Инопланетные сенсации и вопросы инопланетян

105

Обзор самых интересных астрономических работ августа 2016 года

Что известно о ближайшей к Солнцу экзопланете и как астрономы недопоймали сигналы инопланетян — в традиционном астрообзоре рассказывает ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ, доктор физико-математических наук, лауреат премии «За верность науке» 2015 года Сергей Попов.

Пожалуй, главным открытием, объявленным в августе, многие назовут обнаружение землеподобной планеты в зоне обитаемости у звезды Проксима Центавра. Но эта работа в архив препринтов не попала, так что о ней мы говорить не будем. А что же еще произошло в самый каникулярный месяц в мире?

Годные миры

Во-первых, команда телескопа Kepler опубликовала свой каталог планет в зонах обитаемости. Авторы анализируют полную выборку, полученную в ходе основной части миссии Kepler на предмет наличия планет в зонах обитаемости. В итоге составлен каталог, в котором использовано достаточно консервативное определение зоны обитаемости. В каталог включены как надежно установленные планеты (Kepler-186f, например), так и кандидаты. В таблицах приведены соответствующие вероятности.

В каталог всего попало 104 планеты. Среди них 20 имеют размеры менее двух земных.

Отдельно напомню, что есть еще множество кандидатов, открытых не спутником Kepler, а другими проектами. То есть не надо писать: «Сейчас известно чуть более 100 планет и кандидатов в планеты в зонах обитаемости». Надо уж тогда добавлять: «по данным телескопа Kepler».

Напомним, что планету у Проксимы Центавра открыли не по транзитам, а по вариациям лучевой скорости звезды. Во многих смыслах для последующих исследований атмосфер все-таки транзитные планеты подходят лучше, пусть они и дальше Проксимы b.

Есть чем похвастаться и исследователям моих любимых нейтронных звезд. Магнитарная вспышка у радиопульсара с большим магнитным полем. У радиопульсара J1119-6127 обнаружено поведение, типичное для магнитаров. 27 и 28 июля 2016 года пульсар выдал два коротких импульса, как у магнитаров. Рентгеновский поток от пульсара вырос более чем в 160 раз, а период испытал сбой (глитч). Это не первый пример магнитарного поведения радиопульсаров, но… второй (да и то, в случае первого объекта мы не видим непосредственно радиоизлучения, и о том, что это радиопульсар, судим по его свойствам в рентгеновском диапазоне и по параметрам туманности вокруг). Поэтому обнаруженный эпизод активности PSR J1119-6127 очень важен для исследований, ведь это проливает свет на то, как связаны разные популяции нейтронных звезд.

Всем миром

Интересную пару нейтронных звезд открыли в проекте Einstein@Home. Это очередное открытие, сделанное в рамках волонтерского проекта Einstein@Home. На этот раз улов — двойная нейтронная звезда.

Это интересно, поскольку таких пар мало. А вскоре откроют гравитационно-волновые всплески от слияний пар нейтронных звезд.

Ученые видят радиосигнал от одной из звезд пары. Это миллисекундный пульсар с периодом 27,3 мс. Он, разумеется, старше, а вторая (более молодая) нейтронная звезда не видна. Общая масса пары — 2,875 солнечных масс. Это норма. Орбитальный период коротких — 4,95 часа. Второй взрыв был мягонький-аккуратненький. Эксцентриситет системы — всего лишь 0,089. Система сольется через полмиллиарда лет. Кстати, появился хороший обзор по магнитосферам пульсаров. Обзор arxiv:1608.04895 Теория пульсарных магнитосфер и ветров (Theory of pulsar magnetosphere and wind) Authors: J. Petri Comments: 85 pages, Accepted for publication in the Journal of Plasma Physics

Сигналы небесные

Многие, наверное, успели ойкнуть, когда вдруг по сети стало гулять сообщение о том, что на РАТАН-600 поймали сигнал инопланетян. Или не ойкнуть, а разразиться каким-нибудь сарказмом (вроде размещения ролика из «Людей в черном – 2»: «Меня зовут Ньютон, я тут главный. Инопланетян давно не видели?»). Довольно быстро специальная астрофизическая обсерватория выступила с опровержением. Тем временем астрономы продолжают изучать интересную звезду, чья переменность год назад также наделала шума. Ослабление блеска KIC 8462852 за время работы телескопа Kepler.

Помните звезду KIC 8462852? Это та, вокруг которой прошлой осенью искали инопланетян (их сферы Дайсона). Она продолжает оставаться загадочной. Однако даже инопланетяне не помогают объяснить все особенности ее поведения.

