Досье на Мироздание. Август 2007

Американские астрономы из Университета Миннесоты (University of Minnesota) нашли в окружающей нас Вселенной огромное "отверстие" (поперечник которого составляет почти миллиард световых лет), свободное как от обычной барионной материи (т.е. звезд, галактик и межзвездного газа), так и от таинственного невидимого "темного вещества". Несмотря на то, что предыдущие исследования уже демонстрировали наличие подобных пустот в крупномасштабной структуре окружающего нас мира, это новое открытие все-таки остается уникальным - оно затмевает своими масштабами все прочие "дырки".

Найти что-либо подобное никто даже не надеялся - очень уж странно все это выглядит с точки зрения современных космологических моделей. "Мы не ожидали найти что-либо подобных размеров", - признается Лоренс Рудник (Lawrence Rudnick), который совместно с Шеа Браун (Shea Brown) и Лилией Вильямс (Liliya R. Williams) написал об этом статью "Extragalactic Radio Sources and the WMAP Cold Spot", которая будет опубликована в "Астрофизическом Журнале" (Astrophysical Journal).

Свои выводы астрономы основывают на данных обзора NVSS (NRAO VLA Sky Survey) американской Национальной радиоастрономической обсерватории (National Radio Astronomy Observatory - NRAO), проводимого при помощи Радиотелескопа с очень большой базой VLA (Very Large Array) в Нью-Мексике, который принадлежит американскому Национальному научному обществу (National Science Foundation - NSF). За 1993-1997 гг. удалось изучить примерно 82 процента доступной для наблюдения части небес (всего 217 446 отдельных наблюдений за 2 940 часов времени работы телескопа). Резкое снижение концентрации галактик было отмечено в районе созвездия Эридана. "Канал", как бы пробитый в том направлении, оказался почти полностью лишен вещества на протяжении 6-10 миллиардов световых лет от Земли.

Примечательно, что та же область уже была отмечена на карте распределения температуры космического микроволнового фона (реликтового излучения), составленной зондом для исследования микроволновой анизотропии Wilkinson Microwave Anisotopy Probe - WMAP ("темная" зона получила наименование "холодного пятна" - то есть "WMAP Cold Spot"). Такие карты представляют собой своего рода снимки послесвечения Большого взрыва. Фотоны, испущенные остывающим веществом спустя 380 тысяч лет после рождения Вселенной, провели в пути свыше 13 миллиардов лет и со временем превратились в длинноволновое излучение, "остыли" до температуры в 2,7251 - 2,7249 градуса Кельвина. "Зародыши" будущих галактик - участки с несколько большей плотностью, возникшие в почти однородной ранней Вселенной, - были "вморожены" в это излучение и выдают себя только микроскопическими флуктуациями в реликтовом фоне, приходящем с разных участков неба.

Как же нехватка вещества в каком-либо направлении может отражаться на температуре реликтового излучения? Судя по всему, при прохождении тех областей космического пространства, что заполнены веществом и загадочной "темной энергией", фотоны микроволнового фона получают небольшую дополнительную энергетическую подпитку. Добавочная энергия приводит к увеличению температуры излучения, доходящего до Земли с данного направления. А вот когда фотоны проходят через пустое пространство, то эффект получается совершенно противоположным, поэтому эти области и кажутся более "прохладными".

На иллюстрации:
В направлении на новообнаруженное гигантское "отверстие" в космосе спутник WMAP (фото слева вверху) видит "холодное пятно", в то время как VLA (фото слева внизу) видит меньшее количество радиогалактик. Изображение: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF, NASA с сайта www.nrao.edu

Агентство NASA в лице своего центра Маршалла (Marshall Space Flight Center) подготовило проект перехватчика астероидов с разделяющимися ядерными боеголовками.

Космический аппарат длиной 8,9 метра должна выводить в космос новая тяжёлая ракета-носитель Ares V. Сам аппарат, в свою очередь, будет нести шесть 1,5-тонных перехватчиков (суммарная масса аппарата — 11 тонн).

Как пишет Flight International, каждый такой мини-перехватчик должен быть оснащён ядерной боеголовкой B83 мощностью 1,2 мегатонны.

