Подготовка к олимпиаде по астрономии АШ "Вега"

При помощи телескопа VLT астрономы обнаружили малую чёрную дыру за пределами Млечного Пути. Объект был выявлен по его влиянию на движение соседней звезды. Этот метод регистрации впервые применён для выявления чёрной дыры вне нашей Галактики.Показать полностью. Работа открывает возможности обнаружения чёрных дыр, скрывающихся в Млечном Пути и близких к нему галактиках. Теперь мы сможем лучше понять, как образуются и эволюционируют эти таинственные объекты.

Обнаруженная чёрная дыра притаилась в насчитывающем тысячи звёзд скоплении NGC 1850, которое расположено примерно в 160 000 световых лет от нас в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути.

“Как Шерлок Холмс выслеживал банду преступников по допущенным ими оплошностям, так и мы с лупой в руках отслеживаем движения каждой звезды этого скопления, пытаясь заметить в них признаки присутствия недоступных прямому наблюдению чёрных дыр”,– говорит Сара Сарачино, руководитель работы, результаты которой приняты к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Приводимые нами результаты изобличают лишь одного из разыскиваемых преступников, но когда вы находите одного, вам легче изловить ещё многих, скрывающихся в других скоплениях.”

Первый выслеженный группой “преступник” оказался примерно в 11 раз массивнее Солнца. Он выдал себя своим гравитационным воздействием на обращающуюся вокруг него звезду массой в пять солнечных.

Астрономы раньше уже выявляли малые чёрные дыры звёздных масс в других галактиках, регистрируя рентгеновское излучение, которое испускается при поглощении ими вещества, или гравитационные волны, которые возникают при слиянии чёрной дыры с другой такой же дырой или с нейтронной звездой.

Однако, чаще всего чёрные дыры звёздных масс не выдают своего присутствия ни рентгеновским излучением, ни гравитационными волнами. “Огромное большинство таких объектов можно выявить только динамически”,– говорит член исследовательской группы Стефан Драйцлер. “Когда они образуют двойные системы с обычными звездами, они влияют на их движение – слабо, но вполне заметно. Мы можем зарегистрировать это влияние при помощи чувствительных инструментов.”

Динамический метод, применённый Сарачино и её группой, мог бы позволить астрономам найти гораздо больше чёрных дыр и раскрыть их секреты. “Каждая выполненная нами регистрация такого объекта будет важна для понимания природы звёздных скоплений и присутствия в них чёрных дыр”,– говорит соавтор работы Марк Гилис.

Регистрация чёрной дыры в NGC 1850 – первый случай обнаружения такого объекта в молодом звёздном скоплении. Возраст скопления составляет всего около 100 миллионов лет – один миг в астрономических масштабах времени. Применение разработанного группой динамического метода может выявить в похожих скоплениях другие молодые чёрные дыры и пролить свет на их эволюцию. Сравнивая эти объекты с более зрелыми и массивными чёрными дырами в более старых скоплениях, астрономы, возможно, смогут понять, как происходит рост этих объектов за счёт поглощения ими звёзд или слияния с другими чёрными дырами. Накапливая статистику чёрных дыр в звёздных скоплениях, мы углубим наше понимание природы источников гравитационных волн.

В своей работе группа пользовалась накопленными за два с лишним года наблюдательными данными, полученными со спектрографом MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) на телескопе VLT в чилийской пустыне Атакама. “Спектрограф MUSE позволил вести наблюдения крайне густонаселенных звёздных полей во внутренних частях звёздных скоплений. С ним можно анализировать свет каждой индивидуальной звезды. За одну экспозицию можно получать информацию о тысячах звезд – по крайней мере в десять раз больше данных, чем с любым другим инструментом”,– говорит соавтор работы Себастьян Каманн.

Эти данные позволили исследователям выделить звезду с необычными движениями, свидетельствующими о присутствии поблизости от неё чёрной дыры. Другие данные, полученные в Варшавском университете в рамках эксперимента по оптическому гравитационному линзированию и на космическом телескопе «Хаббл», подтвердили результат группы и позволили измерить массу обнаруженной ею чёрной дыры.

