Официальный форум Веры Камши

Увлечения => Наука и образование => Тема начата: Gileann от 27 Окт, 2021, 10:00:36

Название: Космос - III
Отправлено: Gileann от 27 Окт, 2021, 10:00:36
А вот скажите, пожалуйста, маэстро. Гипотетически.
Если что-то супер грандиозное (не очередная среднестатистическая сверхновая, а намного больше энергии) произошло (начало происходить) три миллиона лет назад на расстоянии три миллиона световых лет от нас? Можем мы проснуться однажды и увидеть невооруженным глазом, что небо изменилось? Вот тогда и начнутся разговоры про конец света :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 27 Окт, 2021, 10:12:06
Ну, тут вопрос сложный - что считать изменением неба?
Взрыв яркой сверхновой, тем более, гиперновой с такого расстояния мы увидим невооруженным глазом - и заметим изменение; скажем, яркую точку в галактике Андромеды (как раз два с половиной миллиона световых лет. Плюс-минус).
Оптическое послесвечение от мощного гамма-всплеска, случись оно на таком расстоянии, будет сиять заметно, весьма заметно ярче Венеры. Несколько минут будем даже тень отбрасывать в его свете. Послесвечение GRB 080319B видно было невооруженным глазом с расстояния в 7,5 миллиардов световых лет. В два с половиной миллиона раз ярче ярчайшей из известных сверхновых. Это еще интереснее - но можно ли считать его существенным изменением?
(https://images.newscientist.com/wp-content/uploads/2008/03/dn13520-1_600.jpg?width=778)
Кстати, вот он сам. Справа - оптика: яркая точка в центре - это послесвечение гамма-всплеска, смутный ореол вокруг - гигантская галактика, в которой он произошел. 
Опять же, зрение у нас несовершенное. Мягкий гамма-репитер SGR 1806-20 в 2004 году года с пятидесяти тысяч световых лет поздним вечером (по всемирному скоординированному времени) 27 декабря сиял намного раньше полной Луны, так что спутники отраженные от Луны фотоны ухитрялись ловить - но сиял он в гамма-диапазоне, и кто это заметил?

А более энергичные процессы, которые могли бы с расстояния три миллиона километров очень существенно исказить картину неба, происходят не быстро, к тому же на столь малом расстоянии их быть не может. Даже если бы вдруг та самая галактика Андромеды задумала стать квазаром - это бы не за ночь произошло.
Да и ось ее не на нас смотрит - а максимум оптического излучения квазара все же направлен вдоль оси (по джету)
(https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/XfREyDUvNNapfMnMPV4QMk-1200-80.jpg)

Хуже другое: случись длинный гамма-всплеск от гибели коллапсара, направленного осью на Солнце, или слияние нейтронных звезд, о существовании  которых мы и не подозреваем (тоже если ось их обращения направлена на Солнце), на расстоянии не три миллиона, а несколько тысяч (а может - и десятков тысяч) световых лет - мы имеем шанс попросту однажды не проснуться и ничего не узнать.
Если мы попадем на ось гамма-всплеска, произошедшего в Галактике - с большой вероятностью нам просто за одну-две секунды сорвет атмосферу с обращенного к источнику полушария. Даже если на ось, а на периферию джета попадем (а, замечу, углы раскрытия джетов гамма-всплесков оказались, как выяснилось недавно, куда больше предполагавшихся: при наблюдении короткого гамма-всплеска GRB 170817A, того самого исторического, от которого впервые зарегистрировали гравитационные волны слияния нейтронных звезд, событие GW170817, угол раскрытия был определен примерно в 14 градусов) - все равно мало не покажется. Возможно, как-то раз около 445 миллионов лет назад вот так на периферию дальнего галактического гамма-всплеска попали - 85% видов животных вымерло. А ведь биота в те времена сидела исключительно в воде, была попроще, на нее такие события влияли куда меньше, чем могут повлиять на нас.             
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 27 Окт, 2021, 13:03:15
И кое-что о юности звезд.

Про "взрослые" звезды, завершившие свое формирование, про их классификацию и особенности (и про дальнейшую эволюцию) я рассказывал - в первую очередь, здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77141#msg77141.
А вот про предшествующие выходу на главную последовательность этапы и стадии эволюции юной, еще не сформировавшейся звезды - нет. Восполняю пробел.

Для начала замечу - признаком незавершенного формирования звезды является продолжающее гравитационное сжатие.  То есть, до выхода на главную последовательность основным источником нагрева звезды (энергии, получаемой и излучаемой звездой) на ранних стадиях ее рождения или достаточно важным и значимым (на более поздних стадиях, когда в ней уже достаточно заметны термоядерные реакции) является уменьшение ее объема за счет собственной гравитации. И только когда в общем энергетическом балансе гравитационный нагрев становится пренебрежимо малым, звезда может считаться достаточно зрелой и выходит на главную последовательность диаграммы Герцшпрунга - Рассела.
Те юные звезды, которые только-только образовались, еще находятся в стадии гравитационного сжатия и не вышли на главную последовательность, именуются "звездами до главной последовательности" или, на английском, pre-main-sequence stars. Сокращенно, PMS stars. Иногда это на радость окружающим не расшифровывают и на русском - получаются ПМС-звезды. Или ПМС-объекты. Можно радоваться.

ПМС-объекты образуют на полной диаграмме "цвет-светимость" отдельную ветвь, состоящую из двух эволюционных треков - трека Хаяси и, затем, трека Хеньи, с индексом ветви PMS (аналогично уже известным Вам индексам RC, RG, AGB и пр.) В общем, если кратко описать эволюцию ПМС-объектов, она будет выглядеть так:

В начале жизни звезда представляет собой сжимающееся газопылевое облако. В процессе сжатия облако нагревается, и его температура растет до тех пор, пока теплоотвод излучением при определенной температуре не начинает полностью компенсировать нагрев облака при сжатии. Начиная с этого момента протозвездное облако начинает сжиматься очень быстро, и при этом его температура почти не изменяется (а светимость, соответственно, падает пропорционально падению площади поверхности). В это время на диаграмме Герцшпрунга-Рассела будущая звезда стремительно опускается вниз (ее путь на диаграмме "цвет-светимость" в этой стадии и именуется треком Хаяси).

В конце концов для всех звезд, кроме красных карликов, сжатие приводит к тому, что внутренняя конвекция не справляется с теплоотводом, после чего сжатие резко замедляется, и дальше протозвезда начинает сжиматься медленно и температура ее поверхности плавно растет, так что светимость остается почти постоянной (трек Хеньи). У красных карликов стадии Хеньи или нет вообще (при малой массе, до 0,35 солнечной), и они непосредственно выходят на главную последователность в конце трека Хаяси, или (для более массивных красных карликов) длительность этой стадии очень невелика, а эволюция в стадии Хеньи, сжатие и рост температуры, протекает быстро, так что поймать формирующийся массивный красный карлик  на стадии Хеньи достаточно сложно.

В конечном итоге в центре звезды температура оказывается достаточной для начала термоядерных реакций с интенсивностью, компенсирующей теплоотвод, и звезда выходит на главную последовательность.
И вот на этой стадии, перед самым выходом на главную последовательность ПМС-объекты проявляют различие в поведении.
При массе, меньшей двух солнечных, температура их поверхности уже приближается к той, которая будет у них после выхода на главную последовательность (вместо термоядерных реакций источником нагрева пока служит сжатие). Такие объекты демонстрируют быструю и неправильную переменность, за что их относят к классу переменных звезд типа Т Тельца (первая изученная ПМС-звезда этого типа), окружающая их нагретая пыль интенсивно излучает в радиодиапазоне - словом, юная звезда демонстрирует буйный нрав. Иногда на них происходят мощные вспышки (такие объекты именуются фуорами. Вспомним классификацию переменных звезд http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77144#msg77144.

При массе от двух до восьми солнечных переменность ПМС-объекта отсутствует, зато он, являясь столь же ярким в оптическом диапазоне, как и его более взрослые сородичи по массе, находящиеся на главной последовательности (и имея, как и они, белый цвет), оказывается мощным источником инфракрасного излучения (вернее, источником является не сам ПМС-объект, а остаток протозвездного облака, нагретый его излучением). Такие объекты именуются звездами Хербига (более массивные протозвезды - звездами Хербига Ве (они станут звездами спектрального класса В), менее массивные - звездами Хербига Ае).

А вот ПМС-объектов будущего спектрального класса О и вообще, имеющих массу более восьми солнечных, увидеть не удается. Они сжимаются и эволюционируют настолько быстро, что вся их эволюция до выхода на главную последовательность происходит, пока протозвездный диск еще плотен и надежно защищает их от посторонних взглядов. То есть, вначале можно видеть только большое горячее облако, излучающее в инфракрасном диапазоне - а когда оно начинает рассеиваться, внутри уже находится полностью сформированный недолговечный колосс, уже начавший дальнейшую эволюцию в ранге звезды.

Что же касается сроков эволюции протозвезды до выхода на главную последовательность - тут есть нюанс: более массивный фрагмент (протозвездное облако, которому предстоит стать более массивной звездой) до стадии глобулы Бока - достаточно плотного облака, в центральной части которого протекает процесс формирования звезды - эволюционирует дольше. Поэтому при фрагментации большого облака на малые вначале образуются менее массивные глобулы, в то время, как более массивные фрагменты продолжают сжатие.
Но потом в менее массивных глобулах сжатие происходит с меньшей интенсивностью - там ниже давление - в то время, как более массивные области продолжают сжиматься достаточно интенсивно.
И это - лишь при прочих равных условиях. Ибо на скорость формирования звезды на этой стадии очень существенно влияет металличность облака. К примеру, звезды первого поколения должны были формироваться сравнительно долго по той же причине, по которой они должны были быть очень массивными - в водородно-гелиевой среде оказывался неэффективным теплоотвод излучением, на достаточно ранней стадии облака возникала конвективная неустойчивость и массивный фрагмент медленно сжимался, "кипя" и передавая энергию внутренних областей наружу достаточно долго. Наличие более тяжелых элементов обеспечивает эффективное переизлучение, в результате чего давление внутри фрагмента при его сжатии растет медленнее, и сжатие происходит намного быстрее.
Дальше возникают еще тонкости - для менее массивного фрагмента сжатие его центральной части не может привести к достаточно высокой температуре в ядре, то есть, сформировать звезду. Центральная часть сжимается быстрее внешних частей, так что в центре образуется ядро массой в несколько процентов массы всего фрагмента (для маломассивных фрагментов, для более массивных - около одного процента) - а потом оно растет за счет того, что к нему присоединяется вещество из внешних слоев фрагмента (то есть, за счет аккреции) - и этот процесс может длиться около миллиона лет, и после его завершения (когда остается лишь протозвезда и внешняя часть фрагмента, которая аккрецировать уже не будет) сжатие все еще продолжается. Поэтому сам процесс "зажигания" такой звезды достаточно длителен - несколько миллионов, а для менее массивных звезд - и десятков миллионов лет.
Более массивный фрагмент не только быстрее сжимается - при массе центральной части свыше восьми солнечных в ней еще и реакции начнутся до завершения аккреции, после чего давлением света аккрецирующее вещество будет отброшено.
Поэтому при формировании звезд в рассеянном скоплении возможны варианты: например, звезды средних или небольших масс появятся относительно рано, пока массивные фрагменты еще не сжались достаточно (до формирования глобул Бока); или при интенсивном коллапсе исходного облака массивные звезды уже появились, а менее массивные еще только рождаются; или, наконец, в областях интенсивного звездообразования с высокой металличностью доходит до того, что менее массивные глобулы Бока еще только эволюционируют, там еще звезды небольших масс живут в зародышевых стадиях, а неподалеку уже взрываются гиперновые - гибнут сверхмассивные звезды, успевшие за это время родиться и проэволюционировать.

 
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 28 Окт, 2021, 14:07:34
Захотелось поделиться размышлением.

Посмотрите на эту картинку
(https://voir.ca/yvan-dutil/files/2015/02/Arecibo_message_bw-428x142.png)
Это - визуализация радиосигнала из 1679 импульсов на длине волны 16,6 сантиметров, длившегося 169 секунд и повторявшегося несколько раз.
Изначально, разумеется, сигнал не содержал никакой визуализации и был просто цепочкой импульсов.
Сигнал создан существами нашего биологического вида. Теперь попробуйте расшифровать закодированную в нем информацию (если даже считать, что Вы додумались получить визуализацию из последовательности 1679 импульсов) и найдите в ней ошибку.

Сами авторы сигнала считают, что они якобы закодировали в нем систему счисления, принятую людьми, указания на атомы водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора, состав ДНК (химические формулы дезоксирибозы и нуклеотидов - аденина, гуанина, цитозина, тимина, а также их количество в геноме человека и форму молекулы), рост человека (в единицах длин волн послания), количество людей на Земле, состав Солнечной системы, соотношение размеров планет, место Земли в Солнечной системе, размер того радиотелескопа, который передавал послание.

Этот бред, которым несколько лет бомбардировали окрестные звезды, могут расшифровать, пожалуй, лишь сами авторы. Его полная расшифровка другими представителями того же вида и биологической природы - сомнительна. В самом деле - посмотрите. Полюбуйтесь. Найдите ошибку, исправьте ее, освежите по картинке в памяти формулы цитозина или аденина, проверьте, правильно ли помните количество нуклеотидных оснований в наших хромосомах, посчитайте диаметр зеркала радиотелескопа Аресибо...
А для расшифровки существами иной природы и биологии требуется столько невероятных допущений (начиная от наличия у них зрения и заканчивая наличием у них химии в нашем понимании), что оно делается просто немыслимым. Зато вполне мыслимым кажется то, что приличный инопланетянин, получив такие импульсы и поломав над ними орган мышления, сочтет их продуктом весьма естественных процессов.

Ну, как известно, настойчивые адепты Святой Экзобиоты, не полагаясь на сообразительность инопланетян, отправили послание для них в более доступном пониманию виде - на борту зондов "Пионер". Вот оно.
(https://i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/s--v9OCIxK---/c_scale,fl_progressive,q_80,w_800/o0trj3dm45yykryodefq.png)
Про вероятность того, что их найдут, я говорить не буду. И так все понятно и даже не смешно.
Про вероятность того, что этот набор линий сумеют понять - тоже.
Ошибку на рисунке Вы, надеюсь, и сами найдете. :)
Я задумался на постороннюю тему: вот представим себе феерическое чудо: найдут "Пионер" с пластинкой необычайно смышленые инопланетяне, разберутся в том, что на ней нацарапано - и все равно отступят перед самой главной загадкой, касающейся тех существ, которые послали в космос это чудо техники, то есть нас с Вами: а как они (то есть, мы) выглядят сзади.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 29 Окт, 2021, 08:41:05
О древних-древних лесах...

Есть на свете один интересный термин - лес Лайман-альфа (Lyman-alpha forest).
И бытует этот термин не в ботанике, не в экологии и даже не в географии - термин это астрономический. Так что в астрономии есть не только звезды и галактики, планеты и кометы, квазары и блазары, а также эжекторы, пропеллеры, аккреторы и георотаторы с мягкими гамма-репитерами - в ней еще шумят и колосятся (а при случае, млеют и колышутся) целые леса.

Что это за лес такой?
Вспомним, как поглощается электромагнитное излучение. Представим себе луч света, состоящий из фотонов разной энергии (длины волны), проходящий через облако какого-то газа. Те фотоны, энергия которых строго равна разности энергий между энергетическими уровнями электронов на орбите атома, захватываются атомами. Потом электроны возвращаются на прежние орбиты, атомы переизлучают фотоны этой энергии в разных направлениях, но в самом луче этих фотонов уже оказывается очень мало - они разлетаются не в направлении движения луча, а в разные стороны. Поэтому, если смотреть со стороны, подсвеченный газ будет светиться тем самым светом, длина волны которого совпадает с энергией ионизации - а вот если смотреть на луч, этих фотонов в нем будет не хватать. Именно так формируются спектры поглощения - во спектре излучения появляются темные линии, показывающие дефицит поглощенных газом и переизлученных во все стороны фотонов с данными длинами волн, которые соответствуют характерной для этого газа энергии.
На самом деле, газ поглощает фотоны с несколькими значениями энергии, потому что электроны имеют множество орбит, и, соответственно, с самой низкой, захватив фотоны одной энергии, они могут "подняться" на вторую, другой, более высокой энергии - на третью и так далее. Поэтому в спектре поглощения появляется целая серия линий.

Серия линий поглощения нейтрального водорода называется серией Лаймана. А самая низкоэнергетическая линия этой серии, то есть, линия, соответствующая энергии возбуждения электрона в атоме водорода при его переходе с нормальной орбиты на ближайшую к ней, называется линией Лайман-альфа (обозначается Lα ). Длина волны этой линии - 151,5668 нанометров (то есть, длина волны поглощаемого водородом излучения линии Лайман-альфа соответствует ультрафиолетовому свету).

Пока все сказанное относится не к астрономии, а к физике, и остается совершенно неясным, где же тут лес.
Лес появляется именно в астрономии - в ней часто появляются странные вещи. В данном случае лес появляется из-за красного смещения.
Представим себе луч света, идущий издалека и долго. По-настоящему издалека и по-настоящему долго. С расстояния многих миллиардов световых лет и в течение многих миллиардов лет. Пока луч путешествует, Вселенная расширяется, в ней рождается новое пространство (в каждой ее точке), поэтому длина волны фотонов, составляющих луч, постепенно растет, их энергия падает, и фотоны "краснеют" (напомню, что красный свет соответствует меньшей энергии и большей длине волны фотона, а фиолетовый - наоборот). В какой-то момент этот луч попадает в облако молекулярного водорода и теряет те фотоны, которые в этот момент имели длину, соответствующую линии поглощения Лайман-альфа. Вырвавшись, он летит дальше - теперь в нем образуется дефицит фотонов длиной волны 151,5668 нанометров.
Дальше он продолжает свои странствия. Луч все краснеет, длины волн фотонов увеличиваются, и, соответственно, "дырка в спектре", то есть, та длина волны, которая отсутствует, тоже смещается в сторону больших длин волн. Через сотни миллионов лет в луче уже не хватает фотонов с длиной волны не 151,5668, а, скажем, 160 нанометров. А длину волны 151,5668 нм теперь имеют другие фотоны - которые в наличии имеются, потому что раньше они имели другую, большую энергию, меньшую длину волны, и не поглощались. И тут луч света находит еще одно облако молекулярного водорода...
Когда он вырывается из него, у него теперь не хватает фотонов двух длин волн: 160 (их и не было) и 151,5668 нанометров...
Луч все летит и летит, краснеет и краснеет, и встречает еще одно облако молекулярного водорода... Нетрудно понять, что после того, как он пройдет через него, в нем не будет хватать фотонов уже трех длин волн - двух "старых" и одной "новой"...
И в результате, когда этот луч попадет к нам, в его спектре обнаружится целый частокол темных линий поглощения, соответствующих его истории - тем облакам молекулярного водорода, сквозь которые он пролетал в разные годы и при разных значениях красного смещения. Этот частокол и называется лесом Лайман-альфа.

Легко понять, что, анализируя этот лес, то есть, изучая спектр излучения дальних источников света, скажем, древних (и, соответственно, далеких) квазаров) и определяя, каких длин волн в этом спектре не хватает, можно узнать, через какие облака нейтрального водорода это излучение прошло на своем пути к нам, и на каком расстоянии (красном смещении) от нас они располагались. А следовательно, изучение спектров дальних источников дает много интересной информации: как располагались облака водорода миллиарды лет назад, какова была концентрация водорода в облаках, каким было значение постоянной Хаббла в те времена (то есть, по расстоянию между линиями можно узнать темп расширения Вселенной миллиарды лет назад). Можно даже обнаружить, что излучение квазаров с красным смещением больше шести подвергалось такому издевательству очень активно, а более близких - гораздо слабее и сделать вывод о том, что примерно тринадцать миллиардов лет назад нейтрального водорода во Вселенной было много, а в более поздние времена его стало намного меньше - не потому, что водород пропал, а потому, что он стал ионизированным, а у ионизированного водорода совсем другой спектр поглощения. И задуматься над этим обстоятельством.

Соответственно, изучение леса Лайман-альфа в спектрах далеких квазаров является одним из важных инструментов изучения истории расширения Вселенной и предсказания ее будущего.

Выглядит лес Лайман-альфа обычно так:
(https://i0.wp.com/astropt.org/blog/wp-content/uploads/2011/07/forestcomp.gif)
Мы видим спектры двух квазаров, удаленных на разное расстояние.
На верхнем рисунке - спектр знаменитого, первого из открытых, одного из самых близких и самого яркого на земном небе квазара (блазар 3С273, красное смещение z=0,158, удаление по времени распространения примерно 2,5 миллиарда световых лет).
На нижнем - спектр квазара Q1422+2309 (красное смещение z=3,62, удаление 12 миллиардов лет).
Вот он, на нижнем рисунке - лес линий поглощения излучения нейтральным водородом за то время, пока длины волн этого излучения, путешествовавшие двенадцать миллиардов лет, увеличивались из-за расширения Вселенной. А у ближнего квазара, свет от которого распространялся всего 2,5 миллиарда лет уже в те времена, когда гигантских облаков молекулярного водорода во Вселенной не осталось (они давно проэволюционировали, превратившись в звезды в галактиках) таких линий нет.
Разница спектров очень наглядна.

А вот как выглядит тот же участок спектра для еще более удаленного источника - квазара SDSS J1044-0125 на красном смещении z=5,8 (расстояние по времени распространения 12,8 миллиардов световых лет:
(https://jila.colorado.edu/~ajsh/courses/cosmo_04/sdss_qso.gif)
Мы видим, что для источника на z=5,8 лес Лайман-альфа становится почти сплошным - в те далекие времена нейтрального водорода было очень много, потому что вторичная ионизация межзвездного газа только начиналась, и поглощение длилось почти непрерывно - поглощались и рассеивались почти все фотоны, которые достигали в результате красного смещения данной длины волны.
Этот эффект (наличие в спектре очень удаленных объектов почти непрерывной полосы поглощения излучения нейтральным водородом) называется эффектом Ганна-Петерсона. А сам провал в спектре - желобом Ганна-Петерсона (Gunn–Peterson trough).

И замечательная иллюстрация эффекта Ганна-Петерсона для разных красных смещений, а заодно - и самого красного смещения.
(https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March14/Zaroubi/Figures/figure4.jpg)
Мы видим спектры полутора дюжин квазаров с красными смещениями от 5,74 до 6,42 - хорошо заметно, как с ростом красного смещения и, соответственно, расстояния до квазара спектры смещаются в сторону больших длин волн (в красную часть спектра).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 30 Окт, 2021, 16:49:02
Кое-что о формировании планет

О том, что звезды в современной Вселенной рождаются, как правило, не поодиночке и не где угодно, а в областях активного звездообразования, группами и за относительно короткое время, я рассказывал не раз. И это понятно - представить себе, что небольшому разреженному облаку газа вдруг пришло в голову полетать по небу, а затем вдруг сжаться в компактное образование, в котором его притяжение дальше позволит ему собраться в звезду, трудно - а вот вообразить большое разреженное газовое облако, по которому прошла волна плотности, сжимающая его, вызывающая уплотнение газа на своем фронте, которое начинает фрагментировать на звезды, куда легче.

Для спиральных галактик такие волны плотности - это, обычно, рукава, хотя не обязательно - подчас вызвать групповое звездообразование в облаке газа может, скажем, взрыв сверхновой, вернее скачок плотности на фронте ударной волны от взрыва.

А вот теперь давайте представим себе формирование планетной системы в таких условиях. Для одиночного звездообразования все понятно: облако сжимается, формируется дисковидная структура, в центре образуется звезда, а на периферии диска неторопливо образуются планеты... Некоторые тонкости типа того, что рождающаяся звезда должна как-то передать момент импульса, так что при том, что в ней сосредоточена подавляющая часть массы системы, ее угловой момент должен составлять лишь единицы процентов ее (системы) суммарного момента, я не упоминаю - это отдельный разговор.

Но теперь представим себе что то же происходит в области, где формируется или уже сформировалось множество юных горячих звезд. В описанную картину вмешивается еще один фактор - их излучение, нагревающее диск и препятствующее его конденсации в звезду, а потом, если звезда сформировалась - в планеты. А ведь подчас это излучение может не только нагреть диск, но и испарить его, заставив рассеяться по пространству (то есть, передав ему тепловую энергию, большую, чем гравитационная энергия сжатия диска!).
Возникает вопрос: может ли это излучение действительно проделать все описанное, или наши страхи напрасны.

И вот пару лет назад расчеты дали ответ на этот вопрос. Причем, неожиданный. Оказывается, для того, чтобы воспрепятстствовать формированию звезды, как правило, нужен сильный нагрев, который может быть достигнут только при очень большой, практически немыслимой концентрации уже рожденных звезд (хотя в области, соседствующей с новорожденной звездой-гигантом классов О или ранний В одного ее излучения может хватить на то, чтобы прервать звездообразование в области несколько световых лет).
А вот с образованием планет у новорожденной звезды все оказалось интереснее. Обнаружилось, что концентрации звезд в количестве трех штук на кубический световой год (а для областей звездообразования это - вовсе не слишком высокая концентрация, даже наоборот) в среднем хватает на то, чтобы испарить 80% среднестатистических протопланетных дисков за очень короткое время - всего за два миллиона лет.

О чем это говорит? Да только лишь о том, что формирование планет в реальности происходит очень быстро - за какие-то сто тысяч-миллион лет - намного быстрее, чем испаряется диск, иначе они просто не успевали бы сформироваться.
А ведь когда-то предполагали, что формирование планет - долгий процесс, и считали, что от рождения новой звезды до образования вокруг нее планет проходят десятки и даже сотни миллионов лет...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 31 Окт, 2021, 07:00:58
Знаете ли вы, что...

Напомню, коричневые карлики - это самые маленькие звезды (массой, ориентировочно, в зависимости от металличности, меньше 7,5 - 8% солнечной, но более 1,3% солнечной), в которых из-за малой массы и, соответственно, низкой интенсивности термоядерных реакций, внутреннее тепловыделение не компенсирует естественного охлаждения  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77142#msg77142. Родившись относительно горячим (нагретым примерно до 2800 градусов за счет гравитационного сжатия протозвездного газового облака, из которого он образовался) любой коричневый карлик вечно и очень неторопливо остывает. Самые древние и маленькие из известных коричневых карликов за время своей жизни успели остыть примерно до температуры Земли.

Вспомнили?
А теперь я расскажу, что у них бывает.
За последний десяток с небольшим лет на коричневых карликах обнаружены:
- облака;
- полярные сияния;
- устойчивые циклональные вихри масштабами куда больше юпитерианского Большого пятна;
- атмосферные течения со скоростями до 600 м/с;
- грозы.
Ну, а если вспомнить температуру поверхности, точнее, нижней части атмосферы самых холодных известных коричневых карликов, легко видеть, что там и дожди могут идти. Обыкновенные, теплые (пока!), водяные.
 Там даже поиски жизни эпизодически затевают.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 31 Окт, 2021, 11:43:03
Просто красивое

(https://www.almaobservatory.org/wp-content/uploads/2019/07/20190700_G353_ALMA.jpg)
Фотография (в искусственных цветах) формирующейся звезды G353.273 + 0.641, удаленной от нас на 5500 световых лет. Масса будущей звезды - около десяти солнечных, диаметр аккреционного диска (газопылевой диск из материала, падающего на звезду и формирующего ее внешнюю часть) около 250 астрономических единиц, примерно в восемь раз больше орбиты Нептуна, диаметр газового облака вокруг диска - около семисот астрономических единиц.
Возраст звезды, оцененный по скорости аккреции, восхищает - три тысячи лет. Фактически на глаза попался самый начальный момент рождения звезды.
Вызывает интерес одна особенность - явная асимметрия диска. Скорее всего, она сгладится, но еще нескоро.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: prokhozhyj от 31 Окт, 2021, 12:15:29

"There’s more to the universe than stars, planets, asteroids, comets, and space dust. In fact, there’s a lot more to the universe that we can’t yet explain..."

(https://ic.pics.livejournal.com/prokhozhyj/8624110/5871023/5871023_original.jpg)

      А с 2017 года 31 октября отмечается День тёмной материи. Господа астрофизики постарались. Ну, с Днём!
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 31 Окт, 2021, 17:11:02
Что-то во всем этом чувствуется неправильное.
Барионная материя в лице людей отмечает день темной - а саму виновницу торжества даже не приглашают. Более того, и в известность не ставят.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 31 Окт, 2021, 18:27:38
И, кстати...

О том, что звезды своим излучением умеют прерывать образование протопланетных дисков и, соответственно, формирование планет у соседей, я только что рассказывал. И там же упоминал, что если вдруг в области активного звездообразования завелась звезда-гигант классов О или ранний В, ее излучения может хватить на то, чтобы испарить не только протопланетный диск у звезды-соседки, оставив ее без планет, но и на то, чтобы в радиусе несколько световых лет испарить и протозвездные облака, не дав им коллапсировать в звезды. В результате вокруг таких звезд, пока они живы, новые звезды образовываться не могут.

Отсюда, кстати, мораль: несимметричные двойные системы, больший компонент которых является звездой-гигантом раннего типа, могут образовываться только при условии, что меньший компонент успел сформироваться до тех пор, пока больший не начал излучать в полную силу. А если учесть, что чем больше звезда, тем она обычно быстрее формируется, становится ясным, что это накладывает ограничение на минимальный размер компонента в такой системе: если вторая звезда попытается родиться слишком маленькой, она не успеет сформироваться до выхода большей сестры на главную последовательность - а потом больший компонент испарит протозвездное облако, из которого формируется меньший, не дав маленькой звезде родиться.
В результате распределение масс меньших компонентов в звездных системах звезд классов О и В становится бимодальным (известный наблюдательный факт) - или второй компонент достаточно велик, так что соотношение масс компонентов является небольшим (близкая к симметрии система), или, наоборот, второй компонент очень мал (резко несимметричная система) - большая часть материала для его рождения испарилась, и остается лишь маленькая звезда - то, что успело сформироваться до того, как больший компонент засиял полным светом.

Ясно, что чемпионами по неуживчивости в звездных родильных домах должны являться даже не самые большие звезды класса О, а самые горячие звезды - звезды Вольфа-Райе. Вспомните рассказ про классификацию звезд и диаграмму "цвет -светимость": это - очень крупные звезды, сбросившие внешнюю оболочку, так что их излучение исходит от горячей внутренней поверхности. Светимость звезд Вольфа-Райе, разумеется, ниже, чем у гипергигантов класса О (эти умеют за считанные секунды излучить больше энергии, чем Солнце за год) - зато они имеют температуру поверхности в пятьдесят-сто тысяч градусов, а при такой температуре максимум их излучения приходится на ультрафиолетовую область спектра, и оно нагревает и испаряет сгущающиеся газопылевые облака весьма эффективно.

И вот сравнительно недавно рассчитали, а потом и проверили наблюдениями, насколько эффективно звезды Вольфа-Райе умеют прерывать звездообразование соседей. Оказалось, что они действительно чемпионы - если в области зведообразования заводится звезда Вольфа-Райе, то в радиусе как минимум, 15-20 световых лет от нее, пока она жива, не может сформироваться ни одна звезда класса F или меньше. Да и класса А - вряд ли. Более мелкие звезды образоваться не могут - их протозвездные облака испаряются излучением звезды Вольфа-Райе быстрее, чем успевают сконденсироваться.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 01 Ноя, 2021, 15:56:12
О магнетарах - самых намагниченных объектах Вселенной с чудовищно мощным магнитным полем - и о мягких гамма-репитерах - магнетарах, на которых периодически происходят гамма-вспышки колоссальной интенсивности, способные стерилизовать планеты в радиусе десятки световых лет - я уже рассказывал заодно с рассказом о прочих нейтронных звездах: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77155#msg77155

А теперь - немного о том, откуда они, такие могучие и опасные, берутся.

Самая логичная и согласованная с наблюдениями версия заключается в том, что магнетары формируются при коллапсе достаточно массивных голубых отставших.

Голубые отставшие - это своеобразные звезды, отличающиеся тем, что для своей массы они слишком горячи и, соответственно, имеют намного более голубой цвет, чем им положено. В результате голубые отставшие очень существенно нарушают все каноны диаграммы "цвет-светимость" Герцшпрунга-Рассела http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77141#msg77141.
Причина такого нарушения всех правил и законов эволюции звезд проста. Голубые отставшие - это результат слияния двух зрелых и вполне сформировавшихся звезд. Практически наверняка такое случается при эволюции тесной двойной системы. Когда две нормальных звезды сливаются в единое тело, получившаяся звезда оказывается куда более яркой и горячей, чем нормальные звезды той же массы.
Подтверждением такой модели является тот факт, что все голубые отставшие вращаются очень быстро - как и надлежит при слиянии двух звезд, при котором получившаяся звезда сохраняет орбитальные моменты компонентов.
Голубые отставшие, как показывают наблюдения и расчеты, обречены на то, чтобы оставаться ненормальными почти до самой смерти. Уйдя по диаграмме Герцшпрунга-Рассела далеко в синюю сторону (влево), они и в старости эволюционируют, находясь слева от главной последовательности (оставаясь более горячими) и превращаясь в желтые отставшие (в то время, как нормальные звезды их массы становятся красными субгигантами и гигантами), а потом - и в красные отставшие.

Достаточно массивные голубые отставшие взрываются, как и положено, сверхновыми, оставляя после себя нейтронную звезду. Но по сравнению с обычным взрывом сверхновой появляется один важный нюанс. Дело в том, что внутренняя область голубой отставшей быстро вращается, как и было сказано - и является очень турбулентной. А это способствует возникновению весьма мощного магнитного поля.
Если от слияния до коллапса проходит относительно немного времени (порядка миллионов лет), ни турбулентность, ни высокая скорость вращения ядра не успевают заметно снизиться, и в результате основная часть весьма мощного магнитного поля прогенитора остается "вмороженной" в резко уменьшившуюся в размерах (до двух с небольшим десятков километров) нейтронную звезду. И, соответственно, получившаяся нейтронная звезда оказывается намагниченной намного, на три-четыре порядка сильнее, чем "обычная".

А теперь задумаемся...

Я рассказывал, что наилучшим, по сути дела, практически единственным тихим местом диска спиральных галактик, в котором жизнь, зародившись, может прожить миллиарды лет с наименьшим риском гибели от воздействия космических факторов, является область коротационного круга, удаленная от спиральных рукавов. Напомню, коротационный круг - это область диска, в которой средняя угловая скорость звезд в обращении вокруг центра галактики, равна угловой скорости обращения рукавов в диске. Звезды в коротационном круге имеют наименьшие шансы попадания в спиральный рукав и наибольшее время нахождения между рукавами.
А еще напомню, что спиральные рукава - это очень опасное место для жизни: ведь именно там сосредоточена большая часть звездообразования спиральной галактики. А значит, именно там в основном живут массивные звезды - те, которые в конце своего существования являются сверхновыми и гиперновыми, взрыв которых может уничтожить все живое в радиусе десятков (а иногда и больше) световых лет.

