Самое холодное место во Вселенной открыто не так уж далеко от Земли
У людей, уже давно отказавшихся от привычки постоянно греться на солнце, как хладнокровные виды, но все еще привязанных к температурным режимам, представления о жутко холодных местах весьма ограничены. Минус 50 градусов по Цельсию для нас — непосильная температура, и только сноровка и обширные знания в области защиты своего тела от разных угроз позволяют нам справляться с этой проблемой. И тем интереснее, каким именно образом человечество собирается забраться в тот уголок Вселенной, где температура приближается к самым низким значениям, то есть к 0 градусов по Кельвину.
Где же это место
Как ни странно, но нашлось оно в сравнительной близости от нас — в туманности Бумеранг, располагающейся в 5 тысячах световых лет от нас. Ее центром является умирающая звезда, и, по расчетам ученых, температура там может опускаться гораздо ниже положенных 2,725 градуса по Кельвину. Если большая и известная нам часть Вселенной согревается реликтовым излучением, то в районе Бумеранга гораздо холоднее.
Мы уже рассказывали на примере воды в открытом космосе об особенностях влияния холода на жидкости и на различные предметы. Но в туманности Бумеранг все не так просто. Температура там опускается до 0,5 К, и пока это самая низкая реально зафиксированная температура во Вселенной. Скорее всего, подобных мест в разных уголках галактик может быть великое множество, как и самих звезд, но найти удалось сегодня только одно.
Для нас холод связан со льдом и снегом, но в космосе часто обходится и без воды в твердом агрегатном состоянии
К слову, температура в космосе не бывает однородной. Например, те же молекулярные облака, плывущие по галактике, могут разогреваться до 10 или 20 К. Немало для космоса, но абсолютный и всепоглощающий холод для относительно теплолюбивого и зависящего от перепадов температур человека. Впрочем, атмосфера Земли пока хорошо нас защищает.
Интересное наблюдение
И раз уж мы заговорили о холоде, то небольшая справка для тех, кто привык считать европейцев людьми, которые не способны переносить холодные температуры. На самом деле это не совсем верная информация. В действительности наступление пониженных температур они переживают гораздо легче, чем мы, и даже удивляются, когда русские кутаются при небольшом холоде. Зато при по-настоящему сильных морозах расстановка сил меняется, и уже европейцы сильно мерзнут.
Объясняется это все эволюцией. Для жителей средней полосы России небольшие заморозки свидетельствуют о том, что скоро будет холоднее и надо защищаться, иначе есть все шансы погибнуть, в то время как для европейцев это обыденность, которая вряд ли сменится более сильными морозами в силу географического положения региона.
Источник
Самое холодное место во Вселенной — где оно?
Мы находимся на расстоянии 149 600 000 км от Солнца. Средняя температура на Земле держится в районе 300 К (правда, нас еще обогревает горячее ядро планеты, а без атмосферы было бы на 50 К холоднее). Чем дальше от ближайшей звезды, тем холоднее. На Плутоне, например, температура составляет всего 44 К — замерзает даже азот, а значит, наша атмосфера выпала бы в осадок, ведь азота в ней 80%. А в межзвездном пространстве, за пределами Солнечной системы, еще холоднее.
Вещество в молекулярных облаках, которые плавают по галактике в световых годах от ближайших звезд, имеет температуру от 10 до 20 К, близко к абсолютному нолю. Холоднее, чем в них, в галактике не становится: все остальные ее участки так или иначе согреты излучением звезд.
Если заглянуть в межгалактическое пространство, можно замерзнуть еще сильнее, чем в молекулярном облаке вдалеке от источников излучения. Галактики разделены миллионами световых лет пустоты, и единственное излучение, которое доходит до всех уголков космоса — это реликтовое микроволновое излучение, оставшееся со времен Большого Взрыва. Температура реликтового излучения — это и есть температура межгалактического пространства, и она не может упасть ниже 2,725 К. Может показаться, что в природе не может быть места холоднее. Однако это не так.
Точнее, будет не так. Чтобы температура излучения в межгалактическом пространстве опустилась ниже 2,725 К, нужно подождать, пока Вселенная еще немного расширится (она уже и так это делает со скоростью примерно 770 км/с на 3.26 миллионов световых лет). Сейчас старушке-вселенной 13,78 миллиардов лет, а когда станет вдвое больше, реликтового излучения хватит едва ли на один градус выше абсолютного ноля.
Источник
Самое холодное место во Вселенной, жизнь без Солнца и звук Большого взрыва
Какое место во Вселенной самое холодное?
