Используя Очень большой телескоп (VLT) Европейской Южной обсерватории (ESO), астрономы обнаружили экзопланету, вращающуюся вокруг ближайшей к нам одиночной звезды – звезды Барнарда. Этот внесолнечный мир почти вдвое уступает по массе Венере, а год на нем длится чуть более трех земных суток. Об открытии сообщается в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Расположенная всего в шести световых годах от нас, звезда Барнарда является одной из основных целей при поиске экзопланет, похожих на Землю. Несмотря на многообещающее обнаружение еще в 2018 году, до сих пор достоверно не было подтверждено существование планет в ее системе», – рассказывают авторы открытия.
Открытие экзопланеты, получившей обозначение Barnard b, стало результатом пятилетних наблюдений, в ходе которых астрономы искали сигналы от возможных миров в пределах обитаемой или умеренной зоны у звезды Барнарда – диапазона, где на поверхности планеты вода может находиться в жидком состоянии.
«Красные карлики, подобные звезде Барнарда, часто становятся объектом пристального внимания, поскольку каменистые миры малой массы легче обнаружить у них, чем вокруг более крупных солнцеподобных звезд», – отметили авторы открытия.
Согласно наблюдениям, экзопланета Barnard b расположена в двадцать раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу. Температура ее поверхности оценивается примерно в 125 градусов по Цельсию. Даже с учетом того, что звезда Барнарда примерно вдвое холоднее Солнца, на ней слишком жарко, чтобы она могла поддерживать известную нам форму жизни.
Помимо подтвержденной экзопланеты, астрономы обнаружили намеки на существование еще трех миров в системе звезды Барнарда, которые также являются каменистыми и лежат за внутренней границей обитаемой зоны. Однако для их подтверждения потребуются дополнительные наблюдения.
Специалисты Исследовательского центра NASA имени Эймса разработали ExoMiner++ — открытое программное обеспечение на базе искусственного интеллекта для поиска экзопланет. Алгоритм, обученный на данных миссий Kepler и TESS, уже выявил 7000 новых кандидатов, значительно ускорив процесс обработки гигантских массивов накопленной информации.
На этом художественном изображении показана звезда TRAPPIST-1 с двумя планетами, проходящими перед ней. ExoMiner++, недавно обновленный пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом, разработанный NASA, использует искусственный интеллект для поиска новых транзитных экзопланет в данных, собранных в ходе миссий NASA
Основная трудность при поиске экзопланеты методом транзита заключается в «шуме»: яркость звезды может меняться не только из-за планеты, которая проходит по ее диску, но и из-за пятен на поверхности звезды или присутствия другой звезды. Экзопланета-кандидат — это лишь потенциальный объект. Чтобы превратить его в «подтвержденную планету», нужно доказать, что сигнал не является инструментальной ошибкой или помехой от другого космического тела, что и делает ИИ, анализируя кривые блеска с высокой точностью. «Золотым стандартом» все равно остается подтверждение, полученное наземными телескопами, но они точно знают, куда смотреть и что искать.
На сегодняшний день астрономам известно более 6000 планет за пределами Солнечной системы, и большая часть этих открытий была сделана благодаря телескопам Kepler и TESS. Но объем накопленной информации настолько велик, что человеческих ресурсов и классических методов анализа не хватает для проверки всех сигналов.
Искусственный интеллект стал незаменимым инструментом в этой области, позволяя просеивать сотни тысяч сигналов в поисках характерных признаков транзита — момента, когда планета проходит перед диском звезды, слегка приглушая ее свет.
Художественное изображение спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), запущенного в 2018 году и обнаружившего на данный момент почти 700 экзопланет. Программное обеспечение NASA ExoMiner++ работает над идентификацией дополнительных планет в данных TESS с помощью искусственного интеллекта.
Новая версия программы, ExoMiner++, обладает уникальной способностью работать с данными сразу двух разных миссий, несмотря на различия в их стратегии наблюдения. Пока алгоритм фокусируется на проверке уже выявленных сигналов, отделяя настоящие планеты от ложноположительных событий, таких как затменные двойные звезды. Работа опубликована в журнале Astronomical Journal.
Цифровое будущее астрономии
Масштабируемость технологии позволяет ученым надеяться на лавинообразный рост открытий в ближайшие годы. Важной особенностью проекта является его полная открытость: исходный код доступен на GitHub, что соответствует принципам «золотого стандарта» науки NASA.
Этот кадр показывает график потемнения, которое происходит, когда планета проходит перед своей звездой. Миссии NASA Kepler и TESS обнаруживают экзопланеты, ища эти транзиты. ExoMiner++ использует искусственный интеллект, чтобы помочь отделить реальные транзиты планет от других, похожих астрономических явлений.
Соавтор работы и один из разработчиков модели Мигель Мартиньо отмечает: «Когда у вас есть сотни тысяч сигналов, как в данном случае, это идеальное место для внедрения технологий глубокого обучения».