В самом деле, формирование звезд начинается на переднем фронте видимого рукава (собственно, этот процесс и определяет его видимость). Гипергиганты живут очень недолго: крупнейшие - около миллиона лет, те, которые поменьше - три-пять миллионов - никуда уйти от места своего рождения не успевают, поэтому взрывы гиперновых происходят преимущественно в рукавах, на худой конец - у их задней кромки. Прогениторы "обычных" сверхновых II типа могут жить дольше - десяток-другой миллионов лет или немного более - и за время их жизни рукав успевает несколько удалиться от них, да и они сами за счет своей случайной скорости, полученной при рождении, могут немного убежать от рукава - как отстав в обращении по диску, так и сместившись по радиусу от места своего рождения. Но это тоже не так уж далеко, и для жизни на планетах звезды, выбравшей "правильное" место, не столь страшно.
Так что, думается, не зря Солнце обращается практически на коротационном круге - будь оно далеко от него, скорее всего, все это ни писать, ни читать было бы некому.

Разумеется, всегда остается риск того, что область звездообразования может сформироваться и вне рукавов - например, при сжатии случайно забредшего в диск и остывшего газового облака, или же при столкновении двух облаков с их последующим сжатием - и в результате все перечисленные беды могут постигнуть жизнь и в тихом и, казалось бы, спокойном месте. Опять же, в дисках существует своя турбулентность, локальные "круговороты", именуемые вполне научно циклональными областями диска, и иные возмущения, которые тоже могут спровоцировать локальное звездообразование, в том числе, в районе коротационного круга. Но интенсивность звездообразования между рукавами намного ниже, чем в рукавах, вероятность пасть его жертвой на коротационном круге намного ниже, чем в рукаве.
Да и вообще... если уж захотелось жизни без риска, то надо было не в спирали заводиться, а забираться в гигантский эллиптикал поглубже и поближе к плоскости галактического экватора и любоваться небом с десятками тысяч звезд на нем (впрочем, там могут быть и свои беды, в первую очередь, именно огромной плотностью расположения звезд обусловленные - к тому же, если разобраться, то окажется, что коли выжить там, может быть, и легче, то родиться - куда сложнее).

Это была преамбула. А вот теперь прочитаем гипотезу формирования магнетаров, изложенную выше - и задумаемся...
Если магнетары действительно формируются при коллапсе звезды, полученной слиянием двух звезд меньшей массы, то это означает, что от рождения пары до коллапса магнетара проходит время, намного большее, чем время жизни звезды массой, равной конечной массе продукта слияния.

В самом деле, скажем, звезда массой в десять солнечных живет на главной последовательности около двадцати миллионов лет, а потом взрывается сверхновой. За это время она далеко от рукава удалиться не успеет и наделает бед в области, где жизнь и без нее вряд ли успела развиться. А вот звезды в два раза меньшей массы могут прожить около восьмидесяти миллионов лет - а потом, слившись, еще несколько миллионов лет провести в виде массивной звезды (это, кстати, одна из причин, по которой такие звезды именуют голубыми отставшими - они намного старше, чем положено звездам их массы). А за это время такая звезда может уйти от рукава достаточно далеко и забраться в область, которая выглядела вполне безопасной.
А вот потом начнется... Вначале такой перестарок взорвется сверхновой - а взрыв сверхновой, напомню, способен стерилизовать область в два-три десятка световых лет и даже немного больше - а потом на его месте возникнет мягкий гамма-репитер. Конечно, мягкие гамма-репитеры живут недолго - уже через десяток-другой тысячелетий они "успокаиваются", отчего эти объекты весьма редки - но мощная гамма-вспышка магнетара может привести к серьезной биологической катастрофе уже в радиусе под сотню световых лет. Тем более, что такие вспышки носят серийный характер с периодичностью в месяцы или немногие годы, и если гамма-репитер не добил жизнь в округе с первого раза, он не успокоится и будет повторять это снова и снова, пока не добьется своего.
Так что не все так просто в этом мире...

Если мне удалось достаточно напугать - поделюсь еще одной информацией: ближайший мягкий гамма-репитер находится всего лишь в 5200 (примерно) световых годах.
Это хорошая дистанция для наблюдения вспышек - и совершенно безопасная для тех, кто их не наблюдает. Так что жизни на Земле в ближайшие сотни тысяч лет магнетары не угрожают.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 03 Ноя, 2021, 12:46:09
Кое-что о прикладном гравитационном линзировании

Помните рассказ о гравитационном линзировании? Говоря коротко, это - феномен усиления яркости, искажения, а при случае - увеличения изображения, обусловленный искривлением света источника гравитационным полем объекта, мимо которого он (свет) проходит, а лучше всего - который он огибает.

Писал я о гравитационном линзировании здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg92011#msg92011 - и при этом нахваливал его как очень хороший и удобный метод наблюдения окружающего мира - ведь в результате гравитационного линзирования можно получить увеличенное изображение объекта (как и в обыкновенной линзе), причем иногда это увеличение является многократным, что позволяет рассмотреть весьма удаленные объекты. А для него всего-то надо, чтобы в нужное время в нужном месте между нами и наблюдаемым объектом оказалось какое-нибудь массивное тело.

А некоторое время назад нашлись люди, которые задумались...
Для гравитационного линзирования нам нужен достаточно массивный объект - и удачное расположение этого линзирующего объекта между нами и линзируемым (рассматриваемым) объектом. А если мы еще и находимся в точке схождения световых лучей, испущенных линзируемым объектом и обогнувших линзирующий объект (в фокусе гравитационной линзы) - то изображение окажется увеличенным и неискаженным (теоретически).
При этом почти каждый день мы можем видеть на небе один достаточно массивный и находящийся, в сущности, у нас под боком объект - Солнце. Нехитрые (относительно) расчеты показывают, что идущие издалека ("из бесконечности") лучи, огибая Солнце, под действием его притяжения сходятся в точку на расстоянии 82,5 миллиарда километров (550 астрономических единиц) от него. С одной стороны, это далеко - раз в восемнадцать с небольшим дальше, чем Нептун, - но с другой стороны, расстояние явно не межзвездное.

Замечу: увеличение в этой точке является весьма неплохим. Чуть более хитрые расчеты радуют результатом - если, скажем, рассматривать из фокуса такой гравитационной линзы планету размером с Землю, обращающуюся вокруг какой-нибудь недалекой звезды, порядок величины полученного изображения составит несколько километров. Повторяю. Несколько. Километров.
Представляете себе изображение планеты (например, Земли) размером в несколько километров? Тут уж можно не только рельеф планеты увидеть в высоком разрешении, но и, пожалуй, дома в городах ее обитателей (буде они существуют) пересчитать. И при случае, рассмотреть мирно пасущегося в джунглях какой-нибудь Gliese 581с (помните такую планету? Если нет - рассказываю: планета у небольшого красного карлика массой в 0,3 солнечной и светимостью 1,3% солнечной, находящаяся в приливном захвате и, видимо без атмосферы - зато в условиях близкой к земной инсоляции. Некоторое время назад пылкие энтузиасты и активные журналисты наперебой рассказывали, как хорошо она приспособилась для существования жизни. Их бы туда... ) диплодока...
Казалось бы, чего ж нам боле? Надо срочно хватать первый попавшийся под руку орбитальный телескоп (Вам когда-нибудь попадались под руку орбитальные телескопы?) и мчаться с ними наперевес на расстояние в 550 а.е. Сложная задача, конечно, но технически решаемая.

Задумались люди, придумали - и даже успели бурно порадовать светлыми перспективами - скоро, мол, благодаря Солнцу и гравитационному линзированию человечество сможет та-а-акое увидеть!

Увы, не скоро. Ибо в прекрасной идее упрятано несколько безобразных мелочей.
Мелочь первая. Мало прилететь в фокальную точку - надо еще и выбрать ее с огромной (действительно, огромной!) точностью. Ибо обидно будет рассматривать не чужую планету, а кусок пространства в тысяче километров от нее. Тем более, в миллионе. А то и в нескольких световых годах.
Мелочь вторая. В фокальной точке нельзя остановиться и постоять. Опять же, увы - но приходится двигаться по орбите вокруг Солнца. А учитывая, что на таком расстоянии от Солнца орбитальная скорость составляет около 330 м/с, Выдержать ее с огромной точностью, чтобы рассмотреть что-то на неподвижном изображении будет сложно.
Мелочь третья. А изображение-то неподвижным не будет! Рассматриваемый (линзируемый) объект сам движется относительно Солнца! Причем, с немалой скоростью! Стало быть, мало того, что прибыв на такое далекое расстояние, нужно найти заданный участок пространства, в котором находится изображение нужного нам объекта - оказывается, этот участок еще и быстро смещается, а телескоп летит через него со скоростью в три сотни метров в секунду.

Пожалуй, идея читать номера инопланетных машин и любоваться глизянскими диплодоками заметно усложняется.
Конечно, это - еще не конец идеи: орбитальный телескоп можно (и нужно!) делать активно маневрирующим. Вот только конструкцию и размеры аппарата это усложнит и увеличит до почти немыслимого безобразия. Опять же, это для астрономии 82,5 миллиарда километров - не расстояние, а вот для света это более трех суток полета, что несколько усложняет возможности оперативного дистанционного управления маневрами аппарата.

Ну, а если найдутся пути и способы решения всех перечисленных проблем, останется еще одна, причем совсем не маленькая - нужно будет еще и выделить изображение на фоне света самого линзирующего объекта - Солнца, особенно, учитывая, что телескоп будет направлен прямо на него... И уверяю, этого самого света наша звезда излучает много - куда больше, чем какая-нибудь удаленная экзопланета. Да еще этот свет и является переменным...

А была идея столь красива...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Ноя, 2021, 05:59:12
Честно говоря, иногда трудно понять, шутят энтузиасты поиска жизни во Вселенной или действуют всерьез...
Eсть на свете такая звезда - SO25300.5+165258, более известная как звезда Тигартена (на самом деле имен у нее много - GAT 1370, APM EO0425-0315372, FBS L 14-17, LSPM J0253+1652, FBS 0250+167, 2MASS J02530084+1652532, USNO-A2.0 1050-00774305 и простите, если я что-то пропустил).
Она является одной из самых близких к Солнцу звезд (расстояние всего 12,5 световых лет) и, несмотря на это, была открыта лишь в 2003 году. Немудрено - ее видимая звездная величина равна 15,1, не в каждый телескоп увидишь, а светимость 0,00073 от солнечной. Оценочный возраст - около восьми миллиардов лет. Металличность низкая, [Fe/H] = -0.55.
Звезда, в сущности, является переходной между красными и коричневыми карликами - масса составляет 8% солнечной, и ответить на вопрос о том, компенсируют ли ядерные реакции ее охлаждение, не очень просто.

Недавно у этой звезды обнаружили две землеподобные планеты - одну массой 1,05 земных (орбитальное расстояние 3,75 миллиона километров, период обращения 4,91 суток) и вторую массой 1,11 земных (орбитальное расстояние 6,65 миллиона километров, период обращения 11,41 суток).

Ну, казалось бы, обнаружили, ну и что? Планеты явно в приливном захвате (спин-орбитальный резонанс 1:1), обращаются, вечно будучи повернутыми к звезде одним полушарием. И никакого интереса, кроме специального, не представляют.
Ан, нет. Пытливые умы посчитали - и обнаружили, что у одной планеты инсоляция составляет 117% земной, у второй - 37% земной. И обе планеты при некоторых условиях (в смысле, при некотором составе атмосферы) теоретически могли бы иметь на поверхности жидкую воду (для второй планеты - с учетом нагрева подзвездного полушария). Если бы, конечно, у них была бы атмосфера. Хотя лично мне кажется, что методологически эти подсчеты напоминают расчет средней температуры пациентов больницы с учетом обитателей морга, сиречь, обращенного от звезды полушария.

Ну, и в результате появилось внешне абсолютно серьезное (хотя понять, как такое можно писать всерьез, трудно) предложение на основе этого анализа поискать у этих несчастных планет биосигнатуры. Какие-нибудь.  То ли метан (привет, Титан!), то ли кислород (привет, Земля, на которой полтора миллиарда лет биологической эволюции никакого кислорода в атмосфере не водилось!), то ли еще что-то (фосфин? Или сразу лизергамиды с фенантренами?).

Я бы предложил вариант поиска в качестве вожделенной биосигнатуры радиоизлучения от звезды с зашифрованным в нем посланием. Что-нибудь типа "Прилетайте, милые дяденьки, Христом богом вас молим, возьмите нас отседа. Пожалейте вы нас, сирот несчастных, а то нашу атмосферу вспышки на звезде колотят и всю уже побили, а то, что от нее осталось, на ночном полушарии все вымерзло, и кушать страсть хочется, а дышать - еще больше, а скука - пялиться в черное небо с торчащей в нем звездой да без воздуха - такая, что и сказать нельзя, всё плачем".

Кстати, интересная подробность.
Звезда Тигартена находится почти в плоскости эклиптики (обращения планет) Солнечной системы.
Начиная с 1956 года, с нее можно видеть прохождения (транзиты) Меркурия по диску Солнца, через четверть века станут видны транзиты Земли, а в следующем тысячелетии можно будет наблюдать транзиты Венеры, Юпитера, Сатурна и Нептуна.

Так что можно не искать на ее планетах биосигнатуры. Пусть сами нас ищут - если там жизнь как-нибудь ухитрилась завестись, она для выживания должна быть о-о-очень умной.

Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Ноя, 2021, 06:51:43
Кстати...

Долговременные наблюдения показывают весьма высокую магнитную активность полностью конвективных звезд даже при низких скоростях вращения.

Что, собственно, это означает...

Для начала вспомним, что такое полностью конвективная звезда - об этом рассказ уже был.

В достаточно массивных (вернее, достаточно плотных: для звезд главной последовательности это одно и то же) звездах теплоперенос из центральных областей наружу осуществляется сложным образом.
Если звезда весьма массивна, массой во много солнечных, для них характерна сложная структура центральной области: в самом центре идут ядерные реакции с участием более тяжелых элементов с большим тепловыделением, чуть выше в реакции могут вступать лишь менее тяжелые элементы, еще выше - еще менее, над ними - гелий и водород, еще выше - только водород. Соответственно, градиент температуры и тепловой поток в ближних к центру областях меняются сложным образом. Соответственно, с учетом огромного давления, в одних областях тепловыделение столь велико, что начинается конвекция, в других тепловыделения уже не хватает на конвекцию при этих давлениях, и тепло переносится фотонами, потом еще выше, где давление падает, опять начинается конвекция, еще выше, где удельный тепловой поток на единицу поперечной площади падает, она опять подавляется... Словом, луковица со многими слоями. И только выше лежит зона, в которой начинается конвекция, потом - лучистый перенос, потом, уже у поверхности - зона конвекции, и то не всегда.
У звезд с меньшими массами (но более 1,4 солнечной) "горят" только водород и гелий, в центре тепловыделение настолько велико, что тепловой поток преодолевает давление, и вся центральная зона вовлечена в конвективное движение. Выше, гда площадь слоя растет, а тепловыделения не происходит, конвекция подавляется, и теплопередача осуществляется лишь фотонами (лучистым переносом). И только у поверхности вновь идет относительно узкая (десять-двадцать процентов радиуса) конвективная зона.
У звезд от 1,1 до 1,4 солнечных масс гелий в центре уже может вступать в реакцию - но не слишком активно. Тепловыделение в центре меньше, у этих звезд внутренняя конвективная зона занимает лишь часть ядра.
При массе менее 1,1 солнечной гелий в нормальной звезде главной последовательности не горит (когда загорится, звезда начнет покидать главную последовательность и расти в диаметре из-за возросшего тепловыделения и лучевого давления). У них в центре конвекция полностью подавлена давлением, над центральными областями, занимающими менее половины радиуса звезды, давление падает и конвекция появляется.
При массе менее примерно половины солнечной (массивный красный карлик) давление в центральных областях звезды настолько невелико, что конвекция подавляется лишь в самом центре. У них конвективная зона занимает большую часть объема звезды.
При массе звезды менее четверти солнечной давление является недостаточным для подавления конвекции даже в самом центре. У таких звезд в конвективное движение с перемешиванием вовлечен весь объем полностью. Это и есть полностью конвективная звезда.

При этом даже у массивных звезд, ушедших с главной последовательности (то есть, на поздних стадиях эволюции) в результате роста диаметра (и объема) давление в центре падает, и начинается конвекция. То есть, красный гигант массой, скажем, 1,3 солнечной, является столь же полностью конвективным, как и карлик массой 0,26 солнечной.

Особенностью конвекции во вращающейся звезде является вертикальный перенос заряженных частиц (вертикальный ток). А Вы понимаете, что если проводник с током начинать вращать, возникнет магнитное поле. То есть, налицо пресловутое "магнитное динамо", ответственное за магнитное поле звезды. И чем более звезда конвективная, тем выше магнитное поле (тем большими являются величины электрических токов, его генерирующих).

Собственно, именно этим объясняется огромная вспышечная активность красных карликов, на которых звездные вспышки, обусловленные приключениями магнитного поля, бывают намного более мощными, чем на Солнце (при общей яркости в сотни, тысячи и десятки тысяч раз меньшей). Ну, и, в частности, замечу,, тем хуже условия формирования жизни на планетах около красных карликов - чтобы получить достаточно энергии, планета должна быть очень близкой к звезде, а ее при этом бомбардируют мощными вспышками с относительной энергией, превосходящей энергию, получаемую Землей при самых мощных солнечных вспышках, на несколько порядков.

В принципе, магнитное поле звезды определяется не только вертикальным переносом массы заряженного вещества при конвекции, но искоростью, с которой конвективная звезда вращается. И чем ниже скорость вращения, тем меньше магнитное поле. Так что была надежда на то, что уж у медленно вращающихся полностью конвективных звезд активность может быть невысокой.

Ан, нет. Оказалось, что невысокими являются только периоды между вспышками (больше времени нужно силовым линиям магнитного поля, чтобы "намотаться" до тех пор, пока не возникает вспышка). А вот амлитудные значения энергии вспышек снижаются незначительно - в отличие от более массивных звезд, у которых с падением скорости вращения быстро падает именно энергия вспышек.

Так что и у медленно вращающихся красных карликов атмосферам планет приходится весьма несладко. И надеяться на то, что атмосферы планет, уничтоженные активностью молодого красного карлика, сумеют восстановиться позже, через пару миллиардов лет после формирования планетной системы, и на планетах красного карлика  заведется что-нибудь подобное земной жизни, не приходится.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Ноя, 2021, 09:01:20
Я не раз упоминал, что в центре каждой галактики, по крайней мере, крупной, должна непременно находиться сверхмассивная черная дыра - причем параметры черных дыр достаточно хитрыми механизмами http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91941#msg91941 еще и оказываются согласованными с некоторыми параметрами галактики.
Также я упоминал, что иногда наблюдения обнаруживают гигантские галактики без центральных черных дыр. А изредка  бывают галактики, в которых сверхмассивная черная дыра находится не в центре, а вне его, причем еще и движется относительно галактики с достаточно большой скоростью.

Все это является явным свидетельством того, что перед нами - результат слияния двух черных дыр. И практически наверняка - в первую очередь, древнего слияния двух галактик, почти центрального, при котором центральные черные дыры слившихся  образовали двойную систему, обращаясь по достаточно тесным орбитам друг вокруг друга (а, замечу, таких двойных систем центральных галактических черных дыр известно много - особенно, из наблюдений квазаров. Среди них и тройные встречаются - например, квазар SDSS J150243.09+111557.3 на расстоянии от нас около четырех миллиардов лет - две черных дыры суммарной массой около ста миллионов солнечных обращаются на расстоянии  всего 456 световых лет, формируя общий закрученный штопором джет квазара,  а вокруг них на расстоянии около 24 тысяч световых лет обращается третья черная дыра).

Будущее такой пары очевидно: обращаясь друг вокруг друга, такие черные дыры излучают гравитационные волны, причем мощность излучения достаточно велика. Соответственно, гравитационные волны уносят орбитальную энергию пары, скорости обращения падают, расстояние между дырами - тоже, а чем оно меньше, тем больше мощность гравитационного излучения; процесс ускоряется - и рано или поздно (скажем, для описанной выше пары -  не более, чем через пару миллиардов лет, а скорее, меньше) черные дыры сливаются.

И вот тут начинается интересное. Слияние черных дыр приводит к мощнейшему всплеску гравитационного излучения, причем всплеск этот - несимметричен (степень асимметрии зависит от соотношения масс сливающихся дыр, направления и скорости их вращения вокруг собственной оси  относительно оси обращения; максимальная  асимметрия наблюдается при равных массах и равных угловых скоростях собственного вращения, параллельных и противоположных  угловой скорости обращения).
Ну, а результатом мощнейшего несимметричного выброса гравитационного излучения является так называемая гравитационная отдача (на английском так и называется - recoil) - образовавшаяся из слившейся пары черная дыра получает реактивный толчок и приобретает импульс, начиная удаляться от места столкновения.
Мощность гравитационной отдачи можно оценить по тому факту, что максимальная скорость черной дыры, полученная при подобном слиянии, может превысить пять тысяч километров в секунду. Оцените - придать скорость в  5000 км/с объекту массой в несколько, несколько тысяч, несколько миллионов или несколько миллиардов (и даже десятков миллиардов) солнечных масс.

Ну, и Вы понимаете, что даже если отдача не максимальная, и полученная скорость будет равняться не пяти тысячам, а каким-нибудь двум тысячам или даже пяти-шести сотням километров в секунду, она все равно может превысить скорость убегания их галактики, и черная дыра ее рано или поздно покинет.

Оцените, кстати - по галактике со скоростью в сотни или тысячи километров в секунду несется черная дыра массой в миллионы и миллиарды солнечных... Представьте, что ждет все, что попадется на ее пути...
Особенно мило то, что для случая дисковидных галактик, скажем, импульс, скорее всего, будет направлен по плоскости диска - и полетят клочки по закоулочкам, в смысле, черная дыра по диску, увлекая и разрушая попавшиеся звезды, вынося с собой аккреционный диск из подвернувшегося материала и провоцируя в газе мощнейшие ударные волны.
В большой элиптической галактике, впрочем, процесс не менее эффектен и увлекателен (для анализа) - там в любом направлении плотность звезд еще и побольше, чем в галактическом диске, аккреционный диск беглянка сформирует еще более мощный, так что полетит по галактике при случае еще и квазар. С джетами. И куда улетит - не дает ответа; в результате известны "голые" квазары: квазар есть, а галактики вокруг нет. Улетела дыра из галактики, утащила аккреционный диск, возможно, сформировав его по пути, в первую очередь, из разрушенных звезд, теперь его доедает - а галактика осталась где-то там...

Разумеется, все это относится не только к центральным сверхмассивным черным дырам галактик такое рано или поздно может случиться с любой парой черных дыр, например, дыр звездных масс, образованных коллапсом двойных массивных звезд.

И опять же, разумеется, не каждое слияние черных дыр приводит к их убеганию из галактики - в большинстве случаев отдача не настолько велика, и образовавшаяся черная дыра получает относительно небольшой импульс, который ее не выбросит, а просто сместит и придаст некоторую скорость относительно скорости центра масс бывшей пары, так что он начнет двигаться вокруг геометрического центра галактики по некоторой более или менее широкой траектории.

Ну, и кстати, чтобы все это не казалось совсем уже экзотикой.

Помните  рассказ о том, что в спиральных галактиках газ, спустившийся к их центру, формирует область звездообразования вокруг центра галактики? Если не помните - это здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76820#msg76820, в рассказе о механизме формирования спиральных рукавов; там же рассказ о том, почему газ вообще туда опускается.

Логично ожидать, что в результате вокруг центра галактики должна формироваться примерно кольцеообразная (точнее, тороидальная) область повышенной плотности (скопление) звезд. И все правильно - у Млечного пути такое есть.
А вот у ближайшей к Млечного пути гигантской галактики - галактики Андромеды - такая область имеет не кольцеобразную, а интригующую несимметричную форму. Вот такую:
 
(https://stsci-opo.org/STScI-01EVVMXHQYAKCKK1MRY17E2BDC.jpg)

Вариантов объяснений  феномена было много - но наиболее логичным и согласующимся с фактами является то, что эта форма является результатом гравитационной отдачи при древнем слиянии двух черных дыр, образовавших нынешнюю центральную черную дыру галактики. Отдача была небольшой, скорость придала маленькую, сама дыра никуда не улетела - просто сместилась от центра и начала описывать эллиптическую траекторию относительно галактики - но гравитационные волны от отдачи деформировали орбиты звезд галактического ядра, сформировав такую любопытную структуру.   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Ноя, 2021, 06:33:41
Супервспышки

Есть в мире звезд такое явление, как вспышки. И это мы все знаем, а некоторые из нас эпизодически еще ими интересуются.

А еще у звезд солнечного типа бывают такие явление, как супервспышки. Собственно, известно о них не так много, как хотелось бы - но если не вдаваться в подробности, это те же солнечные вспышки, происходящие на звездах, подобных Солнцу, относящихся к вполне на вид спокойным типам (а не к каким-нибудь известным и выделяющимся своим бурным нравом типа красных карликов или иных эруптивных переменных http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77144#msg77144) - вот только имеющие мощность на два - четыре порядка большую, чем самая мощная вспышка, наблюдавшаяся на Солнце.
Супервспышки бывают нечасто, и по вполне понятным причинам каждый случай подобной активности звезды привлекает пристальное внимание.

Лет семь назад общественность порадовали результатами этого внимания - по результатам изучения пятидесяти звезд того же класса G, что и Солнце, на которых отмечались супервспышки, было выявлено, что никаких систематических особенностей, отличающих эти звезды от Солнца (скорость вращения, вариации яркости, поверхностная гравитация, металличность, спектроскопические свойства) не существует. Проще говоря, звезды с супервспышками принципиально ничем не отличаются от Солнца.
 А это означает, как вы понимаете, что Солнце тоже ничем принципиальным от них не отличается. И получается... получается, что когда-нибудь, может, раз в тысячу лет, а может - и в несколько десятков тысяч супервспышка может произойти и на Солнце. А для нас это было бы глобальной неприятностью и даже возможным коллапсом, пусть даже жизнь как таковая супервспышку пережила бы...

Грустно... О последствиях солнечной вспышки хотя бы в тысячу раз более мощной, чем максимальная известная человечеству, даже думать не хотелось. Хотелось думать о чем-то другом.

Подумали. О возрасте. Думали три года, набирали и пересматривали статистику. Оживились. Оказалось, что супервспышки на звездах, подобных Солнцу, происходят или в раннем возрасте, или наоборот, когда звезда находится в основании ветви субгигантов, то есть, когда она уже стареет, начинает сходить с главной последовательности и увеличивать заметным образом диаметр за счет "выгорания" водорода в ядре и распространения ядерных реакций на более удаленные от ядра области.
Постарались вздохнуть с облегчением - коли так, в ближайшие несколько миллиардов лет супервспышки на Солнце нам не грозят.

Когда эйфория прошла, опять задумались. Да, статистика надежно подтвердила: мощнейшие из супервспышек, те, которые мощнее солнечных в десятки и сотни тысяч раз, происходят только на молодых быстровращающихся солнцеподобных звездах. А на тех G-звездах, которые, подобно Солнцу, уже немолоды и поэтому вращаются не быстро, встречаются супервспышки всего лишь в сотни (может, тысячи) раз более мощные, чем сильнейшая из известных нам за время солнечных наблюдений.

И тут нашлись те, кого и эта мысль не утешила. Ибо если супервспышка энергией в сотни и тысячи октиллионов джоулей - это событие класса "а-а-а, мы все умрем!", то вспышка  мощностью в несколько октиллионов - это, знаете ли, из класса "ну, умрем, но ведь не все же... наверное!". Рекордная вспышка на Солнце, если вспомнить - 0,06 октиллиона (6*1025) джоулей.
Впрочем, нагляднее будет напомнить, что полная мощность излучения Солнца - 3,8*1026 Вт. Энергия мощнейшей известной вспышки на Солнце составляла "всего лишь" его полную энергию, излучаемую за 0,16 секунды. Энергия наблюдавшихся супервспышек на некоторых солнцеподобных звездах класса G сравнимого возраста - полную энергию, излучаемую Солнцем за 16 секунд. На молодых звездах класса G с супервспышками - за пять минут. Фактически, почти удвоение яркости. В общем, хорошего мало.

А между тем, принципиальных отличий зрелых звезд с супервспышками от "приличных" звезд класса G так и не было видно. И поручиться за то, что рано или поздно такая же супервспышка (пусть не удваивающая яркость, а "всего лишь" на два порядка мощнее максимальной известной) не случится на Солнце, не мог никто.

И лишь совсем недавно пришло утешение. Оказалось, что супервспышки связаны с размерами пятен на поверхности звезды - у звезд с супервспышками отмечается заметное потемнение поверхности, соответствующее очень большим пятнам. Так что вздыхаем с облегчением: пока на Солнце не заведутся эти самые очень большие пятна, бояться супервспышек ни нам, ни потомкам нашим, не стоит.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Ноя, 2021, 09:27:50
Цефеиды

В рассказе про переменные звезды http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77144#msg77144 упоминались цефеиды (п. 2.1, широко известный вид пульсирующих переменных) - и никто не спросил, что это такое. Или не прочитали, или все и так знают.
Но на всякий случай расскажу.

В мире звезд есть один интересный факт: у некоторых ярких гигантов и сверхгигантов, ушедших с главной последовательности, развивается неустойчивость внешних областей. У этих звезд во внешних областях появляется слой, который ведет себя парадоксальным образом - его прозрачность при падении плотности уменьшается, а при росте плотности - увеличивается. В результате при случайном расширении этого слоя он нагревается, расширяясь еще больше - до тех пор, пока это свойство не теряется. После этого слой начинает сжиматься - и пропускает все больше излучения, охлаждаясь и сжимаясь еще сильнее. И сжимается, опять же, пока это свойство не теряется. Тогда он вновь начинает расширяться...

Таким образом, эти звезды начинают непрерывно пульсировать, расширяясь (и снижая светимость, потому что этот парадоксальный слой становится менее прозрачным и захватывает часть излучения) - а потом сжимаясь (и становясь более яркими, потому что все большая часть излучения внутренних слоев покидает звезду).

Эти звезды называются переменными звездами типа δ Цефея или просто цефеидами.

Интересным и очень полезным свойством цефеид является то, что период колебаний их яркости в первом приближении зависит только от их светимости. Таким образом, измерив период цефеиды, мы можем узнать ее светимость, а, сравнив абсолютную светимость с видимой яркостью, можем узнать расстояние до нее.
Учитывая, что цефеиды - это гиганты и сверхгиганты, светимость которых превышает солнечную в тысячи и десятки тысяч раз, их можно видеть с большого расстояния - даже в других галактиках - и, таким образом, измерив их период и видимую звездную величину, с неплохой точностью измерить расстояние до них (использовать их в качестве стандартных свечей).

Первые абсолютные расстояния до других галактик были измерены именно по цефеидам.
А еще, учитывая,что расстояния до цефеид могут быть измерены достаточно точно, они используются для создания своеобразной системы координат для объектов, в которых они находятся.
Иногда их поэтому называют звездными маяками. А в астрономии такие объекты с точно известной светимостью именуются стандартными свечами.
Ближайшей и, безусловно, самой известной цефеидой является Полярная звезда.

И запомните одно важное правило: если Вы увидите цефеиду (а их даже с Земли невооруженным взглядом можно увидеть полтора десятка), то, измерив ее период t (в сутках), видимую звездную величину V и инфракрасную звездную величину I (о звездных величинах, напомню - http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77390#msg77390), расстояние до нее в парсеках d (напомню, что парсек - 3,2616 светового года)  Вы с легкостью найдете по несложной формуле:
5lgd = V + 3,37lgt - 2,55(V-I) + 7,48
Рекомендую эту формулу каждому - в случае, если Вы, путешествуя по окрестностям, заблудитесь, Вам несложно будет определить расстояние до известных цефеид (а ведь они - сверхгиганты и видны издалека!) и, стало быть, определить свое местоположение.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: passer-by от 05 Ноя, 2021, 09:58:30
Полярная звезда - звёздный маяк! Красиво.  :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Ноя, 2021, 10:26:55
Вот как раз Полярная - не слишком хорошая цефеида. Потому что нерегулярная - за век ее яркость выросла на 15%, а амплитуда пульсаций снизилась.

Кстати, о Полярной звезде.

Она - тройная: цефеидой является ее основной компонент Поларис А светимостью в 2000 раз большей солнечной и массой 5,4 солнечных масс, а вокруг него на расстоянии 18,5 астрономических единиц (чуть меньше 2,8 миллиарда километров, примерно расстояние от Солнца до Урана) с периодом около 30 лет обращается компаньон  Поларис Аb массой 1,26 солнечных.

(https://theplanets.org//home/174411.cloudwaysapps.com/ztyezxbwbf/public_html/123/2021/06/Polaris_star_and_companion.jpg)

Вокруг пары обращается третий компонент системы Поларис В массой 1,39 солнечных. Расстояние между компонентами - 2400 астрономических единиц (триста шестьдесят миллиардов километров), период обращения - около ста тысяч лет.
(https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/thumb700x/opo0602c.jpg)

Кстати, и поляриссима (звезда около полюса мира, то есть, оси вращения) из Полярной - так себе...

Во времена Древнего Египта (с 3500 по 1500 годы до р.Х.) северной поляриссимой Земли была достаточно слабая звезда Тубан (альфа Дракона, чуть ярче четвертой звездной величины). До этого поляриссимой была йота Дракона. А, скажем, пятнадцать тысяч лет назад - Вега.
Во времена древних греков и римлян, вплоть до 500 года нашей эры, поляриссимой была бета Малой Медведицы, вторая звезда рукояти малого ковша, за что арабы называли ее Кохаб-эль-Шемали, звезда Севера. Именно поэтому древние греки, которые не имели оснований увидеть в нашей Полярной звезде нечто особенное, прозвали ее совершенно неромантично - Киносура, то есть, собачий хвост.
И обозвал ее так Фалес Милетский, который, как известно, придумал еще теорему и монополию, но это название он дал вовсе не по части тела домашнего животного, а по имени кормилицы Зевса.
Кстати, говорят, именно Фалес ввел название "полярная звезда" и применил его к соседке Киносуры, бете Малой медведицы.

С шестого по двенадцатый век полярных звезд как таковых не было, а северный полюс мира плавно смещался вдоль рукояти ковша.

И только с XII века около Северного полюса оказалась тройная звезда альфа Малой Медведицы (α UMi). Причем, ненадолго - через тысячу лет северный полюс мира будет находиться рядом с гаммой Цефея, а через 3200 лет ее сменит Йота Цефея.
Ну, а через 13 000 лет северной поляриссимой опять станет Вега.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Ноя, 2021, 16:07:39
Кое-что об ископаемых кластерах

Помните, что такое ископаемый кластер?
Если не помните - рассказ тут: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91661#msg91661
Говоря коротко, это сверхгигантская эллиптическая галактика, являющаяся концом эволюции большого развитого скопления галактик - после того, как центральная доминирующая галактика поглощает все скопление.
 
