Регион звездообразования Ро Змееносца — ближайшая к Земле "колыбель звезд", расположенная на расстоянии около 390 световых лет от нас. Сегодня это одна из ключевых целей для изучения зарождения и эволюции солнцеподобных звезд.
На этом снимке, полученном 12 июля 2023 года космическим телескопом NASA "Джеймс Уэбб", охвачена лишь часть огромного облачного комплекса. Именно это позволило добиться высокой детализации: перед нами буквально "анатомия" рождения звезд.
Благодаря высокой чувствительности в инфракрасном диапазоне телескоп смог заглянуть сквозь плотные газопылевые завесы, которые в видимом свете скрывают происходящее в глубине облака. В результате на изображении проявились структуры, которые раньше удавалось наблюдать лишь частично или же предсказывать только теоретически.
На снимке отчетливо видны светящиеся полости, выдутые потоками вещества, плотные нити межзвездной пыли, а также ударные волны — следы бурных процессов, сопровождающих рождение звезд.
Особенно впечатляют мощные потоки плазмы, которые протозвезды — звезды на ранней стадии своей эволюции — выбрасывают в окружающее пространство со скоростью в сотни километров в секунду.
Ро Змееносца — это регион формирования звезд, похожих на Солнце, вместе с их будущими планетными системами. Наблюдения "Джеймса Уэбба" позволяют нам заглянуть в далекое прошлое нашей собственной Солнечной системы.
Благодаря "Джеймсу Уэббу" перед нами один из самых детализированных обзоров подобных областей за всю историю наблюдений. Этот снимок не только завораживает своей красотой, но и дает нам самый подробный на сегодняшний день взгляд на процессы звездообразования.
На расстоянии около 190 световых лет от Земли находится звезда HD 140283, получившая неофициальное библейское прозвище — Мафусаил. Это имя было выбрано не случайно: по ранним оценкам астрономов, возраст HD 140283 составлял около 14,5 миллиарда лет. Вот только проблема в том, что возраст самой Вселенной оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет.
Астрономам эта звезда известна уже давно: она была включена в каталог Генри Дрейпера еще в первой половине XX века. Но по-настоящему знаменитой HD 140283 стала лишь тогда, когда ученые попытались определить ее возраст.
Итак, как же звезда может быть старше мира, в котором существует?
Сразу предупреждаю: это не мистическая история и не фантазия об объекте из других измерений, как любят выдумывать журналисты. Это пример того, как наука ошибается, уточняет данные и постепенно приходит к правильному ответу.
Звезда-ископаемое
Мафусаил относится к числу очень древних малометалличных звезд. В астрономии "металлами" называют все элементы тяжелее водорода и гелия. Так, железа в HD 140283 примерно в 250 раз меньше, чем в Солнце, а кислорода — примерно в 50 раз.
Это типично для очень старых звезд, сформировавшихся в раннюю эпоху истории Вселенной, когда тяжелых элементов было еще крайне мало. Мафусаил появился спустя сравнительно небольшое время после Большого взрыва, когда космическое пространство было заполнено преимущественно водородом и гелием.
Мафусаил — сравнительно небольшая звезда: ее масса составляет около 0,8 массы Солнца, а радиус — примерно в 2,2 раза больше солнечного. Сейчас она находится на стадии субгиганта — переходного этапа между обычной звездой и красным гигантом. По космическим меркам эта фаза продолжается недолго, поэтому подобные объекты особенно ценны для астрономов: они помогают лучше понять эволюционный путь солнцеподобных звезд и предсказать будущее Солнечной системы.
Еще одна любопытная деталь: Мафусаил движется через окрестности Солнца с очень высокой скоростью — около 300 км/с. Такие скорости характерны для древних звезд гало Млечного Пути. По сути, это гость из самых старых областей нашей Галактики, случайно оказавшийся рядом с Солнечной системой.
Мафусаил — настоящее звездное ископаемое, свидетель ранней Вселенной.