Благодаря автоматизации рутинных процессов, исследователи могут сосредоточиться на подтверждении наиболее перспективных кандидатов с помощью наземных телескопов. В будущем команда планирует научить ExoMiner++ самостоятельно находить сигналы в «сырых» данных, что станет критически важным для обработки информации от новейшего телескопа Nancy Grace Roman Space Telescope. Совместная работа человека и машины превращает NASA в глобальную открытую лабораторию, где каждый исследователь может внести вклад в изучение космоса.
Исследователи из Института внеземной физики Общества Макса Планка и Европейского космического агентства провели моделирование условий на спутниках экзопланет, покинувших свои системы. Астрономы показали, что такие луны могут сохранять тепло миллиарды лет благодаря плотным водородным атмосферам.
Как водородная атмосфера сохраняет тепло. Обычно молекула водорода (H2) почти не задерживает тепло, так как она симметрична и не взаимодействует с инфракрасным светом привычным образом. Но в условиях сверхвысокого давления молекулы сталкиваются так часто и сильно, что их электрические заряды на мгновение смещаются. В этот миг пара молекул начинает работать как единая сложная структура, способная поглощать тепловое излучение. Это превращает прозрачный газ в мощный «парник», спасающий спутник планеты от охлаждения.
Астрономы обнаружили сотни планет-сирот, покинувших родные системы и дрейфующих в межзвездном пространстве. Лишенные тепла родительских звезд, эти миры кажутся замерзшими пустынями, но их спутники могут скрывать оазисы жизни. В процессе выброса планеты из системы орбита ее луны часто становится сильно сильно вытянутой.
Мощные приливные силы со стороны планеты-хозяина заставляют недра спутника деформироваться, порождая колоссальное количество внутреннего тепла, подобно тому, как это происходит на спутнике Юпитера Европе или спутнике Сатурна Энцеладе в нашей Солнечной системе. Главным фактором выживания становится состав атмосферы: если она состоит из водорода и находится под высоким давлением, этот газ превращается в настоящее «одеяло», удерживающее энергию внутри.
При экстремальном давлении молекулы водорода начинают поглощать тепло. В моменты сближения они образуют временные комплексы, которые задерживают инфракрасное излучение не хуже углекислого газа или метана. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Это позволяет избежать конденсации газов и быстрого остывания поверхности. Соавтор работы Давид Дальббюдинг поясняет: «Такая луна могла бы иметь температуру поверхности, достаточную для поддержания воды в жидком состоянии без тепла звезды, что значительно расширяет возможности для возникновения жизни во Вселенной». Хотя обнаружить такие атмосферы в ближайшее время будет крайне сложно, математические модели подтверждают их стабильность.
Миллиарды лет тепла
Проведенное моделирование объединило расчеты температурных режимов с данными об эволюции орбит. Выяснилось, что при давлении, в сто раз превышающем земное, эффект поглощения инфракрасного излучения водородом создает условия для существования жидкой воды на протяжении 4,3 миллиарда лет. Это сопоставимо с возрастом Земли и дает достаточно времени для потенциального биологического развития. Водород выступает не только как парниковый газ, но и как стабильный фон для других соединений, таких как аммиак или водяной пар, которые тоже помогают удерживать тепло.
Ученые проводят параллели с ранней историей Земли. Считается, что до появления жизни атмосфера Земли была богаче водородом, а частые удары астероидов могли создавать кратковременные скачки давления. Подобная среда могла способствовать формированию молекул РНК. Изучение далеких блуждающих миров помогает лучше понять химические процессы, давшие старт земной эволюции, объединяя астрофизику и биологию в поисках ответа на вопрос о происхождении жизни.
Астрономы нашли у аналога Солнца TOI-7510 третью экзопланету и определили, что все три тела близки к конфигурации цепочки резонансов Лапласа. Они представляют собой экзогиганты, причем один из них — суперпухлый. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Параметры орбиты — это одни из ключевых показателей для понимания свойств, механизмов возникновения и хода эволюции экзопланет. В частности, приливный захват и планетарная миграция способны объяснить свойства многих горячих короткопериодных экзопланет, а орбитальные резонансы — формирование компактных мультипланетных систем.
Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose Manuel Almenara) из Женевской обсерватории сообщила об обнаружении нового примера цепочки орбитальных резонансов экзопланет. Ученые проанализировали данные наблюдений за системой звезды TOI-7510 космических телескопов TESS и CHEOPS, наземного спектрографа CORALIE, а также наземного телескопа ASTEP.
Звезда TOI-7510 — это аналог Солнца возрастом около трех миллиардов лет с массой 1,053 массы Солнца и радиусом 1,03 радиуса Солнца, который находится в 799 световых годах от Земли. Ранее у светила найдены две транзитные экзопланеты, однако для одной из них колебания времени транзита оказались аномально большими, что связали с наличием в системе еще одного тела. Оказалось, что дополнительный объект действительно в ней есть. Орбитальные периоды экзопланет TOI-7510b, TOI-7510c и TOI-7510d составляют 11,5, 22,6 и 48,9 дня соответственно, что близко к соотношению 4:2:1 и цепочке резонансов Лапласа. В нашей Солнечной системе резонанс Лапласа применим к спутникам Юпитера Ио, Европе и Ганимеду.
