Астрономы нашли планетную систему, нарушающую все привычные правила формирования небесных тел. Вокруг звезды LHS 1903 обращается четыре планеты, но их расположение ставит учёных в тупик – внешняя планета оказалась каменистой, хотя по всем законам на таком расстоянии должны находиться газовые гиганты.
В Солнечной системе действует чёткая закономерность, где внутренние планеты вроде Меркурия, Венеры, Земли и Марса – каменистые миры, тогда как внешние области занимают газовые гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Другие звездные системы в Млечном Пути следовали этому же паттерну – каменистые планеты формируются ближе к звезде, газовые отдаляются на периферию.
Однако детальное изучение LHS 1903 выявило странность. Ближайшая к звезде планета действительно каменистая, за ней следуют два газовых мира. Всё выглядело нормально, пока астрономы не добрались до самой удалённой планеты системы – она тоже оказалась каменистой.
Томас Уилсон, профессор физики в Университете Уорика и ведущий автор исследования, отметил:
Это странное нарушение порядка делает систему уникальной перевёрнутой конфигурацией. Каменистые планеты обычно не формируются далеко от звезды, за пределами газовых миров.
LHS 1903 представляет собой небольшой красный карлик типа M – более холодный и тусклый по сравнению с Солнцем. Команда учёных объединила наблюдения разных космических телескопов и первоначально идентифицировала три планеты на орбите звезды. Четвёртую планету обнаружили только при анализе данных европейского телескопа CHEOPS.
Внимательное изучение самой далёкой планеты шокировало исследователей – это действительно каменистый мир. Последовательность "каменистая, газовая, газовая, каменистая" противоречит современным представлениям о формировании планет. Согласно теориям, излучение звезды сдувает газ с близких планет, оставляя каменистые ядра. Планеты же, формирующиеся на большем удалении, развиваются в условиях, где температура достаточно низка для накопления газа, что приводит к появлению газовых гигантов.
Новооткрытая каменистая планета либо потеряла газовую атмосферу, либо вообще никогда её не имела. Учёные проверили различные сценарии через симуляции, рассматривая возможность обмена планет местами или катастрофического столкновения с астероидом, выбившего атмосферу. Ни одна из теорий не подтвердилась.
Вместо этого команда нашла доказательства того, что планеты могли формироваться не одновременно, а одна за другой. Обычно планеты рождаются из протопланетного диска газа и пыли – остаточного материала вокруг звезды – примерно в одно время. Однако LHS 1903, возможно, производила планеты поочерёдно, а не формировала их все сразу из скоплений материи.
К моменту образования внешней планеты система могла исчерпать запасы газа, который считается критически важным для формирования планет. Тем не менее здесь появился маленький каменистый мир, бросающий вызов ожиданиям.
Этот аномальный объект может быть либо редким исключением из правил, либо первым признаком иного паттерна формирования планет во Вселенной.
Международная команда исследователей открыла двойную звездную систему со сверхмалыми, сверхлегкими звездами и с чрезвычайно коротким периодом вращения вокруг общего центра масс. Хотя теоретические модели предсказывали наличие таких типов систем во Вселенной, напрямую астрономы их еще ни разу не наблюдали.
Двойная звездная система TMTS J0526 в представлении художника
Субкарлики — небольшие, очень тусклые и относительно старые звезды, которые впервые обнаружили американские астрономы Уолтер Адамс (Walter Adams) и Альфред Джой (Alfred Joy) в 1922 году. Тогда эти светила называли «промежуточными белыми карликами», поскольку они тусклее звезд главной последовательности, но ярче белых карликов. Термин «субкарлик» прижился позднее.
Со временем специалисты стали открывать все больше таких объектов. Выяснилось, что эти тела могут отличаться друг от друга размерами, температурными показателями, спектральным классом и даже источниками энергии. Поэтому ученые стали разделять эти объекты на холодные и горячие субкарлики.
Например, одно из главных отличий горячих субкарликов от холодных в том, что первые в своих ядрах сжигают гелий, а вторые — водород.
В предыдущих исследованиях китайские астрономы предположили, что горячие субкарлики могут быть самыми маленькими звездами Вселенной, а еще — частью двойных маломассивных звездных систем со сверхкоротким периодом вращения (в таких системах масса светил, предположительно, может варьироваться от 0,32 до 0,36 массы Солнца).
Гипотеза китайских астрономов противоречит устоявшемуся в научном сообществе мнению, что звание «самых маленьких звезд Вселенной» носят красные карлики.
Однако международная команда астрономов под руководством китайского Университета Цинхуа подтвердила догадки своих коллег. С помощью массива оптических телескопов Tsinghua University-Ma Huateng Telescope for Survey (TMTS) ученые отыскали бинарную звездную систему, один из компаньонов в которой — горячий субкарлик крошечных размеров. После детального анализа его параметров выяснилось, что это самая маленькая звезда из когда-либо наблюдавшихся. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Звездная система получила обозначение TMTS J052610.43+593445.1, она находится примерно в 2760 световых годах от Земли. Один из ее обитателей — J0526A, белый карлик с углеродно-кислородным ядром, который имеет массу около 74 процентов от массы Солнца (0,735 массы Солнца). Второй — горячий субкарлик J0526B, масса которого составляет 0,361 массы Солнца. Интересно, что радиус этого крошечного объекта всего лишь в семь раз больше радиуса Земли. Для сравнения: радиус Юпитера в 11,2 раза превышает земной, а Сатурна — в 9,5 раза. То есть субкарлик J0526B меньше двух газовых гигантов.
Белый карлик J0526A и горячий субкарлик J0526B обращаются вокруг общего центра масс с периодом 20,5 минуты — это рекорд для такого типа двойных систем, но не для бинарных звездных систем вообще. Например, белые карлики рентгеновской двойной звезды HM Рака вращаются друг вокруг друга с периодом 5,4 минуты.
Интересно, что в новой системе более тяжелый компаньон J0526A напрямую астрономами не наблюдался. То, что он там существует, удалось выяснить по гравитации. Поскольку белый карлик намного плотнее субкарлика, он подвергает «напарника» сильному гравитационному воздействию, из-за чего сферическая форма последнего деформируется, начинает вытягиваться.
Точный механизм образования горячих субкарликов пока остается загадкой. Однако известно, что такие тела точно не могут возникать как «классические» звезды. Авторы работы предположили, что для формирования субкарликов необходима звезда-компаньон, с которой происходят гравитационное взаимодействие и обмен веществом. Вероятно, взрыв белого карлика приводит к выбросу общей оболочки, что и превращает звезду-компаньона в субкарлика. Потом в дело вступает гравитация, ускоряющая взаимное сближение.
Дальнейшие исследования с помощью наземных и космических телескопов помогут подтвердить или опровергнуть эту гипотезу. В любом случае, чтобы понять, как именно появляются звезды меньше планет, нужно найти как можно больше таких объектов.
Астрономы зафиксировали космическое событие, которое может оказаться первым в истории наблюдений примером так называемой «суперкилоновы». Это двойной взрыв, сочетающий признаки сверхновой и килоновы.
Речь идет о событии AT2025ulz, которое сначала выглядело как классическое слияние компактных объектов. Затем явление неожиданно проявило черты взрыва массивной звезды. Если интерпретация подтвердится, это станет важным звеном между двумя типами катастрофических процессов.
Их давно обсуждали в теории, но никогда ранее не фиксировали в реальности.
Астрономы зафиксировали двойной взрыв звезды
Большинство массивных звезд завершают свою эволюцию взрывом сверхновой, рассеивая по Вселенной элементы вроде углерода и железа.
Килоновы же возникают при столкновении нейтронных звезд и ответственны за образование еще более тяжелых элементов — включая золото и платину.
