Новости астрономии

[Anton_Peplov]

Рентгеновские наблюдения первого галактического быстрого радиовсплеска подвезли.
Напомню, о чём речь.

Быстрые радиовсплески (FRB) – это короткие (несколько миллисекунд) и яркие космические радиовспышки, впервые описанные в 2007 году [1] и с тех пор наблюдавшиеся около сотни раз. Гипотез об их происхождении много, но уже в 2007 г. С. Попов и К. Постнов предположили, что их источник – магнетары.
28 апреля 2020 года наблюдался FRB 200428 [2], который стал:
1. Первым FRB, случившимся в Галактике, а не за её пределами.
2. Первым FRB с отождествлённым источником (таки магнетар, а именно SGR 1935+2154).
3. Первым FRB с сопутствующим излучением в других диапазонах (а именно в гамма и рентгене). Вот именно их сейчас и подвезли [3,4].

В гамма/рентгене обнаружена вспышка, произошедшая одновременно с FRB 200428 и имеющая очень похожую временную структуру: два миллисекундных пика и 29 миллисекунд между ними. При этом в рентгене отождествление источника с SGR 1935+2154 ещё точнее, чем в радиоволнах. Так что таки магнетар, родненький.

Вопросы, которые на данный момент остались:
1. Какие именно процессы на магнетаре порождают FRB? (Модели есть, но их надо проверять).
2. Все ли FRB связаны с магнетарами? (В астрономии бывает, что похожие вспышки имеют совершенно разную природу, ср. сверхновые Ia и все остальные сверхновые).
3. Это ничего, что по энергетике FRB 200428 на порядок слабее своих внегалактических аналогов? Гипотеза: бывают FRB разной мощности, слабые случаются чаще, поэтому неудивительно, что первый галактический FRB – слабый. А на межгалактических расстояниях видны только сильные, поэтому неудивительно, что они мощнее FRB 200428.

Ссылки:
1. Lorimer, D. R. et al. A bright millisecond radio burst of extragalactic origin. Science 318, 777 (2007).
2. Bochenek, C.D., Ravi, V., Belov, K.V. et al. A fast radio burst associated with a Galactic magnetar. Nature 587, 59–62 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2872-x
3. Ridnaia, A., Svinkin, D., Frederiks, D. et al. A peculiar hard X-ray counterpart of a Galactic fast radio burst. Nat Astron (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-020-01265-0.
Релиз МГУ.
4. Li, C.K., Lin, L., Xiong, S.L. et al. HXMT identification of a non-thermal X-ray burst from SGR J1935+2154 and with FRB 200428. Nat Astron (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-021-01302-6
Релиз.

[Pphantom]

Возникшее обсуждение отделено в «Антикитерский механизм». Помимо того, что обсуждения в такой форме не слишком уместны в новостной теме, сам предмет обсуждения - несколько сомнительная именно астрономическая новость.

[Anton_Peplov]

По данным последней радиолокации, Апофис не столкнётся с Землёй как минимум в ближайшее столетие.
Не очень-то и хотелось.

[dobrichev]

Hubble Spots Double Quasars in Merging Galaxies

Цитата:

Peering back 10 billion years into the universe's past, Hubble astronomers found a pair of quasars that are so close to each other they look like a single object in ground-based telescopic photos, but not in Hubble’s crisp view.

[Anton_Peplov]

dobrichev в сообщении #1513334 писал(а):

Хаббл обнаруживает двойные квазары в сливающихся галактиках

Чтобы был понятен контекст:
1. Двойных квазаров известно около сотни, т.е. само по себе открытие ещё двух пар не так уж удивительно (хотя по-прежнему ценно, ведь двойными являются $\sim 0{,}1\%$ всех квазаров)
2. Как заявляется в оригинальной статье в Nature Astronomy, найденные две пары - первые на $z > 2$ с расстояниями между компонентами системы $<10 \text{\ кпк}$, т.е. одновременно очень тесные и очень далёкие. Так что разрешить их смог только "Хаббл", хотя кандидата нашли с помощью Gaia.