Физики в свое время выяснили, что существует нижний предел температуры, и назвали его «абсолютным нулем». Это –273,15 °C. Вне зависимости от того, сколько вы потратите усилий, вы не сможете охладить что бы то ни было до абсолютного нуля (хотя к этому пределу можно приблизиться вплотную). Строго говоря, самым холодным местом во Вселенной была одна финская лаборатория (лаборатория низких температур в Технологическом университете Хельсинки), в которой в 2000 году удалось фактически достичь абсолютного нуля (до него оставалось всего 0,00000000000001 °).
Самым же холодным «естественным» местом во Вселенной стала туманность Бумеранг, это измерили еще в 1995 году. Это протопланетарная туманность, расположенная в созвездии Центавра, образована потоком газа от центральной умирающей звезды. Поток быстро расширяется, что и стало причиной очень низкой температуры туманности — всего на один градус выше абсолютного нуля. Даже температура реликтового излучения, испущенного вскоре после Большого взрыва, выше, чем внутренности Бумеранга. В прошлом году ученые из Лаборатории реактивного движения (США), Технического университета Чалмерса (Швеция) и обсерватории ALMA (Atacama Large Millimeter Array, Чили) представили новые подробности о протопланетной туманности Бумеранг, подтвердив ее статус самого холодного (из известных нам, разумеется) мест во Вселенной.
Как долго проживет человечество, если Солнце погаснет?
Большая его часть — совсем недолго. Без солнечного света в растениях перестанет происходить фотосинтез, в ходе которого вырабатывается кислород. Этим газом мы все дышим, но вообще-то того кислорода, что уже есть в атмосфере, хватит на всех обитателей Земли (включая животных) на сотни лет (если не тысячи). Куда раньше нас убьет холод. Уже спустя неделю средняя температура на поверхности опустится до 0 ℃. Спустя год она достигнет –70 ℃, а еще через пару десятилетий вся атмосфера окончательно замерзнет и выпадет на поверхность планеты.
Океаны полностью замерзнут года через три. Но лед — хороший теплоизолятор, и под толщей льда на миллиарды лет сохранятся значительные объемы жидкой воды. Чисто теоретически некоторые представители человеческого рода смогут выжить в глубоководных базах, расположенных около выходов геотермальных вод (нагретых внутренним теплом Земли). Воду при этом можно расщеплять на кислород для дыхания и водород, а пищу выращивать рядом с теми же геотермальными выходами.
Насколько громким был Большой взрыв?
Хотя слушать в тот момент было некому, ясно, что Большой взрыв должен был произвести некий звук. Мы можем вычислить мощность этого звука, наблюдая небольшие вариации температуры в реликтовом излучении, возникшем как раз в тот момент. Длина волны достигает сотен тысяч световых лет, и такую низкую «ноту», конечно, человеческое ухо расслышать не в силах.
Что касается громкости этой волны, то очень примерно можно оценить ее в диапазоне от 100 до 120 дБ. Хотя это близко к болевому порогу человеческого уха (примерно как стоять рядом с цепной пилой или метрах в ста от работающего реактивного двигателя), это все же не самый громкий звук, который вы можете услышать. Например, громкость звука при извержении Кракатау достигала 180 дБ, а голубые киты «разговаривают» на громкости в 188 дБ. В общем, Большой взрыв точно не был избыточно громким.
Найдены возможные дубликаты
Звук Большого взрыва надо бы в кавычки взять, всё ж таки звук это механические колебания в твердой, жидкой или газообразной среде.
«Без солнечного света в растениях перестанет происходить фотосинтез, в ходе которого вырабатывается кислород». Тут стоит уточнить, что «лёгкими» планеты являются зелёные водоросли, а не растения. Растения вырабатывают кислород только когда растут, к тому же ночью они потребляют кислород. А в конце жизни при гниении тоже потребляют. В итоге их вклад в насыщение кислородом атмосферы незначителен.
Помехи на телевизоре когда не показывает канал это остатки Большого взрыва.
Нет. В самом деле. Чёрно-белые чёрточки горизонтальные, на старых телевизорах даже был слышен шум. (от Большого взрыва)
«Лаборатория низких температур в Технологическом университете Хельсинки), в которой в 2000 году удалось фактически достичь абсолютного нуля (до него оставалось всего 0,00000000000001 °.» Мне кажется, что с нулями вы все же перебрали. Насколько я помню, была достигнута температура 10^-7 К.
Ольга Сильченко — Эволюция дисковых галактик
Как изучается эволюция дисковых галактик? Чем отличаются молодые и старые галактики? Как со временем меняются темпы звёздообразования в галактиках? От чего зависят наблюдаемые различия в структуре дисковых галактик и какими они бывают?