Вот как выглядит, к примеру, классический небольшой ископаемый кластер RX J1416.5+2315, удаленный на полтора миллиарда световых лет от нас, на "честной" оптической фотографии.
(https://www.researchgate.net/profile/Eduardo-Cypriano-2/publication/1785928/figure/fig1/AS:279826146578445@1443727160893/Optical-image-of-RX-J14164-2315-The-field-of-view-is-56-arcmin-on-a-side-or-814-h.png)

А вот та же галактика, только фотография комбинированная:
(https://lh6.ggpht.com/_zhOYiiWGBiE/S15StLl7oEI/AAAAAAAABAE/v1tC5UlTIMU/s800/fossilgalaxy.jpg)

Приведена именно комбинированная фотография, потому что она очень хорошо показывает особенности устройства больших эллиптикалов.

Собственно, сама сверхгигантская эллиптическая галактика, являющаяся продуктом слияния всех галактик скопления в единое целое, видна в центре на нижней фотографии, приведенной в меньшем масштабе, чем верхняя, в виде небольшого золотистого эллипса. Кстати, ее светимость составляет примерно пятьсот миллиардов светимостей Солнца, а оценить размер можно по масштабу в правом нижнем углу (напомню, kpc - килопарсек - это примерно 3261,6 светового года. Диаметр диска Млечного пути, гигантской спиральной галактики - немногим более 60 kpc).

А голубой цвет на нижней фотографии - это рентгеновское излучение горячего газа. Голубое рассеянное облако вокруг галактики, многократно превосходящее гиганта по размерам - это сияние рентгеновского излучения облака весьма разреженного газа, характерное для ископаемых кластеров и монстров классов D и cD (вспомним классификацию галактик http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76818#msg76818: D - это сверхгигантские эллиптические галактики, cD - крупнейшие из существующих галактик, еще большие, чем класс D).
В случае RX J1416.5+2315 это облако простирается на три с половиной миллиона световых лет. Температура облака - до пятидесяти миллионов градусов.

В основном механизм формирования этого облака прост - оно сформировано активным ядром галактики и состоит из материала, выброшенного джетами ядра и нагретого.

Если говорить о самой галактике - то ее суммарная масса составляет около трехсот триллионов масс Солнца. Раз в двести (как минимум) больше, чем полная масса Млечного пути. И распределение массы показательно - лишь два процента массы приходится на звезды (видимое нами вещество), около пятнадцати процентов - на окружающий галактику газ, остальное - темная материя.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 06 Ноя, 2021, 00:15:47
Импосторы из жизни.

Есть в мире звезд такое своеобразное явление, вернее, событие - supernova impostor (Шишков, прости - не знаю, как перевести). Суть его - в том, что происходит очень яркая вспышка огромной, вполне подходящей для сверхновой, мощности - и ничего... Ни нейтринного всплеска (впрочем, поди его найди), ни сброса массы, ни, в конце концов, следов коллапса. Обман и самозванство - и никакой сверхновой.

И в результате случаются разные интересные казусы.

Скажем, однажды, в 2010 году импостор случился в весьма близкой (6,5 миллиона световых лет) галактике NGC 300 в группе галактик Скульптора. Там переполох устроила нейтронная звезда - ренгеновский аккретор NGC 300 ULX1 в двойной системе, решивший притвориться сверхновой.

Притворяшку разоблачили и начали наблюдать. И тут начались чудеса и сюрпризы.
До вспышки, вначале получившей название сверхновой SN 2010da. а потом переименованной в трензиент (вспышку) того же имени, нейтронная звезда, как и положено старому аккретору, не показывала чудес вращения и вращалась очень неторопливо.
После трензиента скорость ее вращения составляла один оборот за 126 секунд (вспомните - новорожденные нейтронные звезды умеют вращаться со скоростями 716 оборотов в секунду - почти в сто тысяч раз быстрее. Правда, относительно недолго, потому что за счет магнитных эффектов момент они теряют).

А тут началось... за четыре года скорость вращения нейтронной звезды выросла в семь раз - до одного оборота в восемнадцать секунд. Вы вообще представляете, как можно так быстро раскрутить двадцатикилометровый волчок массой в две солнечных?
Вот и я говорю. Даже представить трудно. Особенно, если учесть, что после вспышки у объекта безумно выросла светимость в рентгеновском диапазоне - и через те же четыре года она оказалась на порядок более высокой, чем можно объяснить аккрецией на него вещества из любого сколь угодно представимого аккреционного диска.
Разве что... И вот тут возникла сумасшедщая теория, которая объясняла произошедшее: после вспышки вокруг нейтронной звезды из материала компаньона сформировался мощнейший и очень быстро вращающийся ретроградный аккреционный диск (вращавшийся в направлении, противоположном направлению вращения самой нейтронной звезды). Выпадение материала из диска на поверхность нейтронной звезды остановило ее вращение - и начала разгонять его уже в противоположном направлении.
Если эта гипотеза была бы верна, то в ближайшие годы раскрутка нейтронной звезды должна была продолжаться.
Ага. Все правильно. Нынче уже  скорость вращения - один оборот менее, чем за пятнадцать секунд. И растет. Правда, в замедляющемся темпе, что логично - аккреционный диск тоже не бесконечен.

Кстати, дальше можно допрыгаться до настоящей сверхновой - в конце концов, масса нейтронной звезды, как мы помним, не может возрастать неограниченно, и как только она превысит предел Толмена-Оппенгеймера-Волкова, она сколлапсирует в черную дыру. Если в аккреционном диске материала хватит.

Другой импостор озадачил - и весьма серьезно....
Случился он в октябре 2004 года в 77 миллионах световых годах от нас. В галактике UGC 4904 взорвалась звезда Вольфа-Райе - вполне на первый взгляд убедительно, с яркостью, близкой к яркости всей галактики, так что спутать было немудрено.
 Впрочем, самозванку все же достаточно быстро разоблачили - и характеристика вспышки была не слишком соответствующей, и характер спада яркости - сомнительным, и спектр не тот.
Ну, а когда все начало рассеиваться, и звезда-притворяшка нашлась на своем месте, тут уж ситуация стала ясной. Неразрушающий взрыв - видывали такое. Иногда даже невооруженным глазом (вспомним взрыв η Киля в XIX веке).
Характеристики вспышки уточнили, с моделями звезд Вольфа-Райе сравнили, констатировали соответствие теории практике, обрадовались - и успокоились. Как должна после такой вспышки надолго успокоиться и сама звезда - это подсказывают не только модели, но и самая обыкновенная логика.

Но увы, когда за дело берутся небеса, логика может удавиться. Или хотя бы с чистой совестью удаляться на отдых. Не прошло и двух лет (полутора недель не хватило), как звезда опять вспыхнула. Причем, еще ярче. И теперь уже не составило большого труда установить, что на сей раз это была вполне состоявшаяся вспышка сверхновой II типа. Со всеми вытекающими и вылетающими. После первого раза звезда оклемалась - а второго, естественно, не пережила.

Ну, а дальше начались феномены. Ударная волна взрыва через два десятка дней догнала вещество, сброшенное предыдущей вспышкой, сжала его с тыла и нагрела до нескольких миллионов градусов - так что на три с половиной месяца, пока фронт волны проходил ранее сброшенное облако, на небе засиял весьма яркий рентгеновский источник, давая возможность измерить и массу сброшенного в 2004 году вещества (кстати, немного - один процент массы Солнца), и его состав, и распределение элементов и радиальную дисперсию скоростей. И многое прочее интересное и полезное.

Ну, а когда все это, получившее название SN 2006jc, утихло, остался один вопрос: как? Что послужило триггером коллапса, если за два года до этого "лишний" материал был сброшен? Ведь даже по меркам быстро эволюционирующих звезд этой стадии, два года - это почти ничего, срок, за который "ничего не может случиться".
Оказывается, нет тут твердых законов - устойчивость ядра гигантских звезд на последних стадиях жизни куда ниже ожидавшейся.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 06 Ноя, 2021, 14:36:08
Знаете ли Вы, что...
Формирование звезд - процесс куда менее совершенный, чем работа паровоза.

По современным оценкам, на образование звезд во Вселенной в наше время в среднем расходуется ориентировочно семь процентов исходного молекулярного облака, составляющего область звездообразования. Остальной материал бессмысленно теряется, рассеиваясь в пространстве из-за нагрева первыми же сформированными звездами, взрывов сверхновых, влияния окружения и прочих несовершенств процесса.

Есть, конечно, методы повышения эффективности, но они в наше время трудно реализуемы, а многие еще и требуют значительных инвестиций, сиречь, наличия чрезвычайно крупных высокометалличных облаков.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 07 Ноя, 2021, 02:39:48
Знаете ли Вы, что...
Формирование звезд - процесс куда менее совершенный, чем работа паровоза.

По современным оценкам, на образование звезд во Вселенной в наше время в среднем расходуется ориентировочно семь процентов исходного молекулярного облака, составляющего область звездообразования. Остальной материал бессмысленно теряется, рассеиваясь в пространстве из-за нагрева первыми же сформированными звездами, взрывов сверхновых, влияния окружения и прочих несовершенств процесса.

Есть, конечно, методы повышения эффективности, но они в наше время трудно реализуемы, а многие еще и требуют значительных инвестиций, сиречь, наличия чрезвычайно крупных высокометалличных облаков.

... - И когда будет готов мой костюмчик?
- Через три недели.
- Да Вы что?! Бог мир создал за 7 дней!
- И таки что?? Вот вы посмотрите на этот мир, а потом посмотрите на мой костюмчик! :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Ноя, 2021, 07:23:05
Именно!
И когда ворчат на портного, что, мол, материи на костюм много пошло, обрезков уйма - пусть посмотрят, сколько на одну звезду расходуется и сколько отходов остается.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Ноя, 2021, 08:09:12
Знаете ли вы, что...

Рекорд орбитального периода двойной звезды принадлежит
системе IGR J17062-6143.
В системе имеются нейтронная звезда массой чуть более полутора солнечных и обращающийся вокруг нее ободранный компаньоном почти до пустого места остаток звезды (остаточная масса - около 1,6% солнечной, то есть, меньший компаньон уступает большему по массе примерно в сотню раз).
Внешне, конечно, все выглядит не так - потому что меньший  компонент по размеру явно побольше Юпитера - а диаметр большего компонента составляет около 25 километров. Но тем не менее.
Будете представлять себе все это - не забудьте, что меньший компонент, тот, что больше Юпитера, обращается вокруг нейтронной звезды внутри мощного аккреционного диска, образованного сорванным с него материалом.

И самое интересное во всем этом - период обращения малого компаньона вокруг нейтронной звезды. Он составляет 2278,21 секунды - менее тридцати восьми минут.
Красота!

И еще стоит знать, что шарик массой в полторы с лишним солнечных и диаметром в два с небольшим десятка километров вращается со скоростью 163,7 оборота в секунду - это, конечно, не рекорд, среди его собратьев есть и в пять раз более резвые, но для тренировки воображения годится.
Причем раскручивает нейтронную звезду аккрецирующая материя ограбленного компаньона.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Ноя, 2021, 08:25:59
Интересная звездная система.

Примерно в восьми тысячах световых годах от нас находится двойная система 2XMM J160050.7-514245, состоящая из двух массивных и очень горячих звезд Вольфа-Райе.
Кстати, это - первые звезды Вольфа-Райе, открытые в нашей Галактике - до этого их находили только у соседей.

Как и положено представителям этого типа, это - звезды, сбросившие внешние оболочки, так что мы видим очень горячие внутренние слои (напомню, что поверхностная температура звезд Вольфа-Райе - максимальная среди всех типов активных звезд). С поверхности звезд выбрасывается интенсивный поток плазмы, достигающей скоростей в 3400 км/с.
А вот дальше начинается интересное. От системы отходит мощный трехмерный спиральный хвост пыли, образованный взаимодействием газовых потоков, излучаемых обоими компонентами, характер которого указывает на чрезвычайно высокую скорость вращения обеих звезд - близкую к предельно возможной по соображениям устойчивости.
Анимация хвоста :
(https://www.sciencealert.com/images/2018-11/apep-movie-inf.gif)
Сверхмассивные звезды на последних этапах жизни, обладающие высокой скоростью вращения... Ничего не напоминает?
Правильно - перед нами пара будущих коллапсаров, прогениторов длинных гамма-всплесков. Когда-нибудь и один, и второй компоненты системы последовательно взорвутся гиперновыми, излучив за считанные секунды в направлении осей вращения (в узком конусе с углом раскрытия в несколько градусов) гамма-излучение с энергией, достигающей полной энергии, излученной Солнцем за все время его существования.

А самое неприятное - что ориентация осей вращения компонентов неизвестна.

Утешает лишь то, что особенно переживать по поводу этой системы не нужно - если ось коллапсара с такой дистанции окажется направленной на Землю (с точностью в градус-другой), то при взрыве гиперновой мучиться придется недолго. Примерно как при взрыве в верхних слоях тропосферы одной атомной бомбы хиросимского калибра на каждом квадратном километре.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Ноя, 2021, 09:15:44
Большинство из них в детстве попадает в пятый класс, потом в четвертый, оттуда в третий, затем в седьмой - и там, в седьмом классе, они умирают.
Меньшинство после третьего класса попадает во второй и умирает в нем.
А совсем немногие с рождения оказываются не в пятом классе, а в первом - и там же и умирают. И о них говорят больше всего...

О ком это? http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77140#msg77140
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Ноя, 2021, 14:21:11
Просто красивое

Посмотрите на фотографию
(http://3.bp.blogspot.com/-vuvGWvQAS1c/U0lJfPsjXQI/AAAAAAAAEO0/Z9bwkir_HO4/s1600/antares_eder_2000.jpg)

На этой чудесной фотографии мы видим:

Слева вверху: красный сверхгигант альфа Скорпиона - Антарес. Расстояние до звезды - около шестисот световых лет, светимость в видимом диапазоне выше солнечной в десять тысяч раз, интегральная болометрическая светимость - шестьдесят пять тысяч солнечных, показатель света (B - V) 1,87, (U - B) 1,34 (очень красная звезда). Масса сверхгиганта - около восемнадцати солнечных, диаметр превосходит солнечный примерно в семьсот раз. Рядом с ним - голубой компаньон Антарес В спектрального класса В4V массой в десять солнечных. Сверхгигант находится на одной из последних стадий жизненного цикла - в недалеком будущем - он взорвется как сверхновая, а пока он сбрасывает оболочку,которая образует вокруг него подсвеченную его лучами туманность янтарного цвета.

В правой части фотографии - голубой гигант сигма Скорпиона. Строго говоря, сигма Скорпиона - тройная система, находящаяся на расстоянии 735 световых лет, а мы видим таким ярким только ее главный компонент, гигант сигма Скорпиона А спектрального класса B1III. А еще вернее, мы видим, в основном, компонент сигма Скорпиона Аа, рядом с которым находится сам по себе яркий, но меркнущий в его лучах компонент сигма Cкорпиона Ab. Интегральная яркость большего компаньона в 29500 раз выше, чем у Солнца, масса составляет 18,5 солнечных масс, температура поверхности - около 26000 градусов. Второй компонент сигма Cкорпиона Ab немногим меньше, имеет спектральный класс О9.5V, еще не ушел с главной последовательности и не начал раздуваться, поэтому он имеет намного меньшую светимость. Различить их попарно в телескоп невозможно, потому что эти компоненты находятся слишком близко друг к другу (период обращения 33 дня).
Вокруг пары вращается компонент сигма Скорпиона С - достаточно массивная голубая звезда главной последовательности спектрального класса В1V, удаленная от главного компонента на расстояние 120 астрономических единиц и имеющая массу в двенадцать солнечных. Жаль, что мы не застали процесс превращения ее в гиганта - через несколько миллионов лет вся система превратится в уникальный объект из красного свергиганта и двух голубых гигантов - а потом последуют взрывы сверхновых...
 Это еще не все - на удалении 4500 астрономических единиц от этой системы вращается еще одна очень крупная звезда сигма Скорпиона В спектрального класса В9V массой примерно в пять солнечных.

А в нижней части фотографии - ближайшее к Солнцу шаровое скопление М4, удаленное на 7200 световых лет и имеющее диаметр 75 световых лет. Это - древнее шаровое скопление возрастом не менее 13 миллиардов световых лет, являющееся, по крайней мере, ровесником нашей Галактики.

И, кстати, обратите внимание на намного более дальнее, 67500 световых лет от нас, шаровое звездное скопление NGC 6144 справа от Антареса.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Ноя, 2021, 21:30:42
(https://apod.nasa.gov/apod/image/9806/sunquake_soho_big.jpg) Цунами, распространяющиеся по поверхности Солнца после вспышки.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 08 Ноя, 2021, 08:08:31
О будущих северных поляриссимах.

Напомню, что поляриссимой именуется достаточно яркая звезда, находящаяся очень близко к видимому полюсу мира). Сейчас северной поляриссимой Земли является альфа Малой Медведицы, о которой я недавно говорил.
А в ближайшее время северными поляриссимами окажутся:

1. Альраи (гамма Цефея). Двойная система: гамма Цефея А - оранжевый субгигант спектрального класса K1IV массой 1,6 солнечной и светимостью - 8,2 солнечной, гамма Цефея В - красный карлик спектрального класса М1V массой 0,4 солнечной и светимостью менее одного процента солнечной, обращающаяся вокруг основного компонента по эллиптической вытянутой орбите с максимальным удалением в 33 миллиарда километров. Гамма Цефея А имеет как минимум одну планету - газовый гигант, превосходящий Юпитер по массе более, чем в полтора раза, и удаленный от своей звезды примерно на триста миллионов километров.
Будет полярной звездой примерно с XXXII по L века.

2. Альфирк (бета Цефея). Слабопеременный гигант спектрального класса B2IIIev массой 12 солнечных и светимостью 64000 солнечных, удаленный на 595 световых лет.
Будет полярной звездой примерно с LI по LXV века.

3. Альдерамин (альфа Цефея). Недалекий (49 световых лет) субгигант класса A7IV, эволюционирующий в красный гигант. Масса чуть меньше двух масс Солнца, светимость - 19,7 солнечных. Будет полярной звездой с LXVI по LXXXV века.

А вот между 8500 и 13000 годом полярных не будет. Вернее, около полюса будет сразу две звезды-сверхгиганта - белый сверхгигант Денеб (класс A2Ia, светимость в 54,5 тысяч раз выше солнечной) массой в 16 солнечных и редкостный желтый пульсирующий сверхгигант Садр (гамма Лебедя) класса F8Ib, массой в 12 солнечных, превосходящий Солнце по светимости в шестьдесят пять тысяч раз.
Интересно отметить, что в настоящий момент именно эти две звезды являются поляриссимами Марса.
Нетрудно понять, что это означает, что спустя восемь с половиной тысяч лет ось вращения Земли будет сориентирована так же, как сейчас ось вращения Марса.

И только после 13000 года около полюса вновь воцарится порядок, и полярной звездой станет Вега, которая уже была поляриссимой около пятнадцати тысяч лет назад.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 09 Ноя, 2021, 12:49:12
Кое-что об IMF

Большинство людей считают, что IMF - это Международный валютный фонд (International Monetary Fund).

Астрономы составляют меньшинство населения, и в пику большинству считают, что IMF - это одно из ключевых понятий астрономии, начальная функция масс (Initial Mass Function).

Начальная функция масс - это зависимость плотности количества звезд от их начальной массы (той массы, с которой они появились) или, что то же самое, функция, описывающая количество звезд в единице объема в зависимости от их начальной массы.
Начальная функция масс очень важна для решения вопроса о механизме и особенностях рождения звезд. Она оказывается различной для разных типов галактик и даже в самой галактике - для, скажем, гало (шаровых звездных скоплений) и диска. Но в пределах того же галактического диска начальная функция масс практически постоянна для любого его участка. И для различных шаровых звездных скоплений одной металличности начальная функция масс практически одинакова.

Форма начальной функции масс различна для разных диапазонов масс. Условно ее описывают степенной зависимостью m, где m - масса, а α - показатель степени. Считается, что для диска нашей Галактики α равен 2,35 для звезд массы, большей, чем Солнце (формула Салпитера), 2,3 для звезд массой от 0,5 до одной солнечной и 1,3 для красных карликов массами от 0,0767 до 0,5 солнечной. Для коричневых карликов массами ниже 0,0767 солнечных показатель степени обычно принимают равным 0,3, хотя из-за их малой светимости статистика наблюдений невелика, этот результат в силу малой светимости подтвердить трудно, и в последнее время он периодически оспаривается.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 09 Ноя, 2021, 12:58:26
В качестве напоминания

Еще раз напомню традиционную устоявшуюся терминологию.

Звезды позднего класса - это холодные и красные. Самые поздние - класса М (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77140#msg77140, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77141#msg77141). А звезды раннего типа - это горячие и голубые. Самые ранние - класса О.
Соответственно, если вам встретится фраза про "смещение IMF в сторону раннего конца", на человеческий язык она переводится как "повышение доли массивных звезд среди вновь появляющихся".

Галактики раннего типа - это эллиптические. Промежуточного (между ранним и поздним) - линзовидные. Позднего типа - спиральные (и чем теснее закручены рукава - там более поздним именуется тип). См. http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76818#msg76818

Ну, и некоторые выводы из этой терминологии.
1. Вначале во Вселенной появлялись галактики ранних типов. Потом из них начали образовываться галактики поздних типов. Сейчас все галактики ранних типов формируются из галактик поздних типов.
2. Звезды поздних классов живут дольше звезд ранних классов.
3. В галактиках ранних типов живут звезды поздних классов.

Все привыкли, чего уж там.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 09 Ноя, 2021, 13:14:29
И еще о терминологии или о божественных пальцах и блинах

Вспомним определение параметра красного смещения z (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77542#msg77542).
Параметр красного смещения удаляющегося от нас объекта - это отношение разности длин принятой нами и испущенной объектом волны электромагнитного излучения к самой длине принятой нами волны. Или, что то же самое, отношение длин принятой нами и «нормальной», испущенной объектом электромагнитной волны минус единица.
В космологии красное смещение благодаря расширению Вселенной может использоваться для измерения расстояния до объекта - ведь в норме расстояние до удаленного объекта пропорционально скорости его удаления от нас (а коэффициент пропорциональности - это постоянная Хаббла, показывающая скорость расширения Вселенной).

Но любой объект может удаляться от нас не только по причине расширения Вселенной - он может иметь собственное движение (так называемую пекулярную скорость, "скорость относительно Вселенной", которую можно определить достаточно строго - скорость относительно реликтового излучения. Да мы и сами имеем эту пекулярную скорость).
Соответственно, к красному смещению, скажем, удаленной галактики, обусловленному расширением Вселенной, надо прибавить красное смещение, вызванное ее собственным движением. Точнее говоря, красное смещение удаленной галактики определяется суммой скорости космологического удаления (связанного с расширением Вселенной) и проекции ее собственной скорости относительно нас на луч зрения (с положительным знаком, если она удаляется, с отрицательным - если приближается). И если вектор скорости собственного (пекулярного) движения галактики случайно направлен в нашу сторону, расстояние до галактики, определенное по красному смещению, кажется меньшим, чем на самом деле, а если он направлен от нас - большим.

А результат этого оказывается достаточно интересным. Посмотрите внимательно на определение параметра красного смещения. Представьте себе скопление галактик, в котором галактики движутся случайным образом - одни приближаются, другие удаляются. В результате их красное смещение оказывается "размазанным" - у одних большим, у других - меньшим. Ну, и поскольку как правило мы не знаем их собственного движения, то если мы попробуем просто определить расстояние до них по красному смещению, те, которые двигаются от нас, будут казаться более удаленными, чем на самом деле, а те, которые движутся к нам - более близкими. Соответственно, после определения расстояния по красному смещению нам покажется, что скопление галактик вытянуто, причем, значительно, в нашу сторону. Если оно на самом деле сферическое, то, определив расстояние до входящих в него галактик по красному смещению, мы будем считать его эллипсоидом, вытянутым в нашу сторону. А если разброс скоростей достаточно велик (или расстояние до скопления не слишком велико), то кажущийся эллипс вообще приобретет форму пальца, показывающего на нас.
Этот эффект получил замечательное название "Пальцы Бога" (the Fingers of God effect).

Но это еще не все. Реже и менее выраженно встречается противоположный эффект. Представим себе удаленное скопление галактик, в котором под действием тяготения движение галактик направлено преимущественно к его центру (вариант скопления I типа http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91716#msg91716 с доминирующей центральной галактикой).
В этом скоплении те галактики, которые находятся дальше от нас, за его центром, движутся к нам (вернее, скорость их удаления является меньшей, чем если бы они покоились и чем скорость удаления пространства, в котором они находятся), и их реальное красное смещение уменьшается, а те, которые находятся ближе к нам (перед центром), движутся от нас (с большей скоростью, чем скорость пространства, в котором они находятся), так что их реальное красное смещение увеличивается. В результате если измерять расстояние до галактик этого скопления по красному смещению, кажущееся расстояние до дальних галактик уменьшается, до ближних - увеличивается, и форма такого скопления нам представляется уплощенной - в виде блина, расположенного перпендикулярно лучу зрения.
Этот эффект имеет не менее замечательно название "блины Бога" (the pancakes of God effect). Правда, его часто называют менее романтичным названием - эффект Кайзера.

Ну, а вместе эти эффекты называются искажениями пространства красного смещения (redshift-space distortions).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 09 Ноя, 2021, 14:16:19
И еще о терминологии - апсиды

Все мы знаем, что точка орбиты спутника, наиболее удаленная от тела, вокруг которого этот спутник обращается, именуется апоцентром. А самая близкая - соответственно, перицентром.
Общее название для этих точек - апсиды (от древнегреческого  ἁψίς - "арка", "свод"). А линия, соединяющие эти точки - линия апсид. В норме - для случая обращения малого тела вокруг большого (по эллиптической орбите) - большая полуось эллипса (при этом линия апсид проходит через фокус, в котором располагается большое тело).

Для некоторых специальных случаев апсиды имеют специальные названия. И это мы тоже знаем.
А вот какие именно названия - знаем не всегда. И хочется рассказать про некоторые из них.

Для случая, когда центральное тело, вокруг которого обращается спутник, является Землей, апоцентр и перицентр именуются апогеем и перигеем.
Апсиды орбиты для случая обращения вокруг Солнца - афелий и перигелий.
Для Луны - апоселений и периселений.
Для Венеры - апогесперий и перигесперий.
Для Меркурия - апогермий и перигермий.
Для Марса - апоарейон и периарейон. Можно даже апоарей и периарей.
Для Юпитера - апойовий и перийовий.
Для Сатурна, очевидно - апокрон и перикрон.
Для Урана - апоуран (или апоуранион) и периуран (периуранион)
Для Нептуна красиво и предсказуемо: апопосейдон и перипосейдон.
Для Плутона - апогадий и перигадий. И попрошу без шуточек.
Для крупнейшей карликовой планеты Солнечной системы, Эрис (Эриды) - апоэрий и периэрий.
Для любой звезды - апоастр и периастр.
Для черной дыры - апоботр (апоботрос) и периботр (периботрос). Древнегреческое слово βόθρος означает "яма". Иногда, впрочем, используются термины "апомелазма" и "перимелазма" - от древнегреческого μέλας - "черный" - но редко.
А если тело обращается вокруг галактики, то апсиды его орбиты именуются апогалактикон и перигалактикон.

PS Учитывая, что скопление галактик - тоже гравитационно связанная система, которая может иметь своих спутников, для таких спутников апсиды можно было бы именовать апосминий и перисминий. Ибо скопление галактик на греческом языке именуется σμήνη γαλαξιών. Но такого термина я не встречал.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 10 Ноя, 2021, 02:04:14
На днях показывал http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96540#msg96540 красивую картинку с Антаресом - расскажу о звезде подробнее.

Антарес, альфа Скорпиона, двойная система, удаленная примерно на шестьсот световых лет. 

Главный компонент системы, который мы, собственно, и видим - Антарес А, далеко проэволюционировавший красный сверхгигант спектрального класса М1,5I.  Масса Антареса А - около восемнадцати масс Солнца, видимая звездная величина +1,09 (средняя), абсолютная равна -5,28 (с расстояния в 32,616 световых лет он был бы заметно ярче Венеры).
Звезда находится на последнем этапе эволюции, в ее ядре происходит горение углерода, в прилегающих к ядру слоях - более легких элементов, из-за огромного выделения энергии звезда имеет светимость в видимом диапазоне, превышающую солнечную на четыре порядка (а с учетом того, что основная светимость Антареса А приходится на инфракрасный диапазон, суммарная болометрическая светимость звезды превосходит солнечную в шестьдесят пять тысяч раз). В результате звезда раздулась до диаметра более двухсот миллионов километров (больше диаметра орбиты Марса), имеет низкую среднюю плотность и холодную поверхность (всего 3400 градусов) и, соответственно, насыщенный красный цвет (U-B=1,34; B-V=1,87). Антаресу А осталось жить немного - считанные годы или сотни тысяч лет, после чего, с большой долей вероятности, звезда взорвется сверхновой - безопасно (для нас) но эффектно.
При таком тепловыделении и сложной структуре звезда является неустойчивой и относится к классу медленных неправильных переменных.

Второй компонент системы, Антарес В, размером не слишком уступает первому, имея массу в десять солнечных. Но благодаря этому различию в размерах он еще находится на главной последовательности и в нем еще даже не начались водородные реакции в слоях, прилегающих к центральной области. Интересно, что по подсчетам нам повезло - такая разница в классах между компонентами длится лишь несколько процентов времени их жизни. Антарес В относится к спектральному классу В4,5V (голубой гигант), температура поверхности - восемнадцать с половиной тысяч солнечных. После гибели своего компаньона он должен был бы пережить его примерно на шесть-семь миллионов лет (срок жизни Антареса А - около двенадцати миллионов лет, и почти весь этот срок он прожил, а Антареса В - около восемнадцати-девятнадцати миллионов лет), но не очень понятно, как на нем скажется возможный грядущий взрыв сверхновой.

Оба компонента обращаются друг вокруг друга по достаточно широкой орбите (период обращения - 878 лет).

Антарес в числе иных ярких южных звезд помещен на флаге Бразилии и символизирует штат Пиауи.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 10 Ноя, 2021, 02:24:28
И еще о терминологии - пропеллеры дозвуковые и сверхзвуковые

Что такое пропеллер, знают все. Ну, или почти все.  По крайней мере, на форуме - почти все, кто читал темы про космос.
 Но просто на всякий случай напомню http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77155#msg77155: пропеллер - это следующая после эжектора стадия жизни нейтронной звезды. На этой стадии скорость вращения нейтронной звезды уже недостаточна для того, чтобы магнитное поле, вращающееся вместе с ней и удерживающее заряженные частицы, достигало скорости света относительно недалеко от ее поверхности (как у предыдущей стадии - быстровращающегося эжектора), но при этом напряженность магнитного поля пропеллера еще достаточно велика, чтобы удерживать заряженные частицы, не давая плазме бомбардировать поверхность нейтронной звезды (что происходит на следующей стадии эволюции - стадии аккретора).

Соответственно, магнитное поле пропеллера, в отличие от поля эжектора, простирается на большое расстояние, обрыва силовых линий вблизи поверхности нет, и заряженные частицы не могут покинуть звезду. Но при этом магнитное поле еще не пропускает частицы к поверхности звезды, где они могли бы при бомбардировке порождать интенсивное рентгеновское излучение.

А теперь - терминологическая тонкость.

При достаточно высокой скорости вращения пропеллера  скорость вращения его магнитного поля превышает скорость звука в окружающем его веществе.
Такие пропеллеры называются сверхзвуковыми.

А вот если  скорость вращения магнитного поля пропеллера не превышает скорость звука в окружающем его веществе, такой пропеллер, как нетрудно догадаться, называется  дозвуковым.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 10 Ноя, 2021, 06:18:05
Раз уж заговорили о разных звездах - вспомнилась ε Девы.

Эпсилон Девы - интересная звезда возрастом чуть более шестисот миллионов лет и массой, примерно в три раза большей массы Солнца.
Считается, что она образовалась вместе со скоплением Гиад из одного газового облака и относится к четвертому, а то и пятому поколению звезд.

Обладая большой массой, она успела достаточно далеко проэвоолюционировать и в настоящее время ушла с главной последовательности, представляя собой желтый гигант класса G8III. Похоже, мы застали ее на интересной стадии эволюции - в ней одновременно начинаются стадии превращения гелия в углерод в центре и водорода в гелий в прилегающих к ядру областях и звезда начинает двигаться в стадию асимптотической ветви гигантов (AGB на диаграмме "цвет-светимость").

Но как по мне, всего интереснее у ε Девы множество названий. Греки называли ее Προτρυγητὴρ (Протригетер, сборщик винограда) - видимо, потому, что она достигала наибольшей высоты над горизонтом как раз во время сбора винограда, хотя сами греки считали, что звезда является Ампелом, возлюбленным Диониса, которому лювеобильный бог таким образом подарил бессмертие. - Ну и подарочек, - подумала Алиса. - Хорошо, что на день рождения таких не дарят! (с)
Римляне называли звезду соответственно - Provindemiator.
Арабы, непонятно отчего, аль Мюридин (ученик) и отождествляли с пророком Ноем (Нухом).

В новейшее время астрономы отчего-то решили, что ε Девы имеет женский пол, и назвали ее Виндемиатрикс - "сборщица винограда", под каковым названием она и фигурирует во всех каталогах.

Подчеркну, что при этом по данным современной астрономии (хотя некоторые независимые мыслители, примеры которых мы не раз встречали, могут заметить, что это всего лишь теория, которую могут опровергнуть последующие факты) звезды пола не имеют.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 10 Ноя, 2021, 08:32:16
О фотографиях черной дыры

О ближайшем к нам большом эллиптикале - центральной доминирующей галактике богатого скопления Девы, крупнейшей и центральной галактике нашего сверхскопления М87, она же Дева А, я писал не раз.
Вот она, красавица, под катом, в дымке из звезд и тринадцати тысяч окружающих ее шаровых скоплений:
(https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2009/12/m87-full_jpg-2000x1200.jpg)

Думаю, многие помнят, как еще в апреле 2019 года (надо же... полтора года прошло!), организовав с помощью массива радиотелескопов EHT (Event Horizon Telescope) интерферометрическое фотографирование ее ядра со сверхдлинной базой, сумели получить радиоизображение ее центральной черной дыры.

Само изображение выглядит так:
(https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/oILoK08mYHeZj1ZiLmmM7A--~A/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjtzbT0xO3c9MTI4MDtoPTk2MDtpbD1wbGFuZQ--/http://media.zenfs.com/en_us/News/ap_webfeeds/d4ffe4e5ec2e451bafb5233621e0f168.jpg)

это - непосредственная фотография черной дыры галактики и ее окрестностей (внутренней кромки аккреционного диска). Фотография получена, как и сказано выше, методом интерферометрии со сверхдлинной базой, то есть, синхронной работой нескольких радиотелескопов, объединенных в массив EHT, расположенных в разных точках земного шара для увеличения угла зрения (так что, в сущности, имитируется огромный телескоп размером с Землю) с последующей обработкой полученных каждым из них изображений.

Собственно, видна, конечно, не сама черная дыра, а отсутствие света (тех самых фотонов, которые попали под горизонт событий). В искусственных цветах. Само изображение получено на длине волны 1,3 миллиметра.