Чрезвычайно Большой телескоп в Чили, введение которого в строй планируется к концу этого десятилетия, поможет астрономам найти ещё больше скрытых чёрных дыр. “ELT, без сомнения, произведёт революцию в этой области”,– говорит Сарачино. “Он позволит нам наблюдать в тех же полях гораздо более слабые звёзды, а также искать чёрные дыры в шаровых скоплениях, находящихся на гораздо больших расстояниях.”

Доброе утро, наш любимый подписчик

В ВК появилась новая функция – «Рекомендации» сообществ. Она выделяет группы с наиболее качественным и уникальным контентом! Рекомендуйте нас (кнопка под аватаркой) – помогите в распространении оперативной и достоверной информации о космосе. Пусть нас заметят

А мы рекомендуем вам проверенные астрономические и космические группы, которые тоже несут знания (мы уже всем друзьям нажали кнопочку «рекомендовать»): Показать полностью.

Астроверты - клуб научных путешествий. Ребята организуют астропутешествия в разные точки земного шара.

SpaceX - новости крупнейшей частной космической компании

AstroAlert - оперативные новости о небесных событиях и о том, что можно увидеть на небе

NewSpace - новости частной космонавтики

ElonMusk - новости всех проектов, которые ведёт Илон Маск

Astro_Channel - новости и отчёты о наблюдательной астрономии в видеоформате

Улица Шкловского - видеоблог от профессионального астрофизика Вячеслава Авдеева

Deep Space - подробные разборы новостей астрономии и космонавтики

Космос Просто - одни из лучших видеороликов по астрономии на русском языке

Курилка Гутенберга - организация лекций и публикации научно-популярных изданий

Стань учёным! - проект лекций и интервью с российскими популяризаторами наук

Space Room - красочное сообщество по астрономии

DS Astro - обзоры по астрофото, астрономической техники и по истории астрономии

ПостНаука - отличные лекции по многим направлениям науки

Астрономия - главная наука - новости астрономии и космонавтики

Море Ясности - видеоблог об истории и современной космонавтике

Цернач - новости Адронного коллайдера от сотрудников ЦЕРНа

От кварка до квазара - доступно и интересно от микро до макро космоса

Миллиметрон | Millimetron - статьи от участников проекта космической обсерватории

Журнал «Земля и Вселенная» - научно-популярный журнал Российской академии наук

Геологи выпустили современную карту поверхности Луны

USGS (Геологическая служба США) выпустила новую карту Луны, которая поможет объяснить многие особенности нашего ближайшего соседа в космосе.

Впервые вся лунная поверхность была полностью нанесена на карту и классифицирована учеными из USGS в сотрудничестве с NASA и Лунным планетарным Институтом.Показать полностью.

Лунная карта, получившая название «Единая геологическая карта Луны», послужит для будущих миссий человека на Луну и будет бесценна для международного научного сообщества, преподавателей и широкой общественности. Цифровая карта также будет доступна онлайн, для изучения геологии Луны в невероятных деталях (масштаб 1:5 000 000).

«Эта карта является итогом многолетнего проекта», — сказал Кори Фортеццо, геолог USGS и ведущий автор. «Она предоставляет жизненно важную информацию для новых научных исследований».

Данные о высотах экваториальной области Луны были получены в результате стереоскопических наблюдений, собранных камерой Terrain в ходе недавней миссии SELENE (Selenological and Engineering Explorer), возглавляемой Японским агентством аэрокосмических исследований JAXA. Топография Северного и Южного полюсов была дополнена данными лазерного высотомера Лунного орбитального аппарата NASA.

Источник: vk.cc/at90OA_______________________ Хотите всегда быть в курсе разных астрономических событий? Подпишитесь на свежие новости астрономии: https://vk.com/app5898182_-12372407#s=238460

КАК ПРЕДСКАЗАТЬ ГЕОМАГНИТНЫЕ БУРИ И ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ? (подробное руководство со всеми ссылками!)

