«Хаббл» фотографирует шаровое скопление Мессье 70

На этом изображении космический телескоп «Хаббл» (НАСА/ЕКА) запечатлел все великолепие густонаселенного центра шарового скопления Мессье 70 (М70). Обитателям шаровых скоплениях, где взаимное гравитационное притяжение удерживает внутри небольшой области пространства сотни тысяч звезд, всегда тесно. А вот астрономам-любителям и ученым такое нагромождение сияющих звезд, буквально сидящих одна на другой, только на руку.

Мессье 70 особенно интересен, поскольку в нем происходит так называемый коллапс ядра. В центре М70 и подобных ему объектов толпится еще большее количество звезд, чем в обычных шаровых скоплениях, так что их яркость равномерно увеличивается по направлению к середине.

Мириады звезд кружатся вокруг общего центра притяжения. Некоторые из них сохраняют примерно круговые орбиты, в то время как другие уходят по дуге на периферию скопления. Со временем в результате взаимного гравитационного влияния более легкие звезды набирают скорость и перемещаются к краям, в то время как тяжелые замедляются и перебираются ближе к центру. Такое скучивание приводит к образованию более плотных и ярких центральных областей, характерных для скоплений с коллапсирующим ядром. Примерно пятая часть из более чем 150 шаровых скоплений в Млечном Пути претерпевает подобный процесс.

Хотя многие шаровые скопления обитают у края галактик, Мессье 70 находится довольно близко к центру, примерно в 30 000 световых годах от Солнечной системы. Учитывая, насколько мощные гравитационные силы действуют на него в данном регионе, Мессье 70 на удивление хорошо сохраняет свой компактный вид.

Диаметр Мессье 70 составляет всего 68 световых года, и его можно разглядеть (хоть и с большим трудом) в созвездии Стрельца с помощью бинокля. Французский астроном Чарльз Мессье отметил данное скопление в своих записях за 1780 год. Это 70-ый по счету объект в его широко известном каталоге.

Приведенное изображение было получено с помощью широкоугольной камеры, которая является частью Усовершенствованной обзорной камеры на «Хаббле». Снимком охватывает участок неба площадью примерно 3.3 на 3.3 угловых минуты.

Источник: NASA

Фото: ESA/Hubble & NASA

«Хаббл» любуется богатствами шарового скопления М9

Космический телескоп «Хаббл» недавно получил наиболее подробное на сегодняшний день изображение шарового скопления Мессье 9 (M9), расположенного возле центра нашей Галактики. Этот шар из звезд выглядит слишком тусклым для невооруженного глаза, но «Хабблу» удалось рассмотреть около 250 тысяч его сияющих обитателей.

M9 — это шаровое скопление, примерно сферический рой звезд, который расположен в 25 тысячах св. лет от Земли, недалеко от центра Млечного Пути. На самом деле, так близко к нему, что гравитационное притяжение галактического центра слегка деформируют его.

Считается, что в шаровых скоплениях обитают самые «пожилые» звезды нашей галактики, рожденные во времена ранней юности Вселенной. Кроме разницы в возрасте (они примерно вдвое старше, чем наше Солнце), жители скопления M9 имеют и другое серьезное отличие от нашей звезды: в их составе намного меньше тяжелых элементов.

В частности, таких важных для жизни на нашей планете как кислород и углерод, а также железа, из которого состоит земное ядро. В системе M9 этих веществ очень мало. Причина в том, что тяжелые элементы постепенно синтезировались в ядрах звезд, а также во время взрывов сверхновых. Поэтому во времена, когда родились звезды шарового скопления M9, подобных атомов существовало довольно мало.

Скопление Mессье 9, как следует из его названия, было открыто в 1764 году великим французским астрономом Шарлем Мессье. Но ни один из тогдашних телескопов, даже самый продвинутый, не позволял разглядеть отдельные звезды. Поэтому Мессье увидел лишь расплывчатое пятно, которое он  классифицировал как туманность («облако» на латыни). Лишь позже, в 18-м столетии, астрономы (в частности, Уильям Гершель), начали различать звезды внутри скопления.