По этой фотографии можно узнать многое. В частности, размеры и массу черной дыры: диаметр горизонта событий составляет примерно 40 миллиардов километров - в полтора раза меньше диаметра орбиты Нептуна, диаметр тени черной дыры - около ста миллиардов километров, масса черной дыры, рассчитанная по фотографии - 6,5±0,7 миллиарда солнечных масс, что полностью соответствовало всем предыдущим оценкам.

Ну, а теперь - красивая визуализация, показывающая, что же именно видно на приведенной фотографии:
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/bh_accretiondisk_sim_stationary_websize.gif)
И пояснения к ней:
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/bh_labeled.jpg)
Разумеется, делалось все не ради красивой картинки, а ради научных результатов.

В частности, один из интересных научных результатов этой работы выглядит так:
Мы понимаем, что сверхгигантские эллиптикалы формировались множественными мерджингами. Соответственно, в результате захвата большого количества галактик они должны содержать в себе множество центральных черных дыр этих галактик.
Эти черные дыры с большой вероятностью близки к центру галактики (известны многие галактики с двойными и кратными черными дырами, унаследованными от слияний. Их я упоминал - и может, еще упоминать буду). Соответственно, вблизи от центральной черной дыры М87 может находиться компаньон - сверхмассивная черная дыра меньших размеров, и его было бы интересно найти.

Так вот. Анализ полученного изображения показал, что на расстояниях порядка миллипарсек от черной дыры от центральной дыры не находится ни одна черная дыра масс, больших звездной.
Видимо, они либо уже претерпели слияние, либо находятся в более удаленных областях.

Но это - еще не конец истории. Команда Event Horizon Telescope (EHT) работать продолжала - и уже в этом году появилась новая фотография:
(https://projects.iq.harvard.edu/files/styles/os_files_xxlarge/public/eht/files/m87_lo_april11_polarimetric_average_image_ml_deband-cc-8bit-srgb.jpg?m=1616347517&itok=3ndmTQ6v)
Это уже фотография в поляризованном свете, в которой отмечено линиями направление поляризации.
Понятно, что поляризация излучаемых аккреционным диском фотонов определяется магнитными полями в окрестности черной дыры, а следовательно, и направление поляризации и ее степень позволяют изучать характер, напряженность и градиент магнитного поля. То есть, наглядно видно крупномасштабное распределение магнитного поля в окрестностях черной дыры

В общем, если не вдаваться в подробности, результат получился ожидаемый, но все равно интересный - магнитное поле в аккреционном диске препятствует радиальному движению материала диска по направлению к горизонту событий (подавляет аккрецию на черную дыру), так что добирается до горизонта только орентировочно одна тысячная массы Солнца в год. А остальной материал - более одной массы Солнца в год - смещается в направлении магнитных полюсов и "выстреливается" магнитным полем в виде джета. Соответственно, расход материала в джете - более массы Солнца в год. Кстати, он еще и переменный.



Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 10 Ноя, 2021, 08:43:45
Кстати, о кратных ядрах галактик

Полюбуйтесь фотографией:
(https://chandra.harvard.edu/photo/2006/a400/a400.jpg)
Двойная черная дыра и ее четыре джета в центре гигантской эллиптической галактики NGC1128.

Синий цвет - рентгеновское излучение рассеянного газа в центральной области галактики, нагретого до нескольких миллионов градусов.
Розовый цвет - радиоизлучение джетов.
Белый цвет - раскаленные аккреционные диски вокруг черных дыр.

Дыры обращаются друг вокруг друга с орбитальной скоростью 1200 км/с, закручивая джеты и интенсивно поглощая газ. Расстояние между черными дырами - 25 тысяч световых лет (примерно равно расстоянию от Солнца до центра Млечного пути).

Все это вместе иногда обозначается как квазар 3С75.
Удаление от нас - 300 миллионов световых лет.
Пара образовалась при слиянии двух родительских галактик в одну эллиптическую.

Представляете, как весело там, в этой галактике?

Ну, а ниже - фотография тройного ядра:
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/3blackholes.jpg)
Сфотографирована центральная часть галактики SDSS J0849 + 1114, удаленной примерно на миллиард световых лет.

На фотографии запечатлен протекающий (в принципе, уже глубоко зашедший) тройной мерджинг - одновременное слияние трех галактик с оцениваемыми звездными массами компонентов мерджинга двести миллиардов (больший компонент), тридцать миллиардов и десять миллиардов масс Солнца.

Результатом слияния в настоящее время является продолжающая формирование галактика с тройным активным ядром. Массы сверхмассивных черных дыр (унаследованных от сливающихся компонентов бывших их ядер) в центре галактики составляют примерно 30, 5 и 2,5 миллиона солнечных масс.

Расчеты показывают, что эта система черных дыр статически неустойчива (вследствие динамического трения), и будущее тройного ядра представляется следующим:
- приблизительно через полтора миллиарда лет меньшие дыры окажутся гравитационно связанными, сформировав систему из двух обращающихся друг вокруг друга гигантских черных дыр;
- еще примерно через полмиллиарда лет они установят гравитационную связь с большей черной дырой, создав иерархическую систему (в которой пара черных дыр, обращающихся друг вокруг друга, будет обращаться вокруг третьей) c единым грандиозным возмущенным аккреционным диском.

Из-за излучения гравитационных волн эти черные дыры будут постепенно сближаться - и тут их будущее пока предсказать невозможно: или это закончится двумя последовательными слияниями сверхмассивных черных дыр, которые образуют единый объект, или в последний момент одна их меньших дыр сольется с большей, а вторая меньшая дыра будет выброшена из системы с высокой скоростью и через миллиарды лет покинет галактику.

Хотелось бы отметить, что это - в принципе, вторая известная одномоментно формирующаяся система из трех галактических черных дыр. Первая выглядит не слишком выразительно:
(https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSbpB53wCPHVFk1u9tz3IghjT2hqEi9IRZmiw&usqp=CAU)
Это - квазар SDSS J150243.09+111557.3, который я однажды упоминал, находящийся на расстоянии от нас (по времени распространения) около четырех миллиардов световых лет.

Долго считалось, что в его центре двойная черная дыра. А оказалось - их на самом деле три. И они достаточно активны - так что найденная система с полным правом именуется тройным квазаром.

Архитектура системы дыр иерархическая - две дыры обращаются по тесным орбитам, третья - по широкой.

Расстояние между тесной парой - 456 световых лет, джеты обеих дыр (напоминаю, они - квазары!) образуют общий закрученный штопором джет, обвиваясь друг вокруг друга.
Третья дыра удалена на почтительное расстояние - примерно 24 тысячи световых лет, чуть меньше, чем расстояние от Солнца до центра Галактики - и обращается вокруг этой пары.
Дыры достаточно массивны: порядок массы - около ста миллионов солнечных (напомню, масса черной дыры в центре Млечного пути - около 4,3 миллиона солнечных).

Представляете условия в злосчастной галактике, в которой обитает славная троица?

А еще интересно то, что анализ возможной эволюции показывает, что в обозримый период (несколько сотен миллионов, максимум, миллиардов лет) дальнюю дыру, скорее всего, выбросит из галактики при слиянии тесной пары. И тогда галактика поймет, как ей спокойно жилось до этого...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 10 Ноя, 2021, 11:22:30
И о джетах активных ядер галактик - наглядно

Полюбуйтесь фотографией:
(https://www.nasa.gov/images/content/709513main_hercules-670.jpg)
Комбинированная (инфракрасная + радио) фотография джетов, выбрасываемых ядром сверхгигантской эллиптической радиогалактики Геркулес А (3С348).
Сама галактика удалена почти на два миллиарда световых лет, и при этом является одним из ярчайших радиоисточников на небе.

Сама галактика, видимая на фотографии как яркое пятно между джетами, принадлежит к числу крупнейших известных галактик - она имеет диаметр около полутора миллионов световых лет (в семь раз больше диаметра диска нашей Галактики) и массу, примерно в тысячу раз большую массы Млечного пути.
Размер джетов можете оценить.
Мощное радиоизлучение вызывается торможением заряженных частиц, составляющих джеты, магнитным полем галактики.

Прекрасно видно, как, удалившись от галактики, джеты тормозятся и "расплываются". И выброшенный материал джетов в конце концов, потеряв скорость в магнитных полях, опускается назад в галактику и небольшой частью принимает участие в звездообразовании, а в основном опять аккрецирует на ядро - и все повторяется вновь.

Интересный вопрос - а почему джеты тормозятся и расплываются?
Выглядит картинка очень интересно - словно струя газа расплывается в атмосфере. Но, думается, понятно, что плотность межгалактического газа вовсе недостаточна для торможения джета, стартующего с околосветовой скоростью (буквально околосветовой - до 99,99995% скорости света).
Да и все равно остается вопрос, чем газ охлаждается. Температура межгалактического газа - миллионы градусов, так что взаимодействуя с ним, материал джета, имеющий начальную температуру в миллиарды градусов, да и увлеченный джетом горячий газ - он, конечно, похолоднее, начальной температурой в сотни тысяч и миллионы градусов, но все равно много - никак не может охладиться до двадцати градусов Кельвина, чтобы вновь опуститься к центру галактики, к черной дыре, а не рассеяться в межгалактическом пространстве.

Вопросы естественные - а вот ответ на них может показаться неожиданным.
Торможение и охлаждение газа - так называемое синхротронное. Двигаясь (причем, в начале пути - с околосветовой скоростью) в мощнейших магнитных полях квазара, заряженные частицы джета излучают фотоны и теряют энергию. В начале пути, когда магнитное поле и скорость частиц велики, излучается рентгеновское излучение, потом, когда из-за потери энергии скорость падает - свет, еще дальше - радиоволны... Ну, и в результате сначала быстро, потом медленно, но все равно верно частицы в магнитном поле остывают настолько, что начинают понемногу опускаться в гравитационном поле галактики, возвращаясь на место.

Впрочем, чтобы ответ не был совсем уж неожиданным, вспомним, что, например, у блазаров излучение интенсивностью в триллионы и даже больше светимостей Солнца имеет, преимущественно, то же, синхротронное происхождение. При такой расходуемой мощности охладить газ немудрено.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 06:17:32
Поляры

Что такое рентгеновские пульсары и аккреторы, я рассказывал.

Напомню, аккретор - это нейтронная звезда достаточно зрелого возраста, у которой магнитное поле стало относительно небольшим  (разумеется, в масштабах полей нейтронных звезд! Оно все равно колоссально по любым меркам!), настолько, чтобы начать допускать падение вещества на поверхность звезды. Газ падает на поверхность в районе магнитных полюсов (на участке размером порядка нескольких десятков метров), падающее вещество разогревается до миллионов градусов и излучает рентгеновские лучи.
Участок, излучающий в рентгеновском диапазоне, вращается вместе со звездой, так что мы его видим периодически (излучение "пульсирует"). Если вокруг пульсара имеется достаточное количество газа, излучение может оказаться мощным, и мы наблюдаем рентгеновский пульсар.
Напомню, кстати, что аккретором является основной компонент звездной системы Кэртианы.

Интересно то, что подобный эффект может наблюдаться не только у нейтронных звезд, но и у белых карликов. Только для этого необходимы два условия: белый карлик должен обладать весьма мощным (для звезд этого класса) магнитным полем (хотя, разумеется, до такой напряженности поля, которая характерна для нейтронных звезд, ему далеко) и должен находиться в тесной двойной системе, в которой второй компонент заполнил предел Роша, так что его вещество перетекает на белый карлик.
В таких условиях мощное магнитное поле белого карлика не дает притягиваемому газу собраться в аккреционный диск, и вещество падает на магнитные полюса карлика вдоль силовых линий поля, разгоняясь до огромных скоростей и нагревая около магнитных полюсов поверхность карлика до миллионов градусов.

В результате такая система ведет себя аналогично рентгеновскому пульсару, периодически (для удаленного наблюдателя, в момент, когда он видит магнитный полюс карлика) выбрасывая мощное рентгеновское излучение.
Такие системы именуются полярами.

Разумеется, нагретые полярные участки белого карлика излучают не только рентгеновское, но и ультрафиолетовое излучение и видимый свет. Причем много - около половины суммарной яркости системы определяется только лишь светом нагретых участков поляра.
Еще поляры быстро вращаются - их раскручивает аккрецирующий на них газ, приносящий с собой вращательный момент.

В результате иные поляры замечательно подходят для тренировки воображения.
Скажем, нейтронные звезды умеют вращаться со скоростью 766 оборотов в секунду. Представили себе шар диаметром в два десятка километров, вращающийся с такой скоростью?
Если представили - то задумайтесь над следующей информацией: рекордсменом по скорости вращения среди белых карликов является поляр RX J0648.0-4418 - белый карлик массой 1,28 солнечных (близок к пределу Чандрасекара, после которого белый карлик теряет устойчивость и коллапсирует, взрываясь сверхновой типа Ia). Газ, сорванный со второго компаньона и падающий на поверхность белого карлика, раскрутил его почти до предела устойчивости - белый карлик совершает один оборот за 13,2 секунды.
Представили себе тело размером с Марс, совершающее почти пять оборотов в минуту?
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 09:11:46
Под катом - оптическая фотография крупнейшей известной галактики, ископаемого кластера  IC 1101.
(https://miro.medium.com/max/1000/1*r4QOS0PKyjwapBtKNFG50A.jpeg)
 
Изофотальный диаметр галактики D25 (см. http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg92343#msg92343) - более шести миллионов световых лет. Напомню, что диск нашей Галактики имеет диаметр около двухсот тысяч световых лет, расстояние от нас до галактики Андромеды - два с половиной миллиона световых лет, расстояние до третьей большой галактики нашего скопления - галактики Треугольника - около трех миллионов световых лет.
Таким образом, размер этого монстра превосходит размер всего нашего скопления галактик: в пределах этой галактики легко разместилась бы вся Местная группа с гигантскими галактиками Андромеда, Млечный путь и Треугольника и их спутниками.
Полная масса галактики (с барионной и темной материей) - около 2,5 квадриллионов масс Солнца. Количество звезд - около ста триллионов.

Картирование радиоизлучения галактики показывает вполне стандартную картину активного ядра:
(https://miro.medium.com/max/700/1*Bf7GnjREi0A2fTNLKF6laQ.jpeg)
Мы видим пару радиоизлучающих джетов длиной более пятидесяти миллионов световых лет каждый.

Разумеется, колосс получен в древние времена множественными большими мерджингами - и хранит в себе мрачные тайны. Например, тонкие исследования ядра галактики показывают, что в ее центральной части резко падает яркость и звездная плотность - дефицит звездной массы в радиусе примерно десяти килопарсек от центра оценивается в 490 миллиардов солнечных масс. Такой дефицит звезд является следствием длинной серии мерджингов, во время которой сверхмассивные черные дыры захваченных и/или слившихся галактик постепенно опускались к центру IC 1101 и сливались, захватывая, разрушая и поглощая при этом звезды.
Масса получившейся в результате центральной черной дыры оценивается примерно в 40 - 100 миллиардов солнечных; возможно, она является крупнейшей из известных.

Плотность галактики, как и положено эллиптическим галактикам, существенно выше, чем плотность Млечного пути. Звездная плотность, скажем - более, чем на порядок. Учитывая, что IC 1101, как и любая гигантская галактика, образовалась быстрее маленьких (даунсайзинг, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91726#msg91726), ее звезды уже достаточно старые, в большинстве своем они превышают возрастом одиннадцать миллиардов лет, а следовательно, являются малыми (красные и красно-оранжевые карлики классов М и поздних К) - остальные, большие по размеру, давно умерли.
В результате, если бы мы жили в этой галактике на небольшом, всего лишь миллион световых лет и менее, расстоянии от центра, мы бы могли видеть в небе одновременно двадцать-пятьдесят тысяч тусклых красных и оранжевых звезд (а дома мы видим не более трех тысяч - и среди них красных весьма немного).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 11 Ноя, 2021, 09:28:57
Эр Гюнце, а я вот тоже хочу поделиться :)
Это, конечно, не триллионы солнечных масс и миллиарды световых лет, а что-то почти домашнее.
Дня три-четыре назад подхожу вечером к окну и случайно смотрю на небо. Вечер прелестный, теплый, тихий (большая редкость в Веллингтоне). Небо безоблачное, просто себе бездна звезд полна. И вижу я в этом небе луну, такой достаточно тоненький серпик, а рядом с ней... то есть совсем рядом, расстояние не больше толщины моего указательного пальца... я сначала решил - самолет. Ну что-то очень яркое, но высоко. Я подождал - интересно когда самолет движется по диску луны. А он и не движется совсем. Я минут пять ждал, а потом полез в гугл - и увидел, что это не самолет никакой, а вполне себе Венера, которая "подошла" практически вплотную к луне. Феерическое зрелище :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 09:34:39
Кстати, о дебитах джетов активных ядер

Недавно, рассказывая о фотографиях центральной черной дыры ближайшей к нам сверхгигантской эллиптической галактики М87 (Дева А), я упомянул, что расход материала в джете, выбрасываемом черной дырой, за год превышает массу Солнца.

А вот квазар SDSS J1106+1939, удаленный по времени распространения примерно на 8,8 миллиарда лет, выбрасывает в год более четырехсот масс Солнца. Более одной солнечной массы в сутки.

Кстати, при этом квазар по параметрам - не рекордный; его мощность излучения превосходит светимость Солнца примерно в два триллиона раз (а нашей Галактики - на два порядка). Иные ярче в пятьсот раз.

Чтобы оценить дебит джетов квазара, достаточно понять, что с такими темпами он за миллиард лет (а Вы же понимаете, что это вовсе не много) переработал бы и выбросил в пространство от трети до половины звездной массы нашей собственной весьма немаленькой Галактики.

Разумеется, съесть-то он съест, вот только кто ему даст... В смысле, легко понять, что такая интенсивность притока вещества в аккреционный диск квазара, которая может обеспечивать этот отток, долго длиться не может - материала в окружающей среде на подобное не хватит.
Так что подобные уровни активности ядер в общей истории самой галактики можно считать кратковременными вспышками, присущими временам молодой Вселенной с характерным большим количеством новых и сладких калош еще не переработанного доступного свободного относительно холодного газа, аккрецирующего на галактики, поддерживающего их активное звездообразование (а мы же помним: в те времена интенсивность звездообразования во Вселенной была в десятки раз больше нынешней), добиравшегося до центров галактик и поддерживающего высочайшую активность их ядер.   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 09:38:40
Эр Гюнце, а я вот тоже хочу поделиться :)
Это, конечно, не триллионы солнечных масс и миллиарды световых лет, а что-то почти домашнее.
Дня три-четыре назад подхожу вечером к окну и случайно смотрю на небо. Вечер прелестный, теплый, тихий (большая редкость в Веллингтоне). Небо безоблачное, просто себе бездна звезд полна. И вижу я в этом небе луну, такой достаточно тоненький серпик, а рядом с ней... то есть совсем рядом, расстояние не больше толщины моего указательного пальца... я сначала решил - самолет. Ну что-то очень яркое, но высоко. Я подождал - интересно когда самолет движется по диску луны. А он и не движется совсем. Я минут пять ждал, а потом полез в гугл - и увидел, что это не самолет никакой, а вполне себе Венера, которая "подошла" практически вплотную к луне. Феерическое зрелище :)

Ну, так 8 ноября в 16:20 по Вашему времени видимое угловое расстояние между Венерой и Луной составляло жалкие 1°06'.   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 11 Ноя, 2021, 09:42:35
Эр Гюнце, а я вот тоже хочу поделиться :)
Это, конечно, не триллионы солнечных масс и миллиарды световых лет, а что-то почти домашнее.
Дня три-четыре назад подхожу вечером к окну и случайно смотрю на небо. Вечер прелестный, теплый, тихий (большая редкость в Веллингтоне). Небо безоблачное, просто себе бездна звезд полна. И вижу я в этом небе луну, такой достаточно тоненький серпик, а рядом с ней... то есть совсем рядом, расстояние не больше толщины моего указательного пальца... я сначала решил - самолет. Ну что-то очень яркое, но высоко. Я подождал - интересно когда самолет движется по диску луны. А он и не движется совсем. Я минут пять ждал, а потом полез в гугл - и увидел, что это не самолет никакой, а вполне себе Венера, которая "подошла" практически вплотную к луне. Феерическое зрелище :)

Ну, так 8 ноября в 16:20 по Вашему времени видимое угловое расстояние между Венерой и Луной составляло жалкие 1°06'.

Вот! Прямо под боком чудеса какие!
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 10:19:25
Бок - понятие растяжимое.
До Луны - почти четыреста тысяч километров, до Венеры сейчас около семидесяти миллионов. Кому-то близко, кому-то далеко; и вообще, одному триста миль до Окленда - дальняя дорога, для кого-то три с половиной миллиарда световых лет - рукой подать (потому что в телескоп видать).


Кстати, про три с половиной миллиарда световых лет...

Полюбуйтесь:
(https://stsci-opo.org/STScI-01EVS3M6F6363VEHVY9VDG89CX.png)
Большой богатый кластер Abell 2744, насчитывающий несколько сотен гигантских галактик, удаленный от нас примерно на три с половиной миллиарда световых лет (по времени распространения) и живущий очень бурной жизнью.
Чтобы увидеть бурную жизнь, стоит посмотреть на комбинированную (оптика+ренген; рентгеновское излучение выделено синим цветом) этого скопления:
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width_feature/public/thumbnails/image/archives_a2744.jpg)
Рентгеновское излучение испускается огромными облаками горячего (десятки миллионов градусов)межгалактического газа, сжатого при столкновении родительских кластеров, образовавших это скопление. И их несколько - скопление Abell 2744 сформировано при столкновении четырех исходных скоплений галактик. Это нам не видимый подход Венеры к Луне на небесах...

Кстати, если внимательно посмотреть на верхнее оптическое изображение, видно множество хорошо знакомых дуг и черточек, представляющих собой линзированные изображения фоновых галактик, расположенных за скоплением. Их, замечу, немало - около трех тысяч.
Ну, а изучение линзированных изображений позволило и измерить суммарную массу кластера, и картировать пространственное распределение этой массы.
Результаты изучения достаточно интересны.

Во-первых, полная масса кластера - около двух квадриллионов масс Солнца.
Во-вторых, что никого не должно удивлять, видимая масса кластера составляет лишь четверть полной массы. Остальные 75% - темная материя.
В-третьих, звездная масса галактик кластера составляет лишь 5% его полной массы. А масса межгалактического газа - в четыре раза больше: 20% полной массы (или 80% барионной массы (массы видимой материи)) скопления.
Ну, а комбинированное изображение, включающее в себя галактики (белый цвет), горячий межгалактический газ (красный цвет) и наложенную на него карту распределения масс (синий цвет), показывающую расположение темной материи в кластере - вот:
(https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2015/12/galaxy_cluster_abell_27442/15711670-1-eng-GB/Galaxy_Cluster_Abell_2744.jpg)
Эллипсами выделены три кластера, сталкивающиеся с центральным четвертым.

Ну, и еще одна занятная подробность.
Посмотрим на фрагмент оптической фотографии:
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/pia17837-cr_1.jpg)
На врезке - изображение едва заметной фоновой галактики Abell2744 Y1.
Галактика меньше Млечного пути (по диаметру) более, чем в полсотни раз (всего 2300 световых лет), что для ее возраста весьма солидно - ведь мы видим ее на красном смещении более 11, так что Вселенной в этот момент - всего лишь около полумиллиарда лет. Зато в ней темп звездообразования - около десяти солнечных масс в год, на порядок больший, чем в нашей Галактике.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 11 Ноя, 2021, 11:24:49
И подумалось: хорошо смотреть на эту бурную жизнь с расстояния  три с половиной миллиарда световых лет :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 11:25:32
Кстати, о рекордсмене

Ярчайший известный в настоящее время объект - блазар  (лацертиду, см. http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866) APM 08279+5255 - я коротко упоминал не раз.
Но мне кажется, что он заслуживает отдельного рассказа.

APM 08279+5255 удален от нас на 12,05 миллиарда световых лет (по времени распространения), то есть, наблюдается в момент, когда Вселенной было всего лишь немногим более 1,6 миллиарда лет, и линзируется спиральной галактикой, находящейся на луче нашего зрения.
Несколько лет после его обнаружения считалось, что линзирование повышает видимую яркость квазара в 50-100 раз. При этом яркость объекта оказывалась гигантской - примерно в 100 - 200 триллионов раз выше светимости Солнца, что само по себе выводило APM 08279+5255 в славную когорту чемпионов по светимости.

Однако детальные наблюдения в широком диапазоне длин волн показали, что дело обстоит не так - модель, согласующаяся с наблюдениями, заключается в линзированиии изображения лацертиды небольшой спиральной галактикой, находящейся в сильном ракурсе, причем коэффициент усиления при линзировании составляет всего лишь около четырех. А это означало, что истинная яркость квазара намного выше первоначально рассчитанной и составляет около квадриллиона (!!!) солнечных светимостей или почти на три порядка выше суммарной светимости Млечного пути.

Изучение линзированных изображений принесло много интересной информации о ярчайшем известном квазаре, даже несмотря на его большую удаленность.
Во-первых, выяснилось, что он является активным ядром гигантской эллиптической галактики (замечу, это - лишнее подтверждение того, что уже спустя полтора с лишним миллиарда лет после Большого взрыва гигантские эллиптические галактики существовали во всей своей красе. То есть, лишний раз подтверждается кажущийся парадокс, заключающийся в том, что чем больше размер эллиптической галактики, тем раньше она сформировалась в готовом виде - даунсайзинг).
Во-вторых, сама эллиптическая галактика вовсе не похожа на современные. Если современные колоссы давно завершили активное звездообразование, то в недрах этой галактики в силу ее юного возраста оно протекает с колоссальной интенсивностью, так что галактика относится к числу ULIRG - ультраярких инфракрасных галактик (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg42670#msg42670). В наши дни, разумеется, гигантских эллиптических LIRG уже нет и быть не может - они уже давно, миллиарды лет назад, исчерпали материал для звездообразования, за это время в них успели умереть большие и короткоживущие звезды, остались только более долгоживущие, маленькие и неяркие, в результате чего нынешние эллиптические галактики являются красными и относительно тусклыми для своих колоссальных размеров.
В третьих, основное звездообразование в галактике происходит в диске радиусом всего лишь около двух тысяч световых лет, окружающем ее центр.

Вообще, структура центральной части галактики выглядит следующим образом:
- в центре - гигантская черная дыра массой около 23 миллиардов солнечных;
- вокруг черной дыры - огромный раскаленный внутренний аккреционный диск радиусом около десяти световых лет, расположенный практически перпендикулярно лучу зрения;
- далее за ним - тороидальный газопылевой внешний аккреционный диск радиусом более трехсот световых лет;
- еще далее - периферийная тороидальная часть диска, о которой сказано выше, область сверхактивного звездообразования.
Ну, а четвертая, мелкая, но интересная особенность квазара - это то, что среди всякого прочего во внешнем аккреционном диске есть молекулы воды - и воды в нем в 140 триллионов раз больше, чем на Земле. Стало быть, в те далекие времена вода во Вселенной уже была, причем в завидных количествах.

В целом, описанный монстр интересен не только как живая иллюстрация бурной юности Вселенной, но и как пример того, какими зрелыми и развитыми галактики и их компоненты могли быть спустя всего лишь полтора с небольшим миллиарда лет после Большого взрыва. Даунсайзинг как он есть.
Ну, и еще он интересен тренировкой воображения. Представьте себе область размером немногим большим диаметра Солнечной системы, светящуюся в сотни триллионов раз ярче Солнца.
А еще стоит указать, что этот объект имел бы видимую яркость Солнца при наблюдении с расстояния в пятьсот световых лет, а яркость полной Луны - с расстояния в 316 тысяч световых лет (в два раза большего, чем расстояние до Большого Магелланова облака).

Ну, и картинка, как же без нее...
(https://spaceflightnow.com/news/n0101/04galaxygas/full.jpg)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Ноя, 2021, 11:38:41
И подумалось: хорошо смотреть на эту бурную жизнь с расстояния  три с половиной миллиарда световых лет :)
Это точно...
Хотя... Хотя с другой стороны, эта бурная жизнь кластера (точнее, сливающихся кластеров) на быт многих из его галактик влияет не так уж сильно. Настолько, что в них есть даже заметные шансы выжить.
Вот в предыдущем посте я рассказывал про APM 08279+5255 - от такого точно стоит держаться подальше.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 12 Ноя, 2021, 07:11:47
Да уж... Вот почитаешь про такое и подумаешь, что восклицание "Да будет свет!" при определенных условиях может означать как раз конец света :(
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Ноя, 2021, 08:31:05
Ну, так...
Свет - это страшно. Вот пример:
(https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/WM3hEWKo9LKA3AEQuHEuni-970-80.jpg.webp)
(Фиолетовый цвет - рентгеновское излучение, голубой - радиоизлучение, красный - ультрафиолет, желтый - оптика).

Джет квазара 3С321, расположенного на снимке внизу слева (расстояние до нас - всего 1,4 миллиарда световых лет), пронзает насквозь небольшую галактику, соседствующую с квазаром. Можно утверждать практически достоверно, что, если в этой галактике существовала бы жизнь, она была бы уничтожена мощнейшим потоком излучения и релятивистских заряженных частиц, составляющих выброшенный квазаром джет.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Ноя, 2021, 09:02:34
В странных местах мы живем...

Знаете ли Вы, что в окрестностях Солнца молодые яркие звезды расположены не хаотично?

Тщательный анализ показывает, что в окрестностях нашей Солнечной системы есть большая группа молодых звезд, рассеянных звездных скоплений и областей звездообразования, имеющих примерно одинаковый возраст - всего лишь 30 миллионов лет - и образующих собой диск (точнее, кольцо, а еще точнее - все же, диск, но только его плотность возрастает к периферии), именуемый поясом Гулда, имеющий радиус около 1500 световых лет. Диск наклонен под углом около восемнадцати градусов к плоскости Галактики, и Солнце удалено от его центра на расстоянии около пятисот световых лет и находится почти на линии, соединяющей центр пояса Гулда с центром Галактики. Суммарная масса звезд пояса оценивается не менее, чем в миллион масс Солнца.
При этом по данным анализа скоростей звезд, формирующих диск, можно видеть, что он медленно расширяется.

Происхождение такой странной структуры в Галактике не до конца понятно. Но, в том числе, с учетом того обстоятельства, что в некоторых ближних галактиках, в том числе, в галактике Андромеды обнаружены схожие структуры, наиболее правдоподобная версия образования пояса Гулда заключается в следующем: примерно тридцать миллионов лет назад сгусток темной материи (а возможно, карликовая галактика, состоявшая из темной материи примерно на 99%, а из звезд - лишь на оставшийся процент) прошел навылет через диск Галактики и столкнулся в нем с гигантским облаком молекулярного водорода, спровоцировав короткий и интенсивный всплеск звездообразования.
Замечу, что случилось это относительно недалеко от Солнца, но последствия нас, к счастью, не затронули.
 
Карта пояса:
(http://www.handprint.com/ASTRO/IMG/gould.gif)
Можно еще http://galaxymap.org/detail_maps/gould.html

А еще в поясе Гулда есть Великолепная Семерка.
На вопрос, что такое Великолепная Семерка, большинство людей отвечают, что это - известный голливудский вестерн. Более продвинутые представители большинства в этой связи упоминают еще и Куросаву.
Ну, а те, кто принадлежит к меньшинству, утверждают, что Великолепная Семерка (the Magnificent Seven) - это еще и группа молодых, возрастом менее миллиона лет, нейтронных звезд, мягких рентгеновских пульсаров, расположенных сравнительно недалеко от Солнца (500-1000 световых лет) и входящих в пояс Гулда.

Вся семерка - маломассивные нейтронные звезды без радиоизлучения, пропеллеры, обладающие достаточно сильным магнитным полем, превышающим на порядок магнитное поле "средней" нейтронной звезды, но, конечно, намного уступающим магнитному полю магнетара (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77155#msg77155).
В свое время, менее миллиона лет назад, именно взрывы этих семи сверхновых надули так называемый Местный Пузырь - огромную область разрежения в межзвездном газе (в которой плотность газа ниже, а температура - выше, чем в окружающей галактической среде), в которой, среди прочего, находится и наша Солнечная система. О Местном пузыре - в этом же посте но чуть ниже.
А теперь подумайте, как было красиво, когда сверхновые, создавшие эти нейтронные звезды, менее миллиона лет назад взрывались по очереди!

Состав Великолепной Семерки по-своему любопытен: в нее входят пропеллеры RX J185635-3754, RBS1556, RBS1223, RX J0806.4-4132, RX J0720.4-3125, RX J0420.0-5022, 1RXS J214303.7+065419/RBS 1774 и PSR J0726-2612.

Стоп! Куда Вы торопитесь? Остановитесь на секунду. Вернитесь к списку, прочитайте его, пожалуйста, пересчитайте. Задайтесь естественным вопросом.

Все правильно. Великолепная Семерка известна и поименована давно - и лишь недавно изучение расположенного недалеко на небе от ее первых известных членов радиопульсара PSR J0726-2612 показало, что он имеет мягкое рентгеновское тепловое излучение, то есть, является рентгеновским пульсаром, близким по возрасту к великолепной семерке. Заодно удалось измерить расстояние до нейтронной звезды - оно оказалось близким к расстояниям до великолепной семерки, порядка тысячи световых лет, так что он находится в поясе Гулда. Так что он - тоже член группы.

Вопрос, почему он является радиопульсаром, а остальные члены великолепной семерки - нет, имеет простой ответ: радиоизлучение нейтронной звезды, которое, как Вы помните, сосредоточено в тонком прецессирующем луче (поэтому мы и воспринимаем его как пульсирующее). И луч излучения семи нейтронных звезд на Землю просто не попадает. А радиоизлучение PSR J0726-2612 случайным образом попадает.

Так что можно честно говорить, что Великолепная Семерка - это восемь близких молодых пропеллеров, расположенных в поясе Гулда.

Ну, а теперь - еще немного о местах, в которых мы обитаем.

Температура газа в ближних окрестностях Солнечной системы превышает шесть тысяч градусов (это выше температуры поверхности самого Солнца). Плотность этого газа весьма высока - в среднем она равна 0,3 атома на кубический сантиметр. Это - так называемое Местное межзвездное облако.

Это холодное (что такое шесть тысяч градусов? Для межзвездного газа - совсем немного. Чуть больше средней температуры поверхности звезд) и плотное облако погружено в область разреженного газа плотностью 0,05 атомов на кубический сантиметр и температурой около миллиона градусов (вообще, раньше считалось, что выше, но в последнее время появилось подозрение, что оно все же похолоднее, возможно, даже, не более восьмисот тысяч градусов).
Эта область горячего разреженного газа именуется романтическим термином Местный пузырь, имеет размер примерно в три сотни световых лет,  ее происхождение очевидно - Местный пузырь надут взрывами нескольких ближних сверхновых (да, той самой Великолепной Семерки).
Вообще, пузыри, надуваемые сверхновыми - вещь хорошо известная, иногда очень эффектная (о примере речь пойдет в следующем посте).

И только за пределами Местного пузыря и пояса Гулда наконец начинается нормальная газовая среда Галактики, плотность которой в наших краях может достигать 0,5 - 1 атом на кубический сантиметр, и которая воистину холодна (местами даже ниже тысячи градусов).

