Скопление галактик Абелл 2029 иногда называют «самым спокойным скоплением во Вселенной».

Но это не значит, что оно просто спокойно — такое название оно получило потому, что раскалённый газ, заполняющий это скопление, выглядит очень ровным и невозмутимым. Однако новые данные с рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» показали, что в прошлом у этого скопления была куда более бурная история. Оказывается, Абелл 2029 до сих пор «успокаивается» после мощного столкновения с другим, меньшим скоплением, которое произошло около четырёх миллиардов лет назад.

Скопления галактик — это самые большие объекты во Вселенной, которые удерживаются вместе силой гравитации. В них входят сотни или даже тысячи галактик, невидимая тёмная материя и огромное количество газа, заполняющего пространство между галактиками. Этот газ нагрет до миллионов градусов, поэтому он светится в рентгеновском диапазоне.

Команда астрономов из Бостонского университета и Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института провела самое глубокое рентгеновское наблюдение этого скопления с помощью «Чандры». Результаты опубликованы в научном журнале. Данные чётко показали, что история скопления вовсе не была скучной. На новом комбинированном изображении видна спиралевидная структура, напоминающая раковину наутилуса — это следы прошлого «беспорядка». Оптический свет от звёзд и галактик (снимок с телескопа на Гавайях) показан белым цветом, а рентгеновские данные — синим.

Учёные считают, что эта спираль в горячем газе возникла, когда газ «взболтался» из-за гравитационного влияния при столкновении скоплений — примерно как вино в бокале, если его резко повернуть. Эта «взболтанная» спираль в Абелл 2029 — одна из самых длинных из когда-либо увиденных: она тянется примерно на два миллиона световых лет от центра скопления.

Есть и другие важные улики, указывающие на прошлое столкновение — причём впервые все они обнаружены в одном скоплении, что позволило восстановить его историю с небывалой детализацией. Например, учёные видят следы широкого «брызга» из более холодного газа, который мог образоваться при ударе. Также возможно, что в раскалённом газе осталась ударная волна — похожая на звуковой удар от сверхзвукового самолёта. Ещё есть особенность в форме «залива», которая, как предполагают исследователи, могла возникнуть там, где внешние части спирали пересекаются с газом, «сорванным» с меньшего скопления, когда оно пролетало сквозь большее. Хотя авторы склоняются к версии, что это след столкновения, возможны и другие объяснения.

Компьютерное моделирование показало, что меньшее скопление было примерно в десять раз легче большого. Спираль образовалась, когда меньшее скопление впервые пролетело сквозь большее, «оттянув» его газ в сторону. Затем гравитация большого скопления замедлило меньшее и притянуло его обратно — произошло второе столкновение. Оно создало ударную волну и оставило за собой «след» из вещества — ту самую область «брызга».

Чтобы разглядеть все эти детали, авторы использовали специальный метод: они проанализировали, насколько форма горячего газа отклоняется от идеальной симметрии. Большая часть газа действительно симметрична и напоминает овал. Учёные «вычли» этот ровный овал из исходного рентгеновского снимка — и на оставшемся изображении чётко проявились необычные структуры: спираль, «залив» и «брызги». Ударная волна слишком слаба, чтобы её было видно на таком изображении.

Новое комбинированное изображение объединяет исходные рентгеновские данные и обработанную («вычтенную») версию. На нём особенно хорошо видна спираль (светло-голубым цветом). Яркость исходного снимка намеренно уменьшили, чтобы лучше показать скрытые детали. Два других объекта — «залив» и «брызги» — отмечены на подписанной версии изображения.

Эту работу провела Кортни Уотсон, когда она была аспиранткой Бостонского университета и научным сотрудником Центра астрофизики. Вместе с ней в статье участвовали Элизабет Блантон (руководитель наблюдений «Чандры»), Скотт Рэндалл, Трейси Кларк и Джон ЗуХон.