Разница между оборудованием Мессье и инструментами, находящимися в распоряжении современных астрономов, потрясающая. Изображение Мессье 9, сделанное «Хабблом», имеет наилучшую на сегодняшний день детализацию, и на нем даже густонаселенный центр скопления распадается на одиночные звезды. Более 250 тысяч из них находится под пристальным взглядом детектора Усовершенствованной обзорной камеры «Хаббла». Полученный снимок охватывает участок неба размером с булавочную головку, видимую с расстояния вытянутой руки.

«Хаббл» смог не только отобразить на снимке отдельные звезды, но и показать, что они отличаются друг от друга по цвету. Окраска звезды напрямую связана с ее температурой. А точнее говоря — обратно пропорционально, ведь чем краснее звезда, тем ниже ее температура, а чем ближе она к голубому цвету, тем она горячее. Широкая цветовая гамма, наблюдаемая на изображении Мессье 9, явно указывает на большой температурный разброс среди его обитателей.

Соседствующие с M9 объекты также представляют интерес для астрономов. Особенно выделяются среди них две большие темные туманности. Эти непроглядные тучи межзвездного газа, известные как Барнард 259 (находится юго-восточнее от М9) и Барнард 64 (расположена западнее), хорошо видны на широкоугольном изображении скопления.

Источник: НАСА

"Чандра" нашла самую молодую сверхновую в нашей Галактике

Самая молодая сверхновая в нашей Галактике была обнаружена путем наблюдения за быстрым расширением ее остатков. Этот результат, полученный благодаря рентгеновской обсерватории "Чандра" и массиву телескопов VLA (Very Large Array) Национальной радиоастрономической обсерватории, поможет лучше понять, как часто в нашей Галактике происходят вспышки сверхновых.

Cверхновая G1.9+0.3 взорвалась примерно 140 лет назад, то есть на данный момент она является самой молодой в нашей Галактике. До этого последняя известная сверхновая в нашей Галактике - Кассиопея А - вспыхнула около 1680 года, если судить по расширениию ее остатков.

Находка такой молодой сверхновой позволит точнее оценить, как часто происходят взрывы звезд. Это важно, потому что сверхновые нагревают и перераспределяют большое количество газа, а также выкачивают тяжелые элементы из своего окружения. Они могут вызвать формирование новых звезд, участвуя таким образом в цикле их гибели и возрождения. Кроме расширяющихся остатков, взрыв также может оставить после себя центральную нейтронную звезду или черную дыру.

Недавный взрыв сверхновой не был виден оптическими телескопами, потому что он произошел близко к центру Галактики и был скрыт от нас плотными облаками пыли и газа. Поэтому свет от него ослаб в триллион раз. Но остатки взрыва могут быть видны радио- и рентгеновскими телескопами.

"Оптические телескопы позволяют нам разглядеть вспышки сверхновых на расстоянии в пол-Вселенной, но мы можем пропустить произошедшие по соседству, если они затенены пылевыми облаками", - говорит Стивен Рэйнольдс (Stephen Reynolds) из Университете штата Северная Каролина в г. Роли, который руководил исследованиями "Чандры". - "К счастью, расширяющийся газ от взрыва ярко сияет в радио- и рентгеновском диапазоне в течение тысяч лет. Радио- и рентгеновские телескопы могут видеть сквозь пыле-газовые облака и показывать нам то, что мы упускали раньше".

Астрономы регулярно наблюдают за сверхновыми в других галактиках, похожих на нашу. Основываясь на этих наблюдениях, исследователи полагают, что в нашей Галактике происходит примерно 3 вспышки в столетие .