Измеренные радиусы TOI-7510b, TOI-7510c и TOI-7510d составляют 0,65, 0,96 и 0,94 радиуса Юпитера, а массы, рассчитанные путем моделирования, находятся на уровне 0,057, 0,41 и 0,6 массы Юпитера. При этом длины больших полуосей экзопланет не превышают 0,267 астрономической единицы, что делает всю систему компактной и содержащей трио экзогигантов с умеренными (от 540 до 880 кельвин) равновесными температурами. Особый интерес в этой троице представляет самая внутренняя экзопланета, которая вписывается в модель суперпухлого тела с обширной газовой оболочкой из водорода и гелия. В дальнейшем система станет целью наблюдений крупных телескопов, которые будут исследовать атмосферы экзопланет.
Рекордно длинная резонансная цепочка экзопланет включает в себя пять тел и находится в системе TOI-178.
Астрономы нашли у аналога Солнца TOI-7510 третью экзопланету и определили, что все три тела близки к конфигурации цепочки резонансов Лапласа. Они представляют собой экзогиганты, причем один из них — суперпухлый. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Параметры орбиты — это одни из ключевых показателей для понимания свойств, механизмов возникновения и хода эволюции экзопланет. В частности, приливный захват и планетарная миграция способны объяснить свойства многих горячих короткопериодных экзопланет, а орбитальные резонансы — формирование компактных мультипланетных систем.
Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose Manuel Almenara) из Женевской обсерватории сообщила об обнаружении нового примера цепочки орбитальных резонансов экзопланет. Ученые проанализировали данные наблюдений за системой звезды TOI-7510 космических телескопов TESS и CHEOPS, наземного спектрографа CORALIE, а также наземного телескопа ASTEP.
Звезда TOI-7510 — это аналог Солнца возрастом около трех миллиардов лет с массой 1,053 массы Солнца и радиусом 1,03 радиуса Солнца, который находится в 799 световых годах от Земли. Ранее у светила найдены две транзитные экзопланеты, однако для одной из них колебания времени транзита оказались аномально большими, что связали с наличием в системе еще одного тела. Оказалось, что дополнительный объект действительно в ней есть. Орбитальные периоды экзопланет TOI-7510b, TOI-7510c и TOI-7510d составляют 11,5, 22,6 и 48,9 дня соответственно, что близко к соотношению 4:2:1 и цепочке резонансов Лапласа. В нашей Солнечной системе резонанс Лапласа применим к спутникам Юпитера Ио, Европе и Ганимеду.
Измеренные радиусы TOI-7510b, TOI-7510c и TOI-7510d составляют 0,65, 0,96 и 0,94 радиуса Юпитера, а массы, рассчитанные путем моделирования, находятся на уровне 0,057, 0,41 и 0,6 массы Юпитера. При этом длины больших полуосей экзопланет не превышают 0,267 астрономической единицы, что делает всю систему компактной и содержащей трио экзогигантов с умеренными (от 540 до 880 кельвин) равновесными температурами. Особый интерес в этой троице представляет самая внутренняя экзопланета, которая вписывается в модель суперпухлого тела с обширной газовой оболочкой из водорода и гелия. В дальнейшем система станет целью наблюдений крупных телескопов, которые будут исследовать атмосферы экзопланет.
Рекордно длинная резонансная цепочка экзопланет включает в себя пять тел и находится в системе TOI-178.
Проанализировав орбитальное движение Мимаса, спутника Сатурна, похожего на «Звезду смерти», ученые окончательно подтвердили, что под ледяной оболочкой скрывается глобальный океан. Главное, этот жидкий слой очень молодой, а значит, у астрономов появилась уникальная возможность изучить промежуточный этап формирования таких миров. В частности, Цереры, Энцелада и Европы.
Где есть жидкая вода, там может быть жизнь, какой мы ее знаем. Именно поэтому ученые так заинтересованы в поиске космических тел, способных поддерживать существование масштабных резервуаров жидкой воды. Все известные нам миры с подледными океанами выдали себя активностью на поверхности: криовулканами, выбросами и разломами. Это карликовая планета Церера из пояса астероидов, юпитерианский спутник Европа и Энцелад, соседствующий с Мимасом спутник Сатурна.
Мимас — самый близкий к Сатурну из «обычных» спутников. Значит, приливные силы от взаимодействия с гигантской планетой там должны быть значительно сильнее, чем на Энцеладе. Именно от такого воздействия Энцелад разогрелся и растаял; в недрах образовался глобальный океан. Тем временем поверхность его маленького соседа Мимаса остается «древней», покрытой кратерами, самый крупный из которых сделал его похожим на «Звезду смерти» из киновселенной «Звездные войны».
Все же, когда ученые впервые проанализировали данные космического зонда «Кассини», возникли подозрения, что внутреннее строение Мимаса сложнее, чем кажется по поверхности. Судя по либрации и вращению спутника, под ледяным покровом вполне мог скрываться жидкий океан.