Сама по себе Gaia не разрешает такие тесные двойные квазары на таких больших $z$. Но каждый из этих квазаров обладает собственной переменностью, и точности определения координат Gaia достаточно, чтобы зафиксировать, что "огонёк чуть-чуть скачет туда-сюда". Так и искали кандидатов, и нашли, и, может быть, много ещё найдут.

[geomath]

Anton_Peplov в сообщении #1513343 писал(а):

Так и искали кандидатов, и нашли, и, может быть, много ещё найдут.

И что тогда будет?

[Anton_Peplov]

geomath в сообщении #1513368 писал(а):

И что тогда будет?

Апокалипсис, конечно. Четвёртая печать уже сорвана.
Ну или просто астрономы изучат, как вели себя квазары в сталкивающихся галактиках в ранней Вселенной, как раз на пике активности квазаров, и как они влияли на эволюцию родительских галактик. Но кому это интересно? Так что будет апокалипсис.

[Anton_Peplov]

На Марсе найдены десятки новых гипотетических подлёдных озёр, но... тем больше оснований считать, что никакие это не озёра.

История вопроса. В 2018 г. вышла публикация [1] о предполагаемом обнаружении подлёдного озера жидкой воды в районе Ultimi Scopuli (входит в южную полярную шапку Марса). Обработка данных радара MARSIS на борту зонда Mars Express показала, что на глубине 1,5 км подо льдом есть деталь, которая отражает радиоволны лучше, чем поверхность полярной шапки. Авторы предположили, что там есть вещество, отражающее радиоволны лучше, чем лёд. Свойства отражённого сигнала отлично согласовывались с предположением, что это жидкая вода. Гипотетический водоём имеет диаметр 20 км и глубину не менее 1 м.
В 2020 г. примерно та же команда обработала больше данных MARSIS и нашла ещё несколько гипотетических озёр рядом с первым [2].

Однако встал вопрос: если это вода, почему она не замёрзла? В 2019 г. другая исследовательская группа заключила [3], что даже самая высокая концентрация солей не спасёт воду от замерзания без внешнего источника тепла. В качестве такого источника предлагался магматический очаг поблизости от поверхности. Это смелое предположение, ведь самые свежие общепризнанные следы вулканизма на Марсе имеют возраст 2,5 млн лет. Правда, совсем недавно появилась статья [4] о потенциальных следах извержения возрастом 50-200 тыс. лет, но…

И вот сейчас появилась работа [5], авторы которой не участвовали в исследованиях [1-3]. Они составляли по данным MARSIS трёхмерную карту южнополярных слоистых отложений (South Polar Layered Deposits, SPLD). SPLD – геологическое образование, в состав которого входит и Ultimi Scopuli, но куда более обширное ($1{,}6 \, \text{млн км}^3$ льда). Авторы обнаружили, что по всему SPLD разбросаны десятки "озёр", аналогичных найденным в [1-2]. Причём многие из них находятся под более тонким слоем льда, т.е. и подавно должны были замёрзнуть. Гипотезу о десятках магматических очагов под южной полярной шапкой вряд ли кто-то признает убедительной.

Так что, похоже, все эти объекты, включая открытый в 2018 г., вообще не озёра (а что?). Либо существует какой-то неизвестный фактор, мешающий воде замерзать.
Заметим, что все данные об "озёрах" получены с помощью радара MARSIS (хотя и разными группами). Так что не исключено, что это некий глюк, связанный с этим инструментом.

UPD. В качестве альтернативы жидкой воде предлагаются [6] глины, некоторые металлосодержащие минералы и лёд с высоким содержанием солей.

1. R. Orosei et al. Radar evidence of subglacial liquid water on Mars. Science 03 Aug 2018: Vol. 361, Issue 6401, pp. 490-493 DOI: 10.1126/science.aar7268
Релиз.

2. Lauro, S.E., Pettinelli, E., Caprarelli, G. et al. Multiple subglacial water bodies below the south pole of Mars unveiled by new MARSIS data. Nat Astron 5, 63–70 (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-020-1200-6

3. Michael M. Sori, Ali M. Bramson. Water on Mars, With a Grain of Salt: Local Heat Anomalies Are Required for Basal Melting of Ice at the South Pole Today. Geophysical Research Letters (2019). Volume 46, Issue 3 p. 1222-1231 https://doi.org/10.1029/2018GL080985
Релиз.