AT2025ulz, по мнению исследователей, объединяет оба сценария.
Сигнал был впервые зафиксирован 18 августа 2025 года детекторами гравитационных волн LIGO и Virgo. Он соответствовал слиянию двух компактных объектов.
Вскоре после этого телескоп Zwicky Transient Facility в Калифорнии обнаружил быстро тускнеющий красный источник света — типичный признак килоновы.
Однако поведение объекта оказалось необычным.
Вместо ожидаемого затухания он становился ярче, а спектральные наблюдения — с участием, в частности, обсерватории Кек на Гавайях — выявили присутствие водорода и гелия. Это характерная «подпись» сверхновых.
Авторы исследования, включая астрофизиков из Технологического института Калифорнии в США, предлагают следующую модель: быстро вращающаяся массивная звезда взорвалась как сверхновая, но ее ядро не сформировало один компактный объект, а распалось на две легкие нейтронные звезды.
В течение нескольких часов они сблизились и столкнулись, вызвав килонову внутри расширяющихся оболочек сверхновой.
Это и объясняет сложную, «двухэтапную» световую кривую события.
Дополнительную поддержку гипотезе дают данные гравитационных волн: с вероятностью 99% хотя бы один из объектов имел массу меньше солнечной, что противоречит стандартным представлениям о формировании нейтронных звезд, но укладывается в сценарий коллапса быстро вращающегося ядра.
Ученые подчеркивают: полностью исключить совпадение независимых событий пока нельзя.
Проверить существование суперкилонов удастся лишь с помощью будущих наблюдений, включая проекты обсерватории имени Веры Рубин и телескопа Нэнси Грейс Роман.
Примерно в 1000 световых годах от Земли вокруг молодой звезды вращается гигантский диск из газа и пыли, порождающий новые планеты. Это не только самый большой диск формирования планет, который когда-либо находили астрономы, но и объект с совершенно уникальным поведением.
Диск охватывает почти около 640 миллиардов километров – примерно в 40 раз шире всей нашей Солнечной системы. Хотя объект впервые идентифицировали в 2016 году, астрономы только сейчас использовали космический телескоп Хаббл для получения первого изображения этого планетного питомника в видимом свете. Новые снимки показали необычайно хаотичную среду с "волокнами" материи, простирающимися гораздо дальше над и под диском, чем ожидалось. Странно, но эти вытянутые нити сконцентрированы только с одной стороны диска.
Команда опубликовала результаты 23 декабря в The Astrophysical Journal, включая прозвище для загадочного космического объекта – "Dracula's Chivito" ("Чивито Дракулы"), отсылка к происхождению двух исследователей: одного из Трансильвании (родины Дракулы) и одного из Уругвая (родины чивито – бифштекса в булке). При взгляде сбоку диск формирования планет напоминает сэндвич с тёмной центральной полосой, обрамлённой белыми верхним и нижним слоями газа и пыли.
Кристина Монш, ведущий автор исследования заявила:
Уровень детализации, который мы наблюдаем, редко встречается при съёмке протопланетных дисков, и эти новые изображения показывают, что планетные питомники могут быть гораздо более активными и хаотичными, чем мы ожидали.Мы видим этот диск почти сбоку, и его тонкие верхние слои и асимметричные особенности особенно впечатляют.
Все планеты формируются из дисков газа и пыли, окружающих молодые звёзды. Астрономы долго считали, что эти протопланетные диски были относительно упорядоченными, спокойными средами, где планеты постепенно формируются миллионы лет. Недавние исследования опровергли это предположение, указывая на большую сложность и разнообразие среди этих систем.
Соавтор Джошуа Беннетт Ловелл добавил:
Мы были ошеломлены асимметрией этого диска. Хаббл дал нам возможность наблюдать хаотичные процессы, формирующие диски при создании новых планет – процессы, которые мы пока не до конца понимаем, но теперь можем изучать совершенно по-новому.
Тот факт, что вытянутые нити "Чивито Дракулы" появляются только с одной стороны, предполагает, что динамичные процессы – например, падение газа и пыли в диск или другие взаимодействия с космическим пространством вокруг – формируют этот небесный сэндвич.
Диск скрывает молодую звезду (или звёзды) внутри себя, но исследователи полагают, что там может находиться либо одна массивная горячая звезда, либо двойная пара. Сам диск содержит в 10–30 раз больше массы, чем Юпитер, а значит, там достаточно материала для формирования множества газовых гигантов. По сути, "Чивито Дракулы" – это увеличенная модель того, как выглядела наша Солнечная система 4,6 миллиарда лет назад.
Теоретически Чивито Дракулы может породить обширную планетную систему. Хотя формирование планет может отличаться в таких массивных средах, базовые процессы, вероятно, схожи. Сейчас у нас больше вопросов, чем ответов, но эти новые изображения – отправная точка для понимания того, как формируются планеты с течением времени и в разных условиях.
"Чивито Дракулы" представляет собой естественную лабораторию для изучения формирования планет. Хаббл и другие космические телескопы, такие как Уэбб, продолжат наблюдения за этим уникальным диском, чтобы раскрыть, что именно формирует его необычную структуру.
Команда астрономов, вероятно, стала свидетелем того, как звезда разделилась пополам перед тем, как снова слиться воедино. Это вызвало уникальный двойной взрыв, который вызывал обсуждения среди астрофизиков.
Событие, получившее обозначение AT2025ulz, может представлять совершенно новый класс астрофизических явлений – "суперкилоновую", еще более впечатляющую версию и без того редкой килоновой.
Находки, описанные в исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, не дают абсолютных доказательств – но однозначно указывают на что-то странное.
Ведущий автор Манси Касливал, астроном из Калифорнийского технологического института заявила:
Все интенсивно пытались наблюдать и анализировать это, но затем событие начало больше походить на сверхновую, и некоторые астрономы потеряли интерес. Но не мы.
Массивные звезды обычно умирают во время взрыва, который известен как сверхновая, засевая космос тяжелыми металлами и производя характерную сигнатуру. Иногда взрывы оставляют после себя сверхплотное ядро, называемое нейтронной звездой, которая содержит больше массы, чем Солнце, но размер не превышает земной мегаполис.
Нейтронные звезды тоже могут исчезнуть со взрывом. Они встречаются в двойных парах, и когда их гравитация стягивает их вместе, столкновение вызывает столь же катастрофический взрыв, называемый килоновой. На сегодняшний день существует только одно подтвержденное обнаружение килоновой – они гораздо реже сверхновых. Одно исследование предполагает, что во всем Млечном Пути только десять звездных систем взорвутся таким образом.
Когда астрономы впервые обратили внимание на AT2025ulz, расположенную в 1,3 миллиардах световых лет от нас, они получали смешанные сигналы. 18 августа 2025 года две обсерватории, LIGO в США и Virgo в Европе, обнаружили мощные гравитационные волны – рябь, которая распространяется через ткань реальности со скоростью света. Сигнал указывал на слияние двух массивных объектов, как столкновение нейтронных звезд, вызывающее килоновые.
Несколько часов спустя Zwicky Transient Facility в Калифорнии взглянула на источник и обнаружила быстро затухающий красный объект. Световая сигнатура соответствовала последствиям килоновой, которая светится красным из-за создания тяжелых элементов вроде золота во время взрыва.
Через несколько дней, однако, произошел неожиданный поворот. AT2025ulz стала ярче, приобрела синий цвет и показала признаки водорода по всему спектру света – характерный признак сверхновой.