Отметим, что отсутствие внешних признаков — не показатель отсутствия океана. Лабораторные исследования показали, что одних лишь приливных сил недостаточно для того, чтобы разломить толстую корку льда. На Европе и Энцеладе в образовании трещин участвует сам океан, который, замерзая, оказывает дополнительное воздействие на лед.
Вопросом внутренних взаимодействий на Мимасе активно занимаются ученые из Юго-Западного исследовательского института (США). Ранее они по данным «Кассини» рассчитали, как орбитальное движение спутника сказывается на его «разогреве». Также они оценили, какой толщины может быть лед, чтобы он не трескался, — от 20 до 30 километров. Позже они смоделировали истончение ледяной коры в крупнейшем кратере. В общем, исследователи пришли к выводу, что под поверхностью спутника должен быть жидкий океан.
Теперь их коллеги проанализировали орбитальное движение спутника, а точнее — небольшое изменение орбиты с каждым «оборотом», и тоже пришли к выводу, что под поверхностью должен быть океан. Более того, их оценки толщины льда совпали с оценками ученых из Юго-Западного исследовательского института. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature.
Теоретически либрацию и орбитальное движение Мимаса можно объяснить твердым силикатным ядром, но тогда оно должно быть растянутым в экваторе, где максимально влияние Сатурна. Вот только, исходя из средней плотности Мимаса, для достижения таких результатов ядро должно быть настолько плоским, что этот «блинчик» будет вылезать над поверхностью спутника. Конечно, это не подтверждается наблюдениями. Остается лишь вариант с подледным океаном.
Прецессия орбиты Мимаса (а) и два потенциальных объяснения такой орбиты: твердое ядро или океан (b). Версия с вытянутым ядром не согласуется с наблюдениями
Как объяснили авторы новой работы, при наличии океана за миллионы лет спутник должен был потерять немало тепла с поверхности. А при потере такого количества энергии орбита должна была стать значительно менее эллиптичной, то есть более «круглой». Чтобы это проверить, ученые применили компьютерное моделирование.
С помощью моделей авторы проверили разные варианты эволюции движения Мимаса. Оказалось, при любом раскладе глобальный подледный океан значительно вырос за последние несколько миллионов лет. В крайнем случае — за 25 миллионов лет. Получается, до этого орбита Мимаса действительно была более эллиптичной, и, вероятно, будет интересно пересмотреть историю взаимодействий спутников Сатурна.
Возможно, недавняя эволюция Мимаса с образованием подледного океана — стандартный путь развития для таких миров. Причем по астрономическим меркам этот этап «таяния» проходит быстро, так что ученым очень повезло. У астрономов появился уникальный шанс изучить промежуточный этап формирования подобных миров. Как следствие, благодаря исследованию Мимаса ученые смогут найти «тихие» водно-ледяные миры среди спутников Урана и объектов пояса Койпера.
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 открыли седьмой по счету квазиспутник Земли — это небольшой околоземный астероид 2025 PN7. Его орбита находится в резонансе 1:1 с Землей, а пробудет он квазиспутником в общей сложности 128 лет, после чего перейдет на подковообразную орбиту. Статья опубликована в журнале Research Notes of the AAS.
Квазиспутники, в отличие от временных спутников, способны оставаться вблизи планеты на длительное время (на десятилетия и столетия, а не дни, месяцы или годы) из-за того, что находятся в орбитальном резонансе 1:1 с планетой. Но поскольку их орбиты находятся вне сферы Хилла, связь этих тел с планетой все же ограничена по времени. У Земли к настоящему моменту есть шесть известных квазиспутников, причем один из них уже выбрали как цель для китайской станции «Тяньвэнь-2».
Карлос (Carlos de la Fuente Marcos) и Рауль де ла Фуэнте Маркос (Raúl de la Fuente Marcos) из Университета Комплутенсе в Мадриде сообщили об обнаружении нового, седьмого по счету, квазиспутника Земли. Речь идет об астероиде из семейства Аполлонов 2025 PN7, который обнаружил 2 августа 2025 года телескоп наземной сети Pan-STARRS. Ученые проанализировали траекторию астероида по имеющимся данным наблюдений, охватывающим 4279 дней, а также провели моделирование его будуще орбиты методом N-тел.
Длина большой полуоси орбиты 2025 PN7 составляет 1,003 астрономической единицы, эксцентриситет 0,107, а наклонение — 1,97 градуса к плоскости эклиптики. Это похоже на свойства околоземных астероидов семейства Арджуны. Моделирование показывает, что 2025 PN7 находится в резонансе 1:1 с нашей планетой и стал квазиспутником около шестидесяти лет назад, а общая продолжительность его пребывания в этом статусе должна составить 128 лет, после чего влияние Солнца изменит его орбиту на подковообразную. Астероид очень тусклый, обладает оценочным диаметром от 19 до 30 метров и находится на среднем расстоянии от Земли в 384400 километров.
Периодически на просторах интернета встречается утверждение, что Юпитеру "чуть-чуть не хватило массы" для превращения в звезду. На деле же это серьезное искажение реальности: разница между массой Юпитера и минимальной звездной массой колоссальна.