Парадокс, который раздули до сенсации
Когда ранние измерения показали, что возраст звезды составляет примерно 14,5 миллиарда лет, тут же посыпались громкие заголовки об "аномалии", "крахе физики", "параллельных мирах", "отмене Большого взрыва" и прочих бессмыслицах.
Но ученые смотрели на ситуацию спокойнее. Они понимали, что проблема, скорее всего, не в устройстве Вселенной, а в точности измерений и несовершенстве существующих звездных моделей.
Уточнение данных
В 2013 году было опубликовано исследование, основанное на наблюдениях космического телескопа NASA/ESA "Хаббл". С его помощью астрономы очень точно измерили параллакс HD 140283, а значит — и расстояние до звезды. Зная расстояние и видимую яркость, ученые смогли вычислить ее истинную светимость, а затем уточнить возраст.
Результат оказался впечатляющим: 14,46 ± 0,8 миллиарда лет. Именно погрешность здесь играет ключевую роль. Она означала, что реальный возраст Мафусаила мог составлять как 15,26, так и 13,66 миллиарда лет. Иными словами, даже после первичного уточнения данных звезда вовсе не обязательно оказывалась старше Вселенной — все упиралось в пределы точности измерений и моделей.
После этого ученые занялись уточнением наблюдательных данных и улучшением теоретических расчетов. Они понимали, что для точного определения возраста важно не только знать светимость, но и точнее определить химический состав звезды, а также доработать модели звездной эволюции. Достаточно изменить некоторые параметры — и итоговая оценка заметно сдвинется.
Спустя восемь лет появилась новая модель эволюции HD 140283, созданная с использованием более совершенных методов астрофизического моделирования и данных о миллионах других звезд. Она учитывала целый набор физических процессов внутри звезды — термоядерные реакции, перенос энергии и изменения химического состава. Согласно этой работе, возраст Мафусаила составляет 12,01 ± 0,05 миллиарда лет, то есть звезда уже уверенно укладывается в современную оценку возраста Вселенной.
Сегодня Мафусаил по-прежнему считается одной из древнейших известных звезд, но уже не выглядит невозможным объектом, который ломает всю современную физику. Теперь мы знаем и другие крайне древние звезды — например, HE 1523-0901, 2MASS J18082002-5104378 B и SMSS J031300.36-670839.3, возраст которых оценивается примерно в 13,2, 13,5 и 13,6 миллиарда лет соответственно. Но именно история Мафусаила стала важной вехой в оттачивании методов оценки звездных возрастов и наглядно показала, как наука превращает мнимую аномалию в решаемую задачу.
Заканчивая эту историю, хочу сказать самое важное: кажущиеся противоречия в науке далеко не всегда означают крах теории. Чаще всего они говорят о том, что нужны новые данные, более точные измерения и доработанные модели. Прямо сейчас астрономия переживает похожий момент: космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" обнаружил в ранней Вселенной немало галактик, которые выглядят слишком массивными, яркими и зрелыми для своего возраста. Но это не означает, что Большого взрыва не было или что возраст Вселенной рассчитан неверно. Это показывает, что наше понимание формирования и роста первых галактик все еще далеко от совершенства.
Глядя на ясное ночное небо вдали от городских огней, мы видим бесконечную черную бездну, усыпанную мириадами звезд. На самом деле невооруженным глазом можно различить всего около 6 000 звезд (около 3 000 в каждом полушарии), и все они предстают перед нами как крошечные мерцающие — из-за атмосферной турбулетности — точки света. А ведь речь идет о ближайших к нам звездах — космических соседях в пределах нескольких сотен световых лет от Солнечной системы.
Современные наземные и космические телескопы позволяют преодолеть это ограничение и рассматривать далекие звезды в деталях. Это не только завораживает, но и дает ученым возможность изучать процессы звездной эволюции.