Исследователи предполагают, что это может быть ни сверхновая, ни килоновая, а суперкилоновая. В этом сценарии изначальная звезда взорвалась как сверхновая и фактически разделилась надвое, породив две меньшие нейтронные звезды, а не одну. Оказавшись в ловушке внутри остатков сверхновой, звезды-близнецы затем по спирали сблизились и взорвались в килоновой, чья сигнатура изначально была скрыта остатками исходной звезды. Гипотезу подтверждают данные о гравитационных волнах, указывающие, что по крайней мере одна из звезд была менее массивной, чем Солнце.
Международная группа астрономов обнаружила самую компактную четверную звёздную систему из когда-либо найденных. Внутри неё две звезды затмевают друг друга, затмевают третью, а четвёртая обращается вокруг всей этой конструкции с рекордно коротким для подобных систем периодом.
Открытие было сделано с помощью космического телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) от NASA. Учёные изначально искали тройные звёздные системы и обратили внимание на объект с необычным поведением. Сначала яркость объекта падала примерно на 1,5 дня – верный признак того, что перед нами как минимум две звезды, вращающиеся друг вокруг друга. Затем каждые 26 дней происходило ещё одно затемнение, подтверждающее наличие третьей звезды.
Однако даже тройной системой объяснить поведение объекта не удалось. Вариации в таймингах затмений указали на присутствие четвёртой звезды. TESS наблюдал систему, получившую обозначение TIC 120362137, с 2019 по 2024 год. Собранные данные позволили определить орбитальный период четвёртой звезды – 1045,5 дня. Это самый короткий орбитальный период внешней четвёртой звезды, когда-либо зафиксированный в системе подобного типа.
Масштабы этой космической конструкции впечатляют своей компактностью. Три внутренние звезды умещаются в область, сопоставимую по размеру с орбитой Меркурия вокруг Солнца. Четвёртая звезда расположена дальше – её орбита сравнима с орбитой Юпитера. При этом три ближние звезды массивнее и горячее Солнца, тогда как внешний компаньон по своим характеристикам ближе к нашей родной звезде.
Тибор Митнян, исследователь из Сегедского университета в Венгрии и соавтор работы, пояснил:
Звёзды, как правило, формируются группами в результате коллапса крупных молекулярных облаков, содержащих пыль и газ. В зависимости от условий формирования и гравитационных взаимодействий с другими объектами они могут образовывать различные структуры – скопления, слабо связанные ассоциации, двойные, тройные, четверные системы и так далее. Однако формирование компактных иерархических систем остаётся одной из самых активно изучаемых областей звёздной астрофизики с множеством нерешённых вопросов.
Используя уникальные динамические параметры системы, команда смоделировала её будущую эволюцию. Примерно через 300 миллионов лет три внутренние звезды сольются в один белый карлик – сверхплотный остаток ядра массивных звёзд. Четвёртая звезда со временем тоже превратится в белого карлика, но менее массивного. Оставшаяся пара белых карликов продолжит вращаться друг вокруг друга, совершая один оборот примерно за 44 дня.
Любопытно, что если подобная двойная система белых карликов будет обнаружена сегодня, наблюдатели, скорее всего, даже не заподозрят, что она могла возникнуть из столь экзотической компактной четверной системы формата 3+1 с внешним периодом около тысячи дней.
К сожалению, в наших руках нет технологий, которые позволили бы приблизиться к подобным системам для более детального наблюдения. Возможно, однажды.
Астрономы запечатлели потрясающее разнообразие форм, которые принимают звездные ветры вокруг стареющих звезд. Эти космические структуры, напоминающие произведения абстрактного искусства, включают в себя элегантные спирали, массивные диски и конические потоки материи.
Интересно: для визуализации движения этих космических потоков ученые используют эффект Доплера, окрашивая приближающийся к Земле материал в синий цвет, а удаляющийся - в красный.
Феномен: по мере старения звезды сбрасывают свои внешние слои, создавая эти причудливые структуры. Каждая форма уникальна и зависит от множества факторов: массы звезды, наличия звезды-компаньона, силы магнитного поля. По сути, мы наблюдаем последний вальс умирающих светил.
Астрономы впервые подтвердили существование тонкой атмосферы у транснептунового объекта, не считая самого Плутона. Ранее считалось, что среди подобных тел только карликовая планета способна удерживать заметную газовую оболочку.
Транснептуновые объекты (ТНО) – это небольшие ледяные тела, вращающиеся вокруг Солнца за орбитой Нептуна. В статье в Nature Astronomy, исследователи под руководством Ко Ариматсу из Национальной астрономической обсерватории Японии описывают (612533) 2002 XV93 – ТНО с очень разреженной атмосферой.
Ариматсу пояснил, что транснептуновые объекты настолько холодные и удалённые, что учёные долгое время считали их в значительной мере неизменными и неактивными, из-за чего Плутон выделялся на их фоне.
Наш результат показывает, что даже гораздо меньший объект, всего около 500 километров в поперечнике, может иметь атмосферу, по крайней мере временно. Подобные открытия демонстрируют, что внешняя Солнечная система может быть более динамичной, чем мы ожидали.
Объект 2002 XV93 относится к классу плутино и вращается на расстоянии около 38 астрономических единиц от Земли – примерно 5,6 миллиарда километров. Это ставит его на дистанцию, сопоставимую с орбитой Плутона.
Команда не получала прямых снимков атмосферы 2002 XV93. Открытие стало результатом наземных наблюдательных кампаний с участием как профессиональных, так и астрономов-любителей на четырёх обсерваториях в Японии. Учёные зафиксировали звёздное покрытие – явление, при котором объект Солнечной системы проходит перед фоновой звездой.
Если у объекта нет атмосферы, свет звезды должен исчезнуть и появиться резко. Если атмосфера есть, свет звезды может преломляться за счёт рефракции и меняется более плавно.
Когда команда заметила признаки именно второго сценария, исследователи приступили к анализу полученных кривых блеска. Они проверили три упрощённые модели атмосферного состава, сопоставив их с результатами предыдущих исследований. В итоге учёные пришли к выводу, что атмосферная рефракция лучше всего объясняет наблюдаемые данные.
Результаты бросают вызов устоявшимся представлениям о транснептуновых объектах (ТНО). Считалось, что они слишком малы, чтобы "удерживать наблюдаемую атмосферу" в течение продолжительного времени. Согласно научной статье, "несмотря на целенаправленные поиски с помощью звёздных покрытий", ни один крупный ТНО, кроме Плутона, не демонстрировал измеримой атмосферы.
Планетологи заинтересованы в обнаружении таких атмосфер, ведь они "контролируют, как переносится тепло, как поверхностные льды испаряются или замерзают, как вещество улетучивается в космос и как поверхность эволюционирует со временем", отметил Ариматсу. Даже если атмосфера ТНО далека от земной, понимание её наличия позволяет учёным лучше разобраться в том, как летучие вещества вроде метана, азота или угарного газа перемещаются внутри и за пределы космического тела.
Пока остаётся неясным, носит атмосфера объекта временный или постоянный характер. Это может стать предметом дальнейших исследований происхождения газовой оболочки. Возможно, она возникла в результате криовулканической активности внутри ТНО. Другой вариант – столкновение с небольшим ледяным телом.
Если атмосфера была создана ударом, она может рассеяться в течение нескольких ближайших лет. Если же она сохраняется или меняется сезонно, это будет свидетельствовать в пользу постоянного внутреннего источника газа.
Ариматсу добавил, что поразительно, как небольшие изменения в свете звёзд способны раскрыть столь значимые особенности крошечных далёких миров. В дальнейшем команда планирует проводить аналогичные многоточечные кампании по наблюдению покрытий, чтобы выяснить, есть ли у Плутона ещё больше "родственников".
