Цивилизация
В июле на портале arXiv.org появилось множество статей, а также большое количество качественных обзоров по разным областям астрофизики.
Самым нашумевшим стало заявление о возможном обнаружении первого спутника экзопланеты. Этот результат появился в статье Алекса Тичи. Авторы искали крупные спутники у большого числа кеплеровских планет, а кандидат обнаружен у Kepler-1625b. Правда, надо отдать должное авторам, они очень аккуратно пишут лишь о возможности того, что наблюдаемый сигнал связан с экзолуной. Для выяснения истины необходимы дальнейшие наблюдения. Вот их-то и будем ждать.
Поймать гравитационную волну
Также внимание привлекли три работы, связанные с гравитационными волнами. В первой из них Кристофер Мур и его коллеги рассматривают способ детектирования гравитационных волн, предложенный в 1990 году Владимиром Брагинским. Идея похожа на метод пульсарного тайминга при поиске гравволн (о пульсарном тайминге можно почитать в свежем июльском обзоре).
Но в данном случае регистрируются не особым образом коррелированные сбои времен прихода импульсов десятков пульсаров, а изменение положений большого количества звезд. Суть именно в анализе изменений положений множества точечных источников.
Прохождение гравволны через наблюдателя приводит к хорошо предсказуемой картине осцилляций положений источников. Современные методы могут позволить регистрировать волны с периодом в месяцы. Их дают сверхмассивные сливающиеся черные дыры. В качестве регистрирующего прибора подойдет телескоп Gaia. Собственно, авторы рассматривают методы анализа, которые могут позволить выделить такой сигнал. В некотором смысле астрометрический метод дополняет пульсарные методы поиска, так как на высоких частотах (период волны менее года) Gaia имеет чувствительность чуть выше, чем работающие системы пульсарного тайминга.
Часто спрашивают, как гравволны влияют на разные объекты. В частности, на звезды. Вот очередная статья, где рассчитывается такой эффект. Чаще рассматривают гравволны от сливающихся сверхмассивных черных дыр, но здесь речь идет о черных дырах звездных масс и, соответственно, о событиях, подобных уже наблюдавшимся.
Если звезда находится на расстоянии в несколько астрономических единиц от сливающейся пары черных дыр, то гравволны могут накачать довольно много энергии в волны колебаний на частотах, резонансных по отношению к гравволне, что приведет к потенциально наблюдаемым фотометрическим эффектам.
Если такую звезду увидит спутник PLATO (этот аппарат для поиска экзопланет Европейское космическое агентство планирует запустить в середине 2020-х годов), то эффект можно будет измерить. Правда, вероятность этого ничтожно мала.
Наконец, третья статья про гравволны посвящена другому часто задаваемому вопросу: как затухают гравитационные волны при взаимодействии с веществом. Статья, однако, написана не совсем популярным языком, так что разобраться в ней неспециалисту будет тяжело.
Один из понятных выводов состоит в том, что при распространении на космологические расстояния гравволны затухают слабо, а потому, например, нельзя дать какие-то ограничения на свойства темного вещества.
Зато в будущем, когда удастся поймать первичные гравволны, можно будет кое-что сказать о свойствах вещества в ранней Вселенной.
В далеких галактиках
Выделим также две темы, связанные с космологией и исследованиями крупномасштабной структуры. Команда Джойдипа Багчи по данным Слоановского цифрового обзора неба (SDSS) обнаружила гигантскую структуру на z~0.3. Это сверхскопление получило название Сарасвати. Масштаб образования — около 200 мегапарсек.
Это очень массивное сверхскопление галактик.
По данным авторов, в него входит 43 массивных скопления галактик. Полная масса около 2х1016 масс Солнца. Это помещает сверхскопление в ряд наиболее массивных среди известных.
При этом оно успело сформироваться миллиарды лет назад. Что любопытно, Сарасвати, похоже, в будущем все-таки «растащится» ускоренным расширением Вселенной. Центральная часть, конечно, может остаться связанной, а вот «окрестности» — разбегутся.
Формирование галактик, их скоплений и сверхскоплений активно моделируется на компьютерах. Появились статьи от одного из ведущих проектов в этой области — Illustris. Описание новых результатов можно найти в статье и других работах, а более детальное описание и красивые картинки — на сайте проекта.
Сколько вокруг Земли астероидов
Перед тем как перейти к самым резонансным обзорам, вернемся в Солнечную систему. По результатам анализа данных первого года обзора околоземных астероидов на четырехметровом телескопе еще один коллектив ученых построил распределение по размерам для этих объектов.
Рассматривались только не слишком мелкие тела с размером более 10 м. Всего, по оценкам авторов, таких объектов около 3,5 млн (если нижнюю границу размера взять равной 7 м, то число возрастет почти что до 8 млн). Напомню, что
околоземных астероидов с размером более 1 км всего лишь около 1 тыс. (это количество примерно одинаково по самым разным оценкам). А размером более 100 м — около 18 тыс., согласно новой работе.
В более ранних статьях получалось больше мелких тел (с размером в десятки метров и меньше), чем в новом исследовании. Провести столь подробный анализ сразу и для крупных, и для мелких тел в одном исследовании удалось впервые.
Представляет интерес и статья Джеймса Баллока. В этом обзоре суммированы основные проблемы, с которыми сейчас сталкивается базовая космологическая парадигма. В основном речь идет о свойствах галактик, групп галактик и отдельных гало (включая самые мелкие). Обсуждается, как наблюдения в ближайшем будущем смогут прояснить эти вопросы.
Одним из самых полезных июльских обзоров стала работа Вильгельма Клея «Planet formation and disk-planet interactions».
Это огромный обзор (как полкниги примерно) по физике формирования планет.
Идеально для изучения соответствующих вопросов.
В статье о космической обсерватории «Планк» дано достаточно популярное описание проекта: его устройство, научные задачи, полученные результаты и так далее. А начинается все с краткого введения: и исторического, и теоретического. Кажется, что этим теоретическим введением обзор в первую очередь и хорош — понятно объяснены ключевые вещи. Обработка данных «Планка» продолжается. Так что ждем окончательного релиза результатов, а также посмотрим, чем закончится история про легкое несовпадение результатов «Планка» с другими космологическими проектами (об этом также упоминается в обзоре).
Ну и напоследок небольшой обзор по поиску внеземных цивилизаций.
Особое внимание уделено тому, какие новые «ключи» нам дает открытие экзопланет. Речь идет и о биомаркерах, и о «мегаструктурах» (вроде сфер Дайсона).
И о всяких разных проявлениях технических цивилизаций, подобных (но чуть более расточительных) нашей, которые можно обнаружить, если знать куда смотреть (то есть если изучать землеподобные планеты).