Вначале назовем причины геомагнитных бурь и как следствие сияний: 1) Вспышки на Солнце около центра диска Солнца (геоэффективная позиция), сопровождаемые корональными выбросами массы (CME) в сторону Земли.Показать полностью. 2) Отрыв волокна (протуберанца, магнитной нити) с поверхности Солнца в направлении Земли, сопровождаемый корональными выбросами массы. 3) Корональные дыры - области, где магнитные линии не удерживают плазму около поверхности Солнца и она (плазма) свободно покидает поверхность Солнца, образуя высокоскоростной солнечный ветер (500-1200 км/с). Чем крупнее и ближе корональная дыра к центру диска Солнца, тем больше её влияние на геомагнитную обстановку. Иногда, взаимодействие высокоскоростного потока из корональной дыры или последствий выброса корональных масс при солнечной вспышке и медленного, спокойного солнечного ветра (200-400 км/с) создаёт на их границе ударную волну с высокой напряжённостью и плотностью плазмы (CIR - corotating interaction region). Именно прохождение через эту границу (CIR) порождает самые сильные геомагнитные возмущения, связанные с корональными дырами. 4) Прохождение Земли через гелиосферный токовый слой.

Как понять, видно ли на вашей широте сияния? Есть условные параметры, которые помогают определить, как далеко на юг будут видны северные сияния. Их могут обозначать индексы возмущенности магнитосферы Земли: "Кр" (3-х часовой планетарный), "К" (3-х часовой локальный) и "Q" (15-минутный локальный). Лучше всего использовать "Q-индекс" с ближайшей к вам магнитной станции. При их значении не более "3" сияния видны только в Заполярье. При "4" - "5" видно от 66° до 62° с.ш. При "6" - на широте 60° с.ш. (широта Санкт-Петербурга). При "7" - уже можно заметить сияния на широте в 55° с.ш. (Москва, Н. Новгород, Казань, Екатеринбург, Новосибирск - вся средняя полоса России). При "8" - на широте 52° с.ш. (Воронеж, Саратов). При "9" - до широты 47° с.ш. (Волгоград, Ростов-на-Дону).

Еще есть параметр "Bz" который отвечает за "яркость" сияний. Чем больше отрицательное значение, тем ярче. Если параметр "Bz" больше нуля, то сияний не будет. Что бы узнать чему равен данный параметр около Земли смотрите сайт https://www.spaceweatherlive.com/ . Если Bz: записан без "-", то он "северный" (положительный), например: "1.22 nT (North)" - при таких параметрах ярких сияний не будет. А при "-10.8 nT (South)" могут быть яркие сияния. Тут уже важно какое значение параметра "Kp" или "Q".

Какие ресурсы помогают предсказывать: 1) За 27 суток. Самый популярный ресурс с рунете: www.tesis.lebedev.ru/forecast_activity.html и при этом он не учитывает вспышки на Солнце и отрывы волокон. Откуда вообще может появиться прогноз на месяц вперед геомагнитных бурь? Дело в том, что за счет вращения Солнца вокруг своей оси с периодом около 27 суток, каждые 27 дней одни и те же регионы поверхности нашего светила поворачиваются в сторону Земли. И если на поверхности Солнца около центра диска (не в приполярных регионах) есть корональная дыра, то она будет давать геомагнитные бури каждые 27 суток на Земле. Это же свойственно и для гелиосферного токового слоя - его условия повторяются каждые 27 суток.

2) За 2-3 суток. Тут точность уже немного получше. Прогнозы строятся на основе наблюдаемых корональных дыр, вспышек и выбросов корональных масс с поверхности Солнца. Выбросы распространяются от Солнца до Земли в среднем от 2 до 3 суток (бывает и до 6 суток). Ресурс NOAA дающий прогноз на неделю: http://www.swpc.noaa.gov/products/wsa-enlil-solar-win.., но прогноз может меняться при вспышках на Солнце и поэтому наибольшая точность у него на шаге в будущее в 2-3 дня. Еще один прогноз на 3 дня вперед: http://www.swpc.noaa.gov/products/notifications-timel.. (смотрите только зеленые полоски с обозначением класса геомагнитной бури (от "G1" до "G5").