Рассказывает Ольга Сильченко, доктор физико-математических наук, заместитель директора по научной работе Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга
Обнаружена звезда в миллиард раз мощнее Солнца
Астрономы из компании Zwicky Transient Facility, которая работает в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, открыли крайне необычную звезду с экстремальным магнитным полем, которое почти в один миллиард раз мощнее, чем у нашего Солнца.
Исследование опубликовано в журнале Nature, а краткий отчет о нем приводится на сайте обсерватории Кека, чьи телескопы помогли совершить неожиданное открытие.
Астрономы обнаружили белого карлика, обладающего невиданными характеристиками. Он одновременно является самым маленьким и самым массивным белым карликом из всех, которые когда-либо наблюдали астрономы.
«Его масса составляет 1,35 массы нашего Солнца, при этом он — размером с Луну, — говорит соавтор работы Илария Кайаццо. — Это может показаться нелогичным, но белые карлики меньшего размера оказываются более массивными».
Белые карлики — это плотные сжавшиеся остатки звезд, которые когда-то были примерно в восемь раз массивнее Солнца. Они образуются, когда звезды в конце срока своей жизни буквально сбрасывают с себя внешние слои. Оставшееся ядро сжимается и превращается в компактного белого карлика. Считается, что около 97 процентов всех звезд Вселенной становятся белыми карликами
Недавно открытый объект получил название ZTF J1901 + 1458. Астрономы говорят, что он обладает экстремальным магнитным полем, которое почти в один миллиард раз сильнее, чем у Солнца. К тому же этот объект вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью — один оборот он совершает каждые семь минут. Впрочем, это не рекорд — белый карлик EPIC 228939929 вращается каждые 5,3 минуты.
А вот по своему размеру ZTF J1901 + 1458 стал рекордсменом — это самый маленький в диаметре белый карлик из известных науке. Астрономы говорят, что он прошел один из двух возможных эволюционных путей развития. Когда мертвые звезды достаточно массивны, они взрываются, превращаясь в сверхновую типа Ia.
Но если их масса оказывается ниже определенного порога, то они превращаются в нового белого карлика, который тяжелее любой звезды-прародителя. Этот процесс усиливает магнитное поле и ускоряет вращение. Видимо, так и произошло в случае с открытым объектом.
Добавим, что он расположен всего в 130 световых годах от Земли, а его возраст составляет около 100 миллионов лет или меньше, то есть он совсем юный по меркам Вселенной. Это указывает на то, что подобные объекты могут часто встречаться в нашей галактике.
Астрономы обнаружили невидимую межгалактическую дорогу
Международная группа астрономов впервые получила изображение скопления галактик с черной дырой в центре, которые движутся на высокой скорости, образуя межгалактический поток материи.
Как сообщает Phys.org , полученные данные подтверждают ранее выдвинутые теории происхождения и эволюции Вселенной. В частности, ранее астрономы предположили, что почти с самого рождения Вселенной существует так называемая космическая паутина.
Ученые теоретически доказали, что галактики связаны невидимыми человеческому глазу нитями. Это своего рода дороги, состоящие из очень тонкого слоя газа и соединяющие скопления галактик по всей Вселенной. Считается, что материя на этих дорогах настолько разрежена, что ускользает даже от самых чувствительных камер и телескопов.
В 2020 году была зафиксирована первая из таких дорог — межгалактическая газовый поток длиной 50 миллионов световых лет. Но только сейчас ученые получили четкое изображение с беспрецедентным уровнем детализации Северного скопления галактик, обнаруженного на этой газовой нити.
Чтобы его получить, астрономы объединили изображения, полученные из различных источников, в том при помощи радиотелескопа CSIRO ASKAP и спутников eROSITA, XMM-Newton и Chandra. Это помогло детализировать снимки и впервые разглядеть крупную галактику, в центре которой находится черная дыра.
По словам ведущего автора исследования Энджи Вероники из Института астрономии Аргеландера при Боннском университете, вещество за галактикой струится и напоминает «косы бегущей девушки».
«Превосходная чувствительность телескопа ASKAP к слабому расширенному радиоизлучению стала ключом к обнаружению этих струй радиоизлучения сверхмассивной черной дыры, — говорит руководитель исследовательского проекта EMU, профессор Эндрю Хопкинс из австралийского Университета Маккуори. — Форма и ориентация этих струй, в свою очередь, дают важные ключи к разгадке движения галактики, в которой находится черная дыра».
Проанализировав полученное изображение, ученые пришли к выводу, что Северное скопление теряет материю по мере своего перемещения. В целом наблюдения подтверждают теоретическое представление о том, что газовая нить — это межгалактический поток материи. Северное скопление движется по этой дороге на высокой скорости к двум другим, гораздо более крупным скоплениям галактик, названным Abell 3391 и Abell 3395.