"Если наша оценка верна, мы должны были обнаружить примерно 10 вспышек моложе Кассиопеи А", - говорит Дэвид Грин (David Green) из Кембриджского университета в Великобритании, который руководил исследованиями VLA. - "Это здорово - наконец выследить одну из них".

Наблюдение за этим объектом G1.9+0.3 началось в 1985 году, когда астрономы под руководством Грина исользовали VLA, чтобы идентифицировать остатки сверхновой вблизи центра нашей Галактики. Основываясь на их малых размерах, было предположено, что вспышка сверхновой произошла 400-1000 лет назад.

Два года спустя обсерватория "Чандра" обнаружила, что остатки расширились на неожиданно большую величину, примерно на 16% с 1985 года. Это означает, что они намного моложе, чем считалось раньше.

Юный возраст был подтвержден в последние недели, когда VLA провел новые наблюдения. Сравнение данных указывает на возраст остатков в 140 лет (возможно, меньше, если расширение замедляется), то есть они самые молодые в нашей Галактике.

Объект представляет значительный интерс не только потому, что является рекордсменом по молодости. Его высокая скорость расширения и чрезвычайные энергии генерируемых частиц беспрецендентны и должны стимулировать более глубокое изучение объекта с помощью "Чандры" и VLA.

"Ни один объект в Галактике не имеет подобных свойств", - говорит Рэйнольдс. - "Мы надеемся, что это открытие поможет узнать, как взрываются звезды и что происходит потом".

Эти данные будут опубликованы в "Астрономическом журнале" (Astrophysical Journal Letters). Центр космических полетов Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, руководит программой "Чандры" для Дирекции научных космических программ НАСА в Вашингтоне. Смитсоновская астрофизическая обсерватория контролирует научные миссии из Рентгеновского центра "Чандра" в Кембридже, штат Массачусетс.

Дополнительная информация доступна по адресу:
http://chandra.harvard.edu

Дженифер Морконе (Jennifer Morcone)
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
Jennifer.J.Morcone@nasa.gov

Меган Вацке (Megan Watzke)
Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
m.watzke@cfa.harvard.edu

Источник:
NASA

От Лунатика: следует обратить внимание, что возраст сверхновой отсчитывается не от реального момента ее вспышки, а от момента, когда свет от нее достиг Земли. В частности, к возрасту G1.9+0.3 следует добавить примерно 25 000 лет - его расстоение от Земли в световых годах.

Компактные галактики в ранней Вселенной

Представьте себе, что вам сообщили о рождении ребенка ростом 50 сантиметров и весом 80 килограммов. Прочтав это, вы бы сразу подумали, что вес ребенка напечатан с ошибкой.

Астрономы, изучающие галактики в далеком прошлом Вселенной, получили похожее озадачивающее сообщение, обнаружив 9 молодых компактных галактик, каждая из которых весит 200 млрд масс Солнца. Всего по 5000 световых лет в поперечнике, они - лишь маленькие крупицы по сравнению с теперешними "повзрослевшими" галактиками, но в них содержится примерно такое же количество звезд. Каждая такая галактика легко поместилась бы в центре нашей Галактики.

Астрономы использовали космический телескоп "Хаббл" (НАСА) и Обсерваторию им. Кека на Мауна Киа, Гаваи, чтобы изучить галактика такими, какими они были 11 млрд лет назад, когда Вселенной еще не исполнилось 3 млрд лет.

"Компактность этих галактик - настоящая загадка", - говорит Питер ван Доккум (Pieter G. van Dokkum) из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, который руководил исследованиями. - "Ни одна из массивных галактик на таком расстоянии не оказывалась настолько компактной. Пока неясно, каким образом они разрослись в теперешние большие галактики. Чтобы вырасти в 5 раз, им наверняка потребовалось пережить весьма сильные изменения за прошедшие 11 млрд лет. Возможно, это произошло в результате их столкновений друг с другом, но это, вероятно, не полный ответ".

