Космос в компьютере

Как поймать гравитационные волны и наблюдать нейтрино, а также где найти потенциально обитаемую планету: «Газета.Ru» представляет обзор самых значимых открытий в астрономии за последний месяц.

Звезда как детектор

Поиск гравитационных волн — важная задача. Для этого строят и разрабатывают сложные и дорогие установки. Но кое-что можно узнать и с помощью астрономических наблюдений.

Например, наблюдая за несколькими радиопульсарами, можно также видеть гравитационно-волновой сигнал. А можно наблюдать за звездами.

Звезды колеблются. Сначала были открыты солнечные осцилляции. Затем были открытия колебаний других звезд, и появилась целая наука — астросейсмология. Изучение звездных осцилляций позволяет поразительно много узнать о недрах этих объектов. Поэтому эта область астрофизики активно развивается. Запускают специализированные спутники (как CoRot) для наблюдения колебаний звезд. В основном именно для изучения их недр. Но оказывается, их можно использовать и для других целей.

Несколько лет назад начали появляться работы, в которых авторы указывали, что звезды будут «чувствовать» гравитационные волны. В первую очередь речь идет о волнах от сливающихся сверхмассивных черных дыр в центрах далеких галактик, а также о двойных звездных системах в нашей окрестности. Гравитационные волны должны возбуждать звездные колебания (так же как гравволны заставляют колебаться лабораторные детекторы). Затем методами астросейсмологии можно увидеть эти колебания, выделить их на фоне других осцилляций звезд. И вот впервые показано, что действительно можно надеяться использовать наблюдения звездных осцилляций для изучения гравволн.

Это очень красивая идея: звезда выступает в роли гравитационно-волнового детектора.

Основным неизвестным ингредиентом является темп затухания возбужденных гравволнами звездных колебаний. Если современные оптимистические оценки верны, то высокоточные наблюдения многих звезд могут по чувствительности в некотором диапазоне частот поспорить даже с планируемым космическим интерферометром eLISA!

Созидающий взрыв

SN2014J — близкая сверхновая типа Ia. Соответственно, это идеальный объект для изучения. Стандартная модель гласит, что сверхновые этого типа — взрывы белых карликов, достигших чандрасекаровского предела. Расчеты примерно говорят, сколько и каких элементов должно образовываться при таких взрывах. Некоторые образующиеся изотопы радиоактивны, вдобавок от некоторых можно ожидать мощных спектральных линий в жестком диапазоне спектра.

Международная группа астрономов, в которую вошли российские ученые Евгений Чуразов (ведущий автор статьи — по информации «Газеты.Ru», она направлена в журнал Nature), Рашид Сюняев, Сергей Гребенев и Сергей Сазонов из Института космических исследований РАН (ИКИ РАН), а также Николай Чугай из Института астрономии РАН (ИНАСАН), использовала спутник INTEGRAL для поиска гамма-линий кобальта-56. И они были обнаружены! Это позволяет оценить количество кобальта, а значит, и проверить модели взрыва. Новые данные наблюдений находятся в хорошем согласии с предсказаниями стандартной модели взрыва белого карлика.

История Вселенной в пикселях

Авторы представляют результаты моделирования с помощью еще одного большого космологического кода. Упор сделан на свойства галактик на различных красных смещениях, то есть в разные периоды своей истории.
Удается достаточно хорошо воспроизвести наблюдаемую картину.

Очень интересно сравнивать модельные изображения галактик с реальными данными наблюдений. Красота!

По результатам этого проекта (Illustris Simulation) опубликовано несколько статей, включая работу в Nature. Проект попал во все новости. Действительно, там есть на что посмотреть.

Нейтрино стал ближе

Интересно и наблюдение астрофизических нейтрино высоких энергий по данным трехлетних наблюдений на IceCube.

Полгода назад авторы рассказывали о двухлетних наблюдениях. Теперь обработали еще немножко данных. Все так же, только статистика выросла. Видно 37 нейтрино с энергиями до 2 peV!

Болиды на связи

С помощью новой установки авторы обнаружили радиотранзиенты (длительность до десятков секунд) на частотах в десятки мегагерц (25-75 МГц). Анализ показал, что наиболее вероятно, что эти сигналы связаны с болидами.

До этого на таких частотах болиды не наблюдались. Механизм излучения до конца не понятен, но оно явно нетепловое.

Залетная и потенциально обитаемая

И напоследок — одна из работ уже наступившего месяца.

Звезда Каптейна была обнаружена Каптейном в самом конце XIX века. У нее очень большое собственное движение. Тогда это был рекорд, потом Барнард обнаружил звезду Барнарда, но вот уже почти сто лет звезда Каптейна гордо удерживает второе место.
Звезда Каптейна — красный карлик на расстоянии чуть меньше 4 парсек. Почему же у нее такое большое собственно движение? А потому, что это звезда гало Галактики. Она у нас тут в диске проездом (даже 
пролетом).

В статье представлены данные измерений лучевой скорости. Благодаря им у звезды Каптейна обнаружили две экзопланеты. Что же тут особенного?

Ну, во-первых, это звезда Каптейна. Во-вторых, одна из планет находится в зоне обитаемости. А в-третьих...

В-третьих, звезды гало очень старые. Звезде Каптейна где-то 11–12 млрд лет. Стало быть, и планеты у нее старые. А коли одна из них находится в зоне обитаемости.... Выводы делайте сами.