Перед вами — самое детализированное на сегодняшний день изображение красного гиганта R Зайца (R Leporis), полученное 15 ноября 2023 года с помощью массива радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама. Эта умирающая звезда, расположенная в созвездии Зайца на расстоянии 1 490 ± 40 световых лет от Земли, находится на поздней стадии своего жизненного цикла.
R Зайца окружает сложная кольцевая структура из газа и космической пыли, которая постоянно пополняется веществом, истекающим с поверхности раздувшегося и пульсирующего гиганта. Наблюдения также зафиксировали необычное явление: звезда периодически "выбрасывает" облака углеродной сажи в окружающее пространство, словно гигантский космический вулкан.
Радиус R Зайца сегодня почти в 500 раз превышает солнечный. Если бы звезда находилась на месте нашего светила, то все планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — оказались бы внутри ее оболочки. При этом болометрическая светимость гиганта, то есть суммарное излучение во всех диапазонах спектра, превышает солнечную более чем в 13 000 раз.
Примечательно, что R Зайца относится к классу углеродных звезд — в ее атмосфере углерод преобладает над кислородом. Это придает ей характерный темно-красный оттенок и способствует образованию сложных углеродных соединений в окружающей газопылевой оболочке.
R Зайца и будущее Солнца
Изучая R Зайца, ученые получают редкую возможность заглянуть в отдаленное будущее нашей собственной звезды. Через 5–7 миллиардов лет Солнце пройдет через аналогичную стадию красного гиганта, увеличившись в размерах и сбросив значительную часть своего вещества в космическое пространство.
В конечном итоге, когда звезда израсходует все топливо и сбросит оставшиеся оболочки, от нее останется лишь "огарок" — белый карлик, представляющий собой сверхплотное ядро из электронно-ядерной плазмы размером примерно с Землю, но с массой, сопоставимой с массой Солнца.
Полное остывание белого карлика займет десятки миллиардов лет (а по некоторым моделям — триллионы лет), и все это время он будет напоминать о некогда существовавшей планетной системе R Зайца, которая, возможно, когда-то могла быть пригодной для жизни.
Планетарная туманность IC 3568, неофициально известная как "Кусочек лимона", расположена в созвездии Жирафа на расстоянии примерно 4 500 световых лет от Земли. Это довольно молодая — по космическим меркам — туманность диаметром всего около 0,4 светового года.
IC 3568 — продукт гибели солнцеподобной звезды, которая, исчерпав запас термоядерного топлива, сбросила свои внешние слои в окружающее пространство. Обнаженное горячее ядро испускает мощное ультрафиолетовое излучение, которое заставляет выброшенный газ светиться.
IC 3568 известна своей почти идеальной сферической симметрией — очень редким для планетарных туманностей явлением. Большинство таких объектов имеют сложные, асимметричные формы, но здесь оболочка удивительно гладкая и равномерная, действительно напоминающая дольку лимона.
В центре туманности находится горячий белый карлик — остаток звезды, некогда похожей на Солнце. Газовая оболочка будет продолжать рассеиваться в межзвездном пространстве, а ядро — постепенно остывать и тускнеть.
Изображение было получено космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" 17 декабря 1997 года.
UGC 2885 — спиральная галактика-гигант в созвездии Персея, находящаяся на расстоянии около 232 миллионов световых лет от нас. Ее диаметр достигает 250 000 световых лет, что делает ее примерно в 2,5 раза больше Млечного Пути.
UGC 2885 является домом для более чем триллиона звезд. Для сравнения: в нашей Галактике от 100 до 400 миллиардов звезд.
Несмотря на размеры, UGC 2885 выглядит необычайно спокойной: нет вспышек звездообразования или следов масштабных столкновений. Поэтому астрономы дали ей неофициальное прозвище "Тихий гигант".
Считается, что достичь столь внушительных размеров галактике позволило отсутствие близлежащих массивных конкурентов. Поэтому она неторопливо, на протяжении миллиардов лет, поглощала газ из межгалактического пространства и карликовые галактики-спутники, постепенно "раздуваясь".