Вообще, масса газа нашей Галактики составляет порядка пяти - десяти процентов от суммарной массы звезд, его средняя плотность - около 0,5 атомов на кубический сантиметр (вблизи галактического экватора, около которого мы находимся - больше), а температура, как правило, лежит в пределах от ста градусов до нескольких миллионов.
Это я, собственно, о бескрайних, холодных и пустых галактических просторах...

Кстати, стоит вспомнить, что кроме газа в этих пустых просторах имеется также пыль размером, как правило, 0,01 - 0,25 мкм, масса которой достигает одного-двух процентов суммарной массы газа. В среднем, расстояние между пылинками - порядка ста метров, но бывает меньшим на один-два порядка (в пылевых облаках, которые почти полностью закрывают видимый свет расположенных за ними объектов). Пылинки тоже могут быть нагретыми до нескольких десятков, а то сотен градусов - излучением окружающих звезд.

Ну, а теперь представьте себе столь любимые фантастами полеты по описанному супу на околосветовых скоростях.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Ноя, 2021, 09:09:17
Посмотрите на оптическую фотографию спиральной галактики с баром NGC 3079 (она же UGC 5387, MCG 9-17-10, ZWG 266.8, IRAS09585+5555, PGC 29050), удаленной примерно на шестьдесят миллионов световых лет.
(https://alchetron.com/cdn/ngc-3079-907325e6-2d65-4add-833c-491aff5a8a4-resize-750.jpeg)
На первый взгляд, казалось бы, ничего особенного - галактика как галактика.
На второй взгляд - достаточно голубой цвет диска и "размытые" структуры наводят на мысль об автивном звездообразовании. Если посмотреть ее излучение - галактика с активным ядром (сейфертовская), при том, что центральная черная дыра у нее невелика - от двух до четырех миллионов солнечных масс, даже меньше, чем у Млечного пути.
Ну, а третьим взглядом эту галактику лучше окинуть в инфракрасном цвете:
(https://scitechdaily.com/images/Hubble-Image-of-Galaxy-NGC-3079.jpg)
Ух. Пурпурное излучение горячей пыли, маркирующее области активного звездообразования, демонстрирует, как много их в диске и какие крупные области звездообразования встречаются в этой галактике - активность звездообразования в ней очень велика. А зеленое углеводородное излучение демонстрирует "запыленность" галактики в результате взрывов сверхновых и эволюции звезд-гигантов, с поверхности которых звездным ветром сдувается межзвездная пыль.

Ну, и теперь обратите внимание на интересное напоминающее протуберанец образование над центром галактики.
Вот оно в увеличенном виде:
(https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/thumb700x/opo0128c.jpg)
Это и есть надутый взрывами сверхновых пузырь - я об одном таком только что рассказывал: мы как раз внутри него живем. 
Точнее, - это материал, выброшенный галактическим ветром - потоком вещества, выброшенного множественными взрывами сверхновых и звездными ветрами - потоками плазмы, испускаемой горячими гигантскими еще не взорвавшимися звездами в областях активного звездообразования. Дело знакомое -  но этот очень уж интенсивный и яркий.

Поперечный размер пузыря - более трех тысяч световых лет, поднимается над диском он примерно на три с половиной тысячи лет. Легко видеть, что стенки пузыря отнюдь не однородны - газ, его составляющий, под действием электромагнитных сил "стягивается" в нити - газовые филаменты.
А еще интересно то, что оценка скорости газа в стенках пузыря показала, что она меньше скорости убегания - выброшенный материал, успев остыть, опустится назад к центральной области галактики и будет вновь включен в процесс звездообразования.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Ноя, 2021, 09:36:29
Кстати о космической пыли

Пыль в космосе представляет собой очень эффектное зрелище.

Кто не любовался туманностью Конская Голова (Barnard 33, IC 434, Horsehead Nebula)?
(https://jooinn.com/images/horsehead-nebula-4.jpg)

Кто не рассматривал бездонные провалы среди мириадов звезд?
(https://cdn.eso.org/images/thumb700x/eso0102a.jpg)

А если посмотреть со стороны - как не осознать, сколько пыли может быть в галактике, посмотрев на фотографию радиогалактики Центавр А с ее огромным слоем пересекающих всю галактику газопылевых облаков?
(https://cdn.eso.org/images/thumb700x/eso0005b.jpg)

А источники пыли в галактике - это, в первую очередь, звезды на конечных этапах эволюции и сверхновые.

В первом случае пылинки преимущественно зарождаются во внешних холодных оболочках красных гигантов (в основном - звезд асимптотической ветви гигантов, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77141#msg77141) и сверхгигантов и выбрасываются в пространство с их сброшенными оболочками.
Замечу, что такие частицы обычно состоят из углерода - если они образованы на поверхности менее массивных звезд. Более крупные звезды рождают пыль, в составе которой кроме углерода находятся более тяжелые элементы (в основном - α-элементы (у них ядра самые устойчивые) - углерод, кислород, кремний, магний, сера, кальций, титан) Чем крупнее звезда-прародитель, тем более тяжелые элементы выносятся в ее верхние слои и образуют пылинки. Так что в составе таких пылинок присутствуют простейшая органика, оксиды и карбиды алюминия, кремния, прочие аналогичные вещества, ну, а на поверхности - легкоплавкие водородные соединения - водяной лед и т.п. В любом случае сердцевина такой пылинки является тугоплавкой (все же как ни холодна поверхность породившего ее красного гиганта или сверхгиганта, ее температура составляет две-три тысячи градусов). Легкоплавкие вещества типа водяного льда "укутывают" пылинку уже позднее, когда она удаляется от звезды.

Во втором случае пылинки формируются на фронтах (или за фронтами) ударных волн после взрыва сверхновой, причем, формируются весьма энергично - наблюдения молодых остатков сверхновых показывают, что характерное время формирования частиц пыли субмикронного диаметра за фронтом ударной волны после взрыва сверхновой составляет несколько месяцев. Такая скорость роста пылинок является, мягко говоря, ошеломляющей. Да и потом она велика - при случае еще за несколько месяцев это случайное сгущение может превратиться в объект микронного размера. Хотя обычно все же характерный размер пылинок - десятки и сотни нанометров.
Пылинки от сверхновых могут содержать и более тяжелые элементы, чем в первом случае, начиная от железа - те, что образовались при взрыве сверхновой.

В любом случае, понятно, что интенсивность рождения новой пыли прямо и непосредственно связана с темпом звездообразования в галактике - при остановленном звездообразовании пыль рано или поздно прекращает образовываться.

А вот дальнейшая судьбы космической пыли интересна.

Срок жизни отдельной пылинки достаточно велик - если ее не трогать, в межзвездном пространстве до испарения излучением звезд пылинка живет в среднем порядка миллиарда лет. В удачном случае ее срок жизни может оказаться сравнимым с возрастом Вселенной (до десяти, а некоторые - и до пятидесяти миллиардов лет).
Но обычно живут пылинки не одиночками, а целыми пылевыми (вернее, газопылевыми) облаками, примеры которых хорошо видны на фотографиях - и в этих облаках имеют достаточно большую вероятность рано или поздно в процессе коллапса облака стать частью звезды. Или, возможно, планеты или иного консолидированного тела.
Если пылинка сумела уклониться от этой судьбы, она может быть захвачена звездой (или чем-то еще) позже.
Ну, а если нет - то в любом случае пылинка будет под действием лучевого давления и нагрева излучением звезд не только испаряться, но и постепенно разгоняться и рано или поздно может набрать скорость, достаточную для того, чтобы покинуть свою галактику. Если не испарится раньше.
Словом, все сказанное сводится к тому, что, единожды родившись в какой-то галактике, космическая пыль рано или поздно по различным причинам из нее исчезает.

В результате в любой галактике поддерживается определенный пылевой баланс: с одной стороны, ее покидает старая пыль, с другой стороны, в ней рождается новая. Если рождается - как сказано выше, темп рождения пыли коррелирует с темпом звездообразования, и если последний снижается, соответственно, снижается и пылеобразование.

А все это означает, что баланс пыли в значительной степени связан с эволюцией галактики. Например, в эпоху максимального звездообразования Вселенной количество пыли в галактиках достаточно интенсивно нарастало (наблюдения показали, что за время от 12,8 до 11 миллиардов лет назад (за второй и третий миллиард лет, прошедшие от рождения Вселенной) запыленность галактик возросла в 12 раз).
В наше время, когда темп звездообразования Вселенной упал по сравнению с теми временами более, чем в пятьдесят раз, количество пыли в галактиках уменьшается.

Ну, а недавно решили уточнить, на сколько и в каком темпе уменьшается запыленность галактик.
Результат оказался, в принципе, предсказуем. Наблюдения большой выборки галактик разных возрастов и красных смещений показали, что в наши времена запыленность галактики в целом по Вселенной экспоненциально снижается. При этом время половинного снижения запыленности оказывается неожиданно малым - всего 1,75±0,25 миллиарда лет. Всего за четыре миллиарда лет количество пыли в галактиках должно снизиться почти в пять раз.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 13 Ноя, 2021, 17:18:12
И еще о терминологии - рентгеновские барстеры

Как известно, падение вещества из окружающего пространства на притягивающее его тело в астрономии именуется аккрецией.

В случае очень сильного гравитационного поля процесс аккреции может быть весьма впечатляющим. Дело в том, что падающее вещество разгоняется до очень больших, иногда релятивистских (близких к скорости света) скоростей. Поскольку притягиваемое вещество изначально вращалось вокруг притягивающего тела, оно не может непосредственно упасть на него поверхность, а начинает вращаться вокруг него с огромной скоростью. В результате, если этого вещества достаточно много, вокруг притягивающего тела формируется диск быстро вращающегося и опускающегося на тело вещества, (аккреционный диск), вещество которого в результате трения может разогреваться до больших температур. Очень больших. Подчас миллиардов градусов - скажем, в аккреционных дисках вокруг сверхмассивных черных дыр.

В двойной звездной системе, в которой одним из компонентов является нейтронная звезда, часто случается, что она своим притяжением начинает притягивать вещество с поверхности звезды-компаньона. В результате вокруг нейтронной звезды формируется газовый диск из быстро вращающегося вещества, сорванного с поверхности компаньона. Скорость вращения газа в этом аккреционном диске очень велика, созникает трение, нагревающее газ до колоссальных температур, концентрация увлеченного газа постепенно растет - и это может длиться до тех пор, пока во внутренних слоях аккреционного диска не происходит грандиозный термоядерный взрыв, излучающий в пространство огромную энергию. Мощный выброс рентгеновского излучения от этого взрыва фиксируется на Земле, а само явление получило название рентгеновских барстеров.

Барстеры взрываются периодически - после взрыва вновь начинается формирование аккреционного диска, накопление в нем газа, рост его концентрации и разогрев...

Кстати, о мощности взрыва гамма-барстера наглядно говорит то, что газ при  взрыве, происходящем у поверхности нейтронной звезды, может выбрасываться на высоту до двухсот километров.
В чудовищном гравитационном поле нейтронной звезды - объекта массой в пару солнечных и диаметром в два десятка километров.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 08:47:11
 Новости лимнологии - наука бьет тревогу

В течение последнего днсятилетия  средний уровень озера Онтарио упал почти на четыре метра. В настоящее время глубина огромного озера (длина около 230 километров, ширина 50-100 км) составляет в среднем от полуметра до 7,5 метров, не считая нескольких провалов карстового характера глубинами порядка сотни метров.
Основной причиной быстрого падения уровня озера считается обусловленное глобальным потеплением снижение количества осадков (при преимущественно дождевом питании озера), причем потери жидкости на испарение и подповерхностный сток в толщу окружающих горных пород остаются неизменными, что приводит к заметному смещению баланса потери и поступления жидкости.
Научное сообщество в настоящее время изучает влияние обмеления озера Онтарио на окружающую среду и его возможные последствия.

В это же время изучение морфологии небольших озер, появившихся буквально на наших глазах и расположенных в высоких широтах, показало, что значительная их часть появилась  имеет явно выраженное эксплозивное (взрывное) происхождение - при испарении жидкости, заключенной во внутренней (подповерхностной) полости, давление жидкости нарастает до тех пор, пока сила давления не превосходит прочность материала. После этого следует взрывное извержение с образованием быстро заполняющегося кратера, превращающегося в озеро с четко оформленными и окаймленными характерным валом берегами.
Причиной нагрева жидкости во внутренних полостях по достаточно доказательному мнению авторов исследования является глобальное потепление.

Таким образом подтверждено существенное влияние быстро развивающегося глобального потепления на окружающую среду.

Вы прослушали краткие новости лимнологии Титана. Благодарю за внимание.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 14 Ноя, 2021, 09:23:43
Браво! :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 09:25:28
:)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 11:09:11
В порядке убывания: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, Харикло, Хирон...

Что такое Харикло? Один из крупнейших кентавров (напомню для тех, кто забыл, что кентаврами именуются малые планеты, среднегодовое расстояние до которых от Солнца больше расстояния от Солнца до Юпитера и орбита которых проходит вблизи орбиты планеты-гиганта, но не находится в резонансе 1:1).
Харикло -  крупнейший из астероидов, находящихся между главным поясом и поясом Койпера. Диаметр астероида - почти 260 километров, обращается он между Сатурном и Ураном в резонансе 4:3 с последним.

Хирон - это тоже кентавр, только поменьше. Диаметр Хирона - около 160 километров.

Ну, а теперь попробуйте определить, что это за компания и по какому признаку составлен список.
Если хотите - ответ под катом.

Приведен список окольцованных объектов Солнечной системы. Кольца Сатурна общеизвестны, кольца Юпитера, Урана и Нептуна не столь эффектны, но тоже хорошо известны - а вот кольца Харикло и Хирона известны немногим.

Вокруг Харикло на удалении около четырехсот километров обращаются два газопылевых кольца шириной три и семь километров, разделенные девятикилометровым промежутком

У Хирона тоже есть два кольца диаметрами триста и триста девять километров.
Замечу, кольца Хирона выглядят интригующими в одном отношении: его орбита неустойчива, и считается, что он попал в группу кентавров из пояса Койпера относительно недавно - не ранее нескольких миллионов лет.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 12:54:31
Да уж... Вот почитаешь про такое и подумаешь, что восклицание "Да будет свет!" при определенных условиях может означать как раз конец света :(

Она хотела прожить бурную, яркую жизнь и принести в этот мир побольше света. И ей это удалось...

Взрыв гиперновой уничтожил все живое в радиусе сотен световых лет...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Ilona от 14 Ноя, 2021, 14:14:00
Новости лимнологии Титана заставляют заподозрить, что там есть разумная жизнь.  ::) А Харикло и Хирон могут гордиться, что по одному параметру они совсем "как большие".  :D
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 15:13:33
Новости лимнологии Титана заставляют заподозрить, что там есть разумная жизнь.  ::)
А я всегда, особенно, летом, говорил, что там благодать. Нежарко. Воздух свежий. Не страшно из окна вывалиться. Ураганом считается ветер в пять метров в секунду. Ливнем - пять капель в секунду на квадратный метр (правда, капли размером с вишню). Штормом - волны высотой в три сантиметра.
Правда, погода пасмурная. 

А Харикло и Хирон могут гордиться, что по одному параметру они совсем "как большие".  :D
Да, не то, что, скажем, Марс или Земля какая-нибудь.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 16:13:20
Известно, что при высыхании жидкости в водоеме на его берегу остается осадок из растворенных в жидкости веществ.
Если же веществ достаточно много, а циклы наступления - отступления жидкости являются достаточно частыми, слой выпаренного осадка может оказаться достаточно мощным.
Если прочность осадка низка, либо он оказывается насыщенным жидкостью, слой осадочных веществ на берегу может оказаться весьма опасным - попав в него, можно погрузиться достаточно глубоко и не иметь возможности самостоятельно выбраться.
В частности, если осадок будет состоять из насыщенной метаном, возможно, в смеси с этаном, мелкокристаллической смеси ацетилена с бутаном, находиться на нем будет опаснее, чем попасть в земные зыбучие пески.
Учитывая, что большинство рек, озер и морей окаймлены пляжами из этой смеси, при купании, посещении водоемов и туристических прогулках вблизи оных рекомендуется соблюдать сугубую осторожность

Вы прослушали краткую информацию, необходимую для Вашей безопасности во время пребывания на Титане. Благодарю за внимание.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 18:31:11
 И кое-что о планете Земля.


Самой удаленной от центра Земли точкой ее поверхности является вершина вулкана Чимборасо (Эквадор).

Самой высокой горой на Земле является вулкан Мауна-Кеа на Гавайях. Высота горы от подножия составляет 10203 метра.

А вот определить место горы Эверест в ряду самых-самых весьма и весьма сложно.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 18:36:35
Погода не радует

С приближением зимы в настоящее время фактически завершено формирование устойчивого полярного антициклона с сильным периферийным циркумполярным воздушным течением, распространяющимся от нижних слоев атмосферы до уровня стратосферы. В результате уже сейчас отмечаются признаки изолирования полярного воздушного массива от экваториальных воздушных масс с нарушением обычного глобального меридионального переноса. Этот процесс сопровождается поступлением в атмосферу пыли и аэрозолей, задерживающихся в полярной области в результате формирования циркумполярного барьера, эффективно снижающих инсоляцию поверхности и приводящих к ее дополнительному охлаждению.

К середине зимы ожидается проявление эффекта адиабатического нагрева переносимых в центр полярной зоны воздушных масс при их опускании. С одной стороны, это несколько повысит температуру непосредственно на полюсе - но с другой стороны, вызовет существенное повышение устойчивости полярного антициклона и дополнительное понижение температуры периферийных (околополярных) областей.
В целом, грядущая зима в высоких широтах в силу всех этих эффектов ожидается особенно суровой и, возможно, будет сопровождаться невиданными морозами, рекордными для всей истории наблюдений.

Вы ознакомились с долгосрочным прогнозом погоды на Титане. Благодарю за внимание.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 14 Ноя, 2021, 20:32:48
В целом, грядущая зима в высоких широтах в силу всех этих эффектов ожидается особенно суровой и, возможно, будет сопровождаться невиданными морозами, рекордными для всей истории наблюдений.
Зато там одни из самых низких цен на газ!  ;D
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Ноя, 2021, 23:52:22
И высочайшая эффективность системы его транспортировки!
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 15 Ноя, 2021, 07:59:59
И еще о глобальном потеплении

Похоже, в спорах о том, имеет ли место глобальное потепление на самом деле, и будет ли оно развиваться далее, похоже, можно ставить точку. Имеет. И будет.

Тщательные орбитальные исследования показали, что северная полярная шапка, в которой аккумулировано около 87 тысяч кубических километров льда, достоверно имеет признаки деградации - в принципе, по оценкам, при существующих темпах ее разрушения характерное время ее жизни может составить несколько сотен тысяч лет.

Влияние этого процесса на планету, ее климат и поверхность, трудно переоценить - достаточно вспомнить, что количества аккумулированного в северной полярной шапке льда хватило бы на то, чтобы покрыть поверхность планеты шестидесятисантиметровым слоем.

Таким образом, похоже, факт наличия на Марсе глобального потепления можно считать более или менее доказанным.
В отличие от Земли.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 15 Ноя, 2021, 08:12:52
Знаете ли Вы, что...

...туманы известны на трех телах Солнечной системы.
При этом на одном из этих тел туманы ни разу не удавалось обнаружить астрономическими наблюдениями, и астрономы вынуждены судить о них, пользуясь лишь косвенными методами.

Самые мощные туманы обнаружены на Титане.
Точнее, сказать, они там МОЩНЫЕ.
Они формируются над озерами и морями (при сильном морозе над не покрывшимся льдом водоемом жидкость "парит") и занимают относительно большую площадь.
На Марсе они куда менее мощные - но на эффект кисеи хватает. И в отличие от Титана образованы взвесью не метана, а воды. И причиной их образования является конденсация водяного пара при охлаждении атмосферы.
О туманах на Земле астрономия достоверных сведений не имеет - их наличие подтверждается лишь собственными  неастрономическими наблюдениями и описаниями других людей, которые тоже астрономическими наблюдениями не занимались.
И это - при том, что Земля астрономическими методами наблюдалась больше и интенсивнее, чем любая иная планета (или спутник, не считаю, возможно, Луны) Солнечной системы!
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 15 Ноя, 2021, 09:07:37
В нашей Вселенной существует множество галактик. Как считают ученые, даже миллион для оценки их количества - не так уж много.
В Москве живет множество людей. По мнению экспертов, даже сто для оценки их количества - не так уж много.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 16 Ноя, 2021, 08:03:23
Посмотрите на большую фотографию под катом.
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/stsci-h-p1840a-f-4398x3982.png)
Это - туманность Змея, 650 световых лет от нас.

Видите в правом верхнем углу две огромные расходящиеся темные треугольные полосы? Их происхождение очень интересно. Это - тень. Причем, тень от крошечного по сравнению с самой тенью объекта.
Это - тень от протопланетного диска, освещаемого изнутри звездой, которую этот диск окружает. Увеличенная во многие миллионы раз, она отбрасывается на туманность, окружающую звезду и этой звездой подсвечиваемую (собственно, в этой туманности звезда и родилась).

Конечно, все не так просто - на самом деле, туманность не только отражает свет звезды, но и ионизируется ее излучением, переизлучая более длинные волны. А в месте затенения диском фотоны излучения не попадают в туманность, и она не светится.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 16 Ноя, 2021, 08:08:45
И еще кое-что о терминологии

Научная терминология бывает подчас достаточно интересной и требует весьма аккуратного обращения.

Для примера возьмем термины "протопланетный" и "протопланетарный". Это - два разных термина, обозначающие совершенно разные вещи.
Протопланетное облако - газопылевое облако, окружающее некоторые звезды на ранних (иногда и не только) стадиях жизни. Именно из него формируются планетные системы.
Протопланетарная туманность (иногда можно встретить термин "протопланетарное облако") - туманность, окружающая звезды средней массы в конце их жизни, после того, как подходит к концу горение водорода во внешней оболочки звезды, и она покидает асимптотическую ветвь гигантов диаграммы Герцшпрунга-Расселла. В этот момент звезда начинает сбрасывать оболочку и сжиматься, ее внешняя температура растет, и около нее из сброшенной оболочки начинает формироваться облако газа - протопланетарная туманность. Очень скоро, через несколько тысяч лет, темпаратура сжимающейся внутренней части звезды - белого карлика - поднимается достаточно высоко, чтобы своим излучением начинать ионизировать сброшенный газ, и он начинает светиться переизлученным светом, превращаясь в эмиссионную планетарную туманность.
То есть, протопланетарной такая туманность называется, потому что от нее произойдет планетарная туманность.
А планетарные туманности, напомню, к планетам отношения не имеют и являются сброшенными оболочками звезд на последних этапах их жизни.
Вот пример:
(https://astrobackyard.com/wp-content/uploads/2020/12/the-helix-nebula-astrophotography.jpg)
Планетарная туманность NGC 7293 Улитка (Helix Nebula), удаленная на  650 световых лет. Прогенитор туманности - белый карлик, виден как звездочка в центре туманности.

Протопланетарные туманности подчас отличаются строгой изысканностью форм:
(http://cdn.spacetelescope.org/archives/images/wallpaper5/heic0408a.jpg)
Протопланетарная туманность HD 44179, известная под очень оригинальным названием Red Rectangle.
Расположена в 2300 световых годах от нас.
В центре туманности - двойная система (звезда массой 0,57 солнечных, уже прошедщая стадию асимптотической ветви гигантов и сбрасывающая оболочку, и белый карлик массой 0,35 солнечной).
Расчеты показывают, что начальные массы звезд были равны, соответственно, примерно 1,9 и 2,3 солнечных, а обращались они на расстоянии около девяноста миллионов километров. Более массивная звезда проэволюционировала раньше, сбросив оболочку и превратившись в белый карлик, часть сброшенного материала была захвачена вторым компонентом, ускорив его эволюцию - и около пятнадцати тысяч лет назад вторая звезда тоже начала сбрасывать свою оболочку, формируя видимую нами туманность.
Через несколько тысяч лет HD 44179 превратится в классическую планетарную туманность.

И еще пример терминологической сложности - звезды Вольфа-Райе и звезды типа Вольфа-Райе. Это - совершенно разные объекты.
Звезды Вольфа-Райе - это гигантские звезды (сверхгиганты и гипергиганты) на последней стадии жизни. Пройдя стадию красного сверхгиганта, звезда сбрасывает оболочку, и обнажается внутренняя часть массой в десятки солнечных, в которой бурно протекают реакции гелиевого, углеродного горения и более высокоэнергетические реации. В результате мы видим активную ярко-голубую звезду огромной светимости с эффективной температурой более тридцати (подчас - и выше ста) тысяч градусов - это самые горячие из активных звезд (то есть, звезд, в которых протекают ядерные реакции). Правда, самые крупные гипергиганты массами в сотни солнечных до этой стадии не доживают - они теряют устойчивость и взрываются на предшествующих стадиях желтого сверхгиганта, красного сверхгиганта или яркой голубой переменной.
Звезды Вольфа-Райе живут недолго и взрываются как сверхновые, поэтому, несмотря на очень высокую светимость, в тысячи раз выше солнечной, их известно не слишком много - всего немногим больше двухсот, в том числе около сотни - в Большом Магеллановом облаке.
Звездами типа Вольфа-Райе часто называют горячие белые карлики, имеющую массу, как известно, не более полутора солнечных, а обычно уступающих Солнцу по массе - молодые и не успевшие остыть ядра планетарных туманностей. Звезда сбрасывает холодную оболочку, обнажая горячее гелиевое ядро, в котором уже не идут (или почти не идут) ядерные реакции. Из-за близости температур и сходства химического состава звезды Вольфа-Райе и белого карлика на этой стадии, их спектры очень похожи - отличается во много тысяч раз лишь светимость - и за это такие белые карлики подчас именуют звездами типа Вольфа Райе.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 16 Ноя, 2021, 10:35:26
Посмотрите на большую фотографию под катом.
Это - туманность Змея, 650 световых лет от нас.
А Змей знает, что у него есть туманность? Причем практически в двух шагах.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 16 Ноя, 2021, 10:48:12
Нет, это именительный падеж. Snake Nebula. Часть туманности Dark Horse Nebula (не путать с Horsehead Nebula!), Расположенная рядом с комплексом туманностей Pipe Nebula.
В общем, Змея - это часть Темной Лошади около Курительной Трубки.  В Змееносце.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 16 Ноя, 2021, 11:27:03
В общем, Змея - это часть Темной Лошади около Курительной Трубки.  В Змееносце.
Создатель, сколько тут скрытых смыслов...
Вот знал бы Вещий Олег, что змея - это часть лошади, может и прибил бы еще один щит к вратам Цареграда.
А уж трубка... известно же, что капля никотина убивает лошадь. Может поэтому там и змея сидит? Под дохлой-то лошадью?
Как хотите, но мне там решительно не хватает Олега! Разве что предположить, что он и есть Змееносец!
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 16 Ноя, 2021, 11:35:22
В общем, Змея - это часть Темной Лошади около Курительной Трубки.  В Змееносце.
Создатель, сколько тут скрытых смыслов...
Вот знал бы Вещий Олег, что змея - это часть лошади, может и прибил бы еще один щит к вратам Цареграда.
A я всегда говорил - незнание астрономии до добра не доводит.

А уж трубка... известно же, что капля никотина убивает лошадь. Может поэтому там и змея сидит? Под дохлой-то лошадью?
Тут еще вопрос - что делает капля никотина со змеей...
А то может, змея уже давно не сидит, а лежит.

Как хотите, но мне там решительно не хватает Олега! Разве что предположить, что он и есть Змееносец!
Э, нет, Змееносец - это Асклепий. Который Эскулап.
А Олег приехал на лошади, выкурил трубку, был за это покусан змеей, вылезшей из лошади. А дальше - или сгинул за множеством лет, или был излечен Асклепием и сбежал подальше
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 16 Ноя, 2021, 16:19:15
Кстати, о планетарных туманностях - ну разве не прелесть?
 
(http://cdn.spacetelescope.org/archives/images/screen/potw1531a.jpg)
Планетарная туманность NGC 6818 (она же Жемчужинка), удаленная на 6700 световых лет.
Диаметр туманности - более половины светового года, мы видим, как быстро движущиеся внутренние слои туманности догоняют более разреженные заторможенные внешние слои и создают сложную многослойную структуру.

Или вот, например:
(http://a.abcnews.com/images/Technology/NASA_butterfly_nebula_lpl_130905_1x1_1600.jpg)
NGC 2346 Бабочка, удаленная от нас примерно на 2350 световых лет. Диаметр туманности - почти треть светового года.
В центре туманности - двойная система, компоненты которой обращаются друг вокруг друга с периодом 16 суток. Более массивный компонент массой около двух солнечных уже сбросил оболочку, сформировавшую туманность, и превратился в белый карлик, меньший только готовится это сделать.
Центральная часть туманности (в полосе излучения молекулярного водорода) тоже хороша:
(http://www.gemini.edu/images/pio/News/2015/pr2015_04/H2-10brot.png)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 16 Ноя, 2021, 17:10:34
А кто читает эту тему - тем конфетка:
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/NGC_2371.jpg)
Планетарная туманность NGC 2371-2 (расстояние - 4400 световых лет).
И гамбургер:
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Gomez_Hamburger_IRAS_18059-3211_HST.jpg)
IRAS 18059-3211 Гамбургер Гомеса.
Указанный гамбургер находится от нас на расстоянии примерно девятьсот световых лет и, как нетрудно видеть, внешне не слишком отличается от других гамбургеров.

А вообще-то, это невидимая юная звезда, возможно, только заканчивающая формирование, окруженная мощным протопланетным диском, видимым с ребра и закрывающим саму звезду от нашего взгляда. Сами "булочки" - это отраженный пылью свет звезды, которая имеет температуру около десяти тысяч градусов, "сосиска" - диск, не пропускающий свет.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 17 Ноя, 2021, 09:17:12
И кое-что о планетарных туманностях

Близкую к нам (650 световых лет) планетарную туманность Улитка (NGC 7293, Helix Nebula) я недавно показывал. На всякий случай - вот она:
(https://astrobackyard.com/wp-content/uploads/2020/12/the-helix-nebula-astrophotography.jpg)
Туманность молода - ей 10600 лет.

А если посмотреть на распределение иона гидроксила ОН- в туманности - оно будет выглядеть так:
(https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2014/06/herschel_observations_of_helix_nebula/14578549-1-eng-GB/Herschel_observations_of_Helix_Nebula_node_full_image_2.jpg)
Вот так рождается вода...

А вообще, если не жаль трафика, на комбинированной фотографии ниже можно увидеть достаточно типичную  тонкую структуру туманности. Она выглядит интересно - легко видеть, какие бурные процессы происходят во внешне безмятежном облаке газа.
(https://www.spitzer.caltech.edu/system/avm_images/binaries/5259/huger/sig12-011.jpg?1603796278)

Здесь зеленый цвет соответствует инфракрасному излучению длиной волны около 4 мкм, красный - излучению в диапазоне от 12 до 22 мкм, синий - ультрафиолетовому излучению диапазона от 0,15 до 2,3 мкм.

Расшифровка фотографии:

Типичная для планетарных туманностей "глазовидная" форма обусловлена тем, что оболочка звезды, как правило, сбрасывается отнюдь не равномерно - скорости газа в различных направлениях несколько различны вследствие вращения звезды и воздействия магнитного поля. В результате в простейшем классическом случае, подобном этому, мы видим не идеальную газовую сферу, а приплюснутый полый двухосный эллипсоид, растянутый в плоскости вращения прогенитора туманности (родительской звезды).

Яркий фиолетовый круг в центральной области туманности - это сочетание ультрафиолетового и инфракрасного излучение пылевого диска, окружающего прогенитор туманности, белый карлик в центре. Сама пыль, скорее всего, образована в основном не в сброшенной оболочке, а вне ее, при частичном или полном испарении планет и тел планетной системы звезды.

"Капли", обращенные к центру туманности - это результат испарения более плотных фрагментов, обтекаемых быстро расширяющимся  горячим газом внешней части сброшенных оболочек.

Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 17 Ноя, 2021, 11:04:20
И еще о туманностях

Вот она, туманность Dark Horse, Темная Лошадь, точнее говоря, не туманность, а комплекс туманностей:
(https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2017/06/Saturn-dark-horse-nebula-June20_2017-CROPPED_S.jpg)

Вот ее часть, туманность Змея:
(http://annesastronomynews.com/wp-content/uploads/2012/02/The-Snake-Nebula.jpg)

А вот как туманность Змея выглядит в инфракрасном свете:
(https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/mediumsize/PIA18014_ip.jpg)

Хорошо видно, как светят в инфракрасном диапазоне новорожденные звезды, формирующиеся в пылевом облаке (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg95955#msg95955).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Gileann от 17 Ноя, 2021, 11:25:48
А ведь действительно, и на лошадь очень похоже, и на змея.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 17 Ноя, 2021, 11:58:56
Зря не назовут! Наверное...

Хотя, знаете ли...
(https://www.eso.org/public/archives/images/screen/eso1340a.jpg)
Это - область активного образования в удаленной примерно на шесть тысяч световых лет туманности IC 4628 Prawn Nebula. Креветка.
Сомневаюсь, что автор этого названия видел этих самых креветок. По крайней мере, у меня увидеть не получается.

А вот еще одно явление природы:
(http://members.pcug.org.au/~stevec/ic2948_STL11K_RC_HaRGB.jpg)
Туманность IC2948, удаленная почти на восемь с половиной тысяч световых лет. Она имеет вполне официальное название Running Chicken Nebula. Туманность Бегущий Цыпленок. Понять, за что, тоже не могу.
Вот она поближе к оптике:
(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2008/05/ic2944_nb_ap130_50pc.jpg)
И что?
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 17 Ноя, 2021, 13:40:36
Зато вот эта туманность в полной мере оправдывает свое название:
(https://stsci-opo.org/STScI-01EVT5V10XPYY9K4YM1VT8TTKH.jpg)
NGC 2818 Splendid Nebula

Фотография в искусственных цветах (красный - азот, синий - кислород, зеленый - водород).
Находится Ее Великолепие в 10,4 тысяч световых годах от нас, имеет диаметр около 6,5 световых лет.
Фотография комбинированная - три узкополосных фильтра: синий - 502 нм (излучение дважды ионизированного кислорода), зеленый - 656.8 нм (линия Hα, излучение атомарного водорода), красный - 658 нм (излучение ионизированного азота). Хорошо видна последовательность элементов в сброшенных оболочках.
   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Ноя, 2021, 02:19:42
И еще одно хорошее название

(https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTjiGZBYlXMVbAfVQdMML56OreSm8MHEKZVdQ&usqp=CAU)

Эта протопланетарная туманность формируется из оболочки, сбрасываемой красным гигантом OH231.8+4.2. Удалена примерно на 4200 световых лет и обещает в ближайшее время (ориентировочно через тысячу лет) стать планетарной туманностью.
За свою форму иногда именуется туманностью Калебаса (Calabash Nebula).  Но чаще ее называют не по форме, а по содержанию - а содержит она большое количество диоксида серы и сероводорода - романтическим именем Тухлое Яйцо. Rotten Egg Nebula.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Ilona от 18 Ноя, 2021, 07:00:09
Ну вот, такую красивую туманность обидели. Она же скорее на кеглю похожа.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Ноя, 2021, 07:16:37
По форме или по содержанию? :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Ilona от 18 Ноя, 2021, 07:25:29
По форме. :) Несолидно такой объект с тухлым яйцом сравнивать, даже если содержание соответствует.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Ноя, 2021, 11:27:02
С курительными трубками и бегающими цыплятами - лучше?
А что до формы... Форма - понятие относительное.