Водородное Солнце, 30 июня 2021 года, 10:55
-хромосферный телескоп Coronado PST H-alpha 40 mm
-монтировка Sky-Watcher AZ-GTi
-светофильтр Deepsky IR-cut
Место съемки: Майкоп, двор.
Мой космический Instagram: star.hunter
МКС на фоне Солнца
Китай планирует построить на орбите Земли космическую солнечную электростанцию
Китай хочет стать первой страной, которая развернёт на околоземной орбите солнечную электростанцию. Объект планируется использовать для сбора, а также передачи собранной энергии на Землю. Конструкцию планируется разместить на геостационарной орбите, на высоте 35 786 километров, где она сможет постоянно находиться над выбранной точкой Земли, рассказал Лун Лэхао (Long Lehao), главный конструктор китайских ракет серии «Чанчжэн-9» на презентации, прошедшей в Гонконге, передаёт SpaceNews.
Проект предусматривает строительство на орбите больших солнечных панелей. Преимуществом электростанции станет возможность почти постоянного получения солнечной энергии, независимо от погодных условий. Передавать энергию на Землю планируется с помощью лазеров или микроволн.
По словам Луна, проект должен начаться с небольшого эксперимента по передаче энергии в 2022 году. К 2030 году на орбиту планируется вывести полноценную электростанцию мегаваттного класса. Коммерческую станцию гигаваттного класса китайские учёные хотят разместить на орбите к 2050 году. Согласно расчётам, для этого потребуется более ста запусков сверхтяжёлой ракеты «Чанчжэн-9», в ходе которых на орбиту будет доставлено около 10 тыс. тонн конструкций для сборки сооружения. Суммарная площадь солнечной электростанции, согласно ожиданиям, составит один квадратный километр.
Проект орбитальной электростанции упоминался в числе китайских космических планов ещё в 2008 году. В 2019 году Китайская академия космических технологий в городе Чунцин приступила к строительству экспериментальной базы для испытания способов беспроводной передачи энергии.
Осуществлять доставку на орбиту элементов будущей солнечной электростанции планируется с помощью модернизированной сверхтяжёлой ракеты «Чанчжэн-9». Минувшей весной проект ракеты-носителя получил одобрение правительства Китая после нескольких лет разработки. Усовершенствованная версия ракеты сможет выводить на околоземную орбиту до 150 тонн полезной нагрузки, а на отлётную к Луне траекторию — от 50 до 53 тонн.
Того и гляди, доживем до сферы Дайсона
Космос
Космический телескоп James Webb будет наблюдать самые далекие квазары Вселенной
Квазары представляют собой яркие, далекие и активные сверхмассивные черные дыры, массы которых достигают миллионов и миллиардов масс Солнца. Расположенные обычно в центрах галактик, эти объекты питаются падающей на них материей и разражаются мощными вспышками излучения. Квазары являются одними из самых ярких объектов Вселенной и превосходят по светимости все звезды родительской галактики вместе взятые, а джеты и ветра квазаров принимают активное участие в формировании родительской галактики.
Вскоре после запуска космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб») команда ученых направит объектив телескопа на шесть самых далеких и ярких квазаров Вселенной.
Исследователи будут изучать свойства данных квазаров, а также их связь с ранними этапами эволюции галактик в ранней Вселенной. Кроме того, команда планирует использовать эти квазары для изучения газа, наполняющего пространство между галактиками, в частности, в период реионизации космоса, который закончился тогда, когда Вселенная еще была очень молода. Эти задачи планируется решить, используя экстремальную чувствительность телескопа James Webb и его сверхвысокое угловое разрешение.
«Все эти квазары, которые мы изучаем, существовали очень давно, в то время, когда возраст Вселенной составлял менее 800 миллионов лет, или менее 6 процентов от ее текущего возраста. Поэтому эти наблюдения дали нам возможность изучить эволюцию галактик и формирование сверхмассивных черных дыр в эту очень раннюю эпоху существования нашего мира», — объяснил член исследовательской группы Сантьяго Аррибас (Santiago Arribas), профессор кафедры астрофизики Центра астробиологии в Мадриде, Испания. Аррибас также входит в состав научной команды бортового инструмента Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) обсерватории James Webb.
Обсерватория James Webb способна работать с очень низкими уровнями яркости. Это имеет большое значение, поскольку, даже несмотря на то, что изучаемые квазары являются очень яркими сами по себе, они, тем не менее, находятся на огромном расстоянии от нас, поэтому сигнал, принимаемый обсерваторией, будет очень слабым. Только невероятная чувствительность космического телескопа James Webb позволит провести эти наблюдения, пояснили члены команды.
