Яркие инфракрасные галактики (luminous infrared galaxies, LIRG) представляют собой галактики, излучающие больше энергии в инфракрасной части спектра – часто их светимость в этом диапазоне превосходит светимость Солнца более чем в 100 миллиардов раз. Галактики класса LIRG со светимостями, превосходящими светимость Солнца более чем в 100 триллионов раз, известны как экстремально яркие инфракрасные галактики (extremely luminous infrared galaxies, ELIRG).

Инфракрасная светимость галактик класса ELIRG бывает связана с формированием новых звезд, с влиянием активного ядра галактики, или и с тем, и с другим. Поэтому изучение галактик класса ELIRG может пролить новый свет на процесс формирования и эволюции галактик. Они также могут помочь глубже понять связь между галактиками и их центральными сверхмассивными черными дырами (СМЧД).

Галактика WISEJ0909+0002 была впервые обнаружена как галактика-кандидат класса ELIRG на красном смещении в 1,87 при помощи рентгеновского инструмента eROSITA, расположенного на борту рентгеновского спутника «Спектр-РГ». Недавно, анализируя данные, собранные при помощи «Спектра-РГ», команда астрономов под руководством Ёсики Тобы (Yoshiki Toba) из Киотского университета, Япония, подтвердила статус источника WISEJ0909+0002 и получила новую важную информацию о природе этого объекта.

Согласно исследованию, источник WISEJ0909+0002 имеет светимость в ИК-диапазоне порядка 179 триллионов светимостей Солнца. Эта оценка была сделана на основе моделирования спектрального распределения энергии, базирующегося на фотометрических данных, и она подтверждает, что галактика может быть отнесена к классу ELIRG.

Полученные группой данные также показывают, что масса галактики WISEJ0909+0002 достигает около 500 миллиардов масс Солнца, в то время как масса центральной СМЧД находится на уровне примерно в 7,4 миллиарда масс нашего светила. Скорость формирования новых звезд в галактике достигает приблизительно 3850 масс Солнца в год, отметили авторы.

Работа появилась на сервере научных препринтов arxiv.org.

Одним из наиболее поразительных фактов в астрофизике звезд является присутствие магнитных полей. Подобно Земле, звезды и звездные остатки, такие как белые карлики, обладают магнитными полями. Известно, что магнитные поля белых карликов могут быть в миллионы раз мощнее магнитных полей Земли. Однако их происхождение до настоящего времени оставалось загадкой, начиная с того момента, когда в 1970-х гг. было впервые открыто магнитное поле белого карлика. Было предложено несколько теорий, однако ни одна из них не смогла объяснить различную распространенность белых карликов с магнитными полями, как в форме индивидуальных звезд, так и в составе двойных систем.

Эта неопределенность теперь может быть разрешена, благодаря новому исследованию, проведенному международным коллективом ученых под руководством доктора Маттиаса Шрайбера (Matthias Schreiber) из Университета Санта Мария, Чили. Команда показала, что механизм динамо, похожий на аналогичный механизм, генерирующий магнитное поле Земли и других планет, может работать и в случае белых карликов и приводить к формированию более мощных магнитных полей.

Согласно предложенному механизму динамо, магнитное поле генерируется за счет электрических токов, вызываемых конвективным движением в ядре белого карлика. Эти конвективные токи связаны с теплом, покидающим затвердевающее ядро.

«Основным ингредиентом теории динамо является твердое ядро, окруженное конвективной мантией – в случае Земли это твердое внутреннее железное ядро, окруженное конвективным жидким железом. Подобная ситуация имеет место в белых карликах, когда они в достаточной мере остынут», - объяснил Шрайбер.

Следующим этапом этого исследования, сказал астрофизик, станет построение более подробной модели механизма динамо и тестирование при помощи наблюдений прогнозов, сделанных на основе этой модели.

Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

Горячие юпитеры представляют собой газовые гиганты, которые находятся очень близко к своим звездам. Это позволяет не только достаточно легко обнаруживать их, но и исследовать их атмосферы, в частности структуру, химический состав, скорости ветров на экваторе. Для ученых горячие юпитеры представляют интерес как с точки зрения динамики и состава их атмосфер, так и загадки появления подобных объектов.

WASP-33b обращается вокруг звезды типа Дельты Щита, которая расположена на расстоянии 378 световых лет от Солнца в созвездии Андромеды. Экзопланета относится к категории ультрагорячих юпитеров, год на ней длится всего 29 часов, а орбита почти перпендикулярна плоскости звезды. Температура внешних слоев планеты на ее дневной стороне оценивается в 3398 кельвин, ее масса равна 2,1 массы Юпитера, а радиус — 1,6 радиуса Юпитера. Более ранние наблюдения за WASP-33b вначале выявили у нее стратосферу, а затем обнаружили оксид алюминия в ее атмосфере.