В настоящее время Юпитер генерирует значительное количество энергии за счет гравитационного сжатия. Планета ежегодно сокращается примерно на два сантиметра, преобразуя гравитационную потенциальную энергию в тепловую. Этот процесс приводит к общему излучению в 335 триллионов ватт – примерно на 67% больше энергии, чем газовый гигант получает от Солнца.
При всей мощи этих процессов, температура в ядре Юпитера достигает лишь 24 000 градусов Цельсия, тогда как для начала термоядерных реакций необходима температура около семи миллионов градусов. Достижение такой температуры требует значительно большего гравитационного давления.
Предел Кумара
Для запуска термоядерных реакций масса объекта должна превышать так называемый предел Кумара – около 80 масс Юпитера (или примерно 0,08 массы Солнца). Это минимальная масса, необходимая для создания достаточного давления и температуры в ядре для начала термоядерных реакций.
Текущие параметры
Масса Юпитера составляет 1,9 × 10^27 килограммов. Для достижения звездного статуса требуется масса около 1,6 × 10^29 килограммов. При такой массе гравитационное сжатие создало бы необходимые условия для самоподдерживающихся термоядерных реакций, превратив планету в красный карлик — самый маломассивный тип звезд.
Существующая масса Юпитера оптимальна для текущей конфигурации Солнечной системы. Его гравитационное влияние играет ключевую роль в поддержании стабильности орбит других планет (особенно Марса) и защите внутренней Солнечной системы от крупных астероидов и комет. Достаточно вспомнить драматическое столкновение кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в 1994 году – планета-гигант приняла удар на себя.
Гравитационное поле Юпитера отклоняет или захватывает большинство крупных комет и астероидов, которые могли бы достичь внутренних планет (включая Землю). Кроме того, его влияние структурирует пояс астероидов.
Помимо гравитационного влияния, Юпитер обладает мощнейшей в Солнечной системе (после Солнца) магнитосферой. Его магнитное поле в 14 раз сильнее земного, что обеспечивает дополнительную защиту как собственным спутникам, так и внутренней части Солнечной системы.
Этот праздник ежегодно отмечается в разные даты. Весенний День астрономии традиционно выпадает на субботу — с середины апреля по середину мая, вблизи первой четверти Луны. В 2025 году он пришёлся на 3 мая.
Космический телескоп имени «James Webb», запущенный в 2021 году, открыл новую страницу в наблюдении за внеземными мирами. Впервые с его помощью удалось получить прямое изображение неизвестной ранее экзопланеты. Об открытии сообщается журнале Nature.
Экзопланеты обычно обнаруживаются косвенными методами, так как они чрезвычайно тусклы и находятся слишком близко к своим звездам. Однако команда ученых использовала специальный коронограф французской разработки, установленный на инструменте MIRI телескопа «James Webb». Он маскирует свет звезды, позволяя разглядеть ее окрестности – аналогично тому, как во время солнечного затмения становится видно корону Солнца.
Новый внесолнечный мир обнаружен внутри пылевого диска вокруг молодой звезды TWA 7 возрастом примерно 6,4 миллиона лет. Система интересна тем, что в ее диске наблюдаются три концентрических кольца, одно из которых особенно узкое и ограничено почти пустыми зонами. Именно в этом узком кольце удалось заснять яркий источник, который, по результатам моделирования, оказался экзопланетой, получившей обозначение TWA 7 b.
По массе TWA 7 b сопоставима с Сатурном – примерно в 10 раз «легче» тех экзопланет, которые удавалось запечатлеть ранее. Это серьезный шаг вперед в направлении прямого наблюдения все более мелких и, возможно, землеподобных миров.
Телескоп James Webb сфотографировал экзопланету с массой, подобной массе Сатурна, вращающуюся вокруг звезды TWA 7. Свет от нее был удален из этого изображения, чтобы обнаружить планету в протопланетном диске.
Открытие подтверждает эффективность метода и демонстрирует потенциал «James Webb» в поиске маломассивных планет. Ученые надеются, что в будущем телескоп сможет различать даже планеты с массой всего 10 процентов от массы Юпитера. Уже сегодня специалисты составляют список перспективных систем, которые могут стать следующими целями для наблюдений с использованием все более совершенных коронографов и телескопов нового поколения.
Ученые из Университета Цинхуа в Пекине с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории впервые в истории зафиксировали форму взрыва сверхновой в самый ранний момент — когда ударная волна только прорывалась сквозь поверхность массивной звезды.
На художественном изображении показана звезда, превратившаяся в сверхновую. Сверхновая SN 2024ggi взорвалась в галактике NGC 3621, расположенной на расстоянии около 22 миллионов световых лет. С помощью Очень большого телескопа ESO астрономы смогли запечатлеть самую раннюю стадию сверхновой, когда взрыв прорвался через поверхность звезды. ESO/L. Calçada
На протяжении миллионов лет массивная звезда находится в равновесии между гравитацией, тянущей вещество внутрь, и давлением от термоядерного синтеза, толкающим вовне. Когда топливо в ядре заканчивается, это равновесие нарушается. Центр звезды коллапсирует под собственным весом, окружающие слои обрушиваются внутрь, отскакивают и порождают мощную ударную волну, несущуюся наружу. Когда эта волна достигает поверхности, высвобождается колоссальная энергия — звезда резко вспыхивает и становится видимой как сверхновая. Этот краткий момент прорыва звездной поверхности длится всего несколько часов.