(https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/large/heic9903d.jpg)
Вот она же в линиях ионизированных водорода (зеленый) и кислорода.

Видим что форма преходяща - в отличие от сомнительного содержания.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Ноя, 2021, 11:38:23
Кстати, о форме.

Туманность HD 44179 Red Rectangle Nebula я недавно показывал.
(http://cdn.spacetelescope.org/archives/images/wallpaper5/heic0408a.jpg)


А вот туманность MWC 922 Red Square Nebula
(https://apod.nasa.gov/apod/image/2109/RedSquare_Tuthill_960.jpg)
В обоих случаях правильные прямоугольники - это проекция расходящихся перпендикулярно лучу зрения конусов.
 
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Ноя, 2021, 12:33:29
И кое-что о содержании.

Посмотрите на эту картинку:
(https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/large/heic0301a.jpg)
Это - протопланетарная туманность  LEDA 3074547 Бумеранг, находящаяся в пяти тысячах световых годах от Солнца. Диаметр туманности - около двух световых лет.

В поляризованном свете (длина волны 606 нм, оранжевый цвет; три искусственных цвета (розовый, желтый, голубой) изображения соответствуют поворотам поляризационного фильтра на 60 градусов) она выглядит весьма эффектно:
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width_feature/public/images/133229main_image_feature_405_ys_full.jpg)

Эта туманность в некотором смысле является одним из интереснейших астрономических объектов.

Дело в том, что туманность Бумеранг представляет собой мощный поток газа, выброшенный центральной звездой и удаляющийся от нее со скоростью более полутора сотен километров в секунду. Соответственно удалению, газ расширяется с огромной скоростью. А соответственно расширению, падает давление газа.
А закон Клапейрона, замечу, никто не отменял, и, соответственно падению давления, падает и температура газа - он охлаждается.

И вот результат - расширяясь с огромной скоростью в пустоту, газовое облако туманности Бумеранг охладилось до температуры в один градус. Причем, градус - Кельвина. Минус 272 по Цельсию.

И вот тут становится интересно. Мы помним, что температура реликтового излучения, пронизывающего Вселенную, равна 2,725 градуса Кельвина. Соответственно, любой объект, находящийся в космосе в тепловом равновесии с окружающей средой, будет нагрет до этой температуры, если только его не нагревает что-то еще, или он не нагревается самостоятельно. Температура реликтового излучения - это минимальная возможная сегодня во Вселенной равновесная температура.
А температура газа туманности Бумеранг - почти в три раза ниже.

Туманность Бумеранг - это единственный известный человечеству на сегодняшний день естественный (не полученный в лаборатории) объект, имеющий температуру, меньшую температуры реликтового фона.
Или, если угодно, то, что мы видим на фотографиях - это самое холодное место в известной нам Вселенной.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 18 Ноя, 2021, 13:28:08
Видим что форма преходяща - в отличие от сомнительного содержания.
Форма преходяща, содержание сомнительно... Одно другого стоит - в смысле, налицо единство формы и содержания. :D
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Ноя, 2021, 13:42:11
Ну, сера в виде всяких пакостей, особенно, сероводорода, в Тухлом Яйце несомненна. Хоть Калебасой назови ее, хоть нет. 

That which we call the Calabash by any other name would smell as Rotten Egg...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 20 Ноя, 2021, 17:05:02
А между тем...

Кажется, уже в четвертый раз за последнее десятилетие (и вновь между делом) подтвержден любопытный факт: доля темной материи в общей массе галактик сходных типов и размеров практически не зависит от средней плотности галактик в единице объема, в котором они наблюдаются (то есть, количества галактик-соседей в одной и той же окрестности).
То есть, отношение доли темной материи к общей массе галактики не зависит от того, существует ли эта галактика уединенно или находится в тесном окружении других галактик.

На первый взгляд может показаться неясным, что тут особенного и интересного. Но это - только на первый взгляд.
А если вдуматься, станет ясным, что это опять и наглядно подтверждает, что темная материя имеет бесстолкновительный характер и не взаимодействует ни сама с собой, ни с видимой материей никак и ничем, кроме гравитации, и ее частицы друг с другом не сталкиваются и импульсами и энергией не обмениваются.

В самом деле - независимость доли темной материи галактик от плотности окружения говорит о том, что темные гало (основная масса галактики, представляющая собой компактное сгущение темной материи) галактик при столкновениях друг друга "не видят" - темное гало одной галактики при столкновении с темным гало другой галактики не разрушается и не деформируется: темная материя участвует исключительно в гравитационном взаимодействии.

Здесь может возникнуть вопрос: отчего же темные гало галактик при мерджингах не пролетают друг сквозь друга и не улетают дальше, оставив "за спиной" барионную материю столкнувшихся галактик - так же, как это происходит при столкновениях скоплений галактик или, скажем, при формировании шаровых звездных скоплений?
Ответ прост: мерджинг, слияние/поглощение галактик - это отнюдь не лобовое столкновение автомобилей на шоссе; взаимные скорости галактик в этом процессе являются намного меньшими скоростей убегания и не позволяют преодолеть силу тяготения, так что темные гало взаимодействующих галактик остаются гравитационно связанными, формируя единый объект.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 20 Ноя, 2021, 17:25:59
И еще о галактиках скопления и поля.

Только что я написал про интересный факт - доля темной материи в галактиках при прочих равных условиях практически не зависит от того, являются ли они галактиками скопления (живущими в тесном окружении себе подобных) или галактиками поля, обитающими уединенно, вдали от других галактик.
При этом есть еще одно любопытное обстоятельство.

И теория гласит, и наблюдения уже давно, лет десять, ее исправно подтверждают, что практически все галактики с активными ядрами относятся к числу галактик скопления, а у галактик поля активных ядер практически не бывает.

В принципе, основную причину понять несложно - заключается она в том, что важнейшим фактором запуска активности ядер галактик все же являются мерджинги, которые, разумеется, для галактик скопления имеют место гораздо чаще, чем для галактик поля.

И при этом нужно отметить интересный факт: по всем существующим данным сверхмассивные черные дыры особо высокой массы (более ста миллионов солнечных) встречаются и у галактик поля, и у галактик скопления с практически равной частотой.
А вот это понять на первый взгляд сложнее - казалось бы, чем выше частота мерджингов, тем больше должны быть масса центральной черной дыры.

А в принципе, этот факт является аргументом в пользу того, что во-первых, галактики поля умеют потреблять материал не хуже галактик скопления, только в не столь бурных формах, а во-вторых, что, пожалуй, еще более важно - формирование черных дыр столь большой массы может протекать независимо от слияний и поглощений, пережитых галактикой, и, скорее всего, их большая масса обусловлена не последующей, а ранней историей формирования родительской галактики и начальными условиями и особенностями сценария рождения самой черной дыры (см., напр. http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg78242#msg78242).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 21 Ноя, 2021, 01:09:31
Помните ли вы рассказ о правах человека?
Нет, не о всех правах вообще - а о правах на наименование открытых человеком небесных тел Солнечной системы?
Если не помните - он здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg90507#msg90507

А вот история о том, как этими правами подчас пользуются.

Жил на свете астроном Карл Вильгельм Райнмут. Родился в 1892 году в Хайдельберге, тогда входившем в Великое герцогство Баден, учился в университете Хайдельберга, работал в обсерватории Кенигштуль в Хайдельберге, там же, в Хайдельберге, в 1979 году умер.

За свою жизнь Карл Райнмут открыл две кометы и триста девяносто пять астероидов. Один из открытых им астероидов - знаменитый Гермес, двойной астероид очень малого размера (два компонента по триста метров), сближающийся с Землей до расстояния в шестьсот тысяч километров. Открыл его Райнмут в 1937 году, до 2003 года его больше никто не наблюдал - и только тогда его переоткрыли. Точнее, подтвердили. И в меру побоялись и попугали окружающих.

Но я не об этом. Я о некоторых названиях в списке открытых Райнмутом астероидов. Как Вы помните, человек, открывший малую планету Солнечной системы, имеет право дать ей имя, при соблюдении некоторых оговоренных по ссылке правил - и Карл Райнмут исправно этим правом пользовался.

A хотел я рассказать о результатах - в списке открытых Райнмутом астероидов числятся Аврикула (первоцвет), Азалия, Амариллис, Аралия, Арника, Астра, Бегония, Виция (вика), Герань, Камелия, Кампанула, Кливия, Крокус, Лилиум, Лобелия, Магнолия, Мальва, Мента, Орхидея, Примула, Петуния, Резеда, Скабиоза, Тилия (лат. липа), Тюлипа... и увы, в силу собственной ботанической некомпетентности я не уверен, что это - исчерпывающий перечень.

Это штука посильнее и клумб Валмона, и цветников Ирэны Ариго...

Но все не так просто: его добрый знакомый, астроном Густав Страке как-то посетовал, что в его честь астероидов не назовут. В результате благодаря Райнмуту на свет появились:
1227 Geranium
1228 Scabiosa
1229 Tilia
1230 Riceia
1231 Auricula
1232 Cortusa
1233 Kobresia
1234 Elyna.

А один астероид, 909 Улла, открытый в 1919, Райнмут назвал в честь маленькой девочки, дочери своих друзей.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 21 Ноя, 2021, 15:19:37
Попробуйте узнать в лицо

(https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/wallpaper/PIA18905-1920x1200.jpg)
На фотографии - хорошо известный "в лицо" объект. С характерным именем. Даже в этой теме он появлялся.
Но знают его (объект) обычно по оптической фотографии, даже если она в искусственных цветах. А это - фотография инфракрасная: синий цвет соответствует длине волны 3,6 микрометров, голубой - 4,5 микрометра (излучение, характерное для звезд), зеленый - длина волны 8 микрометров (преимущественно излучение углеводородов), красный - 24 микрометра (излучение нагретой пыли).
Попробуйте его узнать!
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 25 Ноя, 2021, 06:17:47
Кстати, в этом никем не опознанном объекте (или образовании) найдена уйма (несколько десятков) различных достаточно сложных органических веществ, в том числе чуть ли не тридцать разных полициклических ароматических углеводородов. А это, скажу я, такая интересная штука... многие считают их прекурсорами рибонуклеиновых кислот в земной истории.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 27 Ноя, 2021, 02:31:35
(https://apod.nasa.gov/apod/image/1411/orion_colombari_4000c.jpg)
Квест именуется "найти знаменитую туманность Конская голова в  туманности Ориона"
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 29 Ноя, 2021, 06:49:10
За что бы это...

Эту туманность NGC 3576, удаленный фрагмент Большой туманности Киля, иногда называют Статуей Свободы.
(http://www.starshadows.com/_img/image/gallery/2/Statue_Master.jpg)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 29 Ноя, 2021, 11:46:15
За что бы это...

Эту туманность NGC 3576, удаленный фрагмент Большой туманности Киля, иногда называют Статуей Свободы.
(http://www.starshadows.com/_img/image/gallery/2/Statue_Master.jpg)
Как за что? Из хаоса поднимается голова и как бы воздетая рука. В ней даже подобие факела просматривается.
Или... Доктор, зачем Вы так шутите? ;D
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 29 Ноя, 2021, 11:48:27
Эм-м-м... Что из этого голова, а что - рука?
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 29 Ноя, 2021, 11:53:09
Эм-м-м... Что из этого голова, а что - рука?
Строго по центру картинки голова, слева от нее рука. Вообще эти картинки могут здорово пополнить арсенал психоаналитиков. Но меня сбила форма вопроса. Вот если бы спросили, что я вижу на этой картинке... ;D
Вы ведь все равно спросите... Покойного святого отца Валтазара я вижу и какого-то бедолагу внутри.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 29 Ноя, 2021, 11:58:01
Эм-м-м... Что из этого голова, а что - рука?
Строго по центру картинки голова, слева от нее рука.
Aut vice versa...

Вообще эти картинки могут здорово пополнить арсенал психоаналитиков.
A те, кто их именует - заинтриговать психиатров. Ну какая Креветка, какой Цыпленок?

Но меня сбила форма вопроса. Вот если бы спросили, что я вижу на этой картинке... ;D
А что? :)
/*Севшим голосом*/Балтазара? Беднягу?
Значит, надо искать уже две головы и четыре руки?

И вообще, если это - Статуя Свободы, то то, что под катом - Фея.
(https://esahubble.org/static/archives/images/screen/heic0506b.jpg)
9,5 световых лет, между прочим.
Large it was and like a fairy and its length was more than nine
 
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 29 Ноя, 2021, 12:07:27
И вообще, если это - Статуя Свободы, то то, что под катом - Фея.
(https://esahubble.org/static/archives/images/screen/heic0506b.jpg)
9,5 световых лет, между прочим.
Там два волка преследуют Красную Шапочку.  ;)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 29 Ноя, 2021, 12:08:40
А не убегают?
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 29 Ноя, 2021, 12:12:53
А не убегают?
Нет, у них головы направлены в ее сторону. Но - интересный вариант мании. 
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 29 Ноя, 2021, 12:18:46
Ну..  не знаю... У одного - в противоположную, а второй через плечо оглядывается.
Но народ упорно кличет этот ампирный столб Феей (часто - Феей Орла, потому что это фрагмент туманности Орла).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 01 Дек, 2021, 10:44:14
И еще о соответствии формы и содержания

(https://www.eso.org/public/archives/images/screen/eso1003b.jpg)

А вот эта эмиссионная туманность NGC 6334 известна под названием Кошачья Лапа.
Гербовая туманность Пьера Тартю.

Вот тут, в отличие от недавно упомянутых IC 4628 Креветки или IC 2948 Бегущего Цыпленка, спорить трудно. Именно кошачья и именно лапа.

Кстати, расположена она недалеко от Креветки - и это заставляет задуматься. Как, впрочем, и то обстоятельство, что Кошки на небе нет, а кошачья лапа - есть. Это говорит о многом...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 03 Дек, 2021, 09:38:42
Ясно, что в ранней Вселенной времен реионизации http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77234#msg77234 отсутствовали или существовали в небольшом количестве такие образования, которых нынче полно. Так, в наше время никого не удивишь большой спиральной галактикой массой в сотни миллиардов и триллионы солнечных масс. Сами в такой живем, таких видим полное небо - одну-две даже без телескопа. А найдя такую галактику на временном удалении всего лишь 10,7 миллиарда лет (то есть, когда Вселенной было уже три миллиарда лет), мы удивляемся. Если бы нашли на временном удалении 12,5 миллиарда лет - вообще бы были потрясены. В те времена привычных нам гигантских (и не только) спиральных галактик почти не было - просто не успели вырасти.

Опять же, скоплением галактик массой в сотни трилионов масс Солнца в наши времена трудно кого-то удивить. А скопление массой в пятьсот триллионов солнечных масс, удаленное на десять миллиардов лет, удивляет и весьма - когда успело вырасти? И только, как я рассказывал, обнаружив, что мы видим два сталкивающихся скопления, исследователи облегченно вздыхают.
 А если бы такое обнаружилось на удалении в тринадцать миллиардов лет, оно бы перевернуло науку. В лучшем случае. Потому что подобное несовместимо с тем, что наблюдается для настощего времени.

Зато в те далекие времена бывали такие объекты, которых нынче уже почти не застать. Например, юные галактики, растущие от периферии и поедающие межзвездный газ (то есть, галактики, у которых волна звездообразования расходится от периферии наружу) нынче, в наши времена и в ближних (менее миллиарда световых лет) окрестностях - сенсационное исключение, заставляющее задуматься, где и в каких условиях эмбрионы галактики хранились и почему только сейчас взялись развиваться. А в те времена это было нормой жизни.
Опять же, галактики, основная часть излучения которых формировались свечением водорода в процессе звездообразования, а не светом имеющихся звезд (Лайман-альфа эмиттеры) нынче почти перевелись, а в те далекие времена их было множество.

Еще один тип объектов, которые нынче найти сложно, если они вообще остались, а в те времена было много - это так называемые Лайман-альфа облака (по английски они называются интересно: Lyman-alpha blobs) - колоссальные облака газа диаметром с нашу Галактику, а то и превышающие ее в несколько раз, представляющие собой подобия эмиссионных туманностей (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77151#msg77151) колоссального размера. Их считают или галактиками в самой ранней стадии формирования, или продуктами столкновения обширных несконденсированных протогалактик (а в те времена места во Вселенной было намного меньше, и сталкиваться рыхлые объекты должны были часто).
Интересно то, что по данным рентгеновских наблюдений складывается очень определенное впечатление, что в центре этих облаков имеется очень разогретый аккреционный диск, так что, похоже, что в них уже наличествуют растущие сверхмассивные черные дыры (откуда они там могли взяться - http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg78242#msg78242). Вообще, есть весьма серьезная теория о том, что облака Лайман-альфа и формируются изначально вокруг черных дыр - впрочем, это еще требует подтверждения.
Как минимум, в некоторых больших облаках есть небольшие растущие галактики, сидящие в облаке как в коконе, так что, весьма вероятно, такие колоссальные газовые облака могли быть инкубаторами ранних галактик. При этом внутри таких облаков отмечены признаки чрезвычайно интенсивного звездообразования (ориентировночно, там могут формироваться даже десятки звезд за сутки - таких темпов нынче во Вселенной тоже не найти), что сближает Лайман-альфа облака с Лайман-альфа эмиттерами.

Одно из самых дальних Лайман-альфа облаков получило имя Химико - в честь легендарной древней японской правительницы-волшебницы. Оно находится на z=6,6 (удалено на 12,9 миллиарда лет). В нем высиживаются минимум три пока еще небольших (по звездной массе) галактики со сверхактивным звездообразованием.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Дек, 2021, 11:22:54
(https://www.nasa.gov/centers/goddard/images/content/222689main_sagittariusA_20080415_HI.jpg)

Комбинированная фоторафия одной из крупнейших областей активного звездообразования в Галактике - молекулярного облака Стрельца, известного под обозначением Стрелец В2 или Sgr B2 - гигантского плотного газопылевого облака, расположенного практически в центре Млечного пути и имеющего массу примерно в три миллиона солнечных при поперечнике около 150 световых лет. От центральной черной дыры нашей Галактики (стрелка на фоторгафии) центр Sgr B2 удален всего на 350 световых лет.

Вследствие плотности облака и его нагрева излучением новорожденных звезд и черной дыры (а каких-нибудь лет триста назад, напоминаю, мощность жесткого излучения центральной дыры Млечного пути превосходила нынешнюю примерно на шесть порядков, а несколько миллионов лет назад, формально говоря, наша Галактика могла быть отнесена к галактикам с активным ядром) температура газа в облаке достаточно высока - в разных участках она изменяется от 40 до 300 градусов (то есть, если угодно, тридцати градусов Цельсия... благодать...)
А теперь задумываемся. Тепло... много химических элементов - от водорода до железа и далее, причем, разумеется, без углерода и кислорода дело не обходится... ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучение, которые так прекрасно стимулируют химические реакции... Что получается?
Правильно. Первые органические вещества - для начала, примитивные, типа синильной кислоты, простейших спиртов и сахаров - были обнаружены в Sgr B2 уже давно. Потом, по мере развития радиоастрономии, спектроскопия начала обнаруживать наличие в облаке более сложных веществ, в том числе, ароматических углеводородов, а потом - и аминокислот и их прекурсоров. Открытие в Sgr B2 новых органических молекул постепенно перешло в стадию коллекционирования - полициклические ароматические углеводы (разные, начиная с нафталина), какие-то полисахариды, сравнительно недавно объявили об обнаружении цианометанимина и этанамина, а первый из них, замечу, является прекурсором аденина, одного из четырех нуклеотидов, входящих в состав нашей с Вами ДНК. Причем найденные молекулы, судя по всему, не летают по пространству, а находятся на поверхности микроскопических ледяных пылинок, входящих в состав облака.
Кстати, среди прочих прелестей Sgr B2 - этилформиат (тот, который придает запах малине) и n-пропилцианид, отвечающий за аромат рома.

Ну, а теперь еще раз задумаемся. В теплом газопылевом облаке формируются звезды и, вокруг них, протопланетные диски, а потом и планеты. А в составе пыли, которая потом обильно выпадает на юные планеты или агглютинирует в кометы и метеориты, которым тоже суждено попасть на их поверхность, полно сложных молекул, в том числе, аминокислот, нуклеиновых оснований, сахаров...
Где, говорите, сформировалась жизнь?
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 04 Дек, 2021, 13:40:03
Кстати, среди прочих прелестей Sgr B2 - этилформиат (тот, который придает запах малине) и n-пропилцианид, отвечающий за аромат рома.

Ну, а теперь еще раз задумаемся. В теплом газопылевом облаке формируются звезды и, вокруг них, протопланетные диски, а потом и планеты. А в составе пыли, которая потом обильно выпадает на юные планеты или агглютинирует в кометы и метеориты, которым тоже суждено попасть на их поверхность, полно сложных молекул, в том числе, аминокислот, нуклеиновых оснований, сахаров...
Где, говорите, сформировалась жизнь?
*философически* Первая ассоциация - с теплой уютной кухней, в которой полно всяких пакетиков и (купить корицу!) порошочков. С другой стороны, на кухне формируется не столько жизнь, сколько еда. Так что по поводу предназначения теплого уютного газопылевого облака могут быть разные версии. Конечно, разнообразие Вселенной намного превосходит разнообразие ингредиентов в супе, сваренном даже гениальным поваром. Есть и другие отличия, и все же сходство настораживает.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Дек, 2021, 14:01:22
Вот и я говорю...
*тоже философически* И на кухне бывает жизнь....
И то, что у кого-то жизнь, бывает для кого-то едой... На Земле, по крайней мере, часто гетеротрофы встречаются...

Замечу, кстати, о разнообразии: номенклатура аминокислот, обнаруженных в космосе, уже давно перевалила за два десятка.

Кстати, 2,725 градуса Кельвина. Суп очень жидкий и остыл.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 04 Дек, 2021, 14:27:29
Кстати, 2,725 градуса Кельвина. Суп очень жидкий и остыл.
Opus gustibus, если я ничего не путаю. :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Дек, 2021, 16:40:21
De gustibus non disputandum...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 04 Дек, 2021, 18:39:01
De gustibus non disputandum...
Это-то понятно, но я имел в виду "дело вкуса". :)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Дек, 2021, 19:02:33
Это я понял, но если не считать этой фразы, для римлян вкус всегда имел смысл только соответствующего ощущения - переносного смысла слово не имело.
Да и сама поговорка в полном виде звучала так:  о вкусах и цветах не спорят - de gustibus et coloribus non disputandum.

А единственное, что мне приходит в голову - что-нибудь вроде suam cuique sponsam, каждому свое мило.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 04 Дек, 2021, 22:15:26
Если применительно к конкретному облаку, то "некоторые любят похолоднее".
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 04 Дек, 2021, 22:33:06
Ну... Любая температура прекрасна... И 2,725 градуса, и 295...
Некоторые, правда, при температурах ниже 250-270 (или выше 310-315) жаловаться начинают, но это от нефилософского склада ума...
 
Хочется услышать, что они запоют, когда температура Вселенной снизится до двух градусов.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 06 Дек, 2021, 08:44:16
И такое бывает

Полюбуйтесь фотографией
(https://cdn.spacetelescope.org/archives/videos/videoframe/heic1404c.jpg)
Это - спиральная галактика с баром ESO 137-001 (диаметр диска около ста тысяч световых лет, то есть, относительно крупная), удаленная от нас примерно на двести тридцать миллионов световых лет и имеющая все признаки активного звездообразования.

Галактика находится под притяжением богатого скопления Abell 3627 (пятьдесят квадриллионов масс Солнца). Расстояние от нее до центра кластера Abell 3627 - менее миллиона световых лет.

Чтобы понять странную медузообразную форму галактики с многочисленными направленными в одну сторону хвостами длиной до трехсот, а то и до четырехсот тысяч световых лет, следует посмотреть на ее рентгеновскую фотографию:
(https://heasarc.gsfc.nasa.gov/Images/objects/heapow/large_scale_structure/eso137_chandra.jpg)
Ничего не напоминает?
Тогда покажу аналогичную фотографию:
(https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRvTXVxo3LqG6Q4bY-7uSR25npCoFzuIt84FwT4NNu7ACmdYS5nsXTdz7qj8WpljL7m_l4&usqp=CAU)
Да, это оно. Ударные волны в газе.
Под действием притяжения кластера галактика движется в межгалактическом газе со сверхзвуковой скоростью (примерно две с половиной тысячи километров в секунду), сжимая его в ударные волны и попутно нагревая до ста (и более) миллионов градусов.
Набегающий сверхзвуковой поток сжатого межгалактического газа буквально выдувает из галактики, особенно, из ее внешних областей, ее галактический газ, который растягивается "за ее спиной" в грандиозные хвосты.

Интересную особенность хвостов нетрудно заметить - они голубые. И с явно видимыми областями активного звездообразования. Сжатый газ в хвостах успевает конденсироваться в звезды, так что в них происходит пусть даже не слишком активное, но все же заметное звездообразование интенсивностью раз в двадцать ниже, чем в Млечном пути (впрочем, замечу, что звездная масса Млечного пути на два порядка больше массы хвостов, так что удельный темп звездообразования в них стоит считать достаточно высоким).

А результат процесса достаточно интересен: масса газа, выброшенного набегающим потоком из галактики в ее хвосты, оценивается примерно в три миллиарда солнечных масс - а масса газа, оставшегося в галактике, примерно в миллиард солнечных масс. Примерно три четверти газа галактика при взаимодействии со сверхзвуковым потоком межгалактической среды потеряла.

И не думайте, что это - такое уж уникальное явление. Вот еще пример:
(https://hypescience.com/wp-content/uploads/2013/06/IC3418-galex-fireball-trail.jpg)
Галактика IC 3418. Позади галактики также виден хвост ударной волны, распространяющейся в межгалактическом газе и образованной при сжатии газа галактикой, несущейся через него со сверхзвуковой скоростью. Ну, а в хвостах газа позади галактики тоже идет внегалактическое звездообразование.

В общем, эти фотографии напоминают нам, что не только между звездами, но и между галактиками пространство является не пустотой, а газовой средой.

Кстати, подобных характерно выглядящих медузообразных галактик, за которыми тянется шлейф газа и молодых звезд, формирующихся на фронте сверхзвуковой ударной волны и в вырванных встречным потоком газа хвостах, известно не менее десятка.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 06 Дек, 2021, 08:51:00
И еще о внегалактическом звездообразовании

(https://data.sponli.com/sp/images/Gallery/4400-4499/ngc4490.jpg)
Эта прелесть - пара взаимодействующих галактик NGC 4490 Кокон и NGC 4485.
Когда-то они были спиральными, что еще можно заметить, если вглядеться...

А вот отдельная фотография NGC 4485. Обратите внимание на звездообразование в мосте, связывающем ее с NGC 4490.
(https://esahubble.org/static/archives/images/screen/potw1419a.jpg)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 06 Дек, 2021, 10:08:28
Под действием притяжения кластера галактика движется в межгалактическом газе со сверхзвуковой скоростью (примерно две с половиной тысячи километров в секунду), сжимая его в ударные волны и попутно нагревая до ста (и более) миллионов градусов.
Ударная волна в газе - это поверхность разрыва газодинамических параметров (давление, плотность, температура, скорость), а не объем. "Сжать газ в ударную волну" - это в соседнюю тему. Можно с осторожностью говорить об аналогии сверхзвуку в межгалактическом газе, предварительно осознав масштабы и применимость понятий сплошной среды. Для начала таких как элементарный объем, а потом уже и к уравнениям. В данном случае интерес представляет как раз механизм, а не картинка. Характерные масштабы длин, времен и прочего. Самое простое: что расталкивает межгалактический газ? В газодинамике это поверхность тела, а здесь? Проще говоря, как устроен Космос? :D
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 06 Дек, 2021, 10:46:05
Под действием притяжения кластера галактика движется в межгалактическом газе со сверхзвуковой скоростью (примерно две с половиной тысячи километров в секунду), сжимая его в ударные волны и попутно нагревая до ста (и более) миллионов градусов.
Ударная волна в газе - это поверхность разрыва газодинамических параметров (давление, плотность, температура, скорость), а не объем. "Сжать газ в ударную волну" - это в соседнюю тему. Можно с осторожностью говорить об аналогии сверхзвуку в межгалактическом газе
В каком смысле, аналогии? Тело движется в газовой среде со скоростью, превосходящей скорость звука в этой среде - это является не аналогией сверхзвукового движения.
Самое простое: что расталкивает межгалактический газ? В газодинамике это поверхность тела, а здесь? Проще говоря, как устроен Космос? :D
С точки зрения межгалактического газа налетающая на него галактика (если оставить в стороне тонкости гравитационнного взаимодействия) является компактной ионизированной струей существенно более плотного газа с рассеянными в ней твердыми частицами малого размера. При этом компактность струи обеспечивается гравитационным взаимодействием.
В общем, преимущественно, межгалактический газ расталкивается газовым гало галактики, магнитными полями, взаимодействием со звездами.

Вообще-то, по хорошему, галактическая среда в этом, как и многих других случаях больше подобна жидкости.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 06 Дек, 2021, 11:24:13
В каком смысле, аналогии? Тело движется в газовой среде со скоростью, превосходящей скорость звука в этой среде - это является не аналогией сверхзвукового движения.
В самом прямом. Сначала нужно понять природу передачи возмущений в межгалактическом газе. В воздухе это звуковые волны, т.е. продольные колебания давления. В межгалактическом газе это может и не быть основным механизмом, откуда мы знаем?

Самое простое: что расталкивает межгалактический газ? В газодинамике это поверхность тела, а здесь? Проще говоря, как устроен Космос? :D
С точки зрения межгалактического газа налетающая на него галактика (если оставить в стороне тонкости гравитационнного взаимодействия) является компактной ионизированной струей существенно более плотного газа с рассеянными в ней твердыми частицами малого размера. При этом компактность струи обеспечивается гравитационным взаимодействием.
В общем, преимущественно, межгалактический газ расталкивается газовым гало галактики, магнитными полями, взаимодействием со звездами.
Вот... При обтекании тела на его поверхности ставится граничное условие непротекания (про вязкость пока не будем). Если вместо поверхности у нас гало, поля и взаимодействие, условие требует уточнения: как оно выглядит и даже где именно ставится: поверхности-то как таковой нету, если я правильно понимаю? И нам никуда не деться от вопроса о масштабах.

Вообще-то, по хорошему, галактическая среда в этом, как и многих других случаях больше подобна жидкости.
Газ - это сжимаемая жидкость. По-любому. И vice versa, основное отличие жидкости от газа - несжимаемость. В каком смысле можно говорить о сжимаемости применительно к галактической среде - Вам, конечно, виднее, но в механике принято так.
Какой большой поршень
Нажал на наш Космос,
С галактик снес гало,
Как с молока (простите) пену...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 06 Дек, 2021, 12:10:53
В каком смысле, аналогии? Тело движется в газовой среде со скоростью, превосходящей скорость звука в этой среде - это является не аналогией сверхзвукового движения.
В самом прямом. Сначала нужно понять природу передачи возмущений в межгалактическом газе. В воздухе это звуковые волны, т.е. продольные колебания давления. В межгалактическом газе это может и не быть основным механизмом, откуда мы знаем?
По расчетам и прямым наблюдениям акустических колебаний, распространяющихся в межгалактическим газе.
Межгалактический газ - вполне нормальная среда плотностью для данного случая 200 - 500 и более атомов на кубометр и ткмпературой около десяти миллионов градусов. Для более спокойных случаев бывает холоднее.
Никто же не удивляется тому, что джеты галактики и ее сверхзвуковые спутники, нагревая акустическими колебаниями окружающий ее межгалактический газ, могут прерывать в ней звездообразование (если не возникают механизмы эффективного охлаждения).

Самое простое: что расталкивает межгалактический газ? В газодинамике это поверхность тела, а здесь? Проще говоря, как устроен Космос? :D
С точки зрения межгалактического газа налетающая на него галактика (если оставить в стороне тонкости гравитационнного взаимодействия) является компактной ионизированной струей существенно более плотного газа с рассеянными в ней твердыми частицами малого размера. При этом компактность струи обеспечивается гравитационным взаимодействием.
В общем, преимущественно, межгалактический газ расталкивается газовым гало галактики, магнитными полями, взаимодействием со звездами.
Вот... При обтекании тела на его поверхности ставится граничное условие непротекания (про вязкость пока не будем). Если вместо поверхности у нас гало, поля и взаимодействие, условие требует уточнения: как оно выглядит и даже где именно ставится: поверхности-то как таковой нету, если я правильно понимаю? И нам никуда не деться от вопроса о масштабах.
При взаимодействии струй, скорее, условие непрозрачности. И тут важно, чтобы длина свободного пробега атомов обтекающей среды в обтекаемом теле была намного меньшей размеров тела - а для галактики, движущейся в межгалактической среде, оно заведомо выполняется.

Вообще-то, по хорошему, галактическая среда в этом, как и многих других случаях больше подобна жидкости.
Газ - это сжимаемая жидкость. По-любому. И vice versa, основное отличие жидкости от газа - несжимаемость. В каком смысле можно говорить о сжимаемости применительно к галактической среде - Вам, конечно, виднее, но в механике принято так.
И вот тут и оказывается, что удельная  энергия взаимодействия внутригалактической среды выше удельной энергии взаимодействия с внегалактической. То есть, галактическая среда не разрушается при взаимодействии с внегалактической (но деформируется).
Здесь еще и галактические магнитные поля работают, участвующие в "расталкивании" набегающего потока.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Дек, 2021, 07:04:42
Как-то рассказывал про кластер Abell 2744, продукт продолжающегося столкновения четырех скоплений галактик.
А вот расположенный подальше кластер MACS J0717+3745, без малого пять миллиардов световых лет от нас, тоже составленный при слиянии четырех скоплений:
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e9/Cluster_MACS_J0717.5%2B3745.jpg/300px-Cluster_MACS_J0717.5%2B3745.jpg)
Это он в оптике.

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Disco_lights_from_a_galaxy_cluster.jpg/600px-Disco_lights_from_a_galaxy_cluster.jpg)
А это - комбинированная фотография.
Синий цвет - рентгеновское излучение (разогретый при столкновении до миллионов градусов газ), розовый - радиоизлучение.

Центральная область радиоизлучения демонстрирует характерный эффект - синхротронное излучение частиц, которые тормозятся магнитными полями на фронте столкновения и при торможении излучают фотоны низкой энергии (радиоволны).

Кстати, помните рассказ про Первый поцелуй? Одним из признаков того, что он действительно первый, как раз и является отсутствие такой юбочки - зоны радиоизлучения, окаймляющей поверхность столкновения кластеров. А розовая юбочка на этой фотографии показывает, что в данном случае романтические отношения длятся уже долго.