3) На 4 часа вперед (зеленые крестики) и на 1 час вперед (зеленые кружки) предсказание "Кр-индекса": http://www.swpc.noaa.gov/products/wing-kp

4) За 1 час до начала бури данные можно получить со спутников, которые работают вблизи точки Лагранжа L1 (на 1.5 млн км ближе к Солнцу, чем Земля). Это как раз то время, которое нужно солнечному ветру, что бы пролететь 1.5 млн. км. (от 40 до 60 минут). Такие данные передают два спутника: ACE (http://solarham.net/solarwind2.htm) и DSCOVR (https://www.spaceweatherlive.com/). Обращайте внимание на значение скорости ("speed") и плотности ("density") солнечного ветра. Выше средних считаются: более 500 км/с и 10 частиц на кубический сантиметр, соответственно. Так же следите за "Bz", который должен иметь отрицательные значения, что бы были яркие сияния. Желательно, что бы параметр "Bt" был больше 10 nT. Все эти четыре параметра могут играть роль в появлении сияний, так что их надо рассматривать комплексно и бывает, что, например, скорость и плотность не очень высокие, а за счет высоких значений "Bz" и "Bt" может начаться геомагнитная буря. Удобный сервис: http://www.sws.bom.gov.au/Solar/1/4 (если индикатор в "красной" нижней зоне, то в течение ближайшего часа на Земле будет геомагнитная буря с яркими сияниями).

5) На 30 минут вперед на картах наглядно показана предсказываемая область наиболее вероятных сияний (красный цвет) http://www.swpc.noaa.gov/products/aurora-30-minute-fo..

6) Через 5 минут после того, как начнется сильное локальное возмущение магнитного поля Земли вы сможете это подтвердить, взглянув на данные с магнитометров, установленных в вашем регионе. Для Европейской части России хорошо подходят данные с обсерватории в г. Кируна (Швеция). http://www.irf.se/Observatory/?link=Magnetometers Тут стоит смотреть на параметр "Q" (найдите его по строке "Preliminary real time Q index last 15 minutes" - обновляется каждые 5 минут). Так же есть столбчатая диаграмма с параметром "Q". Чем больше этот параметр, тем южнее видно северные сияния.

7) Через 10 минут (для Ленинградской области): http://en.ilmatieteenlaitos.fi/space-weather (смотрите на картинку и значение параметра на станции "Nurmijarvi"): "4" - начало видимости дуги при идеальном обзоре, "5-15" - уверенная дуга изредка с динамикой, "15-30" - яркая суббуря, "30 - 90" - очень яркая высокая суббуря (красная зона), "около 100" - Корона (сияния видны около зенита).

9) Есть мобильные оповещатели о текущей геомагнитной обстановке и условиях видимости сияний. Например, для iPhone: https://vk.cc/7ucuy4 Android: https://vk.cc/7ucvny, https://vk.cc/5K67wM и https://vk.cc/5K67NL Windows Phone: https://vk.cc/5K61KT и https://vk.cc/5K62gr

Для "продвинутых": 11) Если кто-то захочет сам разобраться в данных с магнитометров рядом с вашим регионом, то вот ссылки: http://geophys.aari.ru/real_mag.php (Россия), http://flux.phys.uit.no/Last24/Last24_grk1a.gif (Ленинградская область) и http://ipg.geospace.ru/magnetometer-ugli.html (Подмосковье). "Микс" из 6 станций на разных широтах: https://vk.cc/5KLjno (для наблюдателей на Европейской части России). Тут усреднённые данные с сети низкоширотных обсерваторий, показывающие силу магнитной бури в планетарном масштабе: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/presentmon.. (если "Dst" падает ниже "-50 nT", то развилась геомагнитная буря, если ниже "-100нТ", то уже наступила большая буря). Тут есть много магнитометров по всему Миру: http://flux.phys.uit.no/Last24/ . Есть даже космические магнитометры на ИСЗ "GEOS": http://solarham.net/magnetogram.htm

12) Для любителей еще поглубже порыться есть данные с космического аппарата "STEREO-А", которые опережают космическую погоду вокруг Земли на 7,6 суток вперед: http://legacy-www.swpc.noaa.gov/stereo/mag_plastic_A_..

Огромная благодарность Кириллу Бергамо и Дамиру Ялышеву за конструктивную критику и правки статьи!