Сверхновая SN 2024ggi была обнаружена 10 апреля 2024 года в галактике NGC 3621 на расстоянии около 22 миллионов световых лет от Земли в созвездии Гидры. Руководитель исследования И Ян из Университета Цинхуа понял всю важность события и сразу подал заявку на наблюдение. Уже через 26 часов после открытия телескоп был направлен на взорвавшуюся звезду.
Это изображение, полученное с помощью Очень большого телескопа (VLT) ESO, показывает галактику NGC 3621.
Используя метод спектрополяриметрии с помощью инструмента FORS2, астрономы впервые смогли определить геометрию взрыва на этой очень краткой стадии, которая занимает несколько часов. Данные показали, что первоначальный выброс материи имел форму, напоминающую маслину, с четко выраженной осевой симметрией. По мере расширения взрыва и столкновения с окружающим веществом форма становилась более плоской, но центральная ось симметрии оставалась неизменной. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Разрыв оболочки
Взорвавшаяся звезда была красным сверхгигантом массой примерно в 12-15 раз больше Солнца и радиусом в 500 раз больше солнечного. «Геометрия взрыва сверхновой предоставляет нам фундаментальную информацию об эволюции звезд и физических процессах, приводящих к этим космическим фейерверкам», — объясняет Ян.
На этом изображении показано местоположение сверхновой SN 2024ggi в галактике NGC 3621. Оно было сделано 11 апреля 2024 года, всего через 26 часов после первоначального обнаружения сверхновой.
Соавтор исследования, астроном Европейской южной обсерватории Дитрих Бааде отмечает: «Первые наблюдения Очень большого телескопа зафиксировали фазу, когда вещество, ускоренное взрывом вблизи ядра звезды, прорывалось через ее поверхность. В течение нескольких часов мы наблюдали и звезду и геометрию ее взрыва».
Открытие позволяет исключить некоторые существующие модели рождения сверхновых и поможет отыскать общий физический механизм, управляющий взрывами массивных звезд.
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.
В знаменитой туманности Кольцо астрономы обнаружили неожиданную деталь. Оказывается, через ее центр тянется узкая «полоса» ионизированных атомов железа длиной примерно 6 триллионов километров. Такой структуры не находили десятилетиями — просто потому, что раньше туманность не смотрели настолько «химически» подробно.
Туманность Кольцо (Messier 57) находится в созвездии Лиры примерно в 2600 световых годах от Земли. Это планетарная туманность: около 4000 лет назад звезда примерно вдвое массивнее Солнца раздулась до красного гиганта и сбросила оболочку. В центре остался белый карлик размером с Землю.
А вокруг — светящийся газ, в основном водород и гелий.
В туманности Кольцо нашли гигантскую «перекладину»
Открытие сделала команда, работавшая с новым инструментом WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) на Канарских островах.
Его сила не в «красивой картинке», а в спектре: прибор позволяет буквально «просканировать» туманность по длинам волн и построить карту химического состава в каждой точке.
Когда исследователи обработали данные, в центре Кольца «вылезла» четкая перекладина из ионизированного железа.
Ее протяженность — примерно 6 трлн км.
По массе железа она сопоставима с массой расплавленного железного ядра Земли.
При этом другие элементы, которые удалось зарегистрировать, в такую же полосу не собираются — и это главная странность.
Откуда взялось железо, пока неясно. Одна гипотеза звучит жестко: когда звезда раздулась, она могла разрушить каменистую планету, а ее вещество затем «размазало» внутри туманности.
Если так, это далекий намек на судьбу внутренних планет Солнечной системы, когда Солнце через миллиарды лет тоже станет красным гигантом.
Вторая версия осторожнее: полоса могла появиться из процессов, связанных с формированием самой туманности — без участия планеты.
Теперь команда ученых планирует новые наблюдения, чтобы проверить, прячутся ли в структуре другие элементы и встречаются ли похожие «железные перекладины» в других туманностях.
Объект обнаружен именно в том месте, где теория предсказывала влияние формирующейся планеты на структуру диска.
Совместное изображение диска вокруг звезды HD 135344B, полученное с помощью VLT и ALMA.
Используя Очень Большой Телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), астрономы обнаружили объект, который может оказаться формирующейся планетой внутри спиральной структуры протопланетного диска. Он находится в системе HD 135344B – молодой звезды на расстоянии около 440 световых лет от Земли. Объект заметили у начала одной из спиральных структур, именно в том месте, где, согласно теоретическим моделям, могла бы находиться планета, создающая отличительные узоры в газе и пыли. Об открытии сообщается в журнале Astronomy & Astrophysics.
