13 научных открытий в 2019 году

Важнейшие открытия в астрономии XX в.

В планетной астрономии:

• построена релятивистская теория движения планет, позволяющая вычислять их положения на многие тысячелетия вперед и назад;
• в общих чертах исследована природа всех планет, а поверхности Луны, Венеры и Марса подвергнуты прямому изучению;
• перестали быть таинственными астероиды и ядра комет, выполнено их прямое зондирование;
• открыты планетные системы у других звезд.

Остались нерешенными многие частные проблемы космогонии (о формировании Луны, образовании колец вокруг планет-гигантов, причине очень медленного и обратного вращения Венеры), а также не построен сценарий возникновения Солнечной системы.

В звездной астрономии:

• создана теория внутреннего строения звёзд; найдены методы изучения звездных недр по вибрациям наружных слоев звезды (гелиосейсмология) и путем регистрации нейтрино, рождающихся в ходе термоядерных реакций;
• в общих чертах построена картина происхождения и эволюции звезд;
• обнаружены взаимные превращения разных сортов нейтрино и доказано, что полный поток нейтрино от Солнца соответствует теоретическому прогнозу, т. е. астрофизическая модель Солнца верна;
• обнаружены и изучены остатки звездной эволюции — белые карлики и теоретически предсказанные нейтронные звезды.

В то же время не создана детальная физическая теория некоторых проявлений звездной активности, не до конца ясны причины взрыва сверхновых звезд, остается не совсем понятным, почему из окрестностей некоторых звезд выбрасываются узкие струи газа.

В галактической и внегалактической астрономии:

• в общих чертах выяснено строение Галактики и ее основных наблюдаемых компонентов;
• изучено строение ядра Галактики, скрытого от нас огромной толщей межзвездного газа и пыли;
• изучено строение основных типов галактик и их скоплений;
• найдены методы измерения расстояний вплоть до самых удаленных объектов Вселенной;
• обнаружено, что скопления галактик распределены не хаотически, а образуют еще более крупномасштабную ячеистую структуру Вселенной.

Пока не решена проблема скрытой массы, состоящая в том, что гравитационное поле галактик и скоплений галактик в несколько раз сильнее, чем это может обеспечить наблюдаемое вещество, нет единой теории формирования галактик, не решены основные проблемы космологии (нет законченной физической теории рождения Вселенной и неясна ее судьба в будущем), не выяснена причина ускоренного расширения Вселенной.

Есть и много других нерешенных вопросов: о существовании жизни на экзопланетах, о природе процессов, способствующих началу формирования звезд, о том, являются ли черные дыры источником энергии активных галактик и квазаров, о времени и механизме формирования галактик, а также о том, будет ли Вселенная расширяться вечно, ускорится ли ее расширение в будущем или сменится коллапсом. Кроме того, сейчас первые шаги делают нейтринная и гравитационно-волновая астрономия, которые могут открыть перед нами новое лицо Вселенной.

Поделиться ссылкой

Гиппарх из Никеи (190 — 120 ДО Н.Э.)

Одним из основоположников астрономии был древнегреческий астроном Гиппарх. Он жил и работал на Родосе. Среди достижений ученого особого внимания заслуживает введение им географических координат, составление каталога расположений звезд, которые видны без телескопа и то, как он рассчитал видимые движения Солнца и Луны. Первую звездную величину Гиппарх присвоил самым ярким звездам, а шестую – самым слабым.

Систематически используя тригонометрию и древневавилонские записи для астрономических расчетов и, уделяя много внимания наблюдениям за движением планет, Гиппарх Никейский считал Землю неподвижной, полагая, что все планеты движутся вокруг Земли. Когда он определил размеры Солнца и Луны и расстояния до них, то смог составить перечень лунных затмений в Вавилоне с VІІІ до середины ІІ века до н.э. А по сопоставленным личным наблюдениям и наблюдениям предшественников, астроном с большой точностью вычислил продолжительность солнечного года.

Особый интерес представляет разработанная Гиппархом теория Солнечного движения. Его предположение было таковым: в зависимости от движения Солнца по эксцентру можно объяснить разность времен года. Гиппарх – астроном, который хотел выяснить, насколько максимально и минимально Солнце удалено от Земли, чтобы определить величину смещения центра солнечной орбиты по отношению к центру Земли.

Гиппарх также сделал астрономию наукой о предсказании, открыл прецессию равноденствий, внедрил шестидесятеричную систему.