Чтобы определить размеры галактик, команда ученых использовала камеру и мульти-объектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, NICMOS) телескопа "Хаббл". Наблюдения обсерватории им. Кека былы проведены с помощью мощного лазера для коррекции размытия изображений из-за влияния земной атмосферы. "Только "Хаббл" и "Кек" могут разглядеть эти галактики, потому что они очень маленькие и находятся очень далеко", - объясняет ван Доккум.

Ван Доккум и его коллеги изучали галактики в 2006 году с помощью спектрографа ближнего ИК-диапазона телескопа Джемини-Юг на Сьерро Пачон в Чили. Эти наблюдения позволили выяснить расстояния до галактик и показали, что звезды в них имеют возраст 0,5-1 млрд лет. Самые массивные звезды уже стали сверхновыми.

"Во время проекта "Глубокий обзор Хаббла" (Hubble Deep Field) астрономы обнаружили, что галактики, в которых формируются звезды, имеют небольшие размеры", - говорит Марийн Франкс (Marijn Franx) из Лейденского университета в Голландии. - "Однако массы этих галактик также невелики - значительно меньше массы нашей Галактики. Проведя исследование значительно большей области, чем во время Hubble Deep Field, мы неожиданно обнаружили, что галактики с той же массой, что и наша Галактика, также были очень маленькими в прошлом. Все галактики раньше действительно выглядели по-другому, даже массивные, в которых звезды сформировалось рано".

11 млрд лет назад сверхплотные галактики могли составлять половину всех галактик с такой массой, формируя строительные блоки для теперешних наибольших галактик, говорит Доккум.

Как образовались эти маленькие переполненные галактики? По мнению Доккума, одним из способов могло быть взаимодействие темной материи и газообразного водорода в зарождающейся Вселенной. Темная материя - невидимая форма вещества, которая отвечает за большую часть массы Вселенной. Вскоре после Большого Взрыва Вселенная содержала неравномерный ландшафт темного вещества. Водород оказался захваченным в лужицах невидимого вещества и начал быстро вращаться в гравитационных воронках темной материи, в бешеном темпе формируя звезды.

Основываясь на массах галактик, установленных по их цвету, астрономы оценивают, что звезды вращаются вокруг дисков своих галактик со скоростью примерно 400-500 километров в секунду. Звезды в теперешних галактиках, для сравнения, двигаются с приблизительно вдвое меньшей скоростью, потому что они больше и вращаются медленнее, чем компактные галактики.

Эти галактики являются идеальными целями для широкоугольной камеры WFC3, которую планируют установить на "Хаббл" во время четвертого полета для обслуживания на орбите осенью 2008 года. "Мы надеемся использовать WFC3, чтобы найти тысячи подобных галактик. Изображения "Хаббла", вместе с лазерной адаптивной оптикой в "Кек" и похожих больших телескопах, должны привести к лучшему пониманию эволюции галактик на ранней стадии жизни Вселенной", - сказал Гарт Иллингворт (Garth Illingworth) из Калифорнийского университета, Санта Круз, и обсерватории Лика.

Эти данные были опубликованы 10 апреля в "Астрофизическом журнале" (The Astrophysical Journal Letters).

Космический телескоп "Хаббл" является совместным международным проектом НАСА и Европейского космического агенства (ESA) и управляется Центром космических полетов Годдарта (Goddard Space Flight Center, GSFC) в Гринбелт, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (Space Telescope Science Institute, STScI) руководит научными операциями "Хаббла". Институт управляется Ассоциацией университетов для астрономических исследований (Association of Universities for Research in Astronomy) в Вашингтоне по поручению НАСА.

Донна Уивер/Рэй Виллард
Donna Weaver/Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Питер ван Доккум
Pieter van Dokkum
Yale University, New Haven, Conn.