Главной интригой открытия стало то, что планета не просто обнаружена, а запечатлена буквально «в процессе формирования». Это подтверждает одну из ключевых гипотез современной астрономии: спирали и щели в газопылевых дисках вокруг молодых звезд – это следы, оставленные новыми планетами, которые прорезают материю, из которой сами же и рождаются.
Планета-кандидат, по оценкам исследователей, примерно в два раза массивнее Юпитера и вращается вокруг своей звезды на расстоянии, сравнимом с орбитой Нептуна. Но самое важное – ее удалось обнаружить на основании собственного свечения, что крайне редко удается сделать с зарождающимися планетами.
«Мы, возможно, стали свидетелями рождения новой планеты в реальном времени. Мы никогда не увидим, как формировалась Земля, но теперь можем наблюдать подобный процесс в другой звездной системе», – отметили авторы открытия.
Джеймс Уэбб сделал уникальные снимки газовых гигантов в системе HR 8799. Помимо прямого изображения экзопланет, он определил, что их атмосферы насыщены углекислым газом. Это открытие подтверждает теорию, что экзопланеты формировались так же, как Юпитер и Сатурн — сначала наращивая твёрдое ядро, а затем захватывая газ из протопланетного диска. HR 8799 — молодая система возрастом всего 30 миллионов лет. Её планеты ещё весьма горячи после своего рождения, что делает их яркими в инфракрасном свете и позволяет учёным детально изучать их химический состав. Звезда находится в 130 световых годах от нас, а ближайшая экзопланета системы вращается на расстоянии 2,4 миллиарда километров от нее — примерно как Уран удален от Солнца. На изображении звезда HR 8799 отмечена символом, ведь её свет заблокирован коронографом Джеймса Уэбба, чтобы раскрыть скрытые миры вокруг неё.
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.
Астрономы, работающие с космическим телескопом Джеймса Уэбба, наткнулись на одну из самых загадочных находок в недавней истории изучения экзопланет. Питер Гао из Лаборатории изучения Земли и планет Карнеги в Вашингтоне, соавтор исследования, рассказал:
Помню, после получения данных наша коллективная реакция была "Что это, чёрт возьми, такое?" Это крайне отличается от того, что мы ожидали.
Команда обнаружила экзопланету PSR J2322-2650b, которая вращается вокруг небольшой плотной звезды, излучающей электромагнитную радиацию – пульсара. Подобные пары называют системами "чёрная вдова", где быстро вращающийся пульсар соседствует с меньшим астрономическим телом. Сама по себе система "чёрная вдова" не редкость, но эта пара вызвала вопросы о том, как экзопланета изначально сформировалась.
Близость экзопланеты к пульсару и его интенсивное гравитационное притяжение исказили её в продолговатую форму лимона. Ещё более необычно то, что PSR J2322-2650b обладает уникальной атмосферой, состоящей в основном из гелия и углерода.
Вместо того чтобы найти обычные молекулы, которые мы ожидаем увидеть на экзопланете – такие как вода, метан и углекислый газ – мы обнаружили молекулярный углерод.— Майкл Чжан из Чикагского университета
Учитывая странную атмосферу, команда не уверена, как сформировалась экзопланета.
Очень трудно представить, как можно получить такой чрезвычайно обогащённый углеродом состав. Это, кажется, исключает все известные механизмы формирования.
Пока что это открытие остаётся ещё одной загадкой Вселенной.
WASP-43 b — экзопланета, по размеру похожая на Юпитер, вращающаяся на расстоянии всего чуть более 2 миллионов километров от звезды, что примерно составляет двадцать пятую часть дистанции от Меркурия до Солнца.
Подобно Луне и Земле, экзопланета находится в приливном захвате своей родительской звезды, что делает одну ее сторону светлой и раскаленной, а другую темной и менее горячей.
Исследования проводились транзитным методом с помощью вторичного затмения. Когда экзопланета начинала скрываться за звездой или наоборот появляться за ней, WASP-43 b была обращена к телескопу светлой стороной. Это позволило зафиксировать максимальную яркость системы. Измерения показали, что температура светлой стороны составляет около 1250 ℃. Когда экзопланета проходила по диску звезды, то есть обращена к телескопу ночной стороной, приборы фиксировали данные, указывающие на температуру около 600 ℃.
Помимо температуры ученые установили наличие молекул водяного пара и отсутствие метана, которое очень удивило специалистов.
«Тот факт, что мы не видим метана на ночной стороне, говорит о том, что скорость ветра на WASP-43b должна достигать примерно 8 000 км/ч», - объясняет автор исследования Джоанна Барстоу. «Если ветры перемещают газ с дневной стороны на ночную и обратно достаточно быстро, то для ожидаемых химических реакций не хватит времени, чтобы произвести заметное количество метана на ночной стороне»
Экзопланета TOI-2431 b, расположенная в 117 световых годах от Земли, побила все рекорды скорости вращения вокруг своей звезды. За время одного земного года эта экстремальная планета размером с Землю успевает совершить почти 1 600 оборотов!
Такая невероятная скорость возможна благодаря крайне близкому расположению к своему красному карлику. Один год на TOI-2431 b длится всего 5,5 земных часов. Представьте: вы просыпаетесь утром на этой планете, а к обеду уже наступает Новый год!