Галилео Галилей (1564-1642)

Итальянский ученый Галилео Галилей  прославился благодаря своим открытиям. Они заставили людей по-другому посмотреть на устройство мира.  Помог ему в этом телескоп. Идея о его создании у Галилео Галилея возникла тогда, когда он узнал о мастере из Голландии, для которого линзы очков были средством для изобретения подзорной трубы.

Наблюдая за планетами, астроном увидел очертания излома, пятна на той части Луны, которая была освещена, что указывало на неровности ее поверхности.  Движущие пятна на Солнце дали возможность Галилео Галилею утверждать о вращении его вокруг своей оси. Наблюдая за Венерой, ученый заметил существование у нее таких же фаз, как и у Луны. К открытиям Галилео Галилея также относятся: спутники Юпитера, кольцо Сатурна, наблюдения за Млечным путем, после чего астроном понял, что большинство туманных пятен состоят из звезд.

Астрономия была не единственной наукой, которая интересовала ученого. Его привлекали философия, математика, физика, механика, где он сделал также много научных открытий.

История жизни Галилео Галилея была наполнена интереснейшими событиями, он был ярким мыслителем, великим ученым. Ряд открытий, сделанных им, не признала в то время церковь, но это не перечеркивает его заслуги перед наукой.

Астрономы открыли самую «прожорливую» черную дыру

В процессе изучения созвездия Девы, во внимание астрономов попал необычный объект — черная дыра, которая на протяжении более чем 10 лет поглощает огромные количества энергии и материи. В период, когда небольшие космические тела приближались к черной дыре, она поглощала их, расщепляя на многочисленные частицы

В период, когда небольшие космические тела приближались к черной дыре, она поглощала их, расщепляя на многочисленные частицы.

В связи с происходящими процессами поглощения, астрономам предоставлялась возможность лицезреть высокую яркость гибнущих звезд, наблюдающуюся на протяжении нескольких месяцев.

Фото: CXC/M. Weiss; X-ray: NASA/CXC/UNH/D. Lin et al, Optical: CFHT

Черная дыра была обнаружена в процессе изучения скопления галактик NGC 5813. В процессе исследования был выявлен тот факт, что черная дыра была обнаружена еще в 2005 году, когда яркость SDSS J1500+ 0154 стала более выраженной и заметной в лучах рентгеновского излучения.

Что же необычного в этом открытии? Дело в том, что объемы потребляемой энергии существенно выше, так называемого предела Эддингтона, согласно которому определяется количество поглощаемой материи черной дырой, прежде чем она начнет ее возвращать.

Земля и Солнце не являются центром Вселенной

Ранние верования (в зависимости от религий) часто указывали Землю центром Вселенной. Но когда первые астрономы наблюдали небо, они не понимали многих вещей. Почему Марс, например, иногда меняет свой курс в небе, а затем снова начинает маршировать в том же направлении, что и другие планеты? Некоторые астрономы придумали сложные геометрический построения — эпициклы — которые должны были предсказывать хаотическое, на первый взгляд, движение планет.

Простое решение было предложение Николаем Коперником в 1500-х годах, когда он поставил Солнце в центр Вселенной, а Землю пустил вращаться вокруг него, подобно другим планетам. (В третьем веке это также предлагал Аристарх Самосский из Греции, но его труды не были хорошо известны в западном мире на тот момент). Такая расстановка решала проблему эпицикла и подкреплялась другими свидетельствами. К примеру, открытие Галилеем спутников Юпитера в 1610 году показало, что не все вращается вокруг Земли. Религиозные власти были недовольны, но со временем все встало на свои места.

По мере развития телескопических технологий, мы узнали также, что и Солнце не является центром Вселенной. В 1750-х годах считалось, что Млечный Путь — это большая коллекция звезд со своим собственным центром. К началу 1900-х наблюдения новых звезд в других галактиках показали, что они были дальше, чем Млечный Путь. Наконец, астроном Эдвин Хаббл обнаружил доказательства того, что Вселенная расширяется равномерно во всех направлениях, не имея истинного центра.

Карта подземного мира, новые марсоход и вертолет, озеро и река: научные открытия в области исследования Марса

Озеро и дельта реки на Красной планете

Марсоход Perseverance успешно приземлился на поверхности Марса в феврале 2021 года в регионе кратера Jezero — ученые предполагали, что на этом месте когда-то могло быть озеро.

Одной из задач марсохода был поиск подтверждения этой научной гипотезы. После приземления аппарат успешно справился с задачей. Он сделал снимки поверхности, которые подтвердили существование озера на этом месте в прошлом. А еще — дельты реки, которая так же, как и на Земле, образовалась из осадочных отложений.