Первые звезды зажглись через 250-350 миллионов лет после Большого взрыва
«Космический рассвет», период истории Вселенной, когда в ней зажглись первые звезды, мог начаться через 250-350 миллионов лет после Большого взрыва, согласно новому исследованию.
В этой работе отмечается, что новый космический телескоп НАСА James Webb Space Telescope (JWST), запуск которого запланирован на ноябрь этого года, будет иметь достаточно высокую чувствительность для прямых наблюдений процессов формирования первых галактик.
Команда, возглавляемая астрономами из Соединенного Королевства, изучила шесть самых далеких галактик, известных науке, свет которых прошел почти через всю Вселенную, прежде чем достичь нас. Исследователи нашли, что эти галактики наблюдаются в период, когда возраст Вселенной составлял всего лишь 550 миллионов лет.
Анализируя снимки, сделанные при помощи космических телескопов Hubble («Хаббл») и Spitzer («Спитцер»), исследователи рассчитали, что возраст этих галактик составляет от 200 до 300 миллионов лет, что позволило датировать появление первых звезд в космосе.
Главный автор исследования доктор Николас Ляпорт (Nicolas Laporte) из Кембриджского университета, СК, пояснил: «Теоретики считают, что Вселенная на протяжении первых нескольких сотен миллионов лет оставалась темной, прежде чем в ней появились первые звезды и галактики. Датировка момента появления первых звезд во Вселенной представляет собой важную задачу современной астрономии».
«Наши наблюдения показывают, что «космический рассвет» произошел в период между 250 и 350 миллионами лет после Большого взрыва и что галактики в этот период были достаточно яркими для того, чтобы их можно было наблюдать при помощи космического телескопа нового поколения James Webb».
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Европейское космическое агентство представило долгосрочный план космических миссий до 2050 года
Не так давно European Space Agency (ESA) сообщило, что планирует запустить зонд EnVision к Венере. Сейчас же стал известен ряд фактов о других длительных миссиях, запланированных до середины текущего века.
Главные научные миссии ESA, которые, как предполагается, состоятся с 2035 по 2050 год, будут сконцентрированы на изучении спутников газовых гигантов нашей звездной системы, экзопланет и экосистемы Млечного пути. Кроме того, планируется ряд исследований в области физики ранней Вселенной.
В текущий момент ESA работает над программой Cosmic Vision, третий этап которой длится с 2015 года и будет завершен в 2025 году. Четвертый этап будет включать несколько миссий, которые пройдут в течение следующих 25 лет.
В позапрошлом году ESA попросило ученых внести идеи для четвертого этапа программы и получило в ответ более сотни предложений от научного сообщества. В свою очередь тематические группы оценили предложенные темы и сформулировали выводы. В конечном итоге ESA определило приоритетные направления. Их тематика была оглашена в первой половине июня. Конкретные задачи предстоящих миссий будут определены позднее.
По сообщениям ESA, первая тематика будет продолжением общей тенденции изучения спутников планет, уже упоминавшуюся в рамках части других миссий, например, Jupiter Icy, в задачи которой входит изучение спутников Юпитера с возможностью дальнейшего расширения области работы вплоть до соседних газовых гигантов.
Также отмечается, что исследование потенциальной обитаемости объектов в нашей звездной системе важно для понимания появления форм жизни и еще более важно для поиска схожих с Землей планет в других звездных системах.
Сообщается, что ESA взяло на себя обязанность к концу первой половины XXI века сформировать миссию для исследования экзопланет с умеренным климатом. В настоящее время агентство обладает зондами для ведения подобных исследований. В первую очередь это уже запущенный Cheops, а также Plato и Ariel, запуски которых запланированы на вторую половину десятилетия.
Нельзя не упомянуть миссии, в задачи которых войдет исследование физических свойств ранней Вселенной, а также изучение первичных структур космоса и черных дыр. Данные миссии должны помочь решить ряд фундаментальных проблем в астрофизике. Упомянутые миссиям будет присвоен, так называемый, L-класс. На такие миссии агентство тратит как минимум 650 млн. европейской валюты.
Найден марсоход «Спирит» застрявший 12 лет назад в песках Марса
Как раскрашивают черно-белые картинки Космоса
В посте про неполадки телескопа Хаббла прочитал про фотошоп космических снимков, и что вообще всё это обман. И вспомнил, что у меня есть быстрый пример. 🙂
Ничего нового любители астрофотографии, просто фотографии, да и люди, которые с физикой на ты, не откроют. Просто покажу что снял, и как сильно это обработал.
