Новости науки

13.05.2015
Астрономы нашли гигантский газовый нимб над галактикой Андромеды

ї Фото: NASA, ESA, N. Lehner / J.C. Howk (University of Notre Dame), B. Wakker (University of Wisconsin, Madison)

Галактику Андромеды, ближайшего соседа Млечного Пути, окружает гигантское облако из газа, которое было бы в 100 раз больше Луны на ночном небе, если бы наши глаза могли его видеть, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.

Формирование звезд требует постоянного пополнения "запасов" молекулярных облаков водорода из внешних источников, без которых звезды постепенно угаснут, исчерпав запасы звездного "горючего". Звезды в нашей Галактике ежегодно сжигают количество водорода, которого соответствует 0,45 массы Солнца. Принято считать, что источником газа может выступать материя межгалактического пространства.

Однако еще в 2011 году Николас Ленер (Nicolas Lehner) и Кристофер Хоук (Christopher Howk) из Нотр-Дамского университета (США) установили, что основным источником вещества для подпитки новых звезд является галактическое гало - "окраина" Млечного пути, простирающаяся за пределы его видимой части. Эта область заполнена разреженным межзвездным газом и скоплениями невидимой темной материи, которая не дает "разбежаться" звездам внутри галактики.

В своей новой работе Ленер и Хоук попытались найти аналогичные скопления газа и на окраинах ближайшей соседки нашей Галактики, Туманности Андромеды, которая по совместительству является крупнейшим объектом в так называемой Локальной Группе - семействе галактик, в которое входит и Млечный Путь.

Во время этих наблюдений ученые опирались на то, что свет квазаров, активных ядер далеких галактик, меняется и тускнеет во время прохода через клубы нейтрального газа, окружающего галактику Андромеды, на их пути к Земле. Яркость квазара снижается только для небольшого набора волн света, что позволяет использовать этот феномен для изучения "нимба" галактик.

Используя мощности телескопа "Хаббл" и архивные фотографии Туманности Андромеды за последние пять лет, астрофизики проследили за 18 квазарами, чей свет проходит через окрестности этой галактики на пути к Земле.

Эти наблюдения привели к достаточно неожиданным выводам - оказалось, что газовый "нимб" галактики Андромеды является действительно гигантским - его масса превышает солнечную в 20 миллиардов раз, а его границы простираются как минимум на миллион световых лет, что составляет примерно половину расстояния от Млечного Пути до его "соседки".

Если бы человеческий глаз мог видеть это облако, то оно было бы самым крупным объектом на ночном небе, чьи размеры превышали бы Луну как минимум в 100 раз. С точки зрения физики, газовый нимб оказался крайне необычным в том отношении, что он содержит необычно много астрономических "металлов" - элементов тяжелее гелия и водорода.

По оценкам Ленера и Хоука, примерно половина тяжелых элементов, порожденных в недрах светил Туманности Андромеды, находится в ее газовом нимбе. Пока ученые не знают, как этот фактор может влиять на скорость формирования звезд в галактике Андромеды, и планируют найти ответ на этот вопрос в ходе дальнейших наблюдений и изучения газовых нимбов других "звездных семей".

http://ria.ru/science/20150508/1063301961.html

 

Планетологи: океан Энцелада оказался заполнен содой и солью

ї NASA/ JPL-Caltech

Подледный океан Энцелада оказался похож по своей химии на знаменитое калифорнийское содовое озеро Моно, в водах которого живут крайне необычные, но процветающие колонии микробов и рачков.

Подледный океан Энцелада содержит в себе большие количества соли и соды, что свидетельствует о бурных геотермальных процессах на его дне и говорит о существовании там потенциального источника энергии и пищи для жизни, заявляют планетологи в статье, опубликованной в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.

"Дело в том, что взаимодействие металлосодержащих пород и воды океана будет приводить и к выделению молекул водорода. Астробиологи сегодня считают этот процесс ключом к зарождению жизни, так как водород одновременно способствует формированию аминокислот и служит источником пищи для микробов. Поэтому открытие геотермальных процессов на Энцеладе делает его еще более привлекательным кандидатом на роль второго очага жизни в Солнечной системе", - заявил Кристофер Гляйн (Christopher Glein) из Института науки Карнеги в Вашингтоне (США).

Гляйн и его коллеги пришли к такому выводу, попытавшись "попробовать на вкус" воды Энцелада по данным, собранным приборами зонда "Кассини" во время пролетов мимо спутника Сатурна и его колец, которые частично состоят из выбросов с поверхности этой планеты.

Как показали замеры, выбросы Энцелада содержат в себе необычно много углекислоты и некоторых других соединений, которые натолкнули планетологов на мысль о том, что воды его океана содержат в себе много растворенных минеральных солей.