4. David G. Horvath, Pranabendu Moitra, Christopher W. Hamilton, Robert A. Craddock, Jeffrey C. Andrews-Hanna. Evidence for geologically recent explosive volcanism in Elysium Planitia, Mars. Icarus, Volume 365, 2021, 114499, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2021.114499.
Релиз.

5. Aditya R. Khuller,Jeffrey J. Plaut. Characteristics of the Basal Interface of the Martian South Polar Layered Deposits. Geophysical Research Letters (2021). Accepted Articles/e2021GL093631. https://doi.org/10.1029/2021GL093631
Релиз.

6. C. J. Bierson et al. Strong MARSIS Radar Reflections from the Base of Martian South Polar Cap may be due to Conductive Ice or Minerals. Geophysical Research Letters (accepted articles, 2021), e2021GL093880. https://doi.org/10.1029/2021GL093880
Релиз.

[Anton_Peplov]

Две новости про гравитационные волны.

Новость первая. Появились самые реалистичные кандидаты на слияние "нейтронная звезда + чёрная дыра", причём с разницей в 10 дней: GW200105 и GW200115 (цифры означают дату наблюдения в формате ггммдд) [1]. В 2019 г. сообщалось о кандидате GW190814, но дальнейшие исследования показали, что кандидат сомнителен из-за большой массы предполагаемой нейтронной звезды, на самой грани возможного для нейтронных звёзд.
Напомню для контекста, что на сегодня миновали четыре сезона поиска гравитационных волн. После каждого сезона детекторы останавливают на модернизацию. За сезон O1 (12.09.2015 – 19.01.2016) было обнаружено 3 слияния, за сезон O2 (30.11.2016 – 25.08.2017) - 8, за сезон O3a (01.04.2019 – 01.10.2019) - 39 [2-3]. Релиз по данным сезона O3b (01.11.2019 – 27.03.2020) ещё не опубликован.
Практически все события были слияниями "чёрная дыра + чёрная дыра". Всего два события (GW170817 и GW190425) надёжно классифицированы как слияния "нейтронная звезда + нейтронная звезда".

Новость вторая. Обработка данных о GW150914, самом первом зафиксированном ГВ-событии, дала первое наблюдательное подтверждение теоремы Хокинга о неубывании площади горизонта событий [4]. Это один из ответов на вопрос "а что нам эти наблюдения могут рассказать о чёрных дырах".


1. R. Abbott et al. Observation of Gravitational Waves from Two Neutron Star–Black Hole Coalescences. The Astrophysical Journal Letters, Volume 915, Number 1 (2021). https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac082e
Релиз.

2. B. P. Abbott et al. (LIGO Scientic Collaboration, Virgo Collaboration). GWTC-1: A Gravitational-Wave Transient Catalog of Compact Binary Mergers Observed by LIGO and Virgo during the First and Second Observing Runs. Physical Review X 9, 031040 (2019).

3. R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration). GWTC-2: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo during the First Half of the Third Observing Run. Phys. Rev. X 11, 021053 (2021). https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.021053

4. Maximiliano Isi et al. Testing the black-hole area law with GW150914. arXiv:2012.04486
Релиз.

[Anton_Peplov]

Первый околопланетный диск у экзопланеты

Есть такая (прото-)звезда PDS 70 возрастом около 5 млн лет. Замечательна она тем, что у неё есть протопланеты PDS 70 b и PDS 70 c, которые в 2018-2019 гг. стали [1, 2] первыми протопланетами, для которых получены изображения (разумеется, в ИК-диапазоне). И это, пожалуй, пока единственные в Галактике протопланеты, в существовании которых астрономы твёрдо уверены. В других системах есть лишь косвенные и допускающие иную интерпретацию признаки протопланет, такие как характерные борозды в протопланетном диске [3-7] или астрометрическое смещение родительской звезды, предположительно вызванное присутствием спутника [8].