Группа астрономов под руководством Дэвида Ли из Университета Торонто подтвердила открытие десяти потенциальных "тёмных галактик" – объектов со столь слабым звёздным свечением, что традиционные обсерватории практически не способны их зафиксировать. Среди них особое место занимает Кандидат Тёмной Галактики-2 (CDG-2) – структура, которая предположительно на 99% состоит из тёмной материи и лишь на 1% из обычного вещества.
Открытие стало возможным благодаря объединению данных сразу трёх обсерваторий: космического телескопа Хаббла, космической обсерватории Euclid и наземного телескопа Subaru на Гавайях. Ключом к обнаружению галактики стали шаровые скопления – компактные сферические скопления звёзд, удерживаемых вместе гравитацией. Именно они сыграли роль своеобразных маяков в почти абсолютной темноте.
С помощью камер Хаббла исследователям удалось выявить четыре шаровых скопления в скоплении галактик Персей, расположенном в 300 миллионах световых лет от Земли. Дополнительные наблюдения с помощью Euclid и Subaru позволили зафиксировать слабое свечение вокруг этих скоплений – отблески галактики с едва различимыми следами звёздного света. Суммарная светимость CDG-2 эквивалентна излучению одного миллиона звёзд, подобных Солнцу, а сами четыре шаровых скопления составляют 16% от всего видимого содержимого объекта.
Расширенный статистический анализ показал, что 99% массы CDG-2 приходится на тёмную материю. Обычное вещество – в том числе водород, необходимый для звёздообразования, – по всей видимости, было "выметено" из галактики гравитационными взаимодействиями с соседними галактиками в скоплении Персей.
Авторы исследования характеризуют свидетельства галактической природы CDG-2 как "исключительно убедительные" – это первая галактика, обнаруженная исключительно по наличию соседних шаровых скоплений, и один из наиболее богатых тёмной материей объектов из когда-либо зафиксированных.
Шаровые скопления оказались надёжным инструментом поиска подобных объектов – их высокая плотность звёзд защищает их от гравитационного приливного разрушения, что позволяет им сохраняться даже в галактиках, практически лишённых обычного вещества.
Этот метод, по мнению учёных, может открыть путь к систематическому поиску других "галактик-призраков" во Вселенной – объектов, которые при стандартных подходах просто остаются невидимыми.
На расстоянии около 5 200 световых лет от Земли раскинулась величественная туманность Розетка (NGC 2237) — одна из самых впечатляющих звездных "фабрик" нашей Галактики. Здесь, в огромном облаке газа и пыли диаметром 130 световых лет, рождаются настоящие звездные гиганты.
Изображение было получено 12 апреля 2010 года космической обсерваторией Европейского космического агентства (ESA) "Гершель", и на нем запечатлен один из самых активных регионов звездообразования в туманности Розетка.
Наиболее яркие области на снимке — это своеобразные "коконы" из газа и пыли, где развиваются массивные протозвезды. Каждый такой зародыш эволюционирует в звезду, которая будет как минимум в десять раз массивнее нашего Солнца. В верхней части изображения (отмечена на снимке ниже) видны небольшие светящиеся пятна — это звездные зародыши меньшей массы, находящиеся на раннем этапе развития.
Судьба таких космических гигантов предопределена их массой. В отличие от солнцеподобных звезд, живущих миллиарды лет, эти титаны проживут "всего" несколько миллионов лет. Объясняется это просто: чем массивнее звезда, тем быстрее она расходует свое термоядерное топливо. Когда оно закончится, каждая из этих звезд встретит свой конец в грандиозном взрыве сверхновой.
Однако гибель этих звезд станет началом нового цикла звездообразования. Вспышки сверхновых обогатят окружающее пространство тяжелыми элементами и создадут ударные волны, которые сожмут соседние облака газа и пыли, запуская формирование следующего поколения звезд. Так, в бесконечном танце созидания и разрушения, Вселенная поддерживает вечный круговорот звездной жизни.
В созвездии Треугольника, на расстоянии около 2,4 миллиона световых лет от Земли, находится одна из самых завораживающих структур ближнего космоса — туманность NGC 604. Она расположена в галактике Треугольник (M 33), входящей в Местную группу вместе с Млечным Путем и Андромедой.
NGC 604 представляет собой гигантскую область ионизированного газа, которая светится под воздействием мощного ультрафиолетового излучения звезд. По своим размерам она примерно в 50 раз превосходит знаменитую туманность Ориона в нашей Галактике, простираясь почти на 1 500 световых лет.
Внутри NGC 604 наблюдается чрезвычайно бурное звездообразование. Астрономам удалось идентифицировать более 200 молодых и в то же время уже "пожилых" по меркам массивных звезд светил, большинство из которых в десятки раз тяжелее Солнца.
Эти звездные гиганты живут ярко, но недолго: их возраст составляет "всего" 3-5 миллионов лет, тогда как продолжительность жизни таких объектов обычно не превышает десяти миллионов лет — мгновение по космическим меркам.
Специфический зеленоватый оттенок NGC 604 связан с излучением дважды ионизированного кислорода. Жесткое ультрафиолетовое излучение горячих звезд выбивает электроны из атомов газа, заставляя его светиться. Температура внутри туманности составляет примерно 10 000 градусов Цельсия, а мощные звездные ветры, скорость которых достигает десятков километров в секунду, выдувают в окружающем веществе огромные полости и пузыри.
Это способствует фрагментации газопылевых облаков, их постепенному остыванию, сжатию и превращению в протозвезды — звезды на начальном этапе эволюции.
NGC 604 — уникальная природная лаборатория, позволяющая изучать рождение, эволюцию и гибель одних из самых массивных звезд во Вселенной. Благодаря этому уточняются модели звездообразования и эволюции галактик, а значит, и наше понимание космического пространства.
Астрономы зафиксировали необычное скопление объектов в поясе Койпера – огромном кольцеобразном регионе ледяных тел за орбитой Нептуна. Открытие стало второй подобной отдалённой структурой, наблюдаемой в дальних пределах Солнечной системы.
Как сообщает New Scientist, в 2011 году исследователи обнаружили "ядро" из более чем 100 объектов пояса Койпера на расстоянии 44 астрономических единиц от Солнца, или в 44 раза дальше, чем расстояние между Солнцем и Землёй. Новое "внутреннее ядро" идентифицировала команда под руководством астрофизика Принстонского университета Амира Сираджа, как описано в статье (рецензия статьи пока не окончена).
Команда проанализировала орбитальные данные 1650 объектов пояса Койпера и обучила алгоритм выявлять любые скопления.
Ядро никогда не находилось в одиночестве – когда алгоритм обнаруживал ядро, он также находил другую группу.
Внутреннее ядро, как следует из названия, находится лишь немного ближе к Земле, чем изначально идентифицированное ядро – на расстоянии 43 астрономических единиц от Солнца. Пока неясно, выступает ли внутреннее ядро продолжением ядра или представляет собой отдельную структуру.
Орбиты объектов внутреннего ядра необычно совпадают с плоскостью Солнечной системы. Многие объекты в окрестностях вращаются вокруг звезды по более эксцентричной плоскости, порой наклонённой на десятки градусов.
Такое орбитальное спокойствие сигнализирует об очень старой, нетронутой структуре – типе структуры, способной дать ключи к эволюции Солнечной системы, к тому, как гигантские планеты перемещались по своим орбитам, через какие межзвёздные среды проходила Солнечная система, и множеству других аспектов ранних дней Солнечной системы.
Открытие может помочь лучше понять, как Нептун мигрировал из внутренней Солнечной системы к нынешнему местоположению миллиарды лет назад. Эксперты полагают, что движение планеты наружу заставило объекты пояса Койпера временно попасть под гравитационное притяжение Нептуна, что привело к их скоплению.