Розовая полоса левее и ниже области столкновения - посторонняя. Это попавшее в кадр радиоизлучение джетов наложившейся на снимок более близкой галактики с активным ядром.

А вот розовая полоска слева внизу к происходящему имеет прямое отношение. Это - радиогалактика одного из сливающихся кластеров, вернее, радиоизлучение ее джета.

Фотография иллюстрирует одну любопытную подробность динамики слияния кластеров. Филамент (вытянутая нитеобразная структура темной материи, сопровождаемая притянутым к ней межгалактическим газом и галактиками, которых меньше, чем газа, по массе раза в полтора) длиной около тринадцати миллионов световых лет почти центрально втягивается в область уже идущего слияния трех кластеров. В зоне столкновения галактики продолжают движение (им-то что?), а газ тормозится, сталкиваясь с газовым облаком сливающихся скоплений, отделяется от галактик (и, разумеется, от темной материи, в первую очередь) и нагревается.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 07 Дек, 2021, 14:02:12
Может, помните - здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76820#msg76820 в посте о происхождении рукавов спиральных галактик рассказывалось про резонансы Линдблада - состояния, при которых звезда в галактическом диске обращается вокруг центра галактики по эллипсу, вращающемуся с той же скоростью, что и сама звезда. А расстояния от центра галактики, на которых орбита звезды находится в резонансе Линдблада, именуются радиусами Линдблада - внешним и внутренним.

А напомнил я о них, чтобы показать удачную фотографию: 
(https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2014/06/golden_rings_of_star_formation/14573893-1-eng-GB/Golden_rings_of_star_formation_pillars.jpg)
Сейфертовская галактика NGC 3081 с активным звездообразованием демонстрирует, что галактикам все формы покорны - и спиральная, и кольцевая.
Активное звездообразование происходит, преимущественно, во внешнем кольце и в области ядра.

При этом внешнее кольцо с активным звездообразованием  находится на внешнем радиусе Линдблада, а внутреннее, как, думаю, вы догадались - на внутреннем (и материалом для звездообразования в нем служит газ, "накачанный" извне спиральными рукавами, находящимися между кольцами. Механизм накачки согласно описан в ссылке выше).

Такие образования именуются резонансными кольцами.

Обратите внимание на красоту множества областей звездообразования в резонансных кольцах галактики.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 08 Дек, 2021, 02:14:38
Это - удаленная от нас всего на 62 миллиона световых лет спиральная галактика NGC 4651, известная как Umbrella.
(https://apod.nasa.gov/apod/image/1407/lrg_gabany-subaru_ngc4651.jpg)
Причина такого названия очевидна - рядом с диском этой большой галактики, уступающим нашему в диаметре всего в два раза, находится интересное образование размерами более 50 тысяч световых лет.
Это - звездный приливный поток, состоящий из звезд и шаровых скоплений и являющийся остатком разрушенной и поглощаемой галактики-спутника. Таким же остатком является туманная пелена, обвивающая диск с другой стороны.
Маленькое голубое пятнышко в приливном мосте, увеличенное на врезке - ядро разрушенной галактики.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 11 Дек, 2021, 14:39:04
И немного истории

Перепись активных ядер галактик показывает, что наибольшая их активность (и наиболее активный рост сверхмассивных черных дыр) во Вселенной наблюдалась в среднем 10-11 миллиардов лет назад. А времена, когда активные ядра наблюдались в очень большом количестве, и интенсивность излучения квазаров и галактик Сейферта почти не зависела от массы черной дыры, его вызывающей, начали проходить примерно девять миллиардов лет назад.

Результат понятен и вполне согласован с другими наблюдениями. Скажем, с оценками зависимости содержания свободного газа в галактиках от красного смещения (то есть, времени). Именно начиная с указанного момента свободный газ в галактиках начал постепенно исчерпываться.
Кстати, этот результат прекрасно согласуется с историей звездообразования во Вселенной (вспомним, его максимум с интенсивностью примерно в 55 раз выше нынешнего пришелся как раз на те же времена, после чего темп звездообразования начал падать со скоростью примерно (1+z)3,2). Суммарная активность ядер галактик и темп звездообразования начали снижаться синхронно - именно потому, что они определялись одним и тем же источником, свободным газом.

Соответственно, по мере снижения количества свободного газа активность наиболее массивных черных дыр начала снижаться. Разумеется, это в меньшей степени касается черных дыр сверхгиганских эллиптических галактик - эти активно питались и росли за счет материала, поглощаемого при мерджингах - речь идет о большинстве случаев, то есть, о черных дырах, использующих собственные ресурсы своих, в первую очередь, спиральных галактик.
При этом показательно то, что в первую очередь, снижалась активность самых крупных черных дыр, которые "уже все съели", а менее крупные, которые не успели поглотить весь доступный в их галактике материал для аккреции, могли сохранять активность.
Именно поэтому, начиная примерно с восьми миллиардов лет от наших дней, проявилось резкое падение активности ядер галактик, содержащих более массивные черные дыры, и функция зависимости активности ядра галактики от массы черной дыры начала заметно эволюционировать в сторону обрезания по большим массам.

В результате в современной Вселенной галактики с активными ядрами преимущественно делятся на две группы:
- сверхгигантские эллиптические галактики классов cD, D и gE - этим законы не писаны, они питаются соседями, пока не превратятся в далеко проэволюционировавший ископаемый кластер;
- спиральные (и не слишком крупные эллиптические) галактики с относительно небольшими центральными черными дырами, преимущественно, проявляющими активность как галактики Сейферта.

Отсюда можно сделать два вывода.

Вывод первый - становится ясным, отчего в наших окрестностях сейфертовых галактик полно, а квазаров не видно (ближайшие - в двух миллиардах световых годах). У черной дыры средних размеров как правило, возможностей проявить себя как квазар уже нет - не найти столько материала для поглощения - а сверхгигантские эллиптические галактики с колоссальными черными дырами редки, да и активность умеют проявлять иначе, как, скажем знаменитая М87 (Дева А), о которой я столько рассказывал (и о фотографировании ее центральной черной дыры - тоже) и ей подобные колоссы. Впрочем, многие исследователи достаточно обоснованно указывают, что М87 вполне заслуживает звания квазара.

Вывод второй. Идеальным кандидатом в галактики с активным ядром для современных условий является Млечный путь. А активности ядро нашей Галактики, тем не менее, не проявляет. Может, временно? Я же не раз рассказывал, что, судя по многим данным наша Галактика могла иметь достаточно активное ядро буквально только что (по астрономическим меркам).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Дек, 2021, 07:28:46
Классическая фотография, наглядно иллюстрирующая, что такое гигантские эллиптические и гигантские спиральные галактики.
(https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/thumb700x/heic1213a.jpg)
Это - пара взаимодействующих галактик Arp 116, состоящая из большого эллиптикала - классической сверхгигантской эллиптической галактики M60 и не менее классической гигантской спиральной галактики NGC 4647.
Сверхгигант М60 удалена от нас примерно на 54 миллиона световых лет, NGC 4647 -на 63 миллиона, так что реальное расстояние между ними в четыре раза превосходит расстояние между Млечным путем и галактикой Андромеды.

Несмотря на такое удаление, признаки взаимодействия М60 и NGC 4647 имеются (в том числе, на фотографии), и в перспективе, весьма нескоро, спиральный гигант будет поглощен эллиптическим сверхгигантом.

Ну, а наглядность сравнения - в том, что NGC 4647, гигантская спиральная галактика, близкая по размерам и массе к Млечному пути, уступает партнеру по размеру раза в полтора-два, а по массе - примерно на полтора порядка. Это - обычное явление: я рассказывал о том, что старые гигантские эллиптические галактики являются достаточно плотными из-за динамического трения, о котором я не раз рассказывал (эффект Чандрасекара,
http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg78782#msg78782)

Обратите также внимание на столь же классическое различие цвета эллиптической галактики (красная галактика со старым звездным населением, формируемым небольшими красными звездами - звездообразование в ней давно прекратилось; не забываем про особенности формирования гигантских эллиптических галактик и про даунсайзинг  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91726#msg91726)  и спиральной (голубая: цвет и светимость определяются молодыми недавно образовавшимися и еще не умершими большими звездами, поскольку, как обычно для спиралей, процессы звездообразования в ней продолжаются).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Дек, 2021, 08:00:39
 
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/hs-2014-43-a-print.jpg)


На этой комбинированной фотографии представлена центральная часть скопления галактик Abell 2744 (масса скопления - около четырех триллионов солнечных масс, удаление по времени распространения - почти четыре миллиарда световых лет. Я уже о нем писал - он представляет собой сразу четыре сливающихся друг с другом скопления галактик).

А привел я эту фотографию, чтобы рассказать: расчеты показывают, что значительная часть видимых на фотографии галактик через четыре миллиарда лет после того, как эта фотография была получена (то есть, в сопутствующем пространстве - в настоящее время) существовать не будет - не только из-за мерджингов, но и из-за разрушения приливными гравитационными взаимодействиями.

В частности, около двухсот миллиардов звезд из числа видимых на фотографии, к сопутствующему настоящему времени (к моменту через примерно четыре миллиарда лет после того, как получена фотография) будут выброшены из своих галактик и разбросаны по межгалактическому пространству.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 12 Дек, 2021, 11:26:15
В частности, около двухсот миллиардов звезд из числа видимых на фотографии, к сопутствующему настоящему времени (к моменту через примерно четыре миллиарда лет после того, как получена фотография) будут выброшены из своих галактик и разбросаны по межгалактическому пространству.
Если проводить дилетантскую аналогию, то это брызги.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Дек, 2021, 11:29:44
 Ну, да, брызги россыпью.
А вообще, интересно представить себе жизнь во внегалактической планетной системе. Особенно, по ночам.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 12 Дек, 2021, 12:56:46
Как это выглядит

Пара спиральных галактик NGC 2207 и IC 2163 (130 миллионов световых лет от нас) в начальной стадии мерджинга.
(https://chandra.harvard.edu/photo/2014/ngc2207/ngc2207_w44.jpg)
Они же в инфракрасном свете.
(https://chandra.harvard.edu/photo/2014/ngc2207/ngc2207_w33.jpg)
Прекрасно видны инфракрасные рукава (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76820#msg76820) - области инфракрасного излучения нагретой пыли, а значит, области звездообразования, в которых газопылевые облака сжимаются в молодые протозвезды, а пыль при этом разогревается.
Заметно, что они окаймляют видеорукава (первой фотографии) спереди.

Они же в длинах волн рентгеновского диапазона.
(https://chandra.harvard.edu/photo/2014/ngc2207/ngc2207_w22.jpg)
Это - излучение нагретых до высоких температур (миллионы градусов) облаков газа. Это уже облака, нагретые большим количеством юных нейтронных звезд, взрывами сверхновых, джетами аккреционных дисков юных черных дыр звездных масс и иными характерными для бурного звездообразования высокоэнергетическими явлениями. Точечные объекты - ультраяркие ренгеновские источники - это и есть, скорее всего, тесные двойные системы, состоящие из черной дыры и аккреционного диска, формируемого из отрывающегося материала внешних слоев звезды-компаньона.

Темп звездообразования в паре галактик на самом деле невелик - по оценкам, около 24 масс Солнца в год (в нашей Галактике, напомню - около одной массы Солнца в год). При этом за последние полтора десятка лет в обеих галактиках взорвались по крайней мере, три сверхновые.

Ну, и комбинированная фотография - чтобы хорошо видеть, что есть что и где:
(https://chandra.harvard.edu/photo/2014/ngc2207/ngc2207.jpg)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 13 Дек, 2021, 11:21:06
Посмотрите на фотографию интересной галактики Dragonfly 44.
(https://4.bp.blogspot.com/-O9V9QYDCntw/WRbmPk_vjxI/AAAAAAAAHvY/mwbi_CMYfaMCTU6DbZJxnVnXFXe-ufdswCLcB/s1600/image_4135e-Dragonfly-44.jpg)
Это тусклое образование является ультрадиффузной галактикой, удаленной от нас на 330 миллионов световых лет. Суммарная светимость галактики уступает светимости Млечного пути более, чем на два порядка. И диаметр галактики - всего 60 тысяч световых лет (заметно меньше диаметра диска нашей Галактики).
И при этом полная масса галактики близка к массе Млечного пути (более триллиона солнечных масс).

А если начать внимательно рассматривать ее видимую (барионную) составляющую - выясняются еще более интересные вещи.

Во-первых, ее основной видимый компонент - это старые шаровые скопления (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91780#msg91780) числом под две сотни (Ага. Вспомним  правило пяти миллиардов (помните? Полная масса галактики, выраженная в массах Солнца, в пять миллиардов раз превышает количество ее шаровых скоплений), перечитаем информацию о массе галактики (триллион солнечных) - и опять порадуемся).
Скопления, как и положено, населены древними звездами второго типа населения (второго поколения звезд).
Отдельных звезд, не входящих в шаровые скопления, в галактике практически нет.

А во-вторых - звезд, как отдельных, так и в составе шаровых скоплений - в галактике около миллиарда. Всего лишь. На два с половиной порядка меньше, чем в нашей Галактике (при сравнимой массе галактик!).

Все правильно. Галактика Dragonfly 44 примерно на 99,99% состоит из темной материи, а видимого вещества (барионной материи) в ней - около 0,01%.

Ну, в общем, это наглядный пример того, о чем я не раз рассказывал - галактики представляют собой скопления вовсе не звезд, а темной материи, а наличие большого количества звезд в них - это вторичный и вовсе не обязательный эффект.
.
Про один из механизмов возникновения скоплений темной материи, в которых позже могла концентрироваться значительно уступающая ей количеством материя видимая (барионная) я тоже рассказывал. Темная материя могла сжиматься, формируя уплотнения под действием собственной гравитации, еще в те времена, когда видимой материи мешало это сделать излучение - этот процесс мог начаться спустя всего лишь 75 тысяч лет после рождения Вселенной, а барионная материя в эти времена была еще слишком горячей для того, чтобы в ней появлялись заметные сгущения (этот процесс стал возможным только после ее достаточного остывания, в момент отделения вещества от излучения и появления реликтового фона, когда Вселенной было уже 380 тысяч лет. Об этом рассказывалось здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77234#msg77234). Так что в темных галактиках с минимальным количеством звезд (а то и без оных) нет ничего особенно загадочного - если не считать вопроса о том, почему, в силу каких процессов при формировании данной галактики ей не досталось барионного вещества, куда оно делось или кто его забрал.

А вот то, что та скудная толика барионного вещества, которая есть в Dragonfly 44, практически полностью представлена шаровыми скоплениями - это интересно. По крайней мере, такая конфигурация косвенно но веско подтверждает механизм, о котором я рассказывал по ссылке выше про звездные скопления. Еще на ранних этапах формирования галактики активно происходили столкновения отдельных уплотненных фрагментов темной материи (и, разумеется, облаков видимой материи, точнее, газа, которые сконцентрировались вокруг каждого такого скопления под действием его притяжения). После столкновения фрагменты темной материи, не взаимодействия, проходили друг сквозь друга, а сопровождавший их газ "отставал", при столкновении уплотнялся и формировал шаровое скопление. И происходило это все в первые сотни миллионов лет существования Вселенной.
Ну, а та незначительная доля газа, которая избежала участи быть притянутой к скоплениям темной материи и сформировать шаровые звездные скопления, впоследствии дала жизнь отдельным, не входящим в состав скоплений, звездам.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 13 Дек, 2021, 11:26:54
Красивая фотография

(https://cdn.eso.org/images/screen/eso1344b.jpg)
В центре фотографии - очень полезный блазар (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866), расположенный в центре спиральной галактики PKS 1830-211.

Этот известный, полезный и удобный блазар удален от нас на расстояние почти 11 миллиардов лет по времени распространения.

Удобен он потому, что его изображение линзируется (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg92011#msg92011) и существенно усиливается галактикой, расположенной между ним и нами на луче зрения, так что его сравнительно легко изучать. В настоящее время (вернее, в момент наблюдения) блазар активно поглощает неожиданно увеличившуюся порцию вещества (скорее всего, заблудшее молекулярное газовое облако, нарастившее плотность аккреционного диска).

Блазар является очень полезным, потому что с его помощью уже успели измерить соотношение масс протона и электрона в ту давнюю эпоху (оказалось, что оно с тех пор не изменилось), температуру реликтового излучения семь с половиной миллиардов лет назад (именно там, на красном смещении z=0,89, расположена линзирующая галактика), проверив, что оно точно соответствует теории, и узнать много иного полезного и интересного.

Кстати, линзирование изображения позволило, даже несмотря на большое расстояние, уточнить структуру блазара и его джета.
Оказывается, что внутренний аккреционный диск, разогретый до сотен миллионов градусов, имеет диаметр более двух с половиной тысяч астрономических единиц.
Основание джета, испускающее жесткие гамма-лучи, имеет диаметр всего лишь несколько астрономических единиц. Тут уж речь идет о температурах в десятки и сотни миллиардов градусов (и скоростях выброшенного материала порядка сотни тысяч километров в секунду).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Дек, 2021, 08:17:51
Посмотрите на эту фотографию:
(https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/large/heic1516a.jpg)

Очень небольшая (20 тысяч световых лет) эллиптическая галактика PGC 42871 (она же ESO 381-12), удаленная на 270 миллионов световых лет.
Хорошо видны несколько последовательно формировавшихся оболочек, обязанных своим происхождением нескольким последовательным мокрым мерджингам (последние, судя по возрасту распределенных в соответствующих оболочках шаровых скоплений, происходили, ориентировочно, 1,4, 1 и 0,5 миллиарда лет назад).
Если присмотреться, видны также ударные волны в объеме галактики, вызванные, скорее всего, взаимодействием с находящейся на фотографии справа галактикой PGC 42877 (она же ESO 381-13) при сближении обеих галактик. Вторая галактика, как хорошо видно по ее цвету, отреагировала на это вспышкой звездообразования.

А теперь посмотрите на эту фотографию:
(https://www.gciencia.com/wp-content/uploads/2018/02/NGC474_CfhtCoelum_1500.jpg)
Эта удивительно похожая на предыдущую пара - взаимодействующие галактики Arp 227 (эллиптическая галактика NGC 474 и взаимодействующая с ней спиральная).
Эта галактика гораздо крупнее - 250 тысяч световых лет в диаметре - и заметно ближе, удалена на сто миллионов световых лет.

Как легко видеть, внешняя часть NGC 474 тоже формировалась несколькими последовательными мерджингами, которых было не менее пяти за последнюю пару миллиардов лет, и последние еще явно не закончены - но обращают на себя внимание могучие приливные образования (содержащие не только звезды, но и газ и шаровые скопления), определяемые не только взаимодействием с меньшим компаньоном: часть этих образований является остатками поглощенных галактик, их противолежащими и пока еще не захваченными хвостами.
А еще интересно - то, что обе галактики на фотографии находятся в одном общем облаке достаточно холодного газа, подпитывающем их периферийное звездообразование.
Забавная особенность NGC 474 - ее регулярно называют линзовидной. Впрочем, PGC 42871 - тоже. Но динамика компонентов достаточно четко указывает, что это - только видимость: обе несомненно эллиптические.

Ну, а теперь посмотрите еще и на эту фотографию:
(https://i.redd.it/nrf3uyopk5k51.jpg)
На ней мы тоже видим несколько оболочек галактики, сформированных последовательными мерджингами.
Называется эта галактика PGC 6240 (она же AM 0139-655, 2MASX J01413090-6536564, IRAS 01399-6552, IRAS F01400-6551 или APMBGC 080-064+043. Можете назвать ее 6dFGS gJ014131.0-653656, если выговорите), удалена она от нас на 345 миллионов световых лет.
Полюбуйтесь, кстати, множеством далеких фоновых галактик.

Основная часть галактики имеет диаметр немногим более ста тысяч световых лет, внешние оболочки увеличивают эту величину раз в пять.
Интересная особенность галактики связана с ее шаровыми звездными скоплениями http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91780#msg91780. Они распределены по возрасту мультимодально - молодое поколение скоплений имеет возраст около четырехсот миллионов лет, следуюшее - около миллиарда лет, более половины - старые, с возрастом, скорее всего, равным возрасту самой галактики. Думаю, что никого не удивит тот факт, что молодая звездная оболочка тоже имеет возраст четыреста миллионов лет, вторая - постарше, около миллиарда лет.
Да, эти поколения шаровых скоплений и внешние оболочки галактики формировались синхронно.

Забавная подробность: в общем, галактика имеет еще одно собственное имя - ее часто называют White Rose Galaxy. А в русскоязычной литературе распространено название Бледная Роза. В общем, английский - он у каждого свой...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Дек, 2021, 09:43:30
Хм...
Не знаю, сюда это или в "Околонаучные ляпы". На всякий случай напишу и туда, и сюда.
Скажите, пожалуйста, на что это похоже?
(https://public.nrao.edu/wp-content/uploads/2021/12/nrao21df04_M87_Total_Intensity_MagRot_112021-1170x600.jpeg)
Вообще, это - джет все той же хорошо известной галактики М87 (Дева А), о которой я уже столько раз говорил (например, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91648#msg91648 и http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91649#msg91649).
Мне с моим убогим воображением это напоминает джет активного ядра галактики.
Кстати, фотография подтверждает тот факт, что тонкая структура джета стабилизируется его собственным магнитным полем, так что сам джет являет собой, в сущности, более или менее полую трубку.
Но если за дело берутся люди с богатым воображением - результат радует: "Астрономы наткнулись на "гигантскую ДНК" в далеком космосе"
Ага.
(https://images.fineartamerica.com/images-medium-large/4-single-strand-of-dna-science-source.jpg)
Ну просто не отличишь...
   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: zloradovich от 19 Дек, 2021, 15:02:59
  фок Гюнце, я заметил, что у вас обширные знания на космическую тему, может быть вы астроном?
  Я вот недавно призадумался.
  Никогда раньше не интересовался кометами. Общеизвестно, что кометы движутся по вытянутой эллиптической траектории и периодически возвращаются. Но это упрощение для школьников. На самом деле физику становится понятно, что периодичность у комет приблизительная, а реальная траектория кометы это странный аттрактор, похожий на клубок эллипсов вокруг центра тяжести Солнечной системы. Это потому, что вблизи Солнца комета теряет часть массы на испарение, каждое ее пролёт сквозь Солнечную систему происходит при другой комбинации расположения планет, то есть разные отклонения из-за тяготения и так далее... То есть комета является нелинейным объектом, который можно прогнозировать на ограниченное количество возвращений.
   И вот я подумал, а ведь комета может не только терять массу. Да, во внутренней области Солнечной системы из нее испаряется газ, но когда возвращается на холодные окраины, на ней могут конденсироваться замерзающие газы. В том числе даже те, которые испарились с предыдущих комет и были выдуты солнечным ветром на окраины. И комета как-бы самовосстанавливается. Правда от самого солнечного ветра привес почти никакой, он почти весь из плохо замерзающего водорода и совсем незамерзающего гелия. Но ведь где-то на окраинах комета движется медленно и может набрать на себя другие газы.
   Кометы вообще коварнее чем астероиды, непредсказуемее. Хотя вот динозавров угрохал именно астероид, а не комета. Но ведь могли быть катастрофы именно из-за комет, только они меньше следов оставляют.

   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 24 Дек, 2021, 22:11:02
  фок Гюнце, я заметил, что у вас обширные знания на космическую тему, может быть вы астроном?
Я вот тоже не могу отделаться от ощущения...

Недавно предложили полюбоваться на спиральную галактику NGC 2835 (легко запоминается  ;)). И сразу потянуло назвать ее "Два дерущихся кота". Ни у кого больше не возникло такой ассоциации? Мне-то ее навеял, что называется, случай из жизни. :D
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/NGC_2835.png/411px-NGC_2835.png)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 25 Дек, 2021, 13:46:09
Маленький умеренно активный лайнер - за что ее так?

Эр zloradovich, кто у нас коварный - еще вопрос...
Тела главного пояса тоже обращаются по не всегда устойчивым траекториям - и гравитация планет ее изменяет, и прочие  возможные воздействия... Да еще и реактивные силы, при случае эффектные (вспомним, скажем, YORP-эффект http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg75482#msg75482, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg75492#msg75492.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 25 Дек, 2021, 13:52:58
Маленький умеренно активный лайнер - за что ее так?
Видели бы Вы этот черно-рыжий вихрь на полу и два хвоста...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 25 Дек, 2021, 14:09:23
Хм. Тут вообще хвостов не видно - только рукава.

Кажется, где-то упоминалось отличие рукавов от хвостов.
Хвосты от рукавов отличаются избытком плотности.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: zloradovich от 27 Дек, 2021, 18:08:02
   Свершилось!
   Наконец, после долгих разговоров и откладываний, запущен телескоп "Джеймс Уэбб".  Лично меня интересует ранняя инфракрасная Вселенная. Может быть как-то удастся проверить собственные космогонические теории.

   фок Гюнце, это вы правы, орбиты астероидов тоже нелинейны, и тут теория хаоса... Орбиты их - тоже странные аттракторы. Но в показанных вами ссылках слабые эффекты, которые приводят к непредсказуемости не сразу. А комета может вылететь внезапно с любого направления, и скорость у нее больше, чем у астероидов.
   Хорошо, что Юпитер глотает кометы, а Солнце еще больше.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Янв, 2022, 10:23:39
/*Ворчливо*/ Вот есть же на свете неблагодарные люди...
Живут только благодаря кометам* - и их же ругают... Да еще и радуются тому, что их глотают...

Да им памятники нужно ставить! Неизвестным кометам, которые пожертвовали своей жизнью ради нашей!

*
Изучение изотопного состава как водорода в лунных породах, так и сидерофильных элементов земной мантии показывает, что в поздней тяжелой бомбардировке, принесшей воду на поверхность Земли, преимущественно участвовали объекты, формировавшиеся во внешних областях Солнечной системы. Сиречь, кометы, а не астероиды.
Кстати, опять появляются подтверждения раннего, примерно, 4,4 - 4,3 миллиарда лет назад,  начала LHB. Так что у нас, точнее, у наших предков, для появления на свет было немало времени - вплоть до полумиллиарда лет.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 05 Янв, 2022, 11:42:57
/*Ворчливо*/ Вот есть же на свете неблагодарные люди...
Живут только благодаря кометам* - и их же ругают... Да еще и радуются тому, что их глотают...

Да им памятники нужно ставить! Неизвестным кометам, которые пожертвовали своей жизнью ради нашей!

*
Изучение изотопного состава как водорода в лунных породах, так и сидерофильных элементов земной мантии показывает, что в поздней тяжелой бомбардировке, принесшей воду на поверхность Земли, преимущественно участвовали объекты, формировавшиеся во внешних областях Солнечной системы. Сиречь, кометы, а не астероиды.
Кстати, опять появляются подтверждения раннего, примерно, 4,4 - 4,3 миллиарда лет назад,  начала LHB. Так что у нас, точнее, у наших предков, для появления на свет было немало времени - вплоть до полумиллиарда лет.
То есть, кометы - разносчики жизни в Космосе? Ну и не только жизни, вообще многого...

*запоздало* А как поступать с теми, кто прячет хвосты в рукава?
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Янв, 2022, 12:50:29
/*Ворчливо*/ Вот есть же на свете неблагодарные люди...
Живут только благодаря кометам* - и их же ругают... Да еще и радуются тому, что их глотают...

Да им памятники нужно ставить! Неизвестным кометам, которые пожертвовали своей жизнью ради нашей!

*
Изучение изотопного состава как водорода в лунных породах, так и сидерофильных элементов земной мантии показывает, что в поздней тяжелой бомбардировке, принесшей воду на поверхность Земли, преимущественно участвовали объекты, формировавшиеся во внешних областях Солнечной системы. Сиречь, кометы, а не астероиды.
Кстати, опять появляются подтверждения раннего, примерно, 4,4 - 4,3 миллиарда лет назад,  начала LHB. Так что у нас, точнее, у наших предков, для появления на свет было немало времени - вплоть до полумиллиарда лет.
То есть, кометы - разносчики жизни в Космосе? Ну и не только жизни, вообще многого...
Строго говоря, в нашем случае - воды. Но это очень важно, ибо разве это жизнь - без воды?
Впрочем, варианта с попутным заносом кометами всякого прочего полезного - до аминокислот - тоже не исключен.

*запоздало* А как поступать с теми, кто прячет хвосты в рукава?
Выявлять. Разоблачать. Уличать. Изобличать. Выводить на чистую воду, срывая при этом маски.
И тех, кто скрывает родимые пятна хвосты под обличьем рукавов, и тех кто прячет пережитки прошлого рукава под видом хвостов.
Ибо нечего скрывать морфологию! Как писал великий Томмазо да Челано, quidquid latet apparebit, nil inultum remanebit.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 05 Янв, 2022, 13:58:09
Ибо нечего скрывать морфологию! Как писал великий Томмазо да Челано, quidquid latet apparebit, nil inultum remanebit.
Это мы так докатимся. Даже если нечего скрывать, какие-то ограничения необходимы. К тому же и в нашем климате хвост замерзнуть может, а уж в глубоком Космосе и подавно. Как и прочая морфология.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 05 Янв, 2022, 14:15:39
Хотелось бы напомнить, что хвост (в глубоком космосе) сам по себе вырасти не может. В отличие от рукава, который может.
Если мы видим хвост - значит, имеет (или, по крайней мере, имел) место харассмент. А попытка выдать хвост за рукав - это, знаете ли,  в сущности, сокрытие улик. Абсолютно неприемлемое деяние.
Впрочем, обратный случай, попытка выдать рукав за хвост - это фабрикация улик, а это не менее неприемлемо.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 11 Янв, 2022, 13:22:44
А вот в галактике Водоворот уже никаких котов.* Виден только пиджак в центре и два закрученных рукава. Возможно, пытаясь выплыть, потерпевший сбросил пиджак, но все равно был затянут. Ужасная участь. Да, там еще видна другая галактика NGC 2195 - видно, потерпевший до последнего момента держал ее в руке.
*
И слава Создателю.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: prokhozhyj от 11 Янв, 2022, 17:35:00

 ... Как всё-таки красиво раскрывался James Webb Space Telescope. Представляю, как это потрясающе должно было выглядеть не на компьютерной модельке (https://www.youtube.com/watch?v=RzGLKQ7_KZQ), а там, в точке Лагранжа...

"Вот он, лёгкий предутренний бриз
 Как цветок, распускается бриг..."

(Лукин, конечно, кто ж ещё?)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: prokhozhyj от 16 Фев, 2022, 23:41:54

 Копипаста из френд-ленты, прошу комментариев: что там было и чем сердце успокоится что из этого следует.

Цитировать
Нижний предел массы нейтрино оказался меньше одного электронвольта
Из-за этого многие космологические теории стали неактуальны

ТАСС, 14 февраля. Проанализировав данные эксперимента KATRIN, ученые пришли к выводу, что масса нейтрино – самых легких и неуловимых частиц материи – может не превышать 0,8 электронвольт. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Physics.

"Поиски массы нейтрино впервые завели нас в зону сверхлегких версий нейтрино, чья масса не превышает одного электронвольта. Эта область поисков особенно интересна с точки зрения и космологии, и физики частиц, из-за чего наши успехи привлекли внимание и одобрение всего научного сообщества", – рассказал один из авторов исследования, профессор Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл Джон Уилкерсон.

Нейтрино – это самые легкие и многочисленные элементарные частицы, которые взаимодействуют с окружающей материей только посредством гравитации и так называемого слабого взаимодействия. В середине прошлого века физики выяснили, что существует три "сорта" подобных частиц – тау-, электронные и мюонные нейтрино. Есть у нейтрино и античастица – антинейтрино. В конце XX века физики обнаружили, что у этих частицы есть масса, что не укладывается в Стандартную модель – теорию, которая описывает большую часть взаимодействий всех известных науке элементарных частиц.

Уилкерсон и его коллеги из России и Германии уже много лет пытаются определить массу нейтрино в рамках эксперимента KATRIN. Основная часть этого проекта – высокочувствительный детектор, с помощью которого ученые наблюдают за распадами ядер трития – тяжелого изотопа водорода. Из-за своей нестабильности через некоторое время после образования тритий превращается в гелий-3 и при этом испускает электрон и электронное антинейтрино.

Легче легкого
Определить массу нейтрино пытаются по тому, какой энергией обладают два более тяжелых "осколка" трития" – ядро гелия-3 и электрон, которые детектируют специальными магнитными ловушками и другими компонентами KATRIN. За последние годы ученым не удалось определить точную массу нейтрино, но при этом они существенно сузили диапазон его возможных масс, снизив ее верхнюю планку до 1,1 электронвольт.

Недавно ученые завершили анализ данных, собранных в ходе второй сессии работы KATRIN, которая длилась около года. Перед ее началом физики существенно улучшили работу датчиков фотонов и прочих компонентов детектора, что позволило исследователям резко снизить уровень помех и повысить точность замеров в несколько раз.

В соответствии с новыми расчетами Уилкерсона и его коллег, масса нейтрино оказалась еще ниже, чем на то указывали предыдущие данные с их детектора. Новые замеры KATRIN указывают, что данный параметр не может превышать 0,8 электронвольт, что уже сейчас позволяет исключить большое число альтернативных космологических теорий, построенных на предположении о более высокой массе этой частицы.

Следующие два года работы KATRIN, как надеются физики, помогут накопить в 50 раз больше данных и уменьшить уровень помех примерно на два порядка. Это позволит определить массу нейтрино или же наложить на нее максимально строгие ограничения, если она близка к 0,2 электронвольт, максимально низкому значению с точки зрения теории. В дополнение к этому, в 2024 году ученые планируют начать поиски так называемых "стерильных" нейтрино, одну из возможных форм темной материи.

Отсюда: https://nauka.tass.ru/nauka/13704923
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 18 Фев, 2022, 09:39:02
Маленький комментарий.
Космологические теории саму по себе столь малую массу нейтрино переживут. Они давно знают, что нейтрино - легкие. Интересно, как ее переживет физика.
Кстати, как раз космологические наблюдения дают еще меньший предел массы нейтрино (точнее, суммы масс ее флейворов http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91873#msg91873 - до 0,12 эВ).

Конечно, при очень малой массе покоя нейтрино все реликтовые нейтрино, оставшиеся со времен Большого взрыва, должны нынче иметь очень большую, релятивистскую скорость (быть "горячими") - при том, что космология утверждает, что частицы, составляющие темную материю, имеют нерелятивистскую скорость ("CDM", холодная темная материя). Но космология это переживет достаточно спокойно, потому что идея о том, что нейтрино составляют значительную долю темной материи, давно отвергнута.    И как раз большая масса покоя нейтрино была бы проблемой для теории, потому что приводила бы к расхождению реально наблюдаемых неоднородностей реликтового излучения с теоретической картиной. 