Было несколько работ, в которых у планет PDS 70 b и/или PDS 70 c, предположительно, обнаруживался околопланетный диск (circumplanetary disk). В таких дисках, согласно моделям, образуются спутники планет. Но все эти данные были на уровне "кажется, он там есть, а может, и нет". И вот в только что опубликованной работе [9] заявлено о первом надёжном обнаружении околопланетного диска у PDS 70 c (и вообще у какой-либо планеты). Наблюдения теплового излучения пыли велись с помощью ALMA на границе между длинным ИК и короткими радиоволнами. Размер диска ~1 а.е. (как и положено). Околопланетный диск у PDS 70 b обнаружить не удалось.

1. M. Keppler et al. Discovery of a planetary-mass companion within the gap of the transition disk around PDS 70. A&A, Volume 617, 2018. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201832957
Релиз: https://www.eso.org/public/russia/news/eso1821/

2. J. J. Wang. Constraining the Nature of the PDS 70 Protoplanets with VLTI/GRAVITY. The Astronomical Journal, Volume 161, Number 3 (2021). https://iopscience.iop.org/article/10.3 ... 881/abdb2d

3. C. Pinte et al. Kinematic Evidence for an Embedded Protoplanet in a Circumstellar Disk. The Astrophysical Journal Letters, Volume 860, Number 1 (2018). https://iopscience.iop.org/article/10.3 ... 213/aac6dc
Релиз: https://www.eso.org/public/russia/news/eso1818/

4. Richard Teague et al. A Kinematical Detection of Two Embedded Jupiter-mass Planets in HD 163296. The Astrophysical Journal Letters, Volume 860, Number 1 (2018). https://iopscience.iop.org/article/10.3 ... 213/aac6d7
Релиз: https://www.eso.org/public/russia/news/eso1818/

5. Pinte, C., van der Plas, G., Ménard, F. et al. Kinematic detection of a planet carving a gap in a protoplanetary disk. Nat Astron 3, 1109–1114 (2019). https://doi.org/10.1038/s41550-019-0852-6
Релиз: https://www.monash.edu/science/news/cur ... physicists

6. A. Boccaletti et al. Possible evidence of ongoing planet formation in AB Aurigae. A&A, Volume 637, 2020. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202038008
Релиз: https://www.eso.org/public/russia/news/eso2008/

7. Segura-Cox, D.M., Schmiedeke, A., Pineda, J.E. et al. Four annular structures in a protostellar disk less than 500,000 years old. Nature 586, 228–231 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2779-6
Релиз: https://www.mpg.de/15481384/stars-and-p ... s-siblings

8. D. Annie Dickson-Vandervelde et al. Identification of the Youngest Known Substellar Object within ~100 pc. Research Notes of the AAS, Volume 4, Number 2 (2020). https://doi.org/10.3847/2515-5172/ab7344
Релиз: https://www.rit.edu/news/rit-scientists ... ant-planet

9. Myriam Benisty et al. A Circumplanetary Disk around PDS70c. The Astrophysical Journal Letters, Volume 916, Number 1 (2021). https://iopscience.iop.org/article/10.3 ... 213/ac0f83
Релиз: https://www.eso.org/public/russia/news/eso2111/

[Anton_Peplov]

Самый короткий гамма-всплеск, предположительно ассоциированный со сверхновой

Гамма-всплески – это импульсы жёсткого рентгеновского и гамма-излучения продолжительностью от $\sim 1 \, \text{с}$ до $\sim 100 \, \text{с}$ с огромной энергией: только в гамма-диапазоне до $\sim 10^{40} \text{эрг}$, тогда как светимость всей Галактики в этом диапазоне $\sim 10^{38}\, \text{эрг/с}$. Распределение гамма-всплесков по продолжительности бимодально: гамма-всплески распадаются на короткие ($<2\, \text{с}$) и длинные ($>2 \,\text{с}$) [1, 2]. При этом некоторые короткие гамма-всплески могут оказаться пиковыми частями длинных, но слишком слабых, чтобы мы увидели их от начала до конца [3].