Низкую околоземную орбиту аппарат, по идее, покинет за счёт разгонной ступени. Он должен быть оснащён солнечными батареями, двигателями, различными датчиками (лидаром, к примеру) и фотокамерами, а также — системой связи с Землёй.

"Спаситель" от астероидов. Слева он показан без собственно перехватчиков (иллюстрация с сайта flightglobal.com).

Шесть перехватчиков должны быть выпущены уже на подлёте к астероиду, за 100 часов до пересечения с ним материнского аппарата.

Они стартуют навстречу скале с часовым интервалом и тоже обладают ракетными движками, камерами и лидарами. Каждый взорвётся на расстоянии одной трети диаметра астероида, а рентгеновские и гамма-лучи, и нейтроны от взрыва превратят часть поверхности скалы в расширяющуюся плазму, которая создаст реактивную силу.

По оценке специалистов, общего воздействия шести боеголовок должно быть достаточно, чтобы отклонить с опасной траектории такой сравнительно крупный астероид, как, к примеру, Апофис (99942 Apophis) (если не поможет гравитационный тягач, наверное).

Напомним, Апофис должен подлететь необычайно близко к Земле в 2029 году (в пятницу, 13-го апреля), а позже — в 2036-м — вернуться. И для того визита уже существует некая вероятность удара 400-метровой скалы по Земле, за которым последует крупная катастрофа.

Мы подробно рассказывали об Апофисе и тогда уже упоминали, что учёные подумывают о проработке плана ядерного удара по нему.

Теперь специалисты рассчитали, что космическое тело размером с Апофис и меньше при сходной с ним траектории описанный выше перехватчик успеет отклонить от "дорожки" пересечения с Землёй при старте за два года до катастрофы, а тело большего размера — как минимум при старте за пять лет до предполагаемого удара по Земле.

Центр Маршалла также рассмотрел в своём исследовании два других варианта астероидного перехватчика. Первый: с инертной ударной ступенью, которая должна столкнуться с астероидом на относительной скорости в 10 километров в секунду (нечто вроде давешней миссии Deep Impact). Второй: с развёртываемым около астероида надувным 100-метровым параболическим зеркалом, которое нагревало бы поверхность скалы с одной стороны. Реактивная сила возникала бы за счёт испарения материала, идущего понемногу, но зато в течение большого времени.

Прежде чем решить, какой вариант окажется самым действенным в каждом конкретном случае, к опасному астероиду следует направить исследовательский посадочный зонд, отмечают специалисты центра. Он имел бы массу всего 1,5 тонны, а в космос его выводила бы ракета Ares I.

Любопытно, что NASA мечтает не только научиться отклонять астероиды. Не меньший интерес представляет высадка на астероиде людей. Она может состояться довольно скоро, если агентство последует этому подробно проработанному плану.

Кстати, французы предлагают и вовсе столкнуть два астероида. И узнайте также, почему визит Апофиса в 2029-м учёные называют бесплатной научной миссией.

Этот замечательный снимок Туманности Вуаль - остатка сверхновой звезды, которая вспыхнула приблизительно 5-10 тысяч лет назад - получен с помощью камеры WFPC2 космического телескопа "Хаббл" (NASA/ESA Hubble Space Telescope). На данной фотографии можно рассмотреть фрагменты изящной волокнистой структуры, порожденной характерными процессами, следующими за мощным космическим взрывом.

Звезды, которые поэты любят именовать "вечными", на самом деле, конечно, рождаются и умирают, точно также как и все живые существа. Срок жизни конкретной звезды зависит в первую очередь от ее массы. Чем массивнее звезда, тем короче ее жизнь. Когда звезда, масса которой значительно превосходит массу нашего Солнца, исчерпывает запасы своего ядерного горючего, она испытывает коллапс, а затем взрывается в виде сверхновой. В процессе этого взрыва излучается так много энергии, что вспышка сверхновой способна затмить целую галактику - то есть сиять ярче совокупности всех ее звезд. При этом в окружающее космическое пространство сбрасывается расширяющаяся с огромной скоростью оболочка, состоящая из обломков взорвавшейся звезды наряду с тем межзвездным материалом, который был захвачен ударной волной. Этот светящийся кокон-"пузырь" формирует туманность, которую астрономы, собственно, и называют "остатком сверхновой звезды". Такой остаток может оставаться видимым даже тогда, когда другие следы взрыва уже исчезли.

