информации о STEREO вы можете получить здесь:
http://www.nasa.gov/stereo

Источник: NASA

Новая гамма-вспышка бьет рекорд расстояния

Фото: NASA/Swift/Cruz deWilde

Космическая обсерватория "Свифт" и международная команда астрономов обнаружила вспышку гамма-излучения от звезды, которая умерла, когда Вселенной было всего 630 миллионов лет от роду,  то  есть меньше 5% от ее теперешнего возраста. Это событие, занесенное в каталоги как GRB 090423, является наиболее отдаленным из наблюдаемых до сих пор космическим взрывом.

23 апреля "Свифт" уловил 10-секундную гамма-вспышку умеренной яркости. Быстро повернувшись в направлении вспышки, он зарегистрировал угасающее рентгеновское послесвечение, но никакого видимого света.

"Вспышка, вероятней всего, вызвана взрывом массивной звезды", – говорит Дерек Фокс (Derek Fox) из Университета штата Пенсильвания. - "Мы видим гибель звезды – и, возможно, рождение черной дыры – в одном из самых первых звездных поколений нашей Вселенной".

Гамма-вспышки являются самыми интенсивными вспышками во Вселенной. Большинство из них происходит, когда у массивных звезд заканчивается ядерное горючее. Когда ядро такой звезды схлопывается в черную дыру или нейтронную звезду, газовые струи пробиваются сквозь тело звезды и выбрасываются в пространство. Там они сталкиваются с газом, который был ранее выброшен звездой, и нагревают его. В результате возникает короткоживущее послесвечение на многих длинах волн.

Отсутствие видимого света говорит о том, что это очень далекий объект. Дальше некоторого расстояния расширение Вселенной смещает все оптическое излучение в область длинных инфракрасных волн. В то время как ультрафиолетовое излучение звезд может быть также смещено в видимую область, газообразный водород, поглощающий ультрафиолет, становится толще в ранние времена. Иными словами, если поглядеть достаточно далеко, видимый свет от объектов вообще невозможно будет увидеть.

На основании полученных данных об излучении Фокс сделал вывод, что расстояние до объекта порядка 13 миллиардов световых лет. Когда другие телескопы в различных точках Земли были направлены в сторону вспышки, удалось получить более точную цифру – 13.035 миллиардов световых лет.

Это на 190 миллионов световых лет больше, чем предыдущий рекорд.

Источник: NASA

Галактическое столкновение приближается

Галактики NGC 6240
как раз перед слиянием

Новое изображение, полученное космическим телескопом "Спитцер" (НАСА) позволяет увидеть редкое зрелище: столкновение ядер двух сливающихся галактик, каждое из которых управляется черной дырой, в миллионы раз больше нашего Солнца.

Эти галактические ядра находятся в одной сплетенной галактике под названием NGC 6240, которая расположена в 400 миллионах световых лет от нас в созвездии Змееносца. Миллионы лет назад, до того, как две галактики столкнулись и разорвали друг друга на части, каждое из ядер было центром своей собственной галактики. Сейчас эти ядра приближаются друг к другу на огромных скоростях и готовятся к финальному, решающему столкновению. Они врежутся друг в друга через несколько миллионов лет - относительно короткий срок по галактическим временным меркам.

Изображение "Спитцера" доступно онлайн по адресу: http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/multimedia/spitzer-20090316.html . В нем скомбинированы видимый свет, зарегистрированный "Хабблом", и инфракрасное излучение, полученное "Спитцером". Снимок ловит две галактики во время редкой, короткой фазы их эволюции, когда оба ядра все еще видимы отдельно, но быстро приближающиеся друг к другу.

"Особенностью этого изображения является то, что заснятый на нем объект уникален", – говорит Стефани Буш (Stephanie Bush) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Кембридж, Массачусетс), главный автор новой статьи о данном наблюдении, которая появиться в следующем номере "Astrophysical Journal". - "Слияния является быстрым процессом, особенно когда дело доходит до финального столкновения, которое сейчас и происходит. В ближайшей части Вселенной очень мало сливающихся галактик, находящихся на данной стадии".

NGC 6240 уже сейчас излучает огромное количество инфракрасного света, а это значит, что выброс звездообразования не заставит себя ждать. Избыток инфракрасного излучения обычен для взаимодействующих галактик; когда две галактики сливаются, пыль и газ, сжатые столкновением, стремительно формируют новые звезды, которые испускают инфракрасное излучение. Такие галактики называются яркими инфракрасными галактиками. Инфракрасная мозаичная камера "Спитцера" может видеть излишки тепла от новорожденных звезд, хотя их видимый свет скрыт окружающими их пылевыми облаками.

Кляксообразная форма галактики объясняется незатухающими бурными процессами, вызванными столкновением. Потоки из миллионов звезд были вырваны из галактики, формируя тонкие "приливные хвосты", которые отходят от NGC 6240 в нескольких направлениях. Но все станет еще неистовей, когда приблизится главное событие и два галактических ядра сольются в одно.

В центре NGC 6240 две черные дыры вызовут настоящее буйство излучения, когда будут мчаться навстречу друг другу. Они превратят галактику в сверхъяркую инфракрасную галактику – монстра, который излучает в тысячи раз больше инфракрасного света, чем Млечный путь.

Другой интересный аспект этого столкновения в том, что одинаковых галактических слияний не бывает. "Объектов, находящихся на данной стадии, не просто мало. Каждый объект к тому же является уникальным, потому что рождается от различных родительских галактик", – говорит Буш. - "Наблюдения "Спитцера" дают нам много новой информации как об этой галактике, так и о сливающихся галактиках в целом".

Инфракрасное излучение, зарегистрированное "Спитцером" на длине волн 3.6 и 8.8 микрон (красное) показывает холодную пыль и излучение из звездообразования; видимый свет от "Хаббла" (зеленый и синий) - горячий газ и звезды.

Соавторы этой работы - Жон Ванг (Zhong Wang), Маргарита Каровская (Margarita Karovska) и Джованни Фацио (Giovanni Fazio), все из Гарвардского Смитсоновского центра астрофизики. Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, управляет миссией Космического Телескопа "Спитцер" для Директората космических полетов НАСА, находящегося в штате Вашингтон. Научные операции проводятся Космическим научным центром "Спитцер" в Калифорнийском институте Технологии, Пасадена.

Больше информации о "Спитцере":

http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer http://www.nasa.gov/spitzer

Источник: НАСА