Эта задача была реализована в ходе миссии по поиску биосигнатур — признаков жизни в прошлом. Кроме того, марсоход продолжит поиски почвы, горных пород и геологических особенностей, которые могут показать, что Марс был способен поддерживать жизнь, чтобы со временем доставить их обратно на Землю для дальнейших исследований.

Perseverance будет работать в партнерстве с вертолетом Ingenuity. Этот роботизированный дрон-разведчик для исследования поверхности Марса поможет выбрать территории, которые будет прочесывать марсоход.

source: wikimedia.org

Карта подземного мира Марса

Ученые, исследующие Красную планету, смогли сделать первую в истории карту подземного мира. В этом им помог спускаемый зонд NASA InSight. Он работает на поверхности Марса с осени 2018 года и занимается изучением его внутреннего строения и состава.

Марсоход использовал для исследования планеты технологию, которая уже была применена на Земле для характеристики мест, подверженных риску землетрясений, и для изучения подземной структуры. В основе этого метода — считывание вибраций окружающей среды. Например, на Земле есть моря, океаны и ветра, которые заставляют поверхность содрогаться. Эти колебания распространяются глубоко в недра и могут быть зарегистрированы чувствительными инструментами.

Указанная технология позволила ученым под руководством швейцарских геофизиков использовать инструменты InSight, чтобы заглянуть прямо под поверхность планеты и изучить все в пределах 200 м ее коры.

Открытия подземных структур исследователи оформили в карту, пролившую свет на последние несколько миллиардов лет эволюции Марса. На ней видны массивные отложения застывшей лавы, покрытые слоем песчаного реголита толщиной до 3 м.

В будущем ученые хотели бы продолжить исследование Марса, чтобы заглянуть в более глубокие слои планеты.

Каменная “ящерица”

Марсоход Curiosity работает на поверхности планеты с 2012 года и исследует кратер Гейла, геологию на переходе между слоями, богатыми глиной, и слоями, содержащими сульфаты в горных породах. Сульфаты, возможно, были оставлены проточной водой, поэтому изучение этих сульфатсодержащих слоев может помочь узнать больше о прошлом Марса.

Этот марсоход на своем пути увидел небольшую скалу в кратере Гейла — высотой всего около 16,5 см в форме ящерицы.

Теперь Curiosity направляется в сторону горы Шарп. Иногда он ненадолго останавливается, чтобы сделать снимки местности и проанализировать состав горных пород с помощью ChemCam. Это научный инструмент, который использует лазеры для испарения крошечных кусочков породы, а затем измеряет химические вещества и минералы в этих образцах.

source: mars.nasa.gov

Мир увидел, как могли выглядеть наши родственники — денисовцы

В отличие от неандертальцев, только редкие и небольшие фрагменты костей денисовцев были обнаружены преимущественно в Денисовой пещере в Алтайском крае — несколько зубов и фаланга мизинца. Ученые секвенировали ДНК из фаланги мизинца в 2010 году. Также кусок челюсти, предположительно принадлежавший денисовцу, нашел буддийский монах в Тибетском высокогорье около 40 лет назад, но его происхождение до недавних пор оставалось неподтвержденным, так как не удавалось извлечь ДНК. Для стандартной анатомической реконструкции внешности денисовцев костей было слишком мало, и ученые продолжали гадать, как могли бы выглядеть наши родственники.

В этом году европейским ученым удалось выделить белок коллаген из челюсти, найденной на Тибетском плато, и доказать, что челюсть принадлежала денисовскому человеку, сопоставив его с коллагеном, полученным из останков в Денисовой пещере . Чуть позже в этом же году другая группа применила новейший метод анатомической реконструкции по ДНК, используя карту метилирования генома и сравнивая паттерны метилирования с геномами других видов — Homo sapiens, Homo neanderthalensis, шимпанзе и прочих видов древних людей . Такое сравнение позволило обнаружить отличающиеся участки и предсказать направление изменений — на основе этих данных проводилась анатомическая реконструкция.

Рисунок 1. Реконструкция лица девочки, чей мизинец найден в Денисовой пещере в Сибири

Эти два открытия — подтверждение происхождения тибетской челюсти и реконструкция анатомии денисовца — позволили не только увидеть, как выглядели наши древние предки, но и доказать, что ареал их обитания был гораздо шире, чем изначально предполагалось.