Группа астрономов во главе с Стеванус Нугрохо (Stevanus Nugroho) из Королевского университета в Белфасте опубликовала результаты наблюдений за WASP-33b в ближнем инфракрасном диапазоне при помощи спектрографа, установленного на 8,2-метровом телескопе «Субару». Ученых интересовал состав атмосферы экзопланеты на ее дневной стороне.

В результате ученые впервые обнаружили излучение гидроксильного радикала в атмосфере экзопланеты. Ранее он обнаруживался в атмосфере Земли, на поверхности Луны, а также в магнитосферах Сатурна, Венеры и Марса. ОН является одним из наиболее важных радикалов, определяющих химию атмосфер экзопланет, предполагается, что он образуется в результате фотолиза H2O ультрафиолетовым излучением от звезды. Данные наблюдений хорошо вписываются в теоретические модели, таким образом, OH, наряду с CO, должен быть одной из самых распространенных молекул в атмосферах горячих юпитеров, и его следует учитывать при наблюдениях.

Спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) НАСА проводит наблюдения примерно 200 000 самых ярких звезд, расположенных в окрестностях Солнца, с целью поисков транзитных экзопланет. До настоящего времени при помощи этого аппарата было идентифицировано приблизительно 2700 экзопланет-кандидатов, из которых 125 планет уже подтверждено.

Звезда TOI-269 представляет собой карлик спектрального класса М2V, расположенный на расстоянии около 186 световых лет от Земли. Звезда имеет радиус примерно в 0,4 массы Солнца и массу порядка 0,39 массы нашего светила. Эффективная температура звезды оценивается в 3500 Кельвинов, а металличность находится на уровне примерно в -0,29.

Вновь обнаруженная планета в системе звезды TOI-269 имеет радиус в 2,77 радиуса Земли, а ее масса составляет около 8,8 массы нашей планеты. Планета TOI-269b совершает один оборот вокруг родительского светила в течение 3,7 суток. Наблюдения показали, что звезду и планету разделяет расстояние примерно в 0,0345 астрономической единицы (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца), а равновесная температура на планете находится на уровне 530 Кельвинов.

Интересным представляется тот факт, что планета TOI-269 b имеет необычно высокий эксцентриситет орбиты (примерно 0,425), то есть ее орбита является не круговой, а сильно вытянутой. Это значение является одним из самых высоких значений эксцентриситета орбиты для известных внесолнечных планет с орбитальным периодом менее 10 суток, и оно показывает, что объект мог прибыть к месту своего текущего расположения относительно недавно.

«Мы считаем, что планета TOI-269 b мигрировала внутрь планетной системы в результате гравитационного взаимодействия с другими планетами системы», - указали авторы в своей статье.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org; первый автор М. Койнтепас (M. Cointepas).

Ученым хорошо известно, как формируются небольшие молодые звезды. Они аккрецируют материю из газопылевого диска в соответствии с довольно упорядоченным механизмом. Астрономы прежде неоднократно наблюдали такие пылевые диски вокруг молодых звезд небольшой массы, но никогда – вокруг массивных молодых звезд. Этот факт заставляет задуматься над тем, действительно ли формирование крупных и малых звезд протекает по одному и тому же механизму.

«Наши находки убедительно свидетельствуют о том, что ответ на этот вопрос – «нет», - объяснил Чириако Годди (Ciriaco Goddi), сотрудник экспертного центра обсерватории ALMA в Лейденском университете, Нидерланды.

Годди возглавлял команду, которая изучила три молодых массивных звезды, лежащих в границах звездообразовательной области W51, расположенной на расстоянии примерно в 17 000 световых лет от Земли. Исследователи искали крупные, стабильные диски, перпендикулярно которым со стороны звезды выбрасываются джеты материи. Такие диски должны быть хорошо различимы при помощи обсерватории ALMA.

Годди сказал: «Однако вместо стабильных дисков мы нашли, что область аккреции материи молодыми массивными звездами представляет собой хаотичное переплетение потоков».

Наблюдения показали, что потоки газа втекают в молодые массивные звезды со всех направлений. Кроме того, исследователи зарегистрировали джеты, указывающие на небольшие диски, которые могут быть неразличимы при телескопических наблюдениях с Земли. Вдобавок было обнаружено, что примерно несколько сотен лет назад диск, окружающий одну из трех звезд, вращался. Одним словом, хаос!

Исследователи пришли к выводу, что эти молодые массивные звезды, по крайней мере в их ранние годы, формируются за счет материи, поступающей со всех направлений с разными скоростями. Это отличает формирование таких звезд от формирования малых звезд, питаемых за счет стабильного потока материи. Астрономы подозревают, что множественные источники поступления материи не дают сформироваться крупному, стабильному диску вокруг молодой массивной звезды.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal и доступно на arxiv.org.

