Может показаться, что это сцена из научно-фантастического фильма. Однако это не битва с применением лазерного оружия. В кадре запечатлена Туманность Тарантул, а яркие лучи, уходящие в небо - это лазеры системы телескопов VLT.

В одном из режимов работы VLTI объединяет свет от нескольких телескопов, создавая «виртуальный» телескоп с апертурой, равной расстоянию между ними. Это позволяет астрономам значительно увеличить разрешающую способность (зоркость) обсерватории. Но для правильного объединения света необходимо корректировать искажения, вызванные атмосферной турбулентностью.

Чтобы компенсировать эти искажения, астрономы используют систему адаптивной оптики. В 2025 году в рамках модернизации GRAVITY+ на 8-метровые телескопы комплекса установили новые мощные лазеры. Они создают в атмосфере искусственные опорные звезды. Лучи лазеров возбуждают атомы натрия на высоте около 90 километров, и в этих точках возникают яркие светящиеся пятна. Именно они служат эталоном, по которому система в реальном времени отслеживает и исправляет атмосферные искажения.

На фотографии видно сразу несколько таких лучей - каждый из них исходит от отдельного телескопа и направлен в одну и ту же область неба. В результате формируется система искусственных «звезд», позволяющая синхронизировать работу всех элементов интерферометра.

Туманность Тарантул стала одной из первых целей, на которых протестировали обновленную систему. Эта гигантская область звездообразования находится в Большом Магеллановом Облаке на расстоянии около 160 тысяч световых лет от Земли. Она известна как один из самых активных «звездных яслей» в ближайшей Вселенной.

Credit: A. Berdeu/ESO

"Атмосфера Солнца" - так называемая солнечная корона - невероятно горячая. Её температура превышает миллион градусов! Но при этом в ней существуют солнечные протуберанцы. Это гигантские облака плазмы с температурой всего около 10 000 градусов. Они могут простираться на десятки и сотни тысяч километров и внешне напоминают языки пламени причудливой формы. А их плотность более чем в сто раз превышает плотность окружающей короны. Возникает вопрос: почему они не падают? Новое исследование учёных из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка (MPS) как раз и посвящено этой теме.

Протуберанцы напоминают огромные горы, зависшие в гораздо более разреженном пространстве. Они способны сохранять устойчивость неделями и даже месяцами, но всё может измениться буквально за считанные минуты. Иногда протуберанцы исчезают постепенно, а иногда происходит мощный выброс их вещества в межпланетное пространство. В таких случаях в космос вылетают потоки заряженных частиц, которые, достигнув Земли, могут вызвать сильные магнитные бури и повлиять на работу спутников, энергосистем и связи. Понимание того, как формируются и поддерживаются эти структуры, имеет важное значение для прогнозирования космической погоды и её влияния на инфраструктуру.

В новом исследовании учёные провели сложные компьютерные расчёты, в которых учитывалось взаимодействие плазмы и магнитных полей. Важное отличие этой работы от предыдущих состоит в том, что исследователи включили в модели не только внешнюю атмосферу Солнца, где наблюдаются протуберанцы, но и более глубокие слои звезды. Именно там, под видимой поверхностью, турбулентные потоки плазмы формируют сложное и постоянно меняющееся магнитное поле, распространяющееся вплоть до короны.

Магнитное поле играет ключевую роль в формировании протуберанцев. В типичном случае его линии образуют в короне структуру в виде двойной дуги, напоминающей два горба верблюда или две соседние горы в горном хребте. Между ними возникает "впадина", в которой и удерживается холодная плазма. Но одного магнитного удержания недостаточно. Важно также понять, откуда в этой "впадине" берётся вещество и почему оно не исчезает.

Не менее важную роль играет температурный градиент солнечной атмосферы. Нижняя солнечная атмосфера, так называемая хромосфера, разогрета до 20 000 градусов. Это значительно холоднее короны, но температура нижележащей поверхности Солнца составляет всего около 6000 градусов.

Моделирование показало, что процесс рождения протуберанца начинается с выбросов вещества из более холодного слоя атмосферы - хромосферы. Там из-за мелкомасштабных движений магнитного поля порции холодной плазмы выбрасываются вверх. Эта плазма попадает в магнитную "ловушку" и остаётся в короне.

Далее включается сложный баланс процессов. Часть вещества "выпадает" обратно в более глубокие слои Солнца. Однако потери компенсируются двумя механизмами. Во-первых, из хромосферы продолжают поступать новые порции холодной плазмы. Во-вторых, часть горячего вещества из короны движется вдоль магнитных линий в ту же область, где охлаждается и конденсируется. В результате протуберанец поддерживается за счёт постоянного обмена вещества.

Именно это сочетание процессов притока и утечек обеспечивает устойчивость этих плотных и холодных структур. Ранее модели, учитывали только верхние слои атмосферы, и могли описать лишь часть картины, в основном процессы конденсации в короне. Новая работа показывает, что без учёта более глубоких слоёв Солнца невозможно понять, как именно формируются и живут протуберанцы.