Туманность Вуаль (Veil Nebula) известная также как Петля Лебедя (Cygnus Loop), находится в созвездии Лебедя, приблизительно в полутора тысячах световых лет от Земли. Одна из самых замечательных частей этого остатка - Туманность Ведьмина Метла (Witch's Broom Nebula, NGC 6960 - в правой части изображения). Видимую там яркую голубую звезду, обозначаемую как 52 Cygni или 52 Лебедя (она не имеет никакого отношения к взрыву сверхновой) можно наблюдать невооруженным глазом ясной летней ночью. Протяженность Туманности Вуаль на земных небесах составляет приблизительно 3 градуса, что соответствует 6 полным лунам. А вспышку самой сверхновой звезды вполне могли наблюдать наши предки.

Переплетения светящихся газовых нитей отмечают места, где проходит фронт ударной волны. Обломки звезды, перемещающиеся со скоростью 600 тысяч километров в час, нагревают межзвездный газ до миллионов градусов, и он затем светится, избавляясь от излишков энергии и постепенно охлаждаясь (голубой цвет - это возбужденные атомы кислорода, зеленоватый - сера, красный - водород).

Разрешение картинки, полученной "Хабблом", позволяет наблюдать две характерные структурные особенности газовых остатков: довольно четкие очертания "нитей" и неопределенное диффузное свечение между ними. Они соответствуют двум различным углам зрения, под которым мы видим фрагменты этих структур: каждая "нить" соответствует фронту ударной волны, наблюдаемой в профиль, а рассеянное свечение - это уже вид "анфас" (что-то подобное можно наблюдать в подсвеченном плавательном бассейне, клубах сигаретного дыма, среди облаков и т.д.).

Почему астрономы так сильно интересуются сверхновыми звездами и их остатками? Конечно, не только из-за неземной красоты всех этих туманностей. Сверхновые играют огромную роль в понимании эволюции нашего собственного Млечного пути и других галактик. Ведь "самоубийцами" в Галактике становятся лишь несколько звезд в столетие, однако эти взрывы ответственны за заполнение межзвездного пространства тяжелыми химическими элементами (тяжелее железа). Медь, ртуть, золото, йод и свинец, которые мы можем отыскать на нашей Земле сегодня, - все это было рождено в ходе звездных взрывов миллиарды лет назад. Расширяющиеся оболочки остатков сверхновых смешивались с другой материей Млечного пути и стали затем сырьем для новых поколений звезд и планет. Все химические элементы, которые составляют Землю, планеты, живых существ, нас с вами, - все это когда-то побывало в недрах звезд или участвовало во взрывах сверхновых.

Источник:
Uncovering the Veil Nebula - The European Homepage For The NASA/ESA Hubble Space Telescope

Специалисты представили высадку людей на астероид
1 августа 2007, membrana (staff@membrana.ru)

Калифорнийская компания DigitalSpace Commons, специализирующаяся на компьютерной графике, в частности, на системах 3D-рендеринга, по заказу NASA, смоделировала пилотируемую миссию на астероид и на днях обнародовала её. Визуализация такого полёта, выпущенная компанией, показывает, как люди могут добраться до так называемых приближающихся к Земле объектов, выявлением и изучением которых занимается специальная программа NASA — Near Earth Object (NEO Program).

NEO — это кометы и астероиды, которые потенциально способны попасть в окрестности Земли или даже столкнуться с ней.

Отработав полёт на астероид, к примеру, можно надеяться на появление в будущем действенного способа защиты от опасного гостя. А научный интерес к кометам и астероидам, объясняется тем, что они представляют собой "мусор", оставшийся от процесса формирования Солнечной системы примерно 4,6 миллиарда лет назад.

Теперь всё зависит от принципиального решения чиновников. В DigitalSpace считают, что полёт человека на астероид может состояться в 2017 году.

В нашей Вселенной отыскалась брешь

Четыре галактики образуют сверхгалактику

Ученые открыли самую большую планету во Вселенной

Обнаружено крупнейшее столкновение галактик

Роскосмос планирует осуществить полет на Луну

В России скоро появятся корабли для освоения дальнего космоса

Завеса тайны