Авторы провели очень детальный анализ свойств звезды по всем доступным данным — в первую очередь по данным Kepler. У звезды выявлены очень разные и странные режимы изменения блеска. Он падает и медленно, и быстро, и долго, и нет. Анализ архивных данных показывает, что сто с лишним лет назад звезда была ярче. Правда, неясно, было ли падение блеска постепенным или быстрым (не весь период достаточно плотно покрыт наблюдениями). За время работы телескопа Kepler звезда показывала три режима изменения блеска. В начале он падал по меркам этого удивительного объекта не слишком быстро (0,3% в год), а потом вдруг за несколько месяцев упал на 2,5%. Кроме этого, были события быстрого изменения блеска (которые и обсуждали как следствие существования сфер Дайсона). При этом не меняется цвет звезды, а инфракрасные наблюдения исключают существование большого диска вокруг. В общем, чудеса.

Авторы рассматривают разные варианты объяснений, но нет такого, который сразу объяснил бы все. Вроде бы очень экзотические (тем более для такой звезды — спектрального класса F3V) пятна могут объяснить многое, но исключая быстрые изменения транзитного типа.

Так что, кажется, впервые за долгое время самая обычная звезда главной последовательности подкинула интересную загадку.

Вернемся к экзопланетам, но в связи со звездами, их поведением. Есть несколько интересных методов открытия экзопланет. Смотрите, какой красивый использован здесь!

Измерили пульс

Планета на 840-дневной орбите вокруг кеплеровской звезды главной последовательности спектрального класса А, найденная по модуляции фазы ее пульсаций. Используя данные спутника Kepler, авторы нашли гигантскую планету около звезд класса А. Но открыли ее не по транзитам!

В этом случае пульсирует звезда. Из-за присутствия массивной планеты наблюдаемый период пульсаций будет испытывать периодические вариации. Именно это и было обнаружено. Период велик — 840 дней. Авторы обсуждают, что у звезд класса А должно быть много массивных планет на широких орбитах.

Ученые продолжают искать интересные объекты и в Солнечной системе. Новые экстремальные транснептуновые объекты: в поисках сверхземли во внешней Солнечной системе. Авторы занимаются поиском транснептуновых объектов в довольно большом обзоре, проводимом на 4-метровом телескопе в Чили. Поиск проведен до 24-й величины в фильтре r, обзор покрывает чуть более 1000 квадратных градусов.

Найдено несколько интересных объектов. 2014 SR349 и 2013 FT28 в афелии уходят за 150 астрономических единиц, а в перигелии оказываются внутри орбиты Нептуна. Кроме того, авторы обнаружили первый, как они пишут, объект внутреннего облака Оорта — 2014 FE72. Его перигелий лежит за орбитой Нептуна. Изучение орбит этих объектов должно помочь понять, есть ли в Солнечной системе сверхземля на высокой орбите, а если таковая есть — то помочь точнее локализовать ее.

Наш обзор начат с Проксимы b, ну так и закончим ею же. Появилась масса статей, посвященных потенциальной обитаемости как этой конкретной планеты, так и планет вокруг красных карликов вообще:

После появления статьи об обнаружении планеты с массой чуть более земной в зоне обитаемости Проксимы Центавра в архиве препринтов появилось много публикаций, посвященных вопросам обитаемости этой конкретной планеты и планет такого типа вообще. Основная проблема здесь в свойствах звезды. Планета должна находиться близко от красного карлика, а эти объекты очень активны. Поэтому возникает много проблем с выживанием.

В работе авторы приводят статистику вспышек на Проксиме по данным спутника MOST. Вспышек много, учитывая большой (83 дня) период вращения звезды.

Несколько раз в год происходят супервспышки, более мощные, чем все наблюдавшиеся на Солнце. Вопросы активности красных карликов в связи с обитаемостью планет вокруг них также рассматриваются в этой статье. Очевидно, что в ближайшее время появится еще несколько работ на эту тему.

В двух больших статьях детально рассматривается именно вопрос обитаемости Проксимы Центавра b (кстати, интересно, какое имя получит эта планета). Наконец, в большой 62-страничной статье Барнс с коллегами подробно рассматривают различные эволюционные сценарии для жизни на Проксиме b.

Кстати, в августе исполнилось 25 лет arXiv.org — крупнейшему в мире бесплатному архиву электронных статей и препринтов в области математики, физики, астрономии и биологии, который обслуживается Корнелльским университетом (США).