Эти результаты не только закрывают важный пробел в понимании физики Солнца, но и приближают учёных к более точным прогнозам солнечной активности. А значит, в будущем помогут лучше защищать технологическую инфраструктуру Земли от последствий мощных солнечных выбросов.

Ну чтож, завтра новый ролик! Опять получилось почти на час, но уж ладно. Надеюсь, вам понравится

Представьте погодные явления, от которых у любого синоптика волосы встали бы дыбом. Вечная буря, которая длится миллиарды лет без перерыва. Но только в одном и том же месте на планете. Или свинцовый снег, покрывающий вершины высоких гор. А может, дождь из расплавленного металла или сверхзвуковой ветер? Сегодня мы поговорим о самых странных погодных явлениях, происходящих на других планетах.
https://youtu.be/kbVUGVIoig8

В честь 36-летия космического телескопа Хаббл один из спутников группировки WorldView Legion компании Maxar сфотографировал его с расстояния всего 61,8 км. На снимке хорошо различимы блестящая теплозащита, солнечные батареи, а также открытая крышка объектива. Разрешение изображения составляет около 5 см на пиксель. Спутники всё чаще фотографируют друг друга в космосе. Хотелось бы увидеть изображение KH-11. В таком же качестве, разумеется.

Спустя пятнадцать лет после открытия фуллеренов в космосе астрономы вернулись к их изучению уже с новым, гораздо более мощным инструментом. Речь идёт о наблюдениях планетарной туманности Tc 1 с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Именно в этой туманности ещё в 2010 году, используя космический телескоп НАСА «Спитцер», учёные впервые обнаружили в межзвёздной среде так называемые «бакиболы». Это тип фуллеренов с формулой C60 - молекулы, представляющей собой полую сферу из 60 атомов углерода. По своей структуре они напоминают футбольный мяч. Впервые такие соединения синтезировали в лаборатории в 1985 году, за что впоследствии их создатели получили Нобелевскую премию.

Теперь, благодаря космическому телескопу имени Джеймса Уэбба, исследователи смогли рассмотреть эту туманность с значительно более высокой детализацией. Ключевую роль сыграл прибор MIRI, работающий в среднем инфракрасном диапазоне. Он позволяет не только получать изображения, но и определять химический состав вещества в каждой точке наблюдаемой области. Это так называемый метод панорамной спектроскопии, который даёт возможность составить карту туманности Tc 1 и одновременно измерить распределение температуры, плотности, химического состава и движения газа по всему объекту.

Данные прибора MIRI показали, что фуллерены в Tc 1 сосредоточены в тонкой сферической оболочке вокруг центральной звезды. Почему они распределены именно таким образом, пока остаётся открытым вопросом. При этом сама структура туманности оказалась чрезвычайно сложной: хорошо различимы тонкие лучи, волокнистые структуры и многослойные оболочки газа. В центре туманности обнаружена необычная деталь, напоминающая перевёрнутый знак вопроса. Её природа пока не ясна, но она уже стала одной из главных целей дальнейшего анализа. На изображении более горячие области выделены голубым цветом, а более холодные - красным.

Столь сложная структура - это результат эволюции звезды, похожей на Солнце. Когда она исчерпывает своё ядерное топливо, её внешние слои сбрасываются в пространство, формируя расширяющиеся оболочки газа и пыли. Оставшееся компактное ядро испускает мощное ультрафиолетовое излучение, заставляя окружающее вещество светиться. Именно в этих условиях формируются сложные углеродные соединения. А благодаря панорамной спектроскопии учёные могут одновременно изучать морфологию объекта, а также его физические и химические характеристики.

Интерес к фуллеренам в космосе связан не только с их необычной формой. Эти молекулы позволяют проследить эволюцию углерода во Вселенной и, возможно, играют роль в формировании более сложных органических соединений. Их обнаружение в таких объектах, как Tc 1, даёт важные подсказки о химических процессах, происходящих на поздних стадиях жизни звёзд.

Остаток сверхновой Корма A (Puppis A) находится на расстоянии примерно 6500-7000 световых лет от нас. Учёные полагают, что породившая его сверхновая вспыхнула около 3700 лет назад. В этой области астрономы обнаружили очень быструю нейтронную звезду RX J0822-4300. Она удаляется от точки взрыва со скоростью около 1300 км/с. Линейный размер туманности составляет примерно 100 световых лет.
Credit: Wolfgang Promper (astrobin)

Abell 7 - это тусклая планетарная туманность, расположенная на расстоянии 1800 световых лет от нас в созвездии Заяц. Диаметр этого "шарика" оценивается в 8 световых лет, а возраст порядка 20 000 лет. То есть, по меркам планетарных туманностей, она довольно старая. Туманность Abell 7 чрезвычайно тусклая, и фотографу пришлось накапливать свет порядка 50 часов.
Credit: Brian Diaz (astrobin)

На протяжении своей жизни звёзды постепенно замедляют вращение вокруг оси. От момента рождения до финальных стадий эволюции они замедляются в сотни и даже тысячи раз. Например, Солнце постепенно теряет угловой момент из-за солнечного ветра, уносящего вещество в межпланетное пространство. Долгое время считалось, что ключевую роль в этом процессе играет взаимодействие магнитных полей и плазмы. Однако детали этого механизма оставались не до конца понятными.