Программу «Чандра» курирует Космический центр имени Маршалла в Алабаме, а научные операции и управление полётом осуществляются из Кембриджа и Бёрлингтона в Массачусетсе.

Телескопы Джеймс Уэбб и Чандра

объединили усилия, чтобы представить этот вид туманности Кошачья Лапа.

Комбинация различных длин волн позволяет разглядеть молодые звезды, скрытые в центре этих пылевых облаков.

Новая звезда

Новая звезда — это не рождение светила, а мощная вспышка старого. За несколько часов блеск увеличивается в тысячи или даже миллионы раз. Что происходит на самом деле?

Вращение ядра кометы Чурюмова — Герасименко.

На его один оборот уходит 12,2 часа.

Галактика, которая не вращается

Галактики вращаются. Это одно из базовых ожиданий: гравитация и потоки газа раскручивают систему ещё в процессе формирования. Чтобы потерять вращение, галактике обычно нужны миллиарды лет столкновений и слияний с соседями. Такие «медленные вращатели» встречаются в близкой Вселенной — старые, массивные, повидавшие многое.

Тем удивительнее находка, которую сделала команда Бена Форреста из Калифорнийского университета. Телескоп Джеймса Уэбба измерил движение вещества внутри галактики XMM-VID1-2075 и не обнаружил никаких признаков вращения. Звёзды движутся хаотично, в случайных направлениях. При этом галактика существовала, когда Вселенной не было и двух миллиардов лет.

Галактика к тому же огромна — в ней уже тогда было в несколько раз больше звёзд, чем в нынешнем Млечном Пути. И она уже прекратила формировать новые. Массивная, мёртвая и неподвижная — в эпоху, когда всё вокруг только начинало собираться.

Из трёх галактик того же возраста, изученных командой, одна вращалась как положено, вторая выглядела хаотично, а XMM-VID1-2075 оказалась уникальной. Наиболее вероятное объяснение — лобовое столкновение с другой галактикой, которая вращалась в почти противоположном направлении. Такое событие могло погасить суммарный момент вращения системы. В пользу этой версии говорит избыток свечения сбоку от галактики — возможно, след взаимодействия с другим объектом.

Симуляции предсказывают, что подобные невращающиеся галактики в ранней Вселенной возможны, но должны быть крайне редкими. Теперь задача — найти ещё несколько и сверить с моделями.

«Галактика» внутри нашей галактики

Это шаровое скопление Omega Centauri, расположенное примерно в 17 000 световых лет от нас. Оно, как и Солнечная система, движется вокруг центра Млечного Пути — но масштаб тут совершенно другой.

По оценкам учёных, в Омега Центавра находится около 10 миллионов звёзд, и все они вращаются вокруг общего центра скопления

И вот что особенно интересно: этот «звёздный шар» намного массивнее, чем может показаться на первый взгляд. Поэтому существует гипотеза, что в его центре может находиться чёрная дыра.

Из-за сочетания массы, структуры и динамики движения некоторые исследователи предполагают, что это скопление может быть остатком карликовой галактики, которую когда-то «захватила» и поглотила наша Галактика. Теперь же это крупнейшее шаровое скопление Млечного Пути — своего рода космический реликт прошлого.

Астробиологи рассказали, где искать жизнь на Марсе

Есть ли жизнь на Красной планете? Этот вопрос давно будоражит умы не только ученых, но и людей, интересующихся космосом. В нашем распоряжении есть марсоходы, которые годами бороздят поверхность, анализируют грунт и атмосферу, но однозначной оценки обитаемости или необитаемости планеты пока нет.

В 2020 году, незадолго до запуска ровера NASA Perseverance, была организована научная конференция Mars Extant Life, в которой приняли участие астробиологи. Уже тогда они сошлись во мнении, что на Марсе все еще может быть жизнь, но ее следы до сих пор не обнаружены, потому что ищут не там.