Источник:
NASA

"Слеза" Андромеды

Группа исследователей из Университета Цукубы под руководством доцента Масао Мори выяснили истинную природу продолговатого скопления звезд, тянущегося из диска галактики Андромеда, также известного как "слеза Андромеды". Моделирование на суперкомпьютере показало, что это остаток от произошедшего 800 000 лет назад столкновения галактики Андромеда с галактикой меньших размеров.

Туманность Андромеды - это спиральная галактика, расположенная на расстоянии примерно 2,3 млн световых лет от Земли. В последние годы из наблюдений телескопа "Хаббл" стало известно, что вблизи галактики находятся неизвестные до сих пор звездные скопления. "Слеза" Андромеды - одно из таких скоплений, и оно простирается на 400 000 световых лет от диска галактики.

Компьютерное моделирование показало, что причиной образования "слезы" было столкновение галактики Андромеда с другой галактикой, меньшей по массе в 400 раз. Масса всех звезд в "Слезе" составляет примерно 300 млн масс Солнца.

"Разбросанные в результате столкновения звезды через 2-3 миллиарда лет сформируют сферу, окружающую диск галактики Андромеда", - говорит М. Мори.

Источник:
Asahi

Необычная черная дыра в центре нашей Галактики

Image credit:
NASA/CXC/MIT/
Frederick K. Baganoff et al.
Огромная черная дыра, находящаяся в центре нашей Галактики, 300 лет назад испустила рентгеновский импульс, в миллион раз более интенсивный, чем она излучает сейчас. Это стало ясно благодаря наблюдениям, длившимся 10 лет, в том числе и с помощью запущенной в 2005 году японской рентгеновской обсерватории "Судзаку". Об этом 15 апреля сообщили Американское аэрокосмическое агенство (НАСА) и группа ученых из Униветситета Киото.

По словам профессора Кацудзи Кояма из Университета Киото, в центрах галактик располагаются огромные черные дыры, обладающие массами от миллионов до миллиардов масс нашего Солнца и испускающие мощное рентгеновское излучение. Однако в нашей Галактике наблюдается всего примерно одна миллиардная от этого количества, поэтому возник вопрос, есть ли у нас вообще подобная черная дыра.

Профессор Кояма и другие ученые проанализировали данные обсерватории "Судзаки". Они установили, что в отстоящих на 300 световых лет от центра нашей Галактики темных газовых туманностях отражается рентгеновское излучение, пришедшее откуда-то еще. Одна из туманностей в 1994 году испустила мощное рентгеновское излучение, которое в 2005 году ослабло вдвое. Излучение другой туманности, наоборот, усилилось. Поскольку темные туманности сами не испускают рентгеновских лучей, был сделан вывод, что черная дыра в центре Галактики существует, и наблюдаемые колебания интенсивности происходят из-за изменений ее активности.
Сравнив излучение, доходящее к нам прямо от черной дыры, с отражающимся от туманности и проделывающим дополнительный путь в 300 световых лет, выяснили, что активность черной дыры 300 лет назад стала в миллион раз мощнее, чем сегодня, и ослабла наполовину в течение 10 лет. После этого, похоже, она опустилась до наблюдаемого сейчас уровня.
Источник:
Asahi.com
Фотография взята с сайта НАСА

Рождение звезд на задворках галактики

На новых изображениях, полученных орбитальным телескопом Galex (Galaxy Evolution Explorer), можно увидеть, как новорожденные звезды вырастают в галактической глухомани - относительно пустынном участке пространства больше чем в 100 000 световых годах от густонаселенного галактического центра.

Изумительное изображение, составленное из ультрафиолетовых данных телескопа Galex и от радиотелескопа VLA (Very Large Array) в Нью-Мехико, показывает галактику Южная Вертушка, также известную как М83.

В этом новом представлении главный спиральный, или звездный, диск М83 выглядит как розово-голубая вертушка, в то время как внешние рукава развеваются по сторонам, как огромные красные ленты. Именно в этих раскинувшихся рукавах и образуются, к большому удивлению астрономов, новые звезды.