Ниже моя фотография Туманности Киля (NGC 3372), сделанная на монохромную (черно-белую) камеру:
Туманность Эты Киля — эмиссионная туманность (область ионизированного водорода) в созвездии Киль. Приблизительные угловые размеры — 2,0°×2,0°, то есть примерно в 4 раза больше, чем угловой диаметр Солнца и полной Луны. Туманность Киля была открыта Николя Луи де Лакайлем, французским астрономом, в 1751-52 годах с мыса Доброй Надежды. Находится на расстоянии от 6500 до 10 000 световых лет от Земли.
Для начала быстрый ответ на вопрос — зачем снимать на черно-белую камеру? Тут всё просто.Потому что у монохромной камеры гораздо выше чувствительность и проницаемость, и меньше «шумность», мы можем получить гораздо больше сигнала, чем снимая на цветную камеру и ещё по ряду причин профессиональные астрономы (и продвинутые любители) используют именно их.
Чтобы снимать цветные фотографии черно-белой камерой, используются фильтры, которые по очереди блокируют все спектры, кроме, например одного. Для упрощения, возмём популярную палитру RGB. Каждый из фильтров будет пропускать только свой спектр, и блокировать остальные.
Например, для начала мы просто снимем этот объект с фильтром UV/IR cut, который отсеет весь невидимый спектр (ИК и УФ) и равномерно пропустит видимый:
И у нас получится насыщенная, но черно-белая фотография:
Здесь нет никакой информации о цвете, но мы знаем что все видимые цвета здесь пропущены равномерно, и мы назовём этот канал яркостным (L), то есть мы тупо набрали побольше сигнала, на который в последствии наложим цвет.
После этого, мы снимаем на эту же монохромную камеру в диапазоне, например G. То есть пропускаем только зеленый цвет. Фотография будет по прежнему черно-белой, но мы её сохраним под названием, например, «зеленый цвет» и запомним, что фильтр пропустил только зеленый спектр, вот так:
И вот что у меня получилось:
Мда, зеленного тут не много. Зато много будет красного, ведь туманность водородная!
Красным в космосе светится водород — самый популярный элемент во Вселенной, но не сам по себе светится, а после ионизации его атомов ультрафиолетом от очень горячих звёзд. В общем не вдаваясь в подробности, если на фотографии космического объекта вы наблюдаете красный цвет, как, например, на моей первой фотографии, значит это ионизированный водород.
В общем-то на фотографии ниже как раз очень хорошо и проявились области водорода. Это был красный фильтр:
И отснимем последний, голубой спектр:
Фото с зеленым и голубым фильтром кажутся похожими, просто потому что в именно в этой туманности очень мало и того и другого (преобладает водород), но на самом деле они проявили разные области, потому что пропустили разный спектр. Если смотреть не на яркие области, где всегда много сигнала, а на перефирию, это хорошо видно.
Теперь мы собрали все три канала, и всё что нам осталось — свести их в одно изображение. Процесс похож на тот, который использовали раньше в фотопечати, и даже можно повторить таким же образом. Но гораздо легче сделать это в любом графическом редакторе, наложив фотографии друг на друга и задав каждой из них соответствующий канал:
На этом всё! Астрофотограф не пририсовал ни одной звёздочки, и не взорвал ради кадра ни одну сверхновую (это они сами). Вот, что у нас вышло. И я бы сказал, что фотография до сих пор ни капли не обработана:
Далее обычно начинается процесс постобработки, когда уменьшается шум фотографии, крутятся ползунки яркости, насыщаются определенные цвета, или просто исправляется баланс, если нужно. Да и мне бы не помешало это сделать (видно, что баланс нарушен по тому, что звезды ушли в зеленый оттенок, если взглянуть на первую фотографию), но я сразу этого не сделал, а потом уже забил.
Дальнейшая постобработка это уже довольно художественная работа, поэтому работы разных авторов могут выглядеть по разному. Но именно по цветовым оттенкам, а не по запечатленным объектам.
Для примера, вот моя фотография галактики Андромеды:
И вот куча Андромед, снятые другими авторами и с другим оборудованием, с разной выдержкой: https://deepskyhosting.com/search/M31/ — видны отличия в постобработке.
Хаббл, как и многие продвинутые астрофотографы снимают схожей методикой сменных фильтров, но так скажем другим набором фильтров, который позволяет, например, запечатлеть расширенные спектры цветов. Такие фильтры называются «узкополосные». И есть целое направление в астрофотографии и постобработке, называемое «Палитра Хаббла», когда финальное изображение формируется из трёх снимков, снятых в разных длинах волны.
— Красный канал — две линии серы SII (672 и 673 нм, багрово-красный).
— Зелёный канал — линия водорода Hα (657 нм, красный), а также две расположенные рядом и более тёмные линии азота NII.