UGC 2885 — одна из крупнейших известных спиральных галактик.
Изображение было получено 6 января 2020 года космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл".
Перед вами составное изображение туманности M1-67 вокруг звезды WR 124, полученное путем объединения данных космического телескопа NASA/ESA "Хаббл" от 9 сентября 2013 года.
Объект с массой около 20 солнечных находится в созвездии Стрельца на расстоянии 21 000 ± 2 000 световых лет и выбрасывает вещество со скоростью 1400–2000 км/с. Светимость WR 124 превосходит солнечную в 150 000 раз, а температура поверхности составляет 44 700 градусов, что почти в 7,7 раза выше температуры поверхности Солнца.
Звезды со столь высокой температурой и светимостью относят к классу Вольфа–Райе, названному в честь астрономов Шарля Вольфа и Жоржа Райе, которые первыми в 1867 году обратили внимание на особенности спектров таких звезд и описали их.
Оранжево-коричневые "клочья" — газовые комки массой в десятки Земель, подсвеченные ультрафиолетовым излучением со стороны родительской звезды. Возраст WR 124 составляет примерно 8,6 миллиона лет, а значит звезда в любой момент может вспыхнуть сверхновой.
Этот снимок был сделан 3 октября 2018 года немецко-французским посадочным модулем MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) во время его "падения" на поверхность 900-метрового астероида Рюгу в рамках миссии Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) "Хаябуса-2". На изображении запечатлен момент, когда MASCOT находился всего в нескольких метрах от астероида.
MASCOT отделился, когда "Хаябуса-2" находился на высоте около 50 метров от астероида, начав спуск, который занял 20 минут. Всего модуль передал 20 снимков, показав детали грубой, усеянной валунами поверхности астероида. Они стали важными ориентирами для основного зонда при сборе образцов, которые 5 декабря 2020 года были доставлены на Землю. Их анализ выявил органические молекулы и воду, ставшие дополнительным подтверждением гипотезы о ключевой роли астероидов в зарождении жизни на Земле.
После успешной посадки MASCOT проработал на Рюгу 17 часов и 7 минут — немного дольше запланированных 16 часов. За это время модуль дважды менял свою позицию с помощью внутреннего маятникового механизма и провел научные измерения в четырех различных точках. Полученные данные позволили установить, что Рюгу — это груда слипшихся обломков, которые сформировались в результате разрушения более крупного небесного тела.
13 января 2026 года астрономы обнаружили новую комету Солнечной системы — C/2026 A1. Расчеты ее орбиты и моделирование предсказывают необычный финал: 4 апреля она пройдет в опасной близости от Солнца и, вероятнее всего, будет уничтожена.
C/2026 A1 сформировалась более четырех миллиардов лет назад, на заре Солнечной системы. Теперь ее путь подходит к концу: меньше чем через месяц комета, которая старше Земли, будет уничтожена.
Последние недели пути
Сейчас комета находится на расстоянии около 200 миллионов километров от Земли и примерно в 300 миллионах километров от Солнца, двигаясь по сильно вытянутой орбите и постепенно приближаясь к нашему светилу.
По мере сближения с Солнцем комета будет нагреваться все сильнее. Лед в ее составе начнет активно сублимировать (переходить из твердого состояния сразу в газообразное), выбрасывая в окружающее пространство газ и пыль. Это приведет не только к росту яркости хвоста, но и запустит механизм разрушения кометы.
Когда она подойдет слишком близко к звезде, ее ядро начнет стремительно распадаться, и в итоге C/2026 A1 испарится в солнечной короне.
Возможный осколок древней кометы
Интересно, что C/2026 A1 может быть фрагментом Великой кометы 1106 года (X/1106 C1), которая была одной из самых ярких в истории наблюдений. В раннесредневековых хрониках ее описывали как "гигантскую белую звезду с хвостом", которая доминировала на ночном небе.