“Заметный, а по некоторым оценкам, крупнейший за последние годы всплеск солнечной активности регистрируется на нашей звезде в течение последних нескольких дней”, — говорится в сообщении.

Так, 22 и 23 мая произошло 17 вспышек, часть из них сопровождалась выбросами солнечного вещества в межпланетное пространство, в том числе в направлении Земли.

По расчетам специалистов, первое соприкосновение выброшенных масс с Землей произойдет около 22:00 25 мая. Это вызовет первые возмущения магнитного поля. Наиболее плотное ядро выброса достигнет нашей планеты около четырех утра 26 мая. На это время прогнозируются первые магнитные бури продолжительностью от трех до шести часов. В целом возмущенное состояние магнитного поля может сохраниться до конца дня 27 мая.

При этом амплитуда магнитных бурь будет незначительной, несмотря на достаточно большую продолжительность, считают ученые.

Tумaннocть Meдузa – caмaя яpкaя cвeтящaяcя дугa нижe и лeвee цeнтpa кapтинки, oт кoтopoй oтxoдят “щупaльцы”. Kocмичecкaя мeдузa – этo чacть имeющeгo фopму пузыpя ocтaткa cвepxнoвoй IC 443 – pacшиpяющeгocя oблaкa из вeщecтвa, выбpoшeннoгo пpи взpывe мaccивнoй звeзды. Cвeт oт этoгo взpывa дocтиг плaнeты Зeмля бoлee 30 тыcяч лeт нaзaд. IC 443 пoxoжa нa cвoю “poдcтвeнницу” в acтpoфизичecкиx вoдax – ocтaтoк cвepxнoвoй Kpaбoвидную тумaннocть – тeм, чтo в нeй нaxoдитcя нeйтpoннaя звeздa – cкoллaпcиpoвaвшee ядpo взopвaвшeйcя звeзды.

Ha фoтoгpaфии, cнятoй 30 aпpeля, тaкжe зaпeчaтлeн Mapc. Ceйчac oн путeшecтвуeт пo нeбу paнними вeчepaми. Kpacнaя плaнeтa виднa в пpaвoй чacти пoля зpeния кaк яpкoe жeлтoвaтoe cвeтилo. Tумaннocть Meдузa удaлeнa oт нac пpимepнo нa 5 тыcяч cвeтoвыx лeт, a paccтoяниe oт Mapca дo Зeмли ceйчac cocтaвляeт пoчти 18 cвeтoвыx минут.

19 мая 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы транзитного нептуна TOI-1231 b, обнаруженного TESS на 9 и 10 секторе. Поскольку на кривой блеска звезды проявилось только два транзитных события, для подтверждения кандидата пришлось провести дополнительные наземные фотометрические измерения. Чтобы измерить массу кандидата и подтвердить его планетную природу, исследовали получили 14 замеров лучевой скорости родительской звезды с помощью спектрографа PFS.

NLTT 24399 (LTT 3840, TOI-1231) – красный карлик спектрального класса M3 V, удаленный от нас на 27.49 ± 0.01 пк. Его масса оценивается в 0.485 ± 0.024 солнечных масс, радиус – в 0.476 ± 0.015 солнечных радиусов, светимость примерно в 31 раз меньше светимости Солнца. Звезда отличается довольно быстрым собственным движением, составляющим 0.35 угловых секунд в год. Судя по вектору скорости, TOI-1231 относится к потоку Геркулеса – старым звездам, обогащенным альфа-элементами и происходящим из внутренней части Галактики (в окрестностях Солнца TOI-1231 оказалась, будучи вблизи апоцентра своей орбиты). В настоящий момент она удаляется от Солнца со скоростью 70.5 км/с.

При радиусе 3.65 ± 0.16 радиусов Земли масса планеты TOI-1231 b составляет 15.5 ± 3.3 масс Земли, что приводит к средней плотности 1.74 +0.47/-0.42 г/куб.см, типичной для нептунов. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите с большой полуосью 0.129 ± 0.002 а.е. и эксцентриситетом 0.09 +0.12/-0.06, и делает один оборот за 24.24559 ± 0.00007 суток. Температурный режим планеты соответствует температурному режиму Венеры, эффективная температура оценивается в 330 ± 4 К.

Сравнительная яркость родительской звезды и небольшой размер ее диска, приводящий к довольно глубоким транзитам, делает систему TOI-1231 прекрасной целью для изучения свойств атмосферы планеты методами трансмиссионной спектроскопии с помощью JWST, чей запуск ожидается в октябре 2021 года.