Положение планет Солнечной системы

Видимость планет в 2020 году

• Меркурий в течение года достигнет 3 утренних (март, июль, ноябрь) и 3 вечерних (февраль, июнь, октябрь) элонгаций, не отходя от Солнца более чем на 27 градусов.
• Для Венеры в 2020 году благоприятным временем для наблюдений будет первая и вторая половина года (24 марта — максимальная вечерняя элонгация, а 13 августа — максимальная утренняя элонгация).
• Для Марса 2020 год — весьма благоприятное время для наблюдений, т.к. 13 октября планета достигнет противостояния с Солнцем (в созвездии Рыб) при максимальном видимом диаметре 22,6 угловых секунд.
• Наилучшая видимость Юпитера (созвездия Стрельца и Козерога) относится к периоду противостояния (14 июля).
• Сатурн (созвездия Стрельца и Козерога) также лучше всего виден близ противостояния (20 июля).
• Уран (созвездие Овна) и Нептун (созвездие Водолея) являются осенними планетами, т.к. вступают в противостояние с Солнцем, соответственно, 31 октября и 11 сентября.

Соединение планет

Из 11 соединений планет друг с другом в 2020 году самыми близкими (менее полградуса) будут:

• 27 января — Венера и Нептун;
• 1 мая — Меркурий и Уран;
•  21 декабря — Юпитер и Сатурн.

Менее 1 градуса (но более полградуса) станет угловое расстояние между:

• Марсом и Юпитером 20 марта;
• Марсом и Сатурном 31 марта;
• Меркурием; и Венерой 22 мая.

Покрытие Луной больших планет Солнечной системы в 2020 году

• Меркурий покроется 1 раз (14 декабря);
• Венера — 2 раза (19 июня и 12 декабря);
• Марс — 5 раз (18 февраля, 18 марта, 9 августа, 6 сентября и 3 октября);
• Юпитер — 2 раза (23 января и 19 февраля).

Покрыте Луной Сатурна, Урана и Нептуна в этом году не будет. Сатурн покроется очередной раз только 6 апреля 2024 года. Очередной серии покрытий Урана придется ждать до 7 февраля 2022 года. Покрытия Нептуна Луной начнутся не ранее 1 сентября 2023 года.

Покрытий Луной ярких звезд в 2020 году не будет. Покрытия звезды Антарес придется ждать до 25 августа 2023 года, покрытия звезды Альдебаран (альфа Тельца) — до 18 августа 2033 года, покрытия звезды Регул (альфа Льва) — до 26 июля 2025 года, а покрытия звезды Спика (альфа Девы) до 16 июня 2024 года.

Астероиды и кометы

• Астероид Веста станет самым ярким в этом году. Его блеск в начале и в конце года достигнет 7,4m (созвездие Кита).
• Блеска 7,7m 27 августа достигнет Церера (созвездие Водолея).
• Астероид Паллада вступит в противостояние с Солнцем 14 июня при блеске 9,6m (созвездие Стрелы).

Астероид Веста

Среди комет доступными для малых и средних телескопов будут, по крайней мере, три небесные странницы:

P/Blanpain (289P), PANSTARRS (C/2017 T2), P/Machholz (141P), ожидаемый блеск которых составит ярче 10m.

Комета P/Blanpain (289P) возможно будет видна невооруженным глазом на ночном небе января.

Из метеорных потоков лучшими для наблюдений будут: Лириды, Персеиды, Ориониды, Леониды и Геминиды. Общий обзор метеорных потоков можно посомтреть на сайте Международной Метеорной Организации.

Источники

• https://v-kosmose.com/astronomicheskiy-kalendar/2020-god/http://www.astronet.ru/db/msg/1364164https://2020-god.com/zatmeniya-v-2020-godu-solnechnye-i-lunnye-v-rossii-i-mire/

4. Энцелад и его вулканы

Энцелад – шестой по размерам спутник Сатурна. Был открыт в 1789 году. Благодаря наблюдениям с «Вояджеров» было установлено, что диаметр Энцелада составляет примерно 500 км и что поверхность Энцелада отражает почти весь падающий на неё солнечный свет. В 2005 году межпланетный зонд «Кассини» несколько раз прошёл вблизи Энцелада. Удалось рассмотреть своеобразный богатый водой шлейф, испаряющийся с южного полюса. Также оказалось, что Энцелад – один из трёх небесных тел во внешней Солнечной системе (наряду со спутником Юпитера Иои спутником Нептуна Тритоном), на котором наблюдались активные извержения.