Curiosity и Perseverance созданы для работы на поверхности, а жизнь, как считают астробиологи, следует искать глубоко под поверхностью.

Главный враг жизни на Марсе — радиация. У планеты нет сильного магнитного поля, защищающего от космических лучей, а атмосфера слишком разрежена, чтобы задерживать жесткое излучение. На поверхности радиационный фон в десятки раз выше, чем на Земле. Такое излучение быстро разрушает органические молекулы, и без защиты большинство микроорганизмов не смогло бы долго выживать.

Но под поверхностью ситуация меняется. Уже на глубине нескольких метров радиация ослабевает настолько, что становится сопоставимой с земными значениями — марсианский грунт работает как естественный щит.

Если на Марсе когда-то и зародилась жизнь, то для выживания в условиях меняющегося климата она должна была перебраться в подземные убежища — пещеры, разломы, поры глубинных пород — и адаптироваться к жизни в полной темноте.

Второй аргумент в пользу подповерхностной жизни — вода. На поверхности Марса вода не может долго существовать в жидком виде из-за низкого давления и экстремально низкой температуры. Но под поверхностью условия иные.

Например, радарные данные, полученные орбитальными аппаратами, намекают на существование подледных озер под южной полярной шапкой, залегающих на глубине около 1,5 километра. Теоретически там могут сохраняться условия, пригодные для жизни — жидкая вода, защита от радиации и стабильная температура.

В пользу этой гипотезы говорят земные аналоги. В глубоких шахтах и подземных водоемах нашей планеты обитают экстремофилы — микроорганизмы, выживающие без солнечного света и питающиеся химической энергией минералов. Некоторые экосистемы процветают на глубине более трех километров, в полной темноте и изоляции от поверхностной биосферы. Если земная жизнь смогла приспособиться к таким условиям, то почему гипотетической жизни на Марсе не сделать то же самое?

К сожалению, ни Curiosity, ни Perseverance не способны бурить глубоко. Их предел — несколько сантиметров. Для поиска подповерхностной жизни потребуются как минимум марсоходы с инструментами для бурения на несколько метров. А лучше — полноценные буровые установки, способные уйти на несколько километров вглубь.

Такие миссии планируются, но их реализация — дело отдаленного будущего.

Пока же астробиологи довольствуются косвенными данными и строят модели. Несмотря на отсутствие доказательств, вывод однозначен — если на Красной планете есть жизнь, то искать ее нужно глубоко под поверхностью.

Оумуамуа был не первым? Межзвездный объект мог сгореть над Землей еще в 2014 году

Когда говорят о межзвездных объектах, обнаруженных в Солнечной системе, официальный порядок выглядит так: 1I/Оумуамуа в 2017 году, 2I/Borisov в 2019 году и 3I/ATLAS в 2025 году. Но есть важный нюанс: "первый обнаруженный" не значит "первый прилетевший".

За три года до Оумуамуа, 8 января 2014 года, над западной частью Тихого океана взорвался небольшой метеор. Событие было зафиксировано CNEOS — специализированным центром NASA при Лаборатории реактивного движения, который занимается расчетом орбит околоземных объектов и оценкой риска их столкновения с Землей.

Позже астрономы Амир Сирадж и Ави Леб изучили параметры этого объекта — скорость, направление движения и высоту вспышки — и пришли к выводу, что он с высокой вероятностью мог прилететь из межзвездного пространства.

"Это был очень быстрый объект, и я подумал: "Боже мой, это может быть межзвездный метеор", — рассказывал Сирадж. По его словам, важная находка фактически пряталась у всех на виду — в открытых архивах NASA.

Однако сначала исследование осталось почти незамеченным и не получило широкой огласки.

Самое любопытное началось позже. В 2022 году Космическое командование США заявило, что данные о скорости "огненного шара", замеченного у побережья Папуа — Новой Гвинеи в 2014 году, достаточно точны, чтобы указывать на межзвездную траекторию. Объект получил обозначение CNEOS 2014-01-08 и стал кандидатом на звание первого известного межзвездного метеора, вошедшего в атмосферу Земли.