Из-за экстремально сильного влияния приливных сил со стороны родительской звезды планета имеет искаженную, вытянутую форму.
Гипотетическая «планета X», которая, вероятно, находится во внешней области Солнечной системы, тревожит умы ученых не один десяток лет. Ведь с ее помощью исследователи надеются объяснить аномалии в движении небольших объектов пояса Койпера, а также прояснить некоторые эволюционные процессы нашей системы. Несмотря на обширную базу данных о возможной орбите и физических свойствах этой планеты, она до сих пор остается неуловимой. Это привело к появлению десятков гипотез о ее возможном местонахождении. Группа астрономов из США «отсекла» лишние догадки и уточнила, где именно нужно искать загадочную девятую планету.
За последние 20 лет в поясе Койпера — области Солнечной системы, расположенной за орбитой Нептуна — ученые открыли серию холодных объектов с замысловатой структурой орбит. Проще говоря, в движении этих небольших космических тел исследователи наблюдали некоторые аномалии, которые невозможно было объяснить наличием всего восьми известных планет.
Тогда же астрономы стали предполагать, что на такое замысловатое движение объектов должно влиять некое большое тело, которое, вероятно, находится во внешней области Солнечной системы. Расчеты показали, что его масса должна составлять от пяти до десяти масс Земли, а движется оно, предположительно, по сильно вытянутой орбите радиусом в 400-800 раз больше радиуса земной. Со временем это гипотетическое тело стали называть «девятой планетой», или «планетой X».
К поиску «планеты X» приступили группы ученых и тысячи любителей астрономии по всему миру, но до сих пор ее не удалось наблюдать напрямую, даже с помощью самых чувствительных телескопов.
В 2016 году астрофизик Константин Батыгин и астроном Майкл Браун (Michael Brown) представили косвенные доказательства существования девятой планеты. В своем исследовании ученые описали шесть транснептуновых объектов, орбиты которых можно объяснить только существованием гигантского тела во внешней области Солнечной системы, а также предположили, как оно могло появиться. По мнению ученых, девятая планета — либо ядро зарождающегося газового гиганта, который был выброшен со своей первоначальной орбиты Юпитером во время формирования Солнечной системы, либо планета-сирота, захваченная притяжением Солнца.
В конце января 2024 года Браун и его коллеги представили новое исследование о гипотетической «планете X». Целью работы, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv, было сузить область возможного расположения девятой планеты, то есть уточнить, где именно ее следует искать, а также предоставить новые оценки ее параметров.
В своем исследовании астрономы опирались на набор данных Data Release 2, который собрала автоматическая система телескопов Pan-STARRS, расположенная на вершине вулкана Мауна-Кеа на Гавайях. Эта система предназначена для обнаружения объектов до 24-й звездной величины и позволяет сканировать 3/4 всей небесной полусферы, что составляет 30 тысяч квадратных градусов.
Предполагаемая орбита девятой планеты (выделена красным) вместе с некоторыми аномальными орбитами транснептуновых объектов (фиолетовые)
Команда смогла свести к минимуму число возможных местоположений девятой планеты: из 70 тысяч вероятных районов расположения «планеты X» ученые оставили 17 тысяч. Иными словами, специалисты исключили примерно 78 процентов мест, которые были рассчитаны на основе предыдущих исследований.
Кроме того, Браун и его коллеги уточнили новые приблизительные орбитальные параметры девятой планеты и массу. Так, по мнению ученых, большая полуось ее орбиты составляет 500 (+170;-120) астрономических единиц, афелий — 630 (+290; −170) астрономических единиц, текущее расстояние от Солнца — 550 (+250; −180) астрономических единиц, масса — 6,6 (+2,6;-1,7) масс Земли.
«Хотя мы и не нашли девятую планету, мы значительно сузили зону поиска», — пояснил Браун.
Авторы работы отметили, что большие надежды в поиске девятой планеты возлагают на Обсерваторию имени Веры Рубин, которая начнет работу в январе 2025 года, а точнее — на десятилетний обзор неба LSST (Legacy Survey of Space and Time).
Главным рабочим инструментом этой обсерватории станет 8,4-метровый трехзеркальный телескоп-анастигмат с широким полем зрения, в 40 раз большим, чем полный диск Луны. С его помощью ученые проведут десятилетний обзор неба LSST, в задачи которого войдут исследование темной материи и темной энергии, наблюдения за миллиардами далеких галактик, картографирование Млечного Пути, поиск вспышек новых и сверхновых и наблюдения за малыми телами Солнечной системы.
Если «планету X» все же удастся обнаружить, она поможет исследователям лучше понять не только структуру Солнечной системы, но и то, как она формировалась и эволюционировала.
Сейчас в Солнечной системе нет суперземель, а «планета X» по своим параметрам должна быть как раз такой. Если она все же существует, ее изучение поможет понять, почему этот тип небесных тел, самый распространенный в большинстве других планетных систем, не представлен во внутренних областях нашей собственной системы.
Комментарии