Используя информацию с масс-спектрометров и газоанализаторов "Кассини", Гляйн и его коллеги построили компьютерную модель океана Энцелада, при помощи которой они вычислили его кислотность и прочие химические свойства.

Оказалось, что у подледного водного мира спутника Сатурна есть целый ряд черт, которые одновременно роднят его и делают его столь непохожим на воды нашей планеты. К примеру, как и мировой океан Земли, воды Энцелада являются солеными - они содержат в себе примерно такую же долю обычной поваренной соли.

С другой стороны, у него было две крайне необычных черты - океан сатурнианской луны содержит в себе огромное количество соды, а также достаточно высокий уровень щелочности вод (коэффициент pH составляет 11-12). Последнее открытие является крайне благоприятным для зарождения жизни, так как все реакции внутри живых клеток протекают в щелочной среде.

Поддержание щелочной среды и большой концентрации соды в воде на глобальном уровне, по словам авторов статьи, возможно только в том случае, если на дне Энцелада протекают так называемые реакции серпентизации, химического обмена между водами и горячими горными породами. В ходе этих процессов в океан попадают молекулы углекислоты и ионы металлов, а также молекулы водорода.

По словам Гляйна и его коллег, ближайшим аналогом океана Энцелада на Земле является экзотическое содовое озеро Моно в Калифорнии. В его водах присутствует жизнь в виде рачков и необычных микробов, чья способность выдерживать большие дозы мышьяка в питательной среде породила знаменитый скандал с "мышьяковой жизнью" в 2010 году.

Присутствие теплого и богатого водородом "содового" океана на Энцеладе, как утверждают Гляйн и его коллеги, делает его главным на сегодняшний день кандидатом на роль источника "второй жизни" в пределах Солнечной системы. По их словам, пример озера Моно на практике доказывает, что одноклеточная и многоклеточная жизнь может существовать и даже процветать в таких условиях.

http://ria.ru/science/20150507/1063110488.html

 

Астрономы проследили за рождением "звездных яслей" в юной Вселенной

ї NASA/ JPL-Caltech/UCLA

Астрономы обнаружили в одной из древних галактик в созвездии Волопаса формирующиеся гигантские звездные ясли, которые содержат в себе столько же материи, сколько весят 2,5 миллиарда копий Солнца.

Международный коллектив астрономов впервые смог заглянуть в формирующиеся звездные ясли в ранней Вселенной, наблюдая за древним скоплением галактик в созвездии Волопаса при помощи телескопа "Хаббл", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Первые звезды Вселенной были совершенно не похожи на современные светила, так как их недра не содержали в себе астрономических "металлов" - элементов тяжелее водорода и гелия. Из-за этого размеры таких светил были практически ничем не ограничены, из-за чего их масса могла превышать солнечную в 300-400 раз и даже больше.

Столь массивные светила вряд ли могли формироваться в тех же условиях и по тем же лекалам, как и современные звезды. По этой причине астрофизиков и астрономов давно интересуют древнейшие "звездные ясли", изучение и наблюдение за формированием которых может помочь нам понять, как возникали первые звезды Вселенной и в каких условиях они рождались.

Анита Занелла (Anita Zanella) из университета Парижа имени Дени Дидро (Франция) и ее коллеги нашли потенциально первый пример таких первичных звездных яслей, наблюдая за скоплением галактик CL J1449+0856 в созвездии Волопаса, удаленном от нас на 10,3 миллиарда световых лет. Сегодня мы видим галактики в этом "семействе" в том состоянии, в котором они существовали примерно через 3 миллиарда лет после Большого Взрыва, в разгар юности Вселенной.

Используя мощности телескопов "Хаббл" и "Субару", астрофизики подробно изучили примерно семь дюжин галактик в этом скоплении, пытаясь найти уже сформировавшиеся и еще только формирующиеся регионы звездообразования.

Ученым повезло - в одной из обитательниц CL J1449+0856 им удалось обнаружить гигантские "звездные ясли" длиной в несколько тысяч световых лет, чей газ только начал объединяться в относительно плотный комок материи. Их размеры являются действительно гигантскими - их масса превышает солнечную в 2,5 миллиарда раз, и за ближайшие несколько десятков миллионов лет в них должно родиться несколько тысяч звезд общей массой в 300 миллионов Солнц.

Звезды в этих новорожденных яслях уже сейчас формируются с очень высокой скоростью, превышающей норму для галактик в юной Вселенной в 20-30 раз, и в будущем это значение увеличится еще в 3-5 раз. В этом отношении, по словам астрономов, данное скопление газа не похоже на менее крупные "родильные дома" в современных галактиках,