Разница в том, что Оумуамуа мы увидели как отдельный объект, пролетающий через Солнечную систему. Его можно было наблюдать телескопами, измерять блеск, спорить о форме и природе. А метеор 2014 года — совсем другой случай: небольшое тело размером меньше метра вошло в атмосферу, вспыхнуло и исчезло. Его возможное межзвездное происхождение установили уже постфактум, анализируя архивные данные.

Поэтому порядок межзвездных объектов может быть немного другим:

• 2014 год — CNEOS 2014-01-08, первый известный межзвездный объект, столкнувшийся с Землей.
• 2017 год — 1I/Оумуамуа, первый межзвездный объект, обнаруженный телескопами в космосе.
• 2019 год — 2I/Borisov, первая подтвержденная межзвездная комета.
• 2025 год — 3I/ATLAS, третий подтвержденный межзвездный объект и вторая межзвездная комета.

И, конечно, было бы наивно полагать, что до CNEOS 2014-01-08 ничего подобного не происходило. Вероятно, такие тела уже не раз пролетали через Солнечную систему, сгорали в атмосфере или уходили обратно в межзвездное пространство незамеченными.

Получается, межзвездные гости могут быть гораздо более распространенным явлением, чем кажется. Некоторые исследования даже предполагают, что прямо сейчас в Солнечной системе могут находиться тысячи объектов, когда-то "украденных" гравитацией Солнца и Юпитера у других звездных систем.

По мере развития технологий и внедрения искусственного интеллекта в анализ больших массивов данных мы, вероятно, начнем находить такие объекты все чаще. Для науки это постепенно станет новой нормой. А вот уфологам придется трудиться усерднее, придумывая новый сценарий для каждого межзвездного странника, забредшего в нашу планетную систему.

Олимп на Марсе: гигантский вулкан, который мог быть островом

Олимп — не просто крупнейший вулкан Марса. Это самая высокая известная гора во всей Солнечной системе. Если измерять от подножия до вершины, то его высота достигает примерно 26 километров, а диаметр основания составляет около 500 километров.

Для сравнения: высочайшая гора Земли — Эверест — имеет высоту 8 849 метров над уровнем моря. Олимп почти втрое выше.

При этом, если бы вы оказались на его склоне, то вряд ли поняли бы, что стоите на гигантской горе. Склоны Олимпа очень пологие: подъем настолько растянут, что напоминает скорее "бесконечную" равнину, чем типичный вулканический пик. Лишь из космоса становится ясно, насколько огромна эта структура.

Олимп — ярчайший пример щитового вулкана. Такие вулканы образуются, когда жидкая лава медленно растекается на огромные расстояния. Лава затвердевает, и следующее извержение покрывает ее новым слоем, что приводит к естественному увеличению размеров горы. На Земле похожим образом сформировались вулканы Гавайев, хотя марсианский гигант превосходит их во много раз.

Причина таких размеров связана сразу с несколькими особенностями Марса. Во-первых, сила тяжести там значительно ниже земной, поэтому вулканы могут вырастать гораздо выше, не разрушаясь под собственным весом. Во-вторых, на Марсе, вероятно, не было активной горизонтальной тектоники плит земного типа. Из-за этого горячая точка под поверхностью могла очень долго оставаться на одном месте, подпитывая Олимп новыми потоками лавы.

Особого внимания заслуживает тот факт, что основание Олимпа окаймлено уступом высотой в несколько километров, отдельные особенности которого напоминают структуры, которые на Земле возникают при взаимодействии лавы и воды. Одна из наиболее любопытных гипотез предполагает, что Олимп сформировался рядом с древним океаном или же был гигантским вулканическим островом.