Возможно, Великая комета не пережила того "свидания" с Солнцем и распалась на несколько частей, некоторые из которых продолжили движение по похожим орбитам. Так что не исключено, что C/2026 A1 — один из таких древних осколков, который почти тысячу лет странствовал по Солнечной системе.
Почему кометы падают на Солнце
Падение комет на Солнце — не редкость.
В нашей планетной системе есть целые семейства так называемых околосолнечных, или задевающих Солнце комет, которые в перигелии настолько сближаются со звездой, что в большинстве случаев разрушаются и испаряются. В астрономии известны случаи, когда околосолнечные кометы пролетали всего в нескольких тысячах километров от Солнца!
Однако если околосолнечная комета достаточно крупная, то она способна частично пережить сближение со светилом, распавшись на фрагменты. Похоже, что Великая комета 1106 года как раз и была таким случаем: распавшись, она оставила после себя C/2026 A1, которую теперь ждет окончательное исчезновение.
Наземные и космические обсерватории, наблюдающие Солнце, регулярно фиксируют падения околосолнечных комет, однако большинство таких объектов слишком малы, чтобы их можно было заметить до факта разрушения.
Финал путешествия длиной в миллиарды лет
Кометы — это интереснейшие с научной точки зрения объекты, которые часто называют "капсулами времени". Связано это с тем, что они хранят в себе первозданное вещество, из которого формировалась Солнечная система более 4,6 миллиарда лет назад.
C/2026 A1 в составе Великой кометы 1106 застала формирование всех планет и спутников, зарождение жизни и появление человечества. И вот теперь этой комете предстоит сблизиться с Солнцем в последний раз, унося с собой бесчисленное множество секретов.
15 октября 2003 года — знаменательный день в истории Китая. Поднебесная успешно запустила свой первый пилотируемый космический корабль "Шэньчжоу-5", на борту которого находился тайконавт Ян Ливэй. Этот полет, продолжавшийся 21 час, стал одним из самых загадочных событий в космонавтике.
В ходе полета Ян Ливэй услышал странный стук. Точнее — серию стуков. Он описывал их как удары деревянного молотка по металлической поверхности. Звуки то появлялись, то исчезали без какой-либо строгой периодичности. Тайконавт не смог определить их источник, хотя был уверен, что стуки доносятся снаружи корабля.
Просто представьте: один человек внутри небольшого космического корабля, парящего в вакууме космической пустоты. И снаружи раздается громкий стук. Потом еще и еще. Можно лишь представить, насколько жуткими были эти часы полета.
Космический стук
Это был не единственный случай. Тайконавты миссий "Шэньчжоу-6" в 2005 году и "Шэньчжоу-7" в 2008 году стали свидетелями похожих звуков, источник которых находился снаружи космических аппаратов. И снова никто не смог объяснить их природу.
Китайские космонавты не одиноки в своих странных "акустических переживаниях". Например, во время миссии NASA "Аполлон-10" в 1969 году астронавты слышали жуткий свист над обратной стороной Луны — его даже записали бортовые системы корабля. А совсем недавно астронавты Бутч Уилмор и Сунита Уильямс, застрявшие в космосе из-за проблем с кораблем Boeing Starliner, услышали странный пульсирующий шум из своего аппарата.
Во многих случаях ученым удавалось найти причину странных звуков. Шум Boeing Starliner объяснили акустическим взаимодействием между кораблем и Международной космической станцией. Свист "Аполлона-10" оказался радиопомехами между лунным и командным модулями.
Однако стуки всех трех миссий "Шэньчжоу" по сей день остаются загадкой.
Наибольшую тревожность вызывает тот факт, что звуковым волнам нужна среда для распространения.
"Для распространения звука требуется среда — будь то частицы воздуха, молекулы воды, металлы, атомы твердых тел, — поясняет профессор Национального университета Сингапура Го Чер Хианг. — Если вы слышите стук, это может означать, что нечто физически ударяет по космическому кораблю".