— Синий канал — две линии кислорода OIII (501 и 496 нм, изумрудный).
То есть изображение этого же объекта, с первой фотографии, но в Палитре Хаббла будет выглядеть иначе. И это очень круто, потому что поможет выявить и подчеркнуть те детали, которые «светятся» только в небольшом диапазоне спектра, который мы не видим или который нам трудно увидеть.
И хоть такие изображения будут отличаться от той картины, которую мы бы запечатлели просто на цветную камеру, или на фильтры RGB, именно «узкополосники» помогают понять, какой «реальный цвет» у этого светящегося газа, являющегося дважды ионизированным кислородом, с точностью до нанометра.
Астрофизики обнаружили, что галактические нити вращаются
Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.
©AIP, A. Khalatyan, J. Fohlmeister
Ничто в космосе не находится в покое. Все движется и вращается: Земля, Солнце, Млечный Путь — а возможно, и вся Вселенная. Новая работа ученых из Потсдамского астрофизического института показала, что вращение происходит и на самых больших космологических масштабах, вовлекая филаменты, растянутые между галактиками на расстояния в сотни миллионов световых лет.
По современным представлениям, крупномасштабная структура Вселенной образована колоссальной сетью темной материи, на которой концентрируется и обычное вещество. Проходя между пустотами-войдами, они соединяют большие скопления галактик и сами собирают вокруг себя галактики и газ. На масштабах в сотни миллионов световых лет эта сеть проявляется в виде галактических нитей, филаментов. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Astronomy, продемонстрировали, что они тоже вращаются.
Для этого Пэн Ван (Peng Wang), Ноам Либескинд (Noam Libeskind) и их коллеги использовали данные обзора SDS, который обследовал сотни тысяч галактик. Ученые локализовали положение некоторых из этих галактик на разных участках галактических нитей. Затем их спектр проанализировали, чтобы определить движение каждой галактики по эффекту Доплера — изменению частоты излучения из-за движения источника относительно наблюдателя.
Такая работа показала, что галактики разделяются на две группы, демонстрирующие красное либо синее смещение, двигаясь от нас или к нам. Это говорит о том, что они находятся на разных сторонах галактических нитей, которые при этом вращаются как целое (хотя из-за технических сложностей достоверно продемонстрировать это удалось не во всех случаях и не для всех рассмотренных филаментов).
Любопытно, что вращение было тем более выраженным, чем выше массы галактических скоплений, которые соединяют такие нити. Возможно, именно их мощная гравитация каким-то образом запускает или поддерживает это вращение и, по словам авторов работы, делает галактические филаменты «самыми крупными объектами, имеющими угловой момент».
«Вояджер-1» снова поймал сигнал по ту сторону гелиосферы. (Аудио)
Завершена заправка грузового корабля «Прогресс МС-17»
ТГК «Прогресс МС-17» должен доставить на МКС 470 кг топлива дозаправки, 420 литров питьевой воды в баках системы «Родник», 40 кг воздуха и кислорода в баллонах, а также 1 509 кг различного оборудования и материалов в грузовом отсеке, включая ресурсную аппаратуру и средства технического обслуживания бортовых систем, укладки для проведения космических экспериментов, средства медицинского контроля и санитарно-гигиенического обеспечения, предметы одежды, стандартные рационы питания и свежие продукты для членов экипажа 65-й основной экспедиции.
Старт ракеты-носителя «Союз-2.1а» с ТГК «Прогресс МС-17» запланирован на 30 июня 2021 года с космодрома Байконур.
Строение Солнца. Фотосфера
Ну вот мы и добрались с вами до атмосферы Солнца. До его видимого края. До фотосферы.
Фотосфера излучает в основном в оптическом диапазоне. Это ярчайший, с точки зрения нашего восприятия, слой нашей звезды. Мы не видим того, что спрятано под фотосферой — там вещество непрозрачно. Мы не видим и того, что находится выше — хромосферу и корону — там вещество слишком разрежено, его излучение очень слабо и на фоне фотосферы глазом его разглядеть невозможно без специальных фильтров. А фотосфера — видимая поверхность Солнца. Её и сфотографировали первой. Чёрно-белые фотографии поверхности Солнца разлетались по миру в 1970-х и 80-х годах как диковинка.
В фотосфере мы наблюдаем гранулы, поры, пятна, факелы.
Фотосфера — точнее, нижняя её часть. Кипящая «каша» с дырами. Это — подкрашенное фото. Каша как будто пшеничная. На ч/б фото она больше напоминает рисовую. На фото более высокого разрешения, подкрашенных коричневым цветом — гречку.