К счастью, обсерватория Веры Рубин в Чили может пролить больше света на вопрос. Учитывая экстремальную удалённость от Солнца, объекты пояса Койпера получают лишь крошечную долю света звезды, что делает их обнаружение крайне трудным процессом. Однако команда обсерватории ожидает идентифицировать около 40,000 объектов за Нептуном в ближайшие годы.
Астрономы также предполагают, что пояс Койпера может содержать гораздо более крупные объекты размером с карликовые планеты или даже огромную планету в несколько раз больше Земли – правда, эта гипотеза спорная и до сих пор не обнаружено конкретных доказательств в ее пользу.
Поиск мегаструктур в самых дальних пределах Солнечной системы может помочь лучше понять её эволюцию. Чем больше мы узнаём об архитектуре пояса Койпера, тем больше узнаём об истории Солнечной системы.
На изображении видны многочисленные сине-серые столпы, которые состоят преимущественно из холодного молекулярного водорода и пыли. Эти газопылевые структуры вовлечены в процесс формирования новых звезд, под излучением которых столпы начинают разрушаться (звездный ветер молодых звезд "расшвыривает" окружающую материю). Возраст скопления Вестерлунд 2, удаленного примерно на 20 000 световых лет от Земли, составляет "всего" около двух миллионов лет. В состав Вестерлунд 2 входят одни из самых массивных и ярких известных звезд. То есть все звезды, попавшие в кадр, существенно больше и ярче Солнца.
С момента открытия межзвездного объекта 3I/ATLAS астрономы зациклились на одном вопросе – что же это такое? Месяцы исследований привели к научному консенсусу о том, что речь идет о комете, которая прибыла к нам из-за пределов Солнечной системы, однако некоторые до сих пор предполагают, что этот космический гость вовсе не естественного происхождения.
В июле, вскоре после открытия, гарвардский астроном Ави Лоб и некоторые его коллеги предположили, что 3I/ATLAS может оказаться инопланетным кораблем или зондом. Несмотря на то, что исследования опровергли эту гипотезу, Лоб продолжал настаивать на технологической природе объекта. Чтобы поставить точку в споре, астрономы недавно провели "поиск технологических сигналов" от межзвездного объекта – фактически просканировав его на предмет искусственных радиосигналов.
Исследование, которое еще не прошло проверку, не обнаружило достоверных узкополосных радиосигналов технологического происхождения от 3I/ATLAS. Другими словами, шансы на то, что этот объект окажется чем-то иным, кроме кометы, стремятся к нулю.
Правда, стоит понимать, что эти результаты основаны на допущении, что инопланетный объект будет использовать радиосигналы.
Молчание АТЛАСа
Программа Breakthrough Listen провела поиск технологических сигналов в момент, когда 3I/ATLAS приблизился к Земле на минимальное расстояние 19 декабря. Breakthrough Listen считает себя крупнейшей научно-исследовательской программой, направленной на поиск цивилизаций за пределами Земли.
Для поиска исследователи использовали радиотелескоп GBT в Грин-Бэнк, Западная Виргиния. Эта 100-метровая поворотная антенна – крупнейшая движущаяся наземная конструкция. Телескоп стал ключевым инструментом SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence – Поиск внеземного разума), так как его экстремальная чувствительность позволяет сканировать удаленные космические объекты на предмет искусственных радиосигналов.
В настоящее время нет доказательств того, что межзвездные объекты – это нечто иное, кроме естественных астрофизических объектов. Однако, учитывая малое число известных таких объектов (всего три на данный момент) и вероятность существования межзвездных зондов как технологических сигналов, тщательное изучение оправдано.
GBT сканировал 3I/ATLAS с расстояния около 269 миллионов километров, проводя наблюдения в четырех диапазонах радиоспектра. Сначала поиск выявил 470 000 потенциально искусственных сигналов, но исследователи исключили все, кроме девяти, так как они также появлялись, когда телескоп направляли в сторону от 3I/ATLAS. Оставшиеся кандидаты позже признали результатом земных радиопомех.
Исследователи отметили, что две другие группы ученых недавно провели собственные поиски технологических сигналов от 3I/ATLAS на разных частотах, но также не обнаружили достоверных искусственных радиосигналов.
Больше чем просто комета
Хотя энтузиасты внеземных цивилизаций могут найти результаты разочаровывающими, но естественное происхождение 3I/ATLAS никак не умаляет того факта, что это одно из самых удивительных астрономических открытий нашего времени.
Обнаружение межзвездного объекта дает редкую возможность изучить небольшое тело из другой звездной системы. 3I/ATLAS – лишь третий такой объект за всю историю наблюдений, и за последние несколько месяцев астрономы нашли доказательства того, что комета кардинально отличается от двух предшественников. Она значительно старше, больше и быстрее, а также демонстрирует уникальные химические и физические свойства.
3I/ATLAS сейчас направляется обратно в межзвездное пространство, но это не последний раз, когда о нем говорят. Астрономы будут анализировать огромный массив данных, собранных об этой комете, еще много лет. Кроме того, на пути из нашей системы еще будут шансы понаблюдать за объектом.
Мы привыкли восторгаться гигантизмом в том или ином проявлении, поэтому нас так впечатляют звезды, которые в десятки, сотни и тысячи раз больше нашего Солнца. Однако для науки не меньший интерес представляют их полные противоположности — самые маленькие светила в наблюдаемой Вселенной.
Но насколько крошечными могут быть космические объекты такого класса? Оказывается, есть строгий физический предел, и он удивительно близок к размеру газовых гигантов.
Что делает звезду звездой
Ключевое отличие звезды от газового гиганта вроде Сатурна и Юпитера — самоподдерживаемая термоядерная реакция в ядре. Гравитация звезды равномерно давит со всех сторон к центру, разогревая ядро до температур, при которых атомы водорода начинают сливаться в гелий, высвобождая колоссальное количество энергии.
Но для запуска термоядерного синтеза необходимы чудовищное давление и температура — минимум 10 миллионов градусов в центре. А это требует массы. Очень много массы. Если ее будет недостаточно, то гравитация просто не сможет сжать вещество настолько сильно, чтобы инициировать запуск термоядерного синтеза, и объект в итоге останется холодным и темным.
Критическая граница
Астрофизики точно рассчитали минимум: чтобы термоядерная реакция с участием водорода началась, объект должен иметь массу не менее 7,5% от массы Солнца. Это более 75 масс Юпитера.
Объекты с массой ниже этой границы — от ~1,2% до 7,5% массы Солнца — называются коричневыми карликами. Эти "неудавшиеся звезды", одиноко блуждающие в пустотах межзвездного пространства, светятся за счет тепла, оставшегося после сжатия в процессе формирования и слабого дейтериевого — тяжеловодородного — синтеза, который требует меньшей массы, но при этом очень быстро выгорает. Коричневые карлики остывают и тускнеют за сотни миллионов лет.
А вот объекты выше этой границы — полноценные звезды. Пусть крошечные и едва уловимые в наши телескопы, но звезды, способные сжигать водород в своих недрах миллиарды лет.
Самые маленькие звезды во Вселенной
Красные карлики — это звезды на нижней границе массы. На них приходится около 75% всех звезд в Млечном Пути, и можно смело предположить, что во Вселенной в целом. Красные карлики настолько тусклые, что ни один из них невозможно увидеть невооруженным глазом.
И по состоянию на июль 2026 года объект EBLM J0555-57Ab удерживает лидирующую позицию в номинации "самая маленькая звезда". Это светило, удаленное примерно на 600 световых лет от нас, имеет массу всего 8,1% от солнечной. EBLM J0555-57Ab — красный карлик (этакий звездный лилипут) со средним диаметром в 118 000 километров. Для сравнения: экваториальный диаметр Юпитера составляет около 142 984 километров, а Солнца — примерно 1 392 000 километров.