В 2011 году учёные NASA на «Enceladus Focus Group Conference» заявили, что Энцелад «наиболее жилое место в Солнечной системе за пределами Земли за все время её существования»

Существование воды на Марсе

Ранее считалось, что из-за климатических условий вода на Марсе не может оставаться в жидком состоянии. Впервые следы воды на фотографиях Марса от NASA в 2012 году увидел непальский астроном Лухендро Ойха.
Читай также

Илон Маск о запуске Falcon Heavy: У меня в голове была картинка огромного взрыва на площадке

Украинцу выделили космодром в США

11 технологий, которые удивили мир в 2018 году

Позднее жидкое озеро под толщей льда обнаружили итальянские исследователи с помощью радара Marsis — прибора на борту орбитального аппарата Mars Express Европейского космического агентства.

Миссия проходила в 2012-2015 годах. Радар установил яркость исследуемого объекта, идентифицировав его как воду. Обнаружение жидкости на Марсе повлияло на представления о возможной колонизации Красной планеты.

«Основатель глобального сообщества Mars Society Роберт Зубрин утверждает, что к жизни в мире, где мы сможем летать на Марс, уже нужно готовиться.

Пока же вспомним, что навигация по GPS, исследования миграции или вырубки лесов возможны благодаря спутникам, изучению космоса», — замечает соосновательница проекта о науке и инновациях Inscience Алена Скирта.

Консерваторы года: бозон Хиггса и Стандартная модель

Про открытие бозона Хиггса в 2012 году слышали все. Задача была не из простых, еще сложнее оказалось проверить, правильно ли мы понимаем его роль в Стандартной модели и особенности взаимодействия с другими элементарными частицами. Согласно теории, сила взаимодействия с фермионами растет с ростом массы последних, поэтому проще всего наблюдать взаимодействие с самыми тяжелыми из них. Собственно, ушедший год отметился аж двумя результатами по этой теме.

Во-первых, коллаборации ATLAS и CMS из CERN продемонстрировали рождение бозона Хиггса вместе с парой из топ-кварка и топ-антикварка (так называемый ttH-процесс). Путь к этому был тернист, одно время казалось, что ttH-процесс более вероятен, чем предсказывалось (хороший обзор), однако результаты 2018 года показывают, что все находится в полном согласии со Стандартной моделью.

Второй результат от тех же коллабораций – распад бозона Хиггса на кварк и антикварк. Здесь принцип тот же: чем тяжелее продукты распада, тем он вероятнее. Однако для распада на самые тяжелые топ-кварк и топ-антикварк у бозона Хиггса не хватает энергии, поэтому наиболее вероятен (58%) распад на b-кварк и b-антикварк. Проблем добавляло то, что на такие же кварк-антикварковые пары любят распадаться сталкиваемые в коллайдере протоны, поэтому пришлось подбирать хитрые экспериментальные условия, при которых шум от столкновения протонов оказывался минимален. И вновь результат совпал с предсказаниями Стандартной модели – так что по-видимому новой физики в этой области ожидать не приходится.

5. Вода на Марсе

В 2011 году НАСА сделало заявление, приложив к нему фотографии, что на Марсе может быть «текущая вода». Была сделана покадровая съемка, чтобы показать, как жидкость бежала по склонам гор, расположенных в средних широтах южного полушария Красной планеты. Темные полосы увеличиваются в размерах в период весны и лета и вновь пропадают к зиме. Наиболее обоснованно предположение ученых, что это потоки соленой воды, которая достаточно сильно нагревается, когда на планете летние месяцы. Льды расплавляются и заливают поверхность. Предполагаемые ручьи шириной от полуметра до пяти метров достигают в длину нескольких сотен метров. Признаки того, что на Марсе когда-то была проточная вода, были обнаружены и раньше, но это первый случай, когда такое событие наблюдалось в течение короткого периода времени.

Октябрь

1 октября – Меркурий в наибольшей восточной элонгации. Планета достигнет точки в 25.8 градусов от Солнца. Это самый лучший период для наблюдения за планетой, которая установится в наивысшей точке над горизонтом в вечернем западном небе. Высматривайте низко после заката.

2 октября – Полнолуние. Спутник окажется на противоположной стороне планеты и будет полностью освещаться солнечными лучами. Фаза наступит в 00:05. Древние индейские племена прозвали ее охотничьей, потому что в это время опадают листья и можно выбираться на охоту за дичью. Также называют Луной путешествий и кровавой.