Нижняя, видимая граница фотосферы — это верхняя граница конвективной зоны. Мы помним, что конвективная зона «кипит», и единицей кипения в ней выступают гранулы — короткоживущие ячейки, в пределах которых горячее вещество Солнца (плазма) всплывает снизу вверх в центре гранулы (на фото эти центры гранул мы видим как «зернышки») и растекается из центра к краю гранулы. При этом оно остывает и к краю гранулы подходит уже не таким горячим, как было при всплытии. На краях гранул остывшее вещество опускается вниз в конвективную зону. Такая циркуляция происходит непрерывно, но сами гранулы на месте не стоят. Они возникают и минут через 5 — 10 сменяются новыми. На фильмах это выглядит как движение зернышек риса. При этом размер каждой гранулы — примерно 1 тыс. км. Температура фотосферы в среднем около 6 тыс. градусов.
Сами «зернышки» тоже образуют » кипящую кашу». Гранулы объединяются в более крупные образования — супергранулы. В центре супергранулы всплывают горячие зернышки-гранулы, растекаются от центра к краям, остывают и опускаются вниз. Супергранулы в фотосфере не видны, супергрануляционная сетка видна только в более высоком слое атмосферы Солнца — в хромосфере. Линейный размер супергранулы — примерно 32 тыс. км, время жизни — около суток.
Поры возникают на границах между гранулами, в областях нисходящих течений плазмы. Это — места повышенной плотности магнитного потока. Где напряженность магнитного поля выше, там конвекция замедляется, температура вещества падает и на снимках оно не так ярко светится, то есть кажется тёмным. Диаметр пор — 200 — 300 км. Некоторые из них развиваются в полноценные солнечные пятна.
Пятна — самое заметное в фотосфере явление. На фоне фотосферы они пятна кажутся почти чёрными, потому что температура в них на пару тысяч градусов ниже, чем в окружающей фотосфере. Они похожи на гигантские кратеры глубиной в среднем около 200–500 км (это глубина так называемой вильсоновской депрессии). Причина образования пятен — выход на поверхность потока сильного магнитного поля. Оно прекращает конвекцию, «кипение» в «кастрюле» на месте пятна останавливается и вместо ярких зёрнышек «риса» мы видим в этом месте тёмную область. Пятно имеет сложную структуру. Тёмная его середина называется «тень». Это область, где конвекция не идёт. В разрезе пятно можно представить как кратер/кастрюлю. В его центре газ сильно разрежен, температура там около 4 тыс. градусов. Тень окружена более светлым кольцом — полутенью. Она состоит из тонких ярких горячих волоконец — течений горячей плазмы из центра пятна к краям (это течения Эвершеда, их скорость от 1 до 4 м/с).
Раньше предполагали, что пятна — глубокие образования, уходящие в глубь конвективной зоны почти до её дна. Теоретические разработки наших пулковских ученых 1990 — 2000 х годов показали, что пятна — это неглубокие образования. Пулковские расчеты позднее были подтверждены данными гелиосейсмологии: глубина пятна (кратера/кастрюли) — от 500 до 700 км для крупных пятен и около 200 км для пятен поменьше.
Результат обработки данных гелиосейсмологии. Пятно — относительно холодная область глубиной в 500 — 700 км; ниже, наоборот, температура плазмы оказывается выше, чем в окружении, что вполне логично. Сильное магнитное поле пятен подавляет конвекцию в пятне и под пятном (синяя область), а избыток тепла скапливается ниже холодной зоны (красная область). Ну а ещё ниже конвекция идет уже беспрепятственно.
Пятна бывают единичными, но нередко возникают группами или парами. Тогда различают ведущее пятно, которое первым появляется на диске Солнца с восточной стороны, и ведомое — следующее за ним. Ведущее пятно, как правило, более компактное, имеет большее магнитное поле и живёт дольше, иногда до двух оборотов Солнца (обычно пятна живут около недели). Группы пятен могут насчитывать сотни пятен, их суммарная площадь в группе может в десятки раз превышать площадь всего земного шара.
Пятна «мигрируют», то есть области их возникновения перемещаются по поверхности Солнца: вначале пятна появляются ближе к полюсам Солнца, на высоких широтах, потом постепенно места их появления сползают к экватору. То есть конкретное пятно «сидит» вполне себе на месте, но когда оно исчезает, следующее появляется уже «ниже», дальше от полюса. Эта закономерность возникновения пятен на диске Солнца называется законом Шпёрера. Количество пятен на солнце — один из основных показателей солнечной активности.
Это, наоборот, — области, где напряжённость магнитного поля меньше. Плазма в факелах более горячая, чем в окружающей фотосфере. Факелы хорошо заметны ближе к краям солнечного диска. Размеры факельного поля — до 30 тыс. км.
Источник