Вот парадокс: Юпитер, гордость Солнечной системы, больше EBLM J0555-57Ab, но звездой почему-то не является. Как же так? Все дело в плотности. Звезды, даже крошечные, намного плотнее газовых гигантов. Гравитация сжимает их вещество гораздо сильнее. Юпитер — рыхлый газовый шар. Красный карлик — сжатый гравитацией термоядерный реактор.
Распространенный миф гласит, что Юпитеру совсем чуть-чуть не хватило массы, чтобы стать маленькой звездой. На деле же ему нужно стать примерно в 75-76 раз массивнее, чтобы в его недрах начался термоядерный синтез. С таким же успехом можно любой объект Солнечной системы назвать неудавшейся звездой, включая нас с вами.
30 июня 1881 года французский астроном Пьер Жюль Жансен навел свой телескоп на небо и сделал первую в истории качественную фотографию кометы. И это был не просто удачный кадр — в этот момент астрономия сделала решительный шаг от субъективного искусства рисовальщиков к точной науке, опирающейся на задокументированные данные.
За десять лет до снимка кометы, в разгар Франко-прусской войны, он решился на поступок, который без преувеличения можно назвать символом исследовательской одержимости.
Париж был окружен прусскими войсками, все дороги перекрыты — но Жансен не мог пропустить редкое солнечное затмение. Он бежал из осажденного города на воздушном шаре, добравшись до Алжира. По иронии судьбы, в день затмения небо оказалось затянуто облаками, и наблюдение так и не состоялось. Но сам факт этого отчаянного шага, который подвергал его жизнь реальной опасности, прекрасно характеризует подход Жансена к науке — отдавать себя всецело тому делу, с которым ты решил связать свою судьбу.
Один кадр — и никаких дублей
Никакой цифровой фототехники в XIX веке не существовало, так что у Жансена не было возможности тщательно откалибровать инструменты, сделать сотни снимков в автоматическом режиме, а после выбрать наиболее удачные.
Объектом наблюдения стала Большая комета 1881 года (C/1881 K1), которую тогда видели по всему миру. Небесное тело было настолько ярким, что его можно было различить даже днем. В момент максимального сближения с нашей планетой она прошла на расстоянии примерно 0,28 астрономической единицы (41,8 миллиона километров) — почти в 3,6 раза ближе к нам, чем находится Солнце.
Сам процесс съемки был испытанием на грани невозможного. Сначала Жансен в полной темноте нанес на стеклянную пластинку светочувствительную эмульсию. Пока она не высохла, нужно было успеть вставить пластинку в телескоп, навестись на комету и открыть затвор на 30 минут. Но и это еще не все: Земля вращается, и комета движется по своей орбите. Чтобы изображение не превратилось в смазанную дугу, телескоп приходилось вручную, с ювелирной точностью, вести за объектом все 30 минут, удерживая его строго по центру в перекрестье двух тончайших нитей окуляра. Одно неверное движение — и кадр потерян навсегда.
Сразу после экспонирования пластинку нужно было немедленно проявить, пока эмульсия окончательно не застыла. Никакой автоматики, никаких дублей — один единственный шанс получить изображение.
До лета 1881 года ученые полагались исключительно на рисунки — а это инструмент по определению неточный, субъективный, зависящий не только от мастерства наблюдателя, но и остроты его зрения и даже настроения в момент наблюдения (некоторые грешили тем, что откровенно фантазировали).
Снимок Жансена доказал, что космические объекты и явления можно не просто наблюдать, но также фиксировать, измерять, сравнивать и анализировать спустя годы после самого события. А еще астрономы из разных стран могли обмениваться снимками и обсуждать с коллегами увиденное, не полагаясь на память или интерпретацию единственного свидетеля.
С этой хрупкой стеклянной пластинки начался долгий путь, который в итоге привел человечество к бесчисленному множеству снимков, передаваемых такими легендарными космическими телескопами, как "Хаббл" и "Джеймс Уэбб". Каждая современная астрофотография — от планет Солнечной системы до самых далеких галактик на краю наблюдаемой Вселенной — является прямым потомком того первого, невероятно сложного с технической точки зрения кадра, который подарил миру Пьер Жюль Жансен.
Любопытнейшее исследование, опубликованное в рецензируемых научных журналах Nature Astronomy и The Astrophysical Journal Letters, предполагает, что миллиарды лет назад нашу Солнечную систему посетила звезда-странница.
Это древнее событие могло кардинально изменить облик нашей космической окрестности, превратив ее в то, что мы наблюдаем сегодня.
Согласно расчетам, безымянная звезда, немного уступающая Солнцу по массе и размеру, прошла на расстоянии около 110 астрономических единиц (а.е.*) от нашего светила. Для сравнения: среднее расстояние между Солнцем и Плутоном составляет "всего" 39,5 а.е.
*Одна а.е. равна среднему расстоянию между Землей и Солнцем и составляет примерно 150 миллионов километров.
Гравитационное воздействие этой незваной космической гостьи могло серьезно повлиять на расположение и орбиты многих объектов в ранней Солнечной системе.
"Это сближение было настолько тесным, что оно могло повлиять на судьбы целых миров", — говорит Сюзанна Пфальцнер, ведущий автор исследования и астрофизик из немецкого Исследовательского центра Юлиха (FZJ).
Рождение гипотезы
Гипотеза о "свидании" наше планетной системы с солнцеподобной звездой появилась в процессе изучения необычных траекторий объектов, расположенных далеко за орбитой Нептуна. Их орбиты наклонены и сильно вытянуты, что трудно связать с естественными эволюционными процессами Солнечной системы.
"Эти объекты могут быть свидетелями давно минувшего преступления", — поясняет астрофизик Амит Говинд, соавтор исследования.
Для проверки своей гипотезы ученые прибегли к компьютерному моделированию, проведя серию из более чем 3 000 симуляций. Результаты оказались поразительными.
Модель с участием звезды-странницы, посетившей Солнечную систему на заре ее существования, не только объяснила странные орбиты транснептуновых объектов, но и пролила свет на загадку карликовой планеты Седны. Этот далекий ледяной мир движется по крайне вытянутой орбите, удаляясь от нашего светила более чем на 937 а.е.!
Более того, гравитационное влияние звезды-странницы могло способствовать появлению необычных спутников у планет-гигантов. По словам Симона Портегиса Цварта, одного из авторов исследования, некоторые транснептуновые объекты могли быть перемещены во внутренние области Солнечной системы, где их захватили гравитационные поля крупных планет. Например, Феба — самый массивный из нерегулярных удаленных спутников Сатурна — скорее всего, был сформирован где-то за орбитой Нептуна.
"Космос хранит свои секреты, но он также оставляет подсказки, — заключает Пфальцнер. — Подобно археологам, мы по крупицам собираем свидетельства давно минувших космических событий, и каждая необычная орбита может быть ключом к разгадке тайн прошлого".
24 августа 2006 года на конференции Международного астрономического союза в Праге произошло событие, которое неожиданно взволновало миллионы людей по всему миру, никогда прежде не интересовавшихся астрономией. Ученые лишили Плутон статуса полноценной планеты Солнечной системы, переквалифицировав этот далекий мир в карликовую планету.
С тех пор прошло без малого два десятилетия, но споры не утихают. Каждые несколько лет тема вновь всплывает на просторах интернета, вызывая волну ностальгических постов в соцсетях, авторы которых говорят, что для них Плутон всегда будет девятой планетой Солнечной системы. Кто-то даже неуклюже пытается юморить, вопрошая: "А Плутон вообще в курсе?". Другие же всерьез призывают пересмотреть решение и вернуть далекому миру прежний статус.