Известно два механизма гамма-всплесков: килоновые (столкновения нейтронных звёзд) и сверхновые (гиперновые). Так, знаменитое cтолкновение нейтронных звёзд (килоновая), породившее всплеск гравитационных волн GW170817, было ассоциировано с коротким гамма-всплеском GRB 170817A [4, 5]. Несколько длинных гамма-всплесков были ассоциированы со сверхновыми [6]. Предполагается, что это особые сверхновые: гиперновые. Они на порядок мощнее обычных, и к тому же необычно большая доля энергии взрыва превращается в излучение. Оно распространяется узким конусом, и когда Земля попадает в этот конус, наблюдается гамма-всплеск.

Простейшая гипотеза состоит в том, что все короткие гамма-всплески порождаются килоновыми, а все длинные - гиперновыми. Однако есть предположение, что и часть длинных гамма-всплесков тоже связана с килоновыми [7].

И вот сейчас наблюдался самый короткий гамма-всплеск, предположительно ассоциированный со сверхновой – GRB 200826A [8, 9, релиз]. Он продолжался всего $0{,}65 \,\text{с}$, то есть принадлежит к коротким гамма-всплескам. Однако спектр, полная энергия и дополнительные наблюдения в оптическом, рентгеновском и радиодиапазонах свидетельствуют о том, что это скорее была сверхновая, чем килоновая.

1. Kouveliotou et al. Identification of Two Classes of Gamma-Ray Bursts. Astrophysical Journal Letters v.413, p.L101 (1993). DOI 10.1086/186969.

2. M. Tarnopolski, Analysis of gamma-ray burst duration distribution using mixtures of skewed distributions, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 458, Issue 2, 11 May 2016, Pages 2024–2031, https://doi.org/10.1093/mnras/stw429.

3. Levesque, E. M. et al. GRB 090426: the environment of a rest-frame 0.35-s gamma-ray burst at a redshift of 2.609. Mon. Not. R. Astron. Soc. 401, 963–972 (2010).

4. Goldstein, A. et al. An ordinary short gamma-ray burst with extraordinary implications: Fermi-GBM detection of GRB 170817a. Astrophys. J. Lett. 848, L14 (2017).

5. Abbott, B. P. et al. Multi-messenger observations of a binary neutron star merger. Astrophys. J. 848, L12–L70 (2017).

6. Woosley, S. E. & Bloom, J. S. The supernova gamma-ray burst connection. Annu. Rev. Astron. Astrophys. 44, 507–556 (2006).

7. Gehrels, N. et al. A new γ-ray burst classification scheme from GRB 060614. Nature 444, 1044–1046 (2006).

8. Zhang, BB., Liu, ZK., Peng, ZK. et al. A peculiarly short-duration gamma-ray burst from massive star core collapse. Nat Astron (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-021-01395-z

9. Ahumada, T., Singer, L.P., Anand, S. et al. Discovery and confirmation of the shortest gamma-ray burst from a collapsar. Nat Astron (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-021-01428-7

[Genaa]

https://youtu.be/L22Y9KAjeN8
(увеличены слайды и лучше звук)
Андрей Дмитриевич Линде
Вселенная или Мультивселенная?
Лекция 2021 года. C учётом последних
результатов Plank2020 & BICEP/Keck

(Всероссийский фестиваль науки, прямой эфир этой лекции от 9 октября 2021 https://youtu.be/0Sqn7L8UX5c)

[Anton_Peplov]

Опубликованы данные сезона поиска гравитационных волн O3b (01.11.2019 – 27.03.2020). Найдено 35 событий с вероятностью астрофизического происхождения >0.5. В основном столкновения чёрных дыр друг с другом, но есть и столкновения чёрных дыр с нейтронными звёздами. Столкновений нейтронных звёзд друг с другом не обнаружено. Про результаты прошлых сезонов я писал здесь.

The LIGO Scientific Collaboration et al. GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run. https://arxiv.org/abs/2111.03606

[Geen]

На данный момент, как мне кажется, интереснее что там с KARGA - удалось ли им что-то поймать таки?

[Larrot]

Geen
А у них там и так коллаборация с KARGA, только в заголовке почему-то не отображено...