И переживет это космология еще и потому, что основным или весьма значительным компонентом темной материи все же могут быть эти самые стерильные нейтрино http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91875#msg91875 - а их масса должна быть значительна (а скорость, соответственно, невелика).
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Мар, 2022, 08:41:41
Кое-что про OBG

Все мы знаем, что в центре практически любой крупной галактики есть сверхмассивная черная дыра. А если в центре такой галактики нет черной дыры, то практически наверняка он была и потерялась (о том, как теряются черные дыры, я рассказывал - при слиянии черных дыр во время мерджинга получившаяся черная дыра может приобрести такой импульс, что она просто вылетает из галактики).
Обычно массы сверхмассивных черных дыр находятся в пределах от ста тысяч до многих миллионов масс Солнца (например, у Млечного пути - около 4,3 миллиона). У гигантских эллиптических галактик массы черных дыр побольше - подчас несколько миллиардов солнечных масс (об одной из важнейших причин этого я уже рассказывал - динамическое трение (эффект Чандрасекара), которое на самом деле не имеет отношения к трению и заключается в том, что в системе гравитирующих объектов, например, звезд, их взаимодействие приводит к выравниванию их скоростей, что в конечном итоге приводит к тому, что более быстрые звезды тормозятся, разгоняя менее быстрые. В результате галактика постепенно становится более компактной. Соответственно, в результате торможения внутренних слоев галактики за счет динамического трения, звезды и материал ее внутренней части начинают опускаться к центру - где их поджидает черная дыра.

Происхождение сверхмассивных черных дыр пока до конца неясно - кое-что я говорил об этом здесь http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg78242#msg78242.

В любом случае, понятно, что за время своего существования за счет поглощения газа и неосторожно приблизившихся звезд эти черные дыры успевают многократно вырасти в размерах (а когда черная дыра активно поглощает и растет, этот процесс мы наблюдаем в виде активного ядра галактики).

Понятно, что между массами центральных черных дыр и галактик, в которых они находятся, есть определенная нестрогая корреляция - хотя масса центральных дыр в галактиках близких масс может различаться порой на три порядка, в целом, как очевидно, с ростом масс галактики в среднем растет масса ее центральной черной дыры.

А теперь я хочу рассказать о том, что существуют случаи слишком больших черных дыр, массы которых заметно превышают те, которые можно было бы легким и очевидным образом объяснить на основе анализа размера и структуры самой галактики.
К примеру, известны спиральные галактики близкого к Млечному пути размера - но с черной дырой массой в десятки миллиардов солнечных (напомню, центральная черная дыра Млечного пути имеет массу около 4,3 миллиона солнечных, а в галактике Андромеды, хотя она и имеет признаки бывшего квазара и должна быть поэтому большой - всего на порядок-полтора больше. И уж никак не десятки миллиардов).

Интереснее другое. На первый взгляд непонятно, что тут такого особенного. Есть галактики с небольшими черными дырами, есть с большими - а есть с очень большими - и что тут такого?
Однако особенное есть. Подсчеты показывают, что если бы такая особенно сверхмассивная черная дыра возникала просто за счет своего обильного питания - она бы оставляла свою галактику без газа, совершенно анемичной (с давно законченным звездообразованием) и еще - с огромной дырой в центре. Не в смысле, с черной дырой (она и так есть) - а в смысле с дыркой от бублика.
А наблюдения между тем показывают, что это вовсе не обязательно, и многие спиральные галактики с особенно крупными черными дырами вовсе на показывают признаков исчерпания газа, а подчас даже исправно демонстрируют звездообразование, так что следует искать иную причину для такого непонятно крупного размера черной дыры.
Скорее всего, она успела приобрести значительные размеры еще до формирования самой галактики, в первые сотни миллионов лет жизни Вселенной.

Ну, и соответственно с некоторых времен появилось желание выделить галактики с такими особенно крупными черными дырами в центре в отдельную классификационную группу.
В результате для галактик, имеющих такие слишком крупные, я бы сказал, неоправданно крупные центральные черные дыры, родился специальный термин. ОБЖ. В смысле, OBG.
Сам по себе он хорош - пока не узнаешь расшифровку. Obese black-hole galaxy.

Ну, и немного - о примерах.

Примерно в двенадцати миллиардах свеотовых годах от нас (по времени распространения, разумеется) есть галактика CID-947.
Галактика очень интересная. Ее барионная масса оценивается примерно в 45 миллиардов солнечных.
При этом в центре галактики находится черная дыра массой почти семь миллиардов солнечных. И при этом в галактике происходит активное звездообразование.

Все это очень странно.
Во-первых, это - рекорд отношения масс галактики и ее центральной черной дыры. В норме, это отношение обычно составляет 200-500, в редких случаях - 50-100, но уж никак не 7.
Во-вторых, неясно, как при такой массе (и такой активности) черной дыры в такой небольшой галактике вообще остался какой бы то ни было материал для звездообразования. Вспомним, что активность черных дыр вообще-то, звездообразование подавляет многими способами.
В-третьих, непонятно, откуда нашелся материал для столь быстрого формирования самой дыры - собственно, представить себе, как дыра ухитряется достаточно быстро слопать столь изрядный кусок собственной галактики, достаточно сложно. Разве что, в ходе интенсивного и своеобразного поглощения соседей.
Ну, или как вариант - вспомним еще раз варианты раннего рождения сверхмассивных черных дыр по ссылке выше. Если сверхмассивные черные дыры формировались ранее, чем галактики, то этой черной дыре не повезло - выросла большой, а материала к ней подтянулось (при формировании галактики) мало. Вот и получилась большая черная дыра при относительно небольшой галактике. И живет она спокойно, пока вокруг нее в галактике творятся всяческие страсти.
В общем, в копилку фактов, заставляющих подозревать независимое формирование центральных черных дыр, эта галактика вносит немало.

Но чтобы любоваться OBG, отнюдь не обязательно отправляться за тридевять земель, на 12 миллиардов световых лет по времени распространения (тем более, что в сопутствующем пространстве это соответствует почти 23 миллиардам световых лет. Все ноги собьешь), Можно посмотреть поближе.
По соседству, в 220 миллионах световых годах, есть галактика NGC 1277.
Можно даже полюбоваться:
(https://images.theconversation.com/files/18136/original/qshbb2mq-1354150609.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=95%2C0%2C925%2C449&q=45&auto=format&w=1356&h=668&fit=crop)

Линзовидная http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76818#msg76818 - и при этом красная галактика, что говорит о нехарактерном для дисковидных галактик давнем завершении звездообразования. Собственно, звездообразование в галактике закончилось более восьми миллиардов лет назад (как будто это и не дисковидная, а относительно крупная эллиптическая галактика) - и немудрено.
Когда провели исследование кинематики угарного газа в галактике (почему именно угарного? - потому что угарный газ является сигнатурой нейтрального водорода. А подробности - в следующем посте), обнаружили очень интересную картину: масса черной дыры ориентировочно равна 17 миллиардам солнечных масс. И это - при барионной массе галактики по самым оптимистичным оценкам 120 миллиардов солнечных.
Опять, как и с экзотической CID-947 отношение барионной массы галактики к массе центральной черной дыры - 7.
Понятно, отчего с такой черной дырой звездообразование в галактике давно закончилось.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Мар, 2022, 08:47:53
О пользе угарного газа

Как известно, звезды образуются в галактиках (и не только - но это уже редко) из скоплений газа - газовых облаков.
Для того, чтобы звезды в газовом облаке могли начать формироваться, газ должен быть достаточно холодным, иначе он не начнет сжиматься под действием собственной гравитации (строго говоря, потенциальная гравитационная энергия в нем должна превосходить тепловую энергию).
В принципе, если по облаку пройдет ударная волна сжатия (такое, скажем, происходит на фронте рукавов в диске спиральных галактик или при гравитационном взаимодействии между галактиками), газ может сжаться достаточно сильно для фрагментации на звезды и при относительно высокой температуре, но это уже специальные случаи (которых, правда, достаточно много), причем их обычно легко увидеть издалека - ведь такой процесс протекает быстро, и сжимающееся облако газа хорошо заметно и по инфракрасному излучению рождающихся в нем звезд, и по яркому голубому свету уже родившихся гигантов.
Ну, и собственно, такие сжимающиеся облака с бурным звездообразованием хорошо видны на инфракрасных фотографиях галактик. Помните пурпурные бусинки?

А вот если облако достаточно спокойно, не сжимается ударными волнами и просто остывает до температуры, при которой в нем может начаться процесс звездообразования - а ведь во многих галактиках звезды образуются именно в таких облаках, и вообще, именно этот процесс является более характерным для нынешнего состояния Вселенной - с наблюдением такого облака могут возникнуть проблемы. Дело в том, что при остывании ионизированный водород становится нейтральным - а нейтральный водород практически ненаблюдаем. Условия его наблюдения таковы: одна молекула нейтрального водорода может излучить один фотон длиной волны 21,1 см в среднем один раз за 11 миллионов лет, и то при условии, если ее за это время ни разу не потревожат.

Об этом стоит рассказать подробнее.
Атом водорода, как известно - самый простой на свете. Он устроен нехитро (если это - "настоящий" водород, протий, а не его более тяжелые изотопы, дейтерий и тритий) - протон, вокруг которого, условно говоря, крутится электрон (почему "условно говоря" - потому что с точки зрения физики, он не столько "крутится", сколько "размазан вокруг протона"). Дейтерий и тритий уже имеют полноценное атомное ядро - у дейтерия оно состоит из протона и нейтрона, у трития - из протона и двух нейтронов (а это является явным перебором, поэтому рано или поздно один нейтрон превращается в протон, излучая при этом электрон и антинейтрино, и образуется ядро из двух протонов и нейтрона - ядро легкого гелия. Половина трития превращается в гелий за 12,32 года).

Кажется, проще протия ничего не придумать - но и в этом атоме есть своя хитрость. И протон, и электрон являются фермионами и имеют свой спин. А спин - это очень интересное явление: его можно представить себе как вращение частицы вокруг собственной оси, только вот ориентировано оно относительно наблюдателя одинаково, независимо от положения самого наблюдателя (с какого боку не смотри, ось вращения всегда направлена относительно нас одинаково). Так что получается, что в атоме водорода спины протона и электрона могут быть направлены в одну и ту же сторону, или в противоположные стороны (параллельно или антипараллельно). Очень грубо говоря, протон с электроном вокруг их собственных осей могут крутиться одинаково (скажем, оба - по часовой стрелке), а могут - в разные стороны (скажем, один - по часовой стрелке, другой - против). Разумеется, это очень, очень грубое описание.

И вот оказывается, что энергия атома с параллельными спинами из-за электромагнитного взаимодействия между протоном и электроном оказывается на ничтожные доли процента (примерно на 10-24 джоулей) выше чем атома с антипараллельными спинами. В результате есть вероятность того, что рано или поздно спин электрона изменится на противоположный, и энергия атома скачком уменьшится на эту самую ничтожную величину. Излишек энергии при этом будет выделен в пространство в виде фотона указанной низкой энергии (энергия фотона около 10-24 джоулей, что соответствует частоте 1,42 ГГц или, что то же самое, длине волны 211 мм). И произойти это может только в том случае, если за время ожидания этого перехода атом никто не потревожит, не поделится с ним энергией,не облучит фотоном и не столкнется с ним (то есть, энергия атома не изменится никаким образом, или изменится на величину, меньшую той энергии, которая выделится при описанном событии).

Вообще, вероятность таких энергетических переходов существенно зависит от величины выделяющейся энергии, а при переходе из параллельного состояния в антипараллельное она очень мала, так что такой переход почти невероятен. Можно посчитать, что, если взять атом водорода с параллельными спинами протона с электроном, его не трогать, и не давать трогать другим, то дождаться такого перехода можно будет в среднем через одиннадцать миллионов лет.
Разумеется, в земных и околоземных условиях дождаться такого события невозможно - просто не получится ни у одного атома водорода прожить миллионы лет в безмятежном покое, ни разу ни с кем не столкнувшись, не обменявшись энергией и не изменив состояния. Поэтому в теории такой переход возможен - а на практике нет (такие переходы именуются запрещенными).

Но, как известно, что запрещено на Земле - то подальше от строгого взгляда вполне может оказаться разрешенным. В частности, если атом водорода поместить в космическое пространство, то он вполне сможет миллионы лет дрейфовать в пространстве, в котором встречается несколько атомов в одном кубическом сантиметре, не встретив ни одного атома и не столкнувшись ни с одним фотоном. А подрейфовав таким образом, атом с параллельными спинами вполне может дождаться своего часа - и перейти в антипараллельное состояние, излучив фотон длиной 21,1 сантиметра.
Казалось бы, что в этом такого? Атомов мало - несколько штук в кубическом сантиметре, излучают лишь некоторые из них, причем редко - каждый однажды в 11 миллионов лет... Если всю Солнечную систему нашпиговать водородом - мощность его излучения за счет описанного процесса будет равна сотне ватт...
Но дело в том, что водорода во Вселенной много. Очень много. Облака водорода тянутся подчас на десятки и сотни световых лет. И если в таком облаке половина атомов раз в 11 миллионов лет соберется что-то излучить - вместе они будут излучать достаточно заметно. Скажем, мощность излучения всего водорода Млечного пути превосходит мощность солнечного излучения (во всех длинах волн) на два с половиной порядка.

И что радует - излучать фотоны такой низкой энергии мало кто додумается. То есть, если взять радиотелескоп, улавливающий радиоволны 21,1 сантиметр, и навести его на какую-то точку неба - можно узнать, с какой интенсивностью в этой точке излучает нейтральный водород, и ничто этому не помешает. А если составить карту соответствующего радиоизлучения - можно узнать, где на небе нейтрального водорода больше всего (а больше всего его - в диске Галактики и холодный нейтральный водород распределен почти полностью в слое толщиной в пятьсот световых лет вокруг плоскости симметрии галактического диска). А карта распределения водородных облаков является основным инструментом изучения структуры нашей собственной Галактики, которую мы другими способами изнутри почти не видим, и помогает изучать детали строения других галактик.
Хотя, конечно, это хорошо для уединенных облаков и скоплений нейтрального водорода, в которых атомы живут в безмятежном спокойствии миллионы лет. Так что пользу наблюдений угарного газа это никак не отменяет. Зато позволяет калибровать соотношение угарного газа с нейтральным водородом.

Ну, а еще активные искатели инопланетян (помните стихотворение? тятя, тятя, наши SETI - те самые, которые Search for ExtraTerrestrial Intelligence) считают, что эта самая длина волны 21,1 сантиметра самой природой создана для межцивилизационной связи - и периодически тревожат ближний космос и водород в нем своими посланиями на этой частоте. Космос вообще и водород в частности к таким поползновениям относятся совершенно равнодушно - но энтузиастов это не останавливает.

Хуже того, если облако нейтрального водорода достаточно велико или плотно, сам излученный атомом раз в одиннадцать миллионов лет фотон имеет шанс из него не выбраться, будучи поглощенным другим атомом водорода. И что так увидишь?

Обидно. Изучение галактик требует изучения звездообразования в них, изучение звездоообразования требует определения количества нейтрального водорода, который является материалом для звездообразования (а желательно - не только подсчета количества, но и знания его распределения, концентрации, размеров и плотности облаков, их движения) - а увидеть этот нейтральный водород очень сложно. Вспомним также, что гигантские молекулярные облака являются одними из самых массивных элементов галактик, активно влияющими на динамику их структурных элементов. Это добавляет интереса к их наблюдениям.

Но не все так трагично - на помощь астрономии приходит угарный газ - моноксид углерода, СО. По милости звезд первых поколений он за миллиарды лет был выброшен с их поверхности в космическое пространство (и даже если углерод и кислород выбрасывались по отдельности, они вступили в реакцию уже в космическом пространстве) - так что там, где в галактике скопился водород, будет и повышенная концентрация угарного газа. А вот уж угарный газ найти куда легче - он достаточно активно излучает фотоны частотой 346 ГГц (длина волны 0,87 мм), причем его немного, так что вероятность поглощения излученного фотона другим атомом весьма низка.
Именно поэтому молекулярный водород в галактиках наблюдают по излучению угарного газа.
Остается, конечно, вопрос, каково соотношение между угарным газом и водородом. Если его не знать, то по излучению угарного газа можно составлять карты распределения нейтрального водорода, изучать его движение и прочие тонкости - а вот количества и плотности водорода не узнаешь.
К сожалению, точного определенного ответа на этот вопрос дать сейчас невозможно. Примерное соотношение - одна молекула СО на миллион молекул Н2, но строго говоря, оно является переменным для разных галактик, разных возрастов среды и условий.

В любом случае, по крайней мере, теперь понятно, отчего странная на первый взгляд тема изучения отношения количества угарного газа к количеству молекулярного водорода в галактиках (в разных условиях и местах) является одной из изучаемых и актуальных - и вообще, представляет собой достаточно популярное (в определенных кругах) развлечение.

В общем, если Вы увидите новость о том, что составлена карта распределения угарного газа, скажем, в Млечном пути или в Большом Магеллановом облаке - то Вы поймете, что это было вовсе не праздным занятием. На самом деле люди распределение основного диффузного компонента галактики - водорода- изучали, только не признались.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 14 Мар, 2022, 11:14:23
В результате для галактик, имеющих такие слишком крупные, я бы сказал, неоправданно крупные центральные черные дыры, родился специальный термин. ОБЖ. В смысле, OBG.
Сам по себе он хорош - пока не узнаешь расшифровку. Obese black-hole galaxy.
ОБЖ, видимо, можно расшифровать как "обожравшиеся". Чисто мнемонически.
Еще привлекает внимание следующее:
- У галактики CID-947 (первый пример) барионная масса примерно в 7 раз больше массы черной дыры в ее центре. И при этом в галактике происходит активное звездообразование. Все это очень странно.
- У галактики NGC 1277 (второй пример) то же соотношение масс. Понятно, отчего с такой черной дырой звездообразование в галактике давно (хм...) закончилось.

Если один пример соответствует нашим взглядам, а другой - нет, то что-то не так со взглядами. Примеры безгрешны (не считая того, что кто-то слишком МНОГО ЖРЕТ!!!)
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Мар, 2022, 11:28:28
В результате для галактик, имеющих такие слишком крупные, я бы сказал, неоправданно крупные центральные черные дыры, родился специальный термин. ОБЖ. В смысле, OBG.
Сам по себе он хорош - пока не узнаешь расшифровку. Obese black-hole galaxy.
ОБЖ, видимо, можно расшифровать как "обожравшиеся". Чисто мнемонически.
Хорошая мысль. Вот только отчего-то обожравшимися выглядят черные дыры, а обзывают целиком галактики.

Еще привлекает внимание следующее:
- У галактики CID-947 (первый пример) барионная масса примерно в 7 раз больше массы черной дыры в ее центре. И при этом в галактике происходит активное звездообразование. Все это очень странно.
- У галактики NGC 1277 (второй пример) то же соотношение масс. Понятно, отчего с такой черной дырой звездообразование в галактике давно (хм...) закончилось.

Если один пример соответствует нашим взглядам, а другой - нет, то что-то не так со взглядами. Примеры безгрешны (не считая того, что кто-то слишком МНОГО ЖРЕТ!!!)
Ну, во-первых, все же затухание восемь миллиардов лет назад для дисковидной галактики - это действительно давно. И вовсе не хм.
Конечно, если бы на месте NGC 1277 была сверхгигантская эллиптическая галактика - то завершение основного звездообразования всего лишь восемь миллиардов лет назад выглядело бы удивительно недавним - но это все же  линзовидная галактика,  звездообразование в которой в норме должно было длиться еще долго, миллиарда три-пять лет как минимум. Если не больше - оно могло бы происходить еще сейчас в небольшом но заметном темпе. . 
И тут все понятно - такая черная дыра во-первых, съела весь свободный газ, а во-вторых, вспомним http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91937#msg91937 - какими способами активные ядра прерывают звездообразование.

А во вторых, что касается  CID-947 - именно поэтому я и написал, что это все очень странно. В норме с таким ядром звездообразования быть не должно.
Но взгляды пересматривать и ломать себе голову, сколько законов природы нужно срочно отменять, незачем - ломать себе голову, скорее, нужно в поисках ответа на вопрос о том, каков источник свободного достаточно холодного межгалактического газа, аккрецирующего в момент наблюдения на галактику и порождающего наблюдаемое звездообразование.  Напомню, что наблюдается это в состоянии, в котором  Вселенной всего 1,8 миллиарда лет, и свободного холодного окологалактического газа в ней очень много.

Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 14 Мар, 2022, 12:00:29
В случае CID-947 напрашиваются два объяснения:
- Есть источник межзвездного газа (?), которого хватает и на прокорм черной дыры, и на звездообразование.
- Черная дыра стала такой недавно (хм...) и не успела опустошить хранилища газа окрестности.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Мар, 2022, 12:20:26
В случае CID-947 напрашиваются два объяснения:
- Есть источник межзвездного газа (?), которого хватает и на прокорм черной дыры, и на звездообразование.

Разумеется.
Но газ в этом случае может происходить только из одного источника - из окружающей среды. То есть, быть межгалактическим.
/*Замечу, окружающая галактику среда действительно именуется environment.*/
А получить из окружающей среды столько газа можно, опять же, при условии, что он там есть. То есть, или галактика находится в остатке достаточно плотного газового облака былых времен (вспомним, скажем, Lyα blobs, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg97943#msg97943), точнее, на его периферии, или вытягивает газ из филамента - плотной газовой нити крупного размера. 

- Черная дыра стала такой недавно (хм...) и не успела опустошить хранилища газа окрестности.
А вот это вряд ли - если бы она стала такой недавно (кстати, почему хм?) каким-то очень интересным способом, она бы в этом процессе как раз и опустошила хранилища. И опять же, возник бы тот же    вопрос - за счет чего они после этого наполнились, раз звездообразование идет. 
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 14 Мар, 2022, 12:40:00
Мы говорим "филамент" - подразумеваем "трубопровод". Et vice versa.
А "вытягивает" - тут совсем понятно. Тем более, газ бесплатный.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 14 Мар, 2022, 12:51:37
И не только бесплатный - еще и сам приходит...
Название: Re: Космос - III
Отправлено: Colombo от 14 Мар, 2022, 14:10:30
И не только бесплатный - еще и сам приходит...
Идеальная модель транзита [идеального] газа. Этот галактика хорошо устроился.
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 15 Мар, 2022, 08:18:05
И не только бесплатный - еще и сам приходит...
Идеальная модель транзита [идеального] газа. Этот галактика хорошо устроился.
Так это... Все галактики таковы - если уж газ к ним приходит, то совершенно бесплатно.
Другое дело - то, что газ в галактику может не только прийти, но еще там и набезобразничать. То бар разрушит, то морфологию изменит...

Кстати, хотите еще немного интриги вокруг CID-947?
В принципе, если бы она просто находилась в достаточно плотном газовом облаке, даже на его периферии, она с большой вероятностью была бы Lyα эмиттером (напомню, про Лайман-альфа эмиттеры можно прочитать там же, где про Лайман-альфа облака,  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg97943#msg97943). Ну, или, по крайней мере, значительная доля ее оптической и инфракрасной светимости определялась бы излучением газа.
Но у нее по всем данным основная светимость определяется звездами.   
Название: Re: Космос - III
Отправлено: фок Гюнце от 17 Мар, 2022, 19:56:50
Немного истории

В 366 световых годах от нас находится гигантская звезда Дзета Змееносца (ζ Змееносца, ζ Ophiuchi или просто ζ Oph).

Звезда хороша - масса двадцать солнечных, спектральный класс О9.5V, температура поверхности 34 тысячи градусов, светимость примерно в 91000 раз больше солнечной. Если бы не находящееся между нами облако пыли, она бы была одной из ярчайших звезд неба.

Звезда имеет солидный для такого гиганта возраст - около трех миллионов лет - так что доживает она последние годы и еще через пару миллионов лет превратится в красного сверхгиганта диаметров в десяток астрономических единиц, а затем взорвется сверхновой.

Одной из самых интересных особенностей звезды является чрезвычайно быстрое вращение - примерно один оборот в сутки, что для такого гиганта немногим меньше предела устойчивости.
Но самой, пожалуй, интересной особенностью является ее высокая скорость относительно окружения - 30 км/с. Такая скорость наводит на мысль, что звезду кто-то (или что-то) сильно разогнал.

В 4140 световых годах от нас находится пульсар - нейтронная звезда, остаток взрыва сверхновой, PSRB 1706-16. Интересен он еще более быстрым собственным движением (260 км/с), причем, вектор скорости направлен практически противоположно скорости Дзеты Змееносца.

А если промоделировать движения обоих объектов - Дзеты Змееносца и нейтронной звезды - получится, что они находились в одной точке 1,78±0,21 миллиона лет назад. Причем, точка эта находилась в тот момент всего лишь в 350 световых годах от Солнца (да, мы тоже двигаемся в Галактике достаточно быстро).

Ну, а на Земле тем временем давно известен интересный факт - в горных породах обнаруживается относительно короткоживущий изотоп железа 60Fe (период полураспада 2,6 миллиона лет). Практически достоверно его занесло на Землю взрывом сверхновой, поскольку все, что образовалось на самой Земле и в Солнечной системе при естественных процессах, разумеется, давно распалось.
И оценки показывают, что занесло его на Землю примерно 1,6 - 3,2 миллиона лет назад (вернее, это дата одного из событий, принесших нам этот изотоп).

Какой вывод можно сделать из этих фактов?

Примерно 1,78 миллиона лет назад неподалеку от Солнца находилась чудесная звездная система из двух гигантских звезд - одна массой двадцать солнечных, другая около тридцати - на широкой орбите друг относительно друга. Возможно, это была одна из ярчайших звезд нашего неба. А потом та из пары, которая была более массивной и эволюционировала быстрее, превратившись в сверхгиганта (представляете эту смесь ярчайших голубой и красной звезд?) взорвалась сверхновой...
Огромный выброс массы от взрыва нарушил динамическое равновесие в системе, и оба компонента - образовавшаяся при взрыве нейтронная звезда, нынешний пульсар PSRB 1706-16, и еще не взорвавшийся компонент, нынешняя Дзета Змееносца, разлетелись в разные стороны. А через несколько десятков тысяч лет Солнце прошло через облако взрыва, и наша Земля обогатилась короткоживущими изотопами (прихватив и некоторые другие элементы).

Вывод - стоит позавидовать нашим предкам. Эректусы наблюдали это чудесное зрелище - взрыв этой сверхновой со столь малого (но при этом уже безопасного) расстояния был столь ярким, что в его свете днем можно было отбрасывать тень - и не ценили своего счастья.
Название: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 17 Мар, 2022, 20:47:07
О самом грандиозном заговоре Вселенной

Случилось это давно. Некогда, еще в незапамятные  времена народ с изумлением обнаружил, что какую спиральную галактику ни возьми, в пределах ее оптического радиуса (то есть, видимой части, формируемой звездами) ее диска масса темной материи и масса самого диска, определенные по динамике вращения звезд, практически равны. Хотя никакой зависимости  между ними, казалось бы, быть не должно - внутренняя часть фрейма темной материи, формирующей галактику, и количество барионной материи, из которой во время одной из перипетий жизненного пути галактики в ней сформировался диск, никак не связаны. 
Сговор, понимаете ли, существует между диском и темной материей любой спиральной галактики. Всеобщий заговор. Еще более таинственный и загадочный, чем многократно упоминавшееся мной мистическое правило пяти миллиардов (помните? Полная масса галактики, выраженная в массах Солнца, в пять миллиардов раз превосходит количество ее шаровых звездных скоплений) - ему хоть разумные объяснения подобрать можно.
 Так и называется это таинственное правило - заговор диск-гало,  disk-halo conspiracy.
Окончательного объяснения этому феномену пока так и появилось. 
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: Colombo от 17 Мар, 2022, 23:27:16
Вывод - стоит позавидовать нашим предкам. Эректусы наблюдали это чудесное зрелище - взрыв этой сверхновой со столь малого (но при этом уже безопасного) расстояния был столь ярким, что в его свете днем можно было отбрасывать тень - и не ценили своего счастья.
А уж сколько было новых мутагенных факторов... Тут не только тень, тут сам светиться начнешь.
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 18 Мар, 2022, 08:10:25
/*Задумчиво*/ Колхицин, бензантрен, никотин, бензол... ДДТ... транспозоны, опять же, по геномам скачущие...
/*Спохватившись*/ Вы о чем? Вроде, нейтринное излучение мутагенным не является. Да и свечения не вызывает. Сколько там тех нейтрино организм захватывает при таком взрыве... Я прикинул - порядка 0,001 - 0,003. А жесткое электромагнитное излучение такой плотности эффективно подавляется в атмосфере. Вот была бы она на полтора-два порядка повыше - тут уж стоило бы грустить.
 
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: Colombo от 18 Мар, 2022, 10:43:07
/*Задумчиво*/ Колхицин, бензантрен, никотин, бензол... ДДТ... транспозоны, опять же, по геномам скачущие...
/*Спохватившись*/ Вы о чем? Вроде, нейтринное излучение мутагенным не является. Да и свечения не вызывает. Сколько там тех нейтрино организм захватывает при таком взрыве... Я прикинул - порядка 0,001 - 0,003.
Ну это я, если честно, высказался как профан. Но - что-то об этом слышавший. ;)

А жесткое электромагнитное излучение такой плотности эффективно подавляется в атмосфере. Вот была бы она на полтора-два порядка повыше - тут уж стоило бы грустить.
Она (атмосфера) - нет. Она (плотность) - да.
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 18 Мар, 2022, 10:58:00
Вроде, с расстояния в 350 световых лет взрыв обыкновенной сверхновой типа II никакого особенно заметного влияния на биоту не оказывает. Вот будь он в десять раз ближе, а плотность потока фотонов соответственно больше - вот тут бы да....     
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: prokhozhyj от 18 Мар, 2022, 13:34:17
Вывод - стоит позавидовать нашим предкам. Эректусы наблюдали это чудесное зрелище - взрыв этой сверхновой со столь малого (но при этом уже безопасного) расстояния был столь ярким, что в его свете днем можно было отбрасывать тень - и не ценили своего счастья.

 Это картину писать надо...
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 18 Мар, 2022, 14:16:05
Увы, но для писания картин нужны люди умелые...
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: PK101 от 18 Мар, 2022, 16:20:40
Вроде, нейтринное излучение мутагенным не является.

А космическое облако короткоживущих изотопов?
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 18 Мар, 2022, 16:27:31
А у него, в общем, плотность при таких расстояниях невелика, и до поверхности Земли много не дойдет.
В общем, изначально вывод о наличии изотопа 60Fe для данного случая был сделан на основании наличия целых 23 атомов в образце породы. Естественный радиоактивный фон такие облака не изменят заметным образом. 
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: PK101 от 21 Мар, 2022, 07:38:30
Ну насчёт, что предки не оценили может и не правда. Где-то в это же время ведь начинается быстрый рост объема мозга. Скорее всего совпадение, но: - Красиво.
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 23 Мар, 2022, 13:15:47
Да, забавно было бы...
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: Colombo от 24 Мар, 2022, 09:46:52
Да, забавно было бы...
Не просто забавно. Если во всей окрестности этой сверхновой начался быстрый рост объема мозгов (в расширительном понимании) везде, где были для этого предпосылки, то это... повод для оптимизма. ;) Осторожного: вдруг нам действительно досталось слишком мало этой благодати, по сравнению с более удачливыми получателями. Аннунаков никто не отменял.
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: prokhozhyj от 31 Мар, 2022, 19:57:10

The Earendel Star

 30 марта в "Nature" была опубликована статья [1] про то, что телескоп "Хаббл" обнаружил свет звезды, которая существовала, когда вселенной было всего около 900 млн лет после Большого взрыва. Свет от обнаруженной звезды проделал путь в 12,9 млрд лет, и на сегодня это наиболее удаленная когда-либо увиденная отдельная звезда. Причём увидать её удалось только потому, что её свет усилила гравитационная линза от огромного галактического скопления, находящегося между нею и Землёй.
 Новая звезда получила имя Earendel ("утренняя звезда" на староанглийском). Причём один из авторов открытия, Brian Welch, сообщил [2], что, выбирая имя, они имели в виду и толкиновского Эарендила (Eärendil), морехода, ушедшего к звёздам, но в самой публикации [1] имя Толкина не упомянуто.

R e f e r e n c e s

 1. Brian Welch, Dan Coe, Jose M. Diego, Adi Zitrin, Erik Zackrisson, Paola Dimauro, Yolanda Jiménez-Teja, Patrick Kelly, Guillaume Mahler, Masamune Oguri, F. X. Timmes, Rogier Windhorst, Michael Florian, S. E. de Mink, Roberto J. Avila, Jay Anderson, Larry Bradley, Keren Sharon, Anton Vikaeus, Stephan McCandliss, Maruša Bradač, Jane Rigby, Brenda Frye, Sune Toft, Victoria Strait, Michele Trenti, Soniya Sharma, Felipe Andrade-Santos & Tom Broadhurst. 2022. A highly magnified star at redshift 6.2 // Nature. 603: 815–818 (link (https://www.nature.com/articles/s41586-022-04449-y)).
 2.  Joel Achenbach.  2022. Hubble telescope detects most distant star ever seen, near cosmic dawn // The Washington Post. 30.03 2022, at 11:00 a.m. (link (https://www.washingtonpost.com/science/2022/03/30/most-distant-star/)).

  Fig. 1 из [1]:

(https://ic.pics.livejournal.com/prokhozhyj/8624110/5974073/5974073_original.jpg).
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: фок Гюнце от 01 Апр, 2022, 08:12:30
Ну, да, линзированная (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg92011#msg92011) звезда на красном смещении z=6.2 https://stsci-opo.org/STScI-01FX61F3NBSQQY4K41GKAX05QD.pdf оцениваемой массой более 50 солнечных выглядит увлекательно.
Впрочем, спектральный анализ пока не позволяет точно измерить металличность и температуру поверхности, увидеть особенности спектра и оценить скорость вращения, так что не совсем понятно,  является ли она звездой нулевого возраста массой выше 100 солнечных, проэволюционировавшей звездой нулевой металличности (первого поколения) массой более 50 солнечных (вожделенной звездой первого поколения, известной пока сугубо теоретически) или вообще двойной звездой с суммарной массой компонентов вплоть до 500 солнечных.
Проще говоря, она может быть, например, одиночной массивной звездой первого поколения, образовавшейся непосредственно из первичного газа, не содержавшего элементы тяжелее гелия (а я рассказывал - из-за очень низкой эффективности теплоотвода при сжатии этого газа, газовое облако такого состава может  фрагментировать только на весьма массивные протозвезды, так что, теоретически, звезды первого поколения должны были быть очень большими), но успевшей прожить несколько миллионов лет, так что в ней успели образоваться металлы - а может быть очень молодой массивной звездой второго поколения, образовавшейся из газа, уже успевшего обогатиться металлами, выброшенными при взрывах сверхновых, которыми закончили жизнь звезды первого поколения.  А может быть двойной звездой, состоящей из двух весьма массивных компонентов. Наблюдательно эти варианты можно различить - но для этого уже нужно хорошо видеть более тонкие особенности.
В принципе, на момент наблюдения этой звезды возраст  Вселенной составляет уже около девятисот миллионов лет - на звездную эволюцию времени хватало: первые звезды во Вселенной появились за семьсот-восемьсот (если не ранее) миллионов лет до этого.
  Так что без "Уэбба" не разобраться. :)
Название: Re: Космос - IV
Отправлено: R@mier1 от 13 Мая, 2022, 09:28:06
https://habr.com/ru/company/first/blog/665418/
Цитировать
Event Horizon объявила о новом открытии — ученые показали фото черной дыры в центре нашей галактики