Молодые звезды, имеющие как большую, так и небольшую массу, или протозвезды, выбрасывают наружу джеты, расположенные перпендикулярно диску материала, обращающегося вокруг звезды. В случае звезд массой, близкой к массе Солнца, эти джеты становятся узкими, или сфокусированными, на очень небольшом расстоянии от звезды – такая фокусировка носит название коллимации. Поскольку большинство протозвезд большой массы расположены намного дальше от Земли, изучение близких к ним областей представляет трудность, поэтому астрономы до сих пор не могли с уверенностью сказать, реализуется ли в случае формирования джетов массивных систем тот же механизм, что и для небольших звезд.

Команда исследователей наблюдала массивную протозвезду под названием Цефей А HW2, расположенную на расстоянии примерно 2300 световых лет от Земли в направлении созвездия Цефея. Ожидается, что Цефей А HW2 разовьется в новую звезду, масса которой составит порядка 10 масс Солнца. Новые снимки, сделанные при помощи обсерватории VLA, демонстрируют структуру этого объекта с беспрецедентно высоким уровнем подробностей, давая астрономам возможность впервые увидеть ближайшие к звезде области джетов, находящиеся на расстоянии не более одного диаметра Солнечной системы от звезды.

Анализ полученных снимков позволил команде под руководством Карлоса Карраско-Гонсалеса (Carlos Carrasco-Gonzalez) из Национального автономного университета Мексики установить характер коллимации джетов, идущих со стороны массивных звезд. В случае звезд небольшой массы коллимация джета происходит на очень небольшом расстоянии от светила, не превышающем нескольких астрономических единиц (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Однако, к своему удивлению, в случае звезды Цефей А HW2, Карраско-Гонсалес и его группа наблюдали иную картину – звездный ветер, дующий в форме «веера» с широким углом раскрытия, а также в высокой степени коллимированный джет, однако коллимация джета при этом происходила на значительно большем расстоянии от родительского светила, достигающем нескольких десятков а.е.

Для объяснения механизма формирования коллимированных джетов в случае систем массивных звезд подходят два объяснения, сообщают члены команды. Первая гипотеза состоит в том, что в случае как массивных, так и менее массивных систем реализуется один и тот же механизм, однако расстояние, на котором происходит коллимация, зависит от массы, увеличиваясь при переходе к более массивным системам. Вторая возможность состоит в том, что звезды большей массы формируют лишь ветер, исходящий из звезды в форме «веера» с широким углом раскрытия, при этом коллимация осуществляется лишь тогда, когда этому благоприятствуют физические условия в окрестностях звезды, огранивающие поток по всем другим направлениям.

Гамма-всплески представляют собой яркие вспышки в рентгеновском и гамма- диапазонах, происхождение которых связано с далекими внегалактическими источниками. Они являются самыми мощными взрывами во Вселенной и происходят в результате коллапса массивной звезды в черную дыру. Часть высвободившейся гравитационной энергии идет на формирование сверхрелятивистской ударной волны.

В августе 2019 г. спутники Fermi («Ферми») и Swift («Свифт») зарегистрировали гамма-всплеск в направлении созвездия Эридан. Это событие, получившее название GRB 190829A, стало одним из самых близких к Земле гамма-всплесков – расстояние до него составило всего лишь один миллиард световых лет. Команда начала наблюдать послесвечение этого гамма-всплеска при помощи обсерватории H.E.S.S. почти сразу после того, как оно возникло.

Относительно малое расстояние до гамма-всплеска GRB 190829A позволило получить уникальные сведения о спектре его излучения в диапазоне до 3,3 тэраэлектронвольта. Проанализировав полученные спектры, ученые под руководством Х. Абдаллы (H. Abdalla) из Университета Намибии были изумлены близким сходством спектров источника в рентгеновском и высокоэнергетическом гамма-диапазонах. Ранее считалось, что рентгеновское излучение в таких случаях имеет синхротронное происхождение, то есть испускается сверхбыстрыми электронами, движущимися в магнитных полях, существующих в окрестностях массивной звезды. Гамма-излучение, согласно распространенной гипотезе, формируется в результате столкновения между этими быстрыми электронами и фотонами синхротронного излучения – процесс, который носит название обратного комптоновского рассеяния собственного синхротронного излучения релятивистских электронов. Таким образом, согласно предыдущим исследованиям, рентгеновское и гамма-излучение со стороны гамма-всплесков имеют разное происхождение, а следовательно, их спектры должны существенно отличаться. Поэтому, согласно авторам, эти полученные наблюдательные данные противоречат современным представлениям о происхождении высокоэнергетического гамма-излучения со стороны гамма-всплеска в результате обратного комптоновского рассеяния собственного синхротронного излучения релятивистских электронов и обусловливают необходимость проведения более подробных исследований высокоэнергетического послесвечения объекта GRB 190829A.

Исследование опубликовано в журнале Science.