Но за всеми этими эмоциями стоит куда более интересный вопрос: а есть ли вообще научный смысл в том, чтобы возвращать Плутону статус планеты?
Три условия членства в клубе
Решение 2006 года появилось не на пустом месте. Международный астрономический союз сформулировал три критерия, которым обязан соответствовать объект, чтобы называться планетой.
Во-первых, он должен вращаться вокруг Солнца. Во-вторых, обладать достаточной массой, чтобы гравитация придала ему округлую форму. С этими двумя пунктами у Плутона все в порядке.
Проблема кроется в третьем критерии: объект должен "расчистить" окрестности своей орбиты от других тел сопоставимого размера. И вот тут Плутон провалился полностью. Он находится в поясе Койпера — области за орбитой Нептуна, буквально усеянной ледяными телами. Более того, масса Плутона — это лишь 0,07% от общей массы объектов, с которыми он делит свою орбиту. Для сравнения: Земля массивнее всех астероидов, комет и метеороидов на своем пути в 1,7 миллиона раз. Она безоговорочно доминирует на своей орбите.
Именно поэтому Плутон отправили в новую категорию — карликовая планета. Вместе с ним туда же попали Церера, Эрида, Хаумеа и Макемаке.
Для чего нужны классификации
Зачем вообще человечеству понадобилось делить объекты на категории? Ну, оставался бы Плутон планетой, разве это кому-то мешало?
Ответ прост — классификация нужна для удобства работы с информацией, а не потому что вдруг выяснилось, что во Вселенной существует какая-то священная иерархия небесных тел. Аналогичным образом биологи делят живые организмы на виды и роды не потому что природа учтиво подписала каждого обитателя Земли, а потому что это помогает систематизировать знания и выявлять закономерности.
Если довести логику противников решения 2006 года до абсурда, то можно вспомнить, что когда-то человечество считало нашу планету центром мироздания, вокруг которого вращаются все небесные тела. Эта модель была интуитивно понятна и комфортна (людям всегда нравилось думать, что у Вселенной есть на них какие-то планы и что они здесь не по воле случая). Научный геоцентризм просуществовал почти два тысячелетия! Но когда накопилась критическая масса наблюдательных данных, противоречащих общепринятой модели, ученые не стали цепляться за привычную, удобную картину мира. Они пересмотрели модель, потому что новая — гелиоцентрическая — лучше объясняла реальность.
С Плутоном произошло аналогичное, просто в куда более скромном масштабе.
История науки — это процесс непрерывного уточнения моделей по мере накопления новых знаний. Вот, например, можно ли будет называть спутниками юпитероподобные небесные тела, вращающиеся вокруг коричневого карлика (промежуточное звено между звездами и планетами), который в свою очередь вращается вокруг звезды? А будут ли считаться спутниками небесные тела, вращающиеся вокруг других спутников? Это, непременно, придется обсуждать и согласовать.
Что показал зонд "Новые горизонты"
Особого внимания заслуживают научные данные, полученные зондом NASA "Новые горизонты", который 14 июля 2015 года совершил исторический пролет мимо Плутона. Анализ изображений, которые обнародовались практически в режиме реального времени, преподнес массу сюрпризов.
Оказалось, что Плутон — это далеко не безжизненный кусок льда на задворках Солнечной системы, как предполагали раньше. На поверхности обнаружились огромное сердцевидное ледяное образование, названное равниной Спутника, горные хребты из водяного льда высотой до 3,5 километра, свидетельства криовулканизма и даже намеки на наличие подповерхностного океана жидкой воды.
Именно эти данные легли в основу главного научного аргумента сторонников возвращения статуса. Алан Штерн, руководитель миссии "Новые горизонты", настойчиво продвигает альтернативное определение планеты — геофизическое, а не орбитальное. По его логике, если объект достаточно массивен, чтобы принять сферическую форму под собственной гравитацией, и демонстрирует признаки геологической активности, этого достаточно для звания планеты, вне зависимости от того, расчистил ли он свою орбитальную траекторию или нет.
Проблема в том, что при таком подходе список планет Солнечной системы разрастется как минимум до нескольких десятков, породив путаницу. Так, следуя логике Штерна, первым делом в список придется включить Цереру из пояса астероидов, спутник Юпитера Европу и спутники Сатурна Титан с Энцеладом. Планета, вращающаяся вокруг планеты... на какой только абсурд не готовы люди ради подпитки ностальгии.
Администраторы NASA
В 2019 году, во время первого президентского срока Трампа, тогдашний глава NASA Джим Брайденстайн в ходе встречи со студентами заявил: "На мой взгляд, Плутон — это планета". Фраза мгновенно разлетелась по новостным лентам.
Комедия в том, что подобные заявления не имеют отношения к реальной научной позиции агентства. Администратор NASA — это политическая должность, назначаемая президентом, и, как показывает практика, она достается человеку, имеющему отношение к науке не больше, чем я к игре на баяне. Администратор — лояльный действующей власти человек, медийная фигура, политик, бывший военный летчик или вообще бизнесмен. Его задача — представлять интересы агентства перед конгрессом и общественностью, выступать перед прессой и по возможности хоть как-то увеличивать годовой бюджет.
История повторяется и сейчас, но в более нелепом формате. Нынешним администратором NASA является Джаред Айзекман — миллиардер, тесно связанный со SpaceX и лично с Илоном Маском. Его назначение на должность не было продиктовано научными соображениями — он занял этот пост за счет Маска, нуждающегося в человеке у "космической кормушки" с государственным финансированием. Айзекман открыто лоббирует интересы SpaceX, постоянно делая громкие заявления без каких-либо значимых результатов.
Поэтому любую болтовню Айзекмана, включая его призыв к возвращению Плутону статуса полноценной планеты, стоит воспринимать исключительно как популистские высказывания, рассчитанные на эмоциональный отклик широкой публики, а не как пересмотр позиции научного сообщества. Международный астрономический союз — единственный орган, наделенный полномочиями менять номенклатуру небесных тел. И своего решения по поводу Плутона он не менял.
Привязанность к Плутону, как к планете
На протяжении почти семидесяти шести лет, с 1930 по 2006 год, несколько поколений школьников по всему миру заучивали список из девяти планет Солнечной системы. Это знание стало частью базовой картины мира, усвоенной в детстве, а любая информация, полученная в раннем возрасте, нередко воспринимается мозгом как нечто более фундаментальное и незыблемое.
Добавьте к этому общечеловеческую особенность психики — сопротивление любой информации, способной пошатнуть устоявшееся представление о мироустройстве, во избежание когнитивного диссонанса. Плутон как физическое тело ничего не потерял от того, что его переквалифицировали. Он как летал по своей вытянутой орбите за Нептуном, так и летает. Но у некоторых людей сам факт сокращения числа планет Солнечной системы вызывает негодование, а то и гнев.
Шаг назад ради ностальгии
Если подойти к вопросу максимально трезво, то возвращение Плутону статуса полноценной планеты стало бы шагом назад с научной точки зрения. Классификация 2006 года появилась не в результате чьей-то прихоти, а как ответ на реальную проблему — по мере открытия все новых объектов в поясе Койпера стало очевидно, что старое интуитивное понимание планеты больше не работает и грозит либо бесконечным разрастанием списка планет, либо произвольным включением одних объектов и исключением других без четкого критерия.
Айзекман, вещающий о своей "борьбе за Плутон", может с таким же успехом побороться за признание существования Атланта, который на своих плечах держит небосвод, или черепахи, на панцире которой покоится наш мир.
Стоит отметить, что в научном сообществе продолжаются дискуссии о более универсальном определении, которое одинаково хорошо работало бы и для нашей системы, и для тысяч открытых экзопланет. Но это разговоры о совершенствовании научного инструмента, а не о стремлении реабилитировать конкретное небесное тело в угоду коллективной ностальгии.