Ситуация начала проясняться с развитием астеросейсмологии - метода, позволяющего изучать внутреннюю структуру звёзд по их колебаниям. Анализ собственных частот колебаний звезды даёт возможность оценить не только её внутреннее строение, но и скорость вращения различных слоёв, а также характеристики магнитного поля. Однако данные наблюдений показали, что многие звёзды теряют скорость вращения гораздо быстрее, чем предсказывают классические теории.

Чтобы разобраться в этом расхождении, группа исследователей из Киотского университета решила изучить влияние магнитных полей на вращение во внутренних областях массивных звёзд. Используя трёхмерные модели, учёные смоделировали, как на звезду влияют конвекция, вращение и взаимодействие плазмы с магнитными полями.

Расчёты показали, что внутри звезды действует механизм, во многом аналогичный солнечному динамо - процессу, который поддерживает магнитное поле нашего Солнца. Конвективные потоки плазмы, вращение и магнитные поля оказываются тесно связаны и эволюционируют совместно. При этом именно магнитное поле играет роль "посредника", перераспределяя угловой момент между различными слоями звезды. Это ожидаемый результат, но он подтвердил, что модель корректно описывает происходящие процессы.

Однако расчёты также показали, что движение вещества внутри звезды может как замедлять её вращение, так и в отдельных случаях наоборот - ускорять его. Всё зависит от конфигурации магнитного поля. В одних сценариях угловой момент эффективно переносится наружу, и это приводит к торможению звезды. Но при некоторых конфигурациях магнитных полей вещество, наоборот, может начать перетекать к ядру, раскручивая его.

Особенно важным результатом стало понимание того, что на поздних стадиях эволюции, когда в звезде идут сложные термоядерные процессы, именно геометрия магнитного поля определяет её вращение. То есть конечная скорость вращения звезды перед её гибелью может сильно различаться даже у объектов схожей массы.

Также оказалось, что у некоторых классов массивных звёзд быстрое вращение сохраняется вплоть до финальных стадий их жизни. Полученные результаты указывают на более универсальный характер процессов переноса углового момента. Механизмы, ранее разработанные для звёзд солнечного типа, по-видимому, применимы и к более массивным объектам. Это важный шаг к созданию модели звёздной эволюции, охватывающей весь жизненный цикл звёзд различной массы.

Остаток сверхновой ESO 217-25 образовался в результате вспышки звезды, произошедшей примерно 14 тысяч лет назад. Эта туманность удалена от нас на 4500 световых лет и расположена в созвездии Кентавр. Для создания данного кадра автор снимал суммарную экспозицию свыше 17 часов.
Credit: Marshall Huang (astrobin)

Похоже, что планеты могут формироваться в двойных звёздных системах не хуже, а иногда даже эффективнее, чем у одиночных звёзд вроде Солнца. Это идёт вразрез с устоявшимся представлением, согласно которому такие системы считались слишком нестабильными для эффективного рождения планет.

Двойные системы, в которых звезды вращаются вокруг общего центра масс, широко распространены в нашей Галактике. Долгое время считалось, что сложное гравитационное взаимодействие в таких системах мешает формированию планет. Вещество в протопланетном диске постоянно перемешивается, и это мешает ему формировать более крупные тела.

Однако оказалось, что картина более сложная. Вблизи пары звёзд действительно существует так называемая “запретная зона”. Это область, где гравитационные возмущения со стороны пары звёзд слишком сильны. Там вещество находится в сильном турбулентном движении, и формирование планет крайне маловероятно.

Но дальше от центра ситуация меняется. Внешние области протопланетного диска оказываются гораздо более благоприятной средой. Там может запуститься механизм гравитационной неустойчивости, в результате которого сам диск начинает фрагментироваться под действием собственного тяготения. В результате в нём могут быстро формироваться сразу несколько планет, причём в первую очередь крупные газовые гиганты, похожие на Юпитер.

Таким образом, за пределами “запретной зоны” двойные системы могут быть даже более продуктивными фабриками планет, чем одиночные звёзды. При этом сложная гравитационная динамика таких систем имеет и обратную сторону. Часть сформировавшихся миров может быть выброшена наружу и стать так называемыми планетами-странниками, свободно дрейфующими в межзвёздном пространстве.

Тем не менее, миры с двумя солнцами, наподобие планеты Татуин из Star Wars, могут оказаться куда более обычным явлением, чем считалось раньше.