Полнолуние

7 октября – Дракониды. Это небольшой метеорный поток, предоставляющий всего до 10 метеоров в час. Создается остаточным материалом от кометы 21P/Джакобини-Циннера, впервые замеченной в 1900 году. Это необычная разновидность, ведь лучший просмотр обеспечивается ранним вечером, а не утром (как бывает у остальных). Наступает ежегодно 6-10 октября, где в этот раз максимум придется на ночь 7-го. Вскоре после полуночи настанет вторая четверть, поэтому небо окажется достаточно темным для обзора. Наблюдайте в первые часы вечера вдали от городского освещения. Метеоры прибывают со стороны созвездия Дракона.

13 октября – Марс вступает в оппозицию. Красная планета сблизится с нашей и полностью осветится солнечными лучами. Покажется максимально яркой и будет видна всю ночь. Успейте рассмотреть планету и сделать фотографии. В средний телескоп получится увидеть оранжевую поверхность и темные формирования на ней.

16 октября – Новолуние. Спутник не освещается солнечным светом, поэтому не появится в ночном небе. Фаза наступит в 22:30. Это лучший временной промежуток для поиска слабых небесных объектов, вроде галактик и звездных скоплений, так как нет излишнего лунного освещения.

21-22 октября – Ориониды. Это метеорный поток средней силы, предоставляющий до 20 метеоров в час на пике. Создается остаточным материалом кометы Галлея, за которой наблюдают с древних времен. Происходит ежегодно со 2 октября до 7 ноября. В этом году максимум приходится с ночи 21 октября на утро 22-го. Растущий лунный серп позволит рассмотреть объекты на темном небе. Устройтесь в темном месте после полуночи и высматривайте метеоры из созвездия Ориона.

Метеорный поток Ориониды

31 октября – Полнолуние и Голубая Луна. Спутник разместится на противоположной стороне планеты и будет полностью освещаться солнечными лучами. Фаза наступит в 17:49. Это второе полнолуние в месяце, что в народе также называют Голубой Луной. Перед нами редкое календарное событие, выпадающее лишь раз в несколько месяцев.

31 октября – Уран в оппозиции. Планета с сине-зеленым окрасом окажется ближе к Земле и будет казаться более яркой, чем обычно. Можно наблюдать и делать снимки всю ночь. Находится на большой удаленности, поэтому во всех телескопах, кроме самых мощных, будет напоминать маленькую точку.

Уильям Гершель(1738 — 1822)

Английского ученого Уильяма Гершеля по праву называют основоположником звездной астрономии. Именно Уильям Гершель со своим сыном Джоном открыл большое количество туманностей. Одновременно проводилось изучение комет. В дальнейшем было произведено их описание и составлены каталоги. Большую поддержку ученому оказывала сестра Каролина, также известный астроном.

Однажды, наблюдая в телескоп за звездным небом, Уильям Гершель заметил светящееся тело, которого не было на карте звездного неба. В течение нескольких дней он следил за светилом и установил, что оно движется среди звезд. Планета, открытая Уильямом Гершелем 13 марта 1781, получила название Уран. Это была седьмая планета Солнечной системы.  Именно английский ученый заговорил первым о звездных системах и доказал их существование на примере двойных и кратных звезд.

В исследователя не было средств на покупку телескопа, поэтому он начал конструировать приборы самостоятельно как для себя, так и для продажи. В дальнейшем с финансированием помог английский король. С помощью средств Георга ІІІ под руководством астронома Уильяма Гершеля началось строительство обсерватории.

На других мирах есть вода и лед

Вода считалась одним из ключевых элементов для жизни, и со временем мы пришли к выводу, что это универсальный элемент в Солнечной системе и вообще во Вселенной. Первые наблюдения космических аппаратов в 1970-х и 80-х годах показали существование ледяных миров за пределами Земли. Открытие ледяных лун возле Юпитера, Сатурна и дальше стало сюрпризом, поскольку мы привыкли наблюдать безвоздушную Луну близ Земли. Со временем эти миры продемонстрировали сложный химический состав.

Европа, спутник Юпитера, и Энцелад, спутник Сатурна, считаются наиболее перспективными для жизни за пределами Земли, по крайней мере в Солнечной системе. Кроме того, вода может существовать в жидкой форме внутри этих лун. На Титане, спутнике Сатурна, много углеводородов, а под поверхностью может скрываться жидкий океан.