В 2019 году команда ученых из Университета Кагосимы в Японии, возглавляемая астрофизиком Кэйити Вада, представила революционную гипотезу: планеты могут формироваться и существовать не только вокруг звезд, но и вокруг сверхмассивных черных дыр.
Эти гипотетические объекты получили название "бланеты" — от английских слов "black hole" (черная дыра) и "planet" (планета). Возможность их существования бросает вызов традиционным представлениям о формировании планетных систем и открывает новые горизонты в понимании устройства Вселенной.
От гипотезы к реальности
Концепция планет, обращающихся вокруг черных дыр, может показаться фантастической, но она имеет серьезные научные основания. Современные исследования показывают, что вокруг сверхмассивных черных дыр существуют все необходимые условия для формирования планет: достаточное количество материала в аккреционных дисках и стабильные орбиты на безопасном расстоянии от горизонта событий.
Черная дыра, вопреки распространенному заблуждению, не представляет собой гигантский пылесос, засасывающий все вокруг. Любая черная дыра обладает конечной массой, а значит у ее "гравитационных полномочий" есть предел. По этой причине вокруг черных дыр могут вращаться (и вращаются!) космические тела. Более того, орбиты вокруг черной дыры могут быть даже более стабильными, чем вокруг звезд, поскольку черные дыры не испытывают таких драматических изменений как звезды.
Главное отличие бланет от обычных планет — это источник освещения. Вместо света родительской звезды такой мир освещало бы свечение аккреционного диска черной дыры. На стабильной орбите гравитация на поверхности бланеты могла бы быть вполне комфортной для жизни, однако близость черной дыры создавала бы уникальные условия. Из-за релятивистских эффектов наблюдатель на поверхности бланеты видел бы сильно искаженное звездное небо, а свет бы причудливо изгибался из-за искривления пространства-времени.
Основной вопрос — откуда бланеты могут получать энергию? Главным и наиболее мощным источником энергии для них мог бы служить аккреционный диск черной дыры, представляющий собой гигантскую структуру из раскаленных газа и пыли, вращающихся вокруг черной дыры на огромных скоростях. При движении вещества в аккреционном диске выделяется колоссальное количество энергии - до 40% массы вещества превращается в излучение. Для сравнения: термоядерные реакции в звездах переводят в энергию менее 1% массы.
Дополнительным источником тепла могла бы служить внутренняя энергия самой бланеты — геотермальная активность, подобная той, что мы наблюдаем на Земле. Особенно если учесть, что приливные силы со стороны черной дыры могли бы усиливать эти процессы.
Возможна ли жизнь?
Вопрос о возможности существования жизни на бланетах особенно интересен с научной точки зрения. Если такая жизнь существует, она должна обладать уникальными адаптациями к специфическим условиям своей среды.
Основные вызовы
Главным вызовом для жизни стало бы излучение от аккреционного диска черной дыры. На Земле от подобного — но несоизмеримо менее интенсивного — излучения нас защищают:
Магнитное поле планеты, отклоняющее заряженные частицы;
Атмосфера, поглощающая большую часть вредного излучения;
Бланетам понадобились бы схожие защитные механизмы, но более мощные. Мы знаем, что некоторые земные организмы, например, тихоходки или бактерии Deinococcus radiodurans, способны выживать при очень высоких дозах радиации. На бланетах могли бы появиться организмы с еще более эффективными механизмами защиты.
Использование доступной энергии
Земная жизнь научилась использовать солнечный свет через фотосинтез. Аналогично, организмы на бланетах теоретически могли бы развить механизмы улавливания и преобразования излучения аккреционного диска. Это могло бы быть что-то похожее на фотосинтез, но адаптированное к другому спектру излучения.
Суточные ритмы
Из-за особенностей орбитального движения вокруг черной дыры, смена дня и ночи на бланете могла бы существенно отличаться от земной. Это потребовало бы от живых организмов иных циклов активности и отдыха, возможно, более длительных или, наоборот, более коротких, чем у обитателей Земли.
Заключение
На сегодняшний день бланеты остаются гипотетическими объектами, но изучение этой возможности имеет важное научное значение. Исследование условий формирования и существования планет в экстремальных условиях помогает нам лучше понять фундаментальные принципы планетообразования и пределы условий, в которых возможно существование материи в планетарной форме. Эти знания могут быть применены не только к гипотетическим бланетам, но и к изучению экзопланет в необычных звездных системах. В будущем, с развитием наблюдательных технологий, астрономы смогут проверить эту гипотезу и, возможно, обнаружить первые свидетельства существования планет у сверхмассивных черных дыр.
Перед вами — не Луна, закрывшая наше светило во время полного затмения. Этот слабый золотистый блик — отражение солнечного света от поверхности озера у северного полюса Титана, крупнейшего спутника Сатурна со средним диаметром 5 149,5 километра.
Снимок был получен космическим аппаратом NASA "Кассини" в 2009 году и стал одним из первых прямых визуальных подтверждений существования стабильных резервуаров жидкости на поверхности Титана.
Но это не вода.
Титан — единственное место в Солнечной системе, кроме Земли, где есть реки, озера и моря. Только состоят они не из воды, а из жидких углеводородов — прежде всего метана и этана. Средняя температура на поверхности спутника составляет около -180 °C, и в таких условиях вода превращается в лед, по прочности почти не уступающий горной породе, тогда как метан и этан ведут себя как привычные нам жидкости.
Важный блик
До запуска миссии "Кассини" ученые лишь предполагали, что на Титане могут существовать жидкие моря. Однако очень плотная атмосфера, примерно на 50% плотнее земной, полностью скрывает поверхность в видимом диапазоне и не позволяет увидеть, что происходит "внизу".
Первые серьезные основания для таких предположений появились уже в ходе миссии: радарная съемка "Кассини", проводившаяся с 2004 по 2008 год, выявила на поверхности Титана темные и очень гладкие области, похожие на водоемы. Но этих данных было недостаточно.
И вот в 2009 году, пролетая рядом с Титаном, "Кассини" зафиксировал завораживающий блик солнечного света. Такой эффект указывал на наличие очень гладкой поверхности, способной отзеркалить свет. В сочетании с радарными данными этот кадр стал фактическим подтверждением того, что на Титане существуют озера и моря.
Чужой, но знакомый мир
Титан во многом напоминает Землю. У него есть плотная атмосфера и облака, дожди, реки и каналы, озера и моря.
Фактически на Титане существует полноценный метановый цикл — аналог земного круговорота воды. Жидкость испаряется, образует облака, выпадает в виде осадков и снова скапливается в низинах. И все это — на расстоянии около 1,4 миллиарда километров от нас.
Но при этом Титан остается абсолютно чужим миром. Вместо воды там жидкие углеводороды, вместо привычной нам азотно-кислородной атмосферы — азотно-метановая, а вместо знакомой земной химии — экзотическая органика.
И несмотря на это, Титан считается одним из главных кандидатов на поиск необычных форм внеземной жизни. Если жизнь там и существует, то, скорее всего, она будет основана на иной химии и не будет похожа ни на что земное.
Кроме того, Титан дает ученым уникальную возможность понять, как могла выглядеть ранняя Земля до появления кислорода и современной биосферы.
И ученые непременно воспользуются этой возможностью: запуск миссии NASA Dragonfly к Титану намечен на июль 2028 года, а прибытие аппарата ожидается в конце 2034 года. Dragonfly — восьмироторный дрон, который будет перелетать с места на место, вести съемку, собирать данные и во время посадок анализировать состав поверхности и окружающей среды. Он станет нашим проводником в этот далекий и необычный мир.
Комментарии