Галактика Южная Вертушка (M83) Image credit: NASA/JPL-Caltech/VLA/MPIA

"Удивительно, что мы нашли такое огромное количество молодых звезд вплоть до расстояния 140 000 световых лет от центра М83", - говорит Фрэнк Бигель (Frank Bigiel) из Института астрономии имени Макса Планка в Германии, ведущий исследователь новых данных Galex. Для сравнения, диаметр М83 всего лишь 40 000 световых лет.

Другие изображения можно посмотреть по адресу:
http://www.nasa.gov/mission_pages/galex/20080416.html .

Некоторые из "неприкаянных" звезд в растянутых рукавах М83 были обнаружены Galex в 2005 году. В последующие годы им же были найдены отдаленные звезды вокруг других галактик. Это вызвало удивлению у астрономов, потому что периферийные области галактик считаются относительно пустыми и бесплодными, поскольку в них мала концентрация ингридиентов, необходимых для формирования звезд.

Новые наблюдения Galex галактики М83 (показаны голубым и зеленым) были проведены в течение большего периода времени и выявили много новых молодых звездных кластеров в самых отдаленных областях галактики. Чтобы лучше понять, как звезды могут формироваться в таком неожиданном месте, Бигель и его коллеги обратились к радиоастрономическим наблюдениям VLA (показано красным). Свет, излученный в радиоспектре, позволяет обнаружить газообразные атомы водорода, которые являются изначальными строительными ингридиентами звезд. Ученые с радостью обнаружили, что данные радиоастрономических наблюдений и Galex соответствуют друг другу.

"Степень совпадения распределения ультрафиолетового излучения, а значит - и молодых звезд, с распределением атомарного водорода вплоть до самых больших расстояний просто поразительна", - говорит Фабиан Уолтер (Fabian Walter), также из Института астрономии Макса Планка, который руководил радиоастрономическими исследованиями водорода в галактике.

Астрономы предполагают, что молодые звезды в отдаленных областях М83 могли сформироваться в условиях, напоминающих раннюю Вселенную, то есть во время, когда пространство еще не было обогащено пылью и тяжелыми элементами.

"Даже с нынешними самыми мощными телескопами очень тяжело изучать первые этапы формирования звезд. Эти новые наблюдения дают уникальную возможность понять, как могли сформироваться звезды ранних поколений", - говорит соисследователь Марк Сиберт (Mark Seibert) из обсерватории Вашингтонского института Карнеги в Пасадене.

М83 расположена в 15 миллионах световых лет от Земли, в созвездии Гидры.

Остальные исследователи: Барри Мадор (Обсерватория Вишингтонского института Карнеги); Армандо Гиль де Па (Университет Комплютенсе Мадрида, Испания); Дэвид Силкер (Университет Джона Хопкинса, Балтимор); Элайя Бринкс (Университет Хертфордшира, Англия); Эрвин де Блок (Университет Кейптауна, Южная Африка).

Калифорнийский технологический институт в Пасадене возглавляет миссию Galex и является ответственным за ее научную деятельность и анализ данных. Лаборатория реактивного движения (НАСА), также в Пасадене, управляет миссией и разработала ее научное оборудование. КТИ управляет Galex для НАСА. Миссия была разработана в рамках исследовательских программ НАСА под руководством Центра космических полетов Годдарда, Гринбелт, штат Мэриленд. В этом миссии также принимали участие исследователи, спонсированные Университетом Йонсей в Южной Корее и Национальным центром космических исследований (CNES) во Франции.

VLA является частью Национальной радиоастрономической обсерватории Национального научного фонда США, эксплуатируемого по совместному соглашению Объединенных Университетов, Inc.

Больше информации о Гелакс доступно онлайн по адресам: http://www.nasa.gov/galex и http://www.galex.caltech.edu .

Уитни Клэвин
Media contact: Whitney Clavin 818-354-4673
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
whitney.clavin@jpl.nasa.gov

Источник:
НАСА