Более продвинутые наблюдения в 90-х годах и далее нашли водяной лед в самых неожиданных местах. Оказалось, водяной лед может быть на безвоздушной Луне и даже на Меркурии — ближайшей к Солнце планете — если лежит в постоянно закрытых от Солнца кратерах или под защитным слоем пыли. Полярные шапки, состоящие частично из льда, имеются на Марсе. Лед есть на кометах и на небольших мирах вроде карликовой планеты Церера.

Ученые нашли доказательства того, что вулканизм произошел позднее, чем считалось ранее: научные открытия в области исследования Луны

Китайский спускаемый аппарат для исследования Луны в прошлом году собрал образцы грунта на поверхности спутника Земли. Эти образцы были доставлены для дальнейшего изучения на Землю, подобно тем, что собрали астронавты Apollo и советские спускаемые аппараты в рамках программы “Луна”.Однако образцы, которые собрал китайский аппарат, отличаются от тех, что доставили предыдущие миссии. Они помогли доказать, что вулканическая активность Луны была гораздо более поздней, чем предполагалось. Возраст собранных пород составляет около 2 млрд лет, а это на 1 млрд лет моложе образцов, собранных аппаратами “Луна” и миссиями Apollo.

source: mars.nasa.gov

Снимок горизонта событий черной дыры

Гравитационные поля черных дыр настолько сильны, что они всасывают внутрь все туда попадающее, включая излучение, газ и планеты. Черные дыры меняют геометрию пространства и времени. Они невидимы, так как не пропускают свет. Границу черной дыры называют горизонтом событий.

Международный проект Event Horizon Telescope 10 апреля 2019 года представил первый снимок горизонта событий черной дыры.

Пресс-конференция проходила в семи странах одновременно. Радиотелескопы в разных частях Земли собирали изображения, которые затем объединили. Телескопы исследовали две сверхмассивные черные дыры: Стрелец А* и М87.

Снимок тени черной дыры поможет установить, что происходит с объектами вблизи нее в момент, когда материя вращается на высоких скоростях.

«Еще более 100 лет назад Эйнштейн в общей теории относительности (ОТО) предрек существование черных дыр. Сейчас мы можем в этом убедиться. Развитие технологий достигло такой точки, когда мы можем увидеть снимок настолько далекого и сложного для изображения объекта.

Несколько десятков лет назад это казалось невозможным, но исследование длительностью два года показало, что горизонт событий черных дыр должен представлять собой окружность, в центре которой находится черная дыра.

Человечество смогло собрать достаточно данных, чтобы не только получить физико-математическую модель столь грандиозного и масштабного объекта, но и измерять его размер, массу и влияние на внешнее пространство.

Произошло эпохальное событие для мировой космической индустрии», — считает Андрей Музыченко, продакт-менеджер украинского комьюнити Space1OOO, цель которого — сформировать культуру краудфандинга для строительства «космического» архитектурного объекта.

Первые данные с телескопов поступили два года назад. Об этом сообщили Европейская южная обсерватория и Национальный научный фонд США.

Загадка года: темная материя

Как мы знаем, значительная часть Вселенной состоит из темной материи – невидимого вещества непонятной природы, которое составляет основную массу галактик. Долгое время основным кандидатом на роль темной материи являлись вимпы – неизвестные массивные элементарные частицы, взаимодействующие с окружающим миром только через гравитацию (как, например, вышеупомянутые стерильные нейтрино). Для их поиска было построено много разных детекторов, но ни один из них так и не принес положительных результатов, поэтому сейчас интерес плавно смещается в сторону других возможных объяснений.

Наиболее простой альтернативой, выдвинутой еще полвека назад Хокингом, были бы черные дыры – они как раз массивны и невидимы. Например, первичные черные дыры массой от 10-8 до 10 масс Солнца могли образоваться еще на заре Вселенной, до появления атомов. Если такие объекты существуют, то время от времени мы должны наблюдать, как они проходят по видимым дискам звезд, искажая их форму и яркость за счет гравитационного линзирования.

В одной из работ прошлого года авторы искали подобные искажения наблюдаемых сверхновых типа 1а. Безуспешно. Это означает, что первичных черных дыр массой свыше 0.01 массы Солнца явно недостаточно для объяснения всей наблюдаемой темной материи. Впрочем, какую-то ее часть они составлять могут.

Другой интересный результат принесло изучение поглощения межзвездного водорода. Оказалось, что на некоторых из ранних стадий Вселенной водород был гораздо холоднее, чем предсказывают модели. Наиболее логичным объяснением этого было бы охлаждение межзвездного газа за счет взаимодействия с частицами темной материи. Света на ее природу это не проливает, но скорее свидетельствует против гипотезы с черными дырами. Короче говоря, пока что поиски темной материи остаются классической научной загадкой: ничего не понятно, но жутко любопытно.