Возможные объяснения
В попытках объяснить аномалию "Шэньчжоу" ученые выдвинули три гипотезы:
Космический мусор
Звук мог быть вызван крошечными фрагментами космического мусора, которые периодически сталкивались с внешней обшивкой корабля.
Температурное расширение
Резкие перепады температур между освещенной и затененной сторонами планеты могли привести к расширению или сжатию элементов корабля, что порождало слышимые звуки.
Системы корабля могли выпускать потоки воздуха, которые во время полета вызывали небольшие вибрации, переходящие в постукивание.
Все три гипотезы технически обоснованы. И странно, что за более чем два десятилетия так и не удалось точно определить источник звука, который тогда напугал Яна Ливея.
В сравнении с человеческой жизнью и даже с целыми цивилизациями Солнце кажется вечным и неизменным. Однако наше светило непрерывно теряет массу, и каждую секунду оно становится легче на миллионы тонн — и это медленно меняет орбиты всех объектов Солнечной системы, включая Землю.
В ядре Солнца протекают термоядерные реакции: водород превращается в гелий, выделяя колоссальную энергию. Часть массы при этом превращается в энергию по формуле Эйнштейна E=mc² — в среднем около четырех миллионов тонн в секунду. Эта масса не исчезает в никуда, а рассеивается по космическому пространству в виде тепла и света, часть из которых достигает Земли, делая ее пригодной для жизни.
Кроме того, наша звезда постоянно испускает солнечный ветер — поток заряженных частиц, который на огромной скорости разлетается по всей Солнечной системе. Этот процесс уносит еще примерно 1–2 миллиона тонн вещества в секунду. Таким образом, Солнце "худеет" примерно на 5–6 миллионов тонн в секунду, то есть порядка 430–520 миллиардов тонн в сутки.
Для нас, живущих на пылинке в бескрайней Вселенной, это может показаться каким-то невообразимым числом. Но на самом деле — это ничтожно мало. За миллиард лет Солнце лишится всего около 0,01% своей массы, так что для звезды такие потери — капля в море. Но даже эта "капля" имеет последствия.
Гравитация Солнца удерживает объекты Солнечной системы на орбитах. Чем меньше масса звезды, тем слабее притяжение — и орбиты начинают медленно, но необратимо расширяться. Земля, например, отдаляется от Солнца со скоростью около 1–2 сантиметра в год.
Спасет ли это планету?
Примерно через пять миллиардов лет, когда запасы водорода в солнечном ядре подойдут к концу, звезда начнет превращаться в красного гиганта, стремительно расширяясь и сбрасывая свои внешние оболочки. Может показаться, что миграция Земли должна обеспечить спасение от столь катастрофических изменений, но... к сожалению, это не поможет.
Раздувающееся Солнце поглотит Меркурий, Венеру и, вероятно, достигнет земной орбиты, которая к тому времени "уползет" всего на 50–100 тысяч километров от ее нынешнего положения.
Что будет с Землей?
Даже если Земля физически не будет поглощена умирающим Солнцем, условия на ней станут адскими задолго до финала.
Примерно через миллиард лет океаны начнут испаряться, атмосфера разрушится, поверхность раскалится. Практически вся жизнь — кроме каких-нибудь экстремофилов, живущих глубоко под поверхностью — исчезнет намного раньше, чем Солнце достигнет максимального размера.
"Ничто не вечно, немногое долговечно, конец у вещей различный, но все, что имеет начало, имеет и конец", — писал римский философ Луций Анней Сенека.
Поисследовать температуру в процессе кажется годной идеей. Вдруг там пиковые нагрузки бывают, а не просто линейный нагрев.
Про кожух скорее мысль была, что в целом температуру окружающую понизить(конди...
Интересный план эвакуации!
Мы грязные извращовки)))