Если эта гипотеза верна, то речь идет о событиях миллиардолетней давности — задолго до того, как планета превратилась в промерзлую пустыню.

Сегодня Олимп считается потухшим вулканом, хотя в прошлом он мог не только часто извергаться, но и оставаться активным дольше, чем большинство других вулканов Красной планеты.

"Вояджер-2": прощальный взгляд на Нептун

Темно-лазурный полумесяц на фоне космической тьмы — это прощальный кадр Нептуна, сделанный космическим аппаратом NASA "Вояджер-2" 27 августа 1989 года.

Спустя 35 лет эта фотография, полученная с расстояния 4,35 миллиона километров от ледяного гиганта, все еще остается последним снимком самой далекой планеты нашей Солнечной системы.

"Вояджер-2" — единственный зонд, посетивший Нептун. Этот визит стал кульминацией его грандиозного "Большого тура" по внешней Солнечной системе, в ходе которого он также встретился с Юпитером, Сатурном и Ураном. После пролета мимо системы Нептуна аппарат устремился к границам Солнечной системы, чтобы стать одним из первых человеческих первопроходцев в межзвездном пространстве.

Тайны голубого гиганта

Нептун обладает плотной атмосферой, состоящей из водорода (74%), гелия (25%) и метана (1%). Несмотря на незначительное — относительно водорода и гелия — содержание метана, именно этот предельный углеводород определяет цветовую гамму планеты. Это объясняется тем, что молекулы метана эффективно поглощают красный свет солнечного спектра и отражают синий — физический процесс, известный как рэлеевское рассеяние.

Интересный факт: если бы Нептун находился на месте Земли, он казался бы нам бледно-голубым шаром. Однако в реальности ледяной гигант находится в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, и получает в 900 раз меньше света. Эта космическая "сумеречность" превращает голубой Нептун в таинственный темно-лазурный мир, который мы видим на снимке "Вояджера-2".

Самые быстрые ветры в Солнечной системе

В верхних слоях атмосферы Нептуна, охлажденных примерно до -220 градусов Цельсия, бушуют самые мощные ветры в нашей планетной системе. Их скорость может достигать невероятных 600 метров в секунду или 2 160 километров в час!

Для сравнения: во время урагана Патрисия, который был самым быстрым за всю историю метеонаблюдений, скорость ветра достигала "всего" 346 километров в час. И это настоящая загадка для ученых, ведь Нептун получает крайне мало солнечной энергии. Природа таких ветров до сих пор остается неизвестной.

Загадочные кольца и луны

"Вояджер-2" также подтвердил существование у Нептуна системы темных колец и собрал данные о некоторых из его спутников. Самый интересный из них — Тритон, покрытый азотным льдом и вращающийся вокруг планеты в обратном направлении. Имеющиеся данные указывают на то, что в далеком прошлом Тритон был карликовой планетой в поясе Койпера.

На Тритоне "Вояджер-2" зафиксировал удивительное явление — криовулканизм. Из недр нептунианского спутника, сквозь разломы на его поверхности, вырывался жидкий азот, создавая гейзеры высотой до восьми километров и питая разреженную атмосферу.

Ожидание нового визита

После пролета "Вояджера-2" человечество не отправляло специальных миссий к Нептуну, поэтому сегодня ученым приходится довольствоваться данными, получаемыми с помощью наземных обсерваторий и космических телескопов. Вкупе с данными, переданными "Воджером-2", эта информация помогает лучше понять эволюционный путь Нептуна и Солнечной системы в целом.

NASA и другие космические агентства обсуждают возможность новой миссии к ледяным гигантам, но даже если она будет одобрена, достичь Нептуна удастся лишь через десятилетия.

Поэтому темно-лазурный полумесяц Нептуна, запечатленный "Вояджером-2", — это не просто историческое достижение. Это символ человеческого стремления к познанию и напоминание о том, что даже самые далекие миры могут стать чуть ближе благодаря науке и технологиям.