Сюрприз года: нейтринные осцилляции

Нейтрино – это сверхлегкие элементарные частицы, которые часто появляются при ядерных реакциях. На сегодня нам известны три типа нейтрино (электронное, мюонное и тау-нейтрино). А еще они могут на лету «превращаться» из одного типа в другой – этот чудесный эффект называется нейтринные осцилляции (на Хабре был хороший обзор), а его открытие было отмечено Нобелевской премией 2015 года.

На этот раз интересные новости пришли из Фермилаба. В эксперименте MiniBooNE генерировались мюонные нейтрино и исследовалось их превращение в электронные. Оказалось, что нейтринные осцилляции случались гораздо чаще, чем предполагалось. Одним из простейших объяснений является существование четвертого типа нейтрино – так называемых стерильных нейтрино. В отличие от остальных типов, стерильные нейтрино взаимодействуют с окружающей материей только через гравитацию (поэтому их почти невозможно детекторовать напрямую), зато могут влиять на частоту нейтринных осцилляций.

В принципе, подобные теории известны давно; однако введение нового типа нейтрино довольно сильно меняет Стандартную модель элементарных частиц. Сейчас планируются уточняющие эксперименты (MicroBooNE в Фермилабе, DANSS на Калининской АЭС), а вопрос со стерильными нейтрино пока что остается открытым.

Мы видим эхо Большого Взрыва

Если бы Вселенная началась с сингулярности и затем расширилась наружу — согласно теории Большого Взрыва, — она должна была находиться в окружении невообразимой энергии. Со временем, когда Вселенная стала больше, эта энергия рассеялась, остыла и конденсировалась в вещество, которое заполнило космос.

Мы можем наблюдать останки этого огромного взрыва, благодаря случайному открытию в 1965 году. В то время как существование фонового излучения впервые предположил Ральф Альфер в 1948 году, двое ученых из Bell Telephone Laboratories обнаружили его лишь десятки лет спустя, когда столкнулись с помехами на новом радиоприемнике. Арно Пензиас и Роберт Вильсон нашли излучение вместе с другой командой, что вылилось в две работы (по одной от каждой группы), опубликованные в Astrophysical Journal в 1965 году.

Астрономы теперь знают о существовании крошечных температурных колебаний (анизотропии) в космическом микроволновом фоне (CMB), которые выявляют незначительные колебания плотности в ранней Вселенной. Эти незначительные флуктуации могут быть обнаружены с помощью очень чувствительных приборов вроде WMAP и европейского космического телескопа Планка. Считается, что эти вариации могут раскрыть многое о формировании ранней Вселенной, крупномасштабной структуры Вселенной и природе самых первых галактик.

Спутник года: Micius

Пару лет назад я рассказывал про запуск китайского квантового спутника Micius. За это время он успешно проложил дорогу к спутниковому квантовому интернету, продемонстрировав квантовое распределение ключа между Пекином и Веной. Ключ генерируется во время пролета спутника над наземной станцией, битрейт составляет 3–9 кб/с, что за один пролет дает ключ длиной от 50 до 100 килобайт.

Демонстрация квантового интернета получилась не менее красивой. Как вы помните, первым сообщением, переданным по радио, было отбитое морзянкой имя «Генрих Герц». Продолжая традицию, первыми сообщениями в спутниковом квантовом интернете стали фотографии китайского философа Мо-Цзы (в честь него назван спутник) и Эдвина Шредингера (который жил в Вене).

Следующей демонстрацией стало шифрование видеоконференции между академиями наук Китая и Австрии. Видео шифровалось алгоритмом AES, 128-битный ключ которого менялся каждую секунду. В итоге на видеоконференцию длительностью 75 минут было использовано всего 72 килобайта секретного ключа.

В недалеком будущем дело Micius’а продолжит новый спутник. Он будет генерировать запутанные фотоны на длине волны 1550 нм, где засветка от Солнца будет чуть меньше, а пропускание атмосферы – чуть выше, чем на нынешних 850 нм. Вместе с новыми наземными детекторами (их уже успешно тестировали) это позволит принимать сигнал со спутника не только ночью, но и днем; а запуск на более высокую орбиту увеличит время видимости спутника. Пока что все идет как нельзя лучше, остается только пожелать создателям попутного ветра.