Астроновости: кровавая Луна, Сатурн и Нептун в противостоянии, пополнение каталога квазаров… - Троицкий вариант — Наука
Камера зонда Psyche прислала изображение Земли и Луны
Космический аппарат Psyche («Психея»), направляющийся к астероиду, «по странному стечению обстоятельств» имеющему то же имя, выполнил один из предварительных тестов, сняв Землю и Луну с расстояния около 290 млн км [1]. Снимки были получены в июле 2025 года в ходе штатной проверки систем аппарата — компонентов, которые будут использоваться для изучения состава поверхности астероида. Объекты наблюдения — Земля и Луна — были выбраны как источники отраженного света, спектры которых хорошо известны и сравнимы с иными космическими телами, что облегчает процесс калибровки.
Двумя идентичными камерами с фильтрами и телеобъективами были выполнены долгие экспозиции (до 10 с), в результате чего Земля и Луна выглядят как тусклые светящиеся точки на фоне звездного поля.Этот метод позволяет проверить чувствительность и фокусировку приборов в условиях, сходных с теми, которые возникнут при изучении астероида Психея. Раннее в ходе полета аппарат также фотографировал Юпитер и Марс — их более красноватые спектры служат контрастом по отношению к более голубому спектру Земли, что помогает оценить цветовую чувствительность системы.
Научные приборы Psyche включают в себя магнитометры, гамма- и нейтронный спектрометры, а также мультиспектральный сканер (MI). Инструмент Multispectral Imager предназначен не только для получения изображений, но и для определения состава поверхности астероида на разных длинах волн. Сопоставление спектральных «штрихов» с ранее полученными с поверхностей Луны или Весты позволит интерпретировать данные при изучении астероида. Выбор тела для калибровки определяется возможностью получить спектр, похожий на спектр цели, хорошо изученной ранее на Земле [2].
Подобные калибровки важны для обеспечения точности научных измерений в ходе миссии. Psyche прибудет к астероиду в 2029 году, а затем в течение двух лет будет проводить картирование, разведку при помощи спектрометров, гравиметрических измерений и магнетометра.
Полученные снимки Земли и Луны — начало длинного списка лабораторных проверок, калибровки инструментов для выполнения главной задачи миссии. Так, ранее NASA успешно испытало систему лазерной связи Deep Space Optical Communications, установленную на аппарате Psyche.
1. nasa.gov/missions/psyche-mission/nasas-psyche-captures-images-of-earth-moon
2. jpl.nasa.gov/missions/psyche
Звезда или звездный кластер?
В 2022 году с помощью телескопа «Хаббл» была обнаружена самая удаленная на тот момент звезда, получившая условное наименование Эарендел (Earendel, «Утренняя звезда» на англосаксонском). Свет от нее с красным смещением около z ≈ 6,5 преодолел свыше 12,9 млрд световых лет, что позволило астрономам заглянуть в эпоху, когда Вселенная была моложе одного миллиарда лет. Первоначальные наблюдения, основанные на гравитационном линзировании массивным галактическим скоплением, показывали точечный источник, что, казалось, согласуется с моделью одиночной массивной звезды [3].
Однако недавнее повторное изучение, проведенное с использованием телескопа «Джеймс Уэбб», позволяет пересмотреть прежние выводы. Более высокая чувствительность и широкий спектральный охват «Джеймса Уэбба» — прежде всего в инфракрасном диапазоне — демонстрируют более сложную структуру объекта. Вместо однородного источника света новые данные свидетельствуют о возможности того, что Эарендел может оказаться системой из нескольких звезд или компактной звездной ассоциацией, а не изолированной звездой. Инструменты NIRCam и MIRI предоставили спектры и изображение с достаточным разрешением, чтобы выявить тонкие вариации яркости и спектрального профиля, которые трудно объяснить моделью одиночной звезды. Статья об этом исследовании опубликована в The Astrophysical Journal [4].
Изучение природы Эарендел может повлиять на модели формирования звезд в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Если этот объект действительно является компактной группой молодых массивных звезд, то это подразумевает более высокую плотность и разнообразие процессов звездообразования на ранних стадиях эволюции галактик.
Отдельного внимания в новой работе удостоены особенности гравитационного линзирования. Линза, создаваемая массивным скоплением галактик на линии зрения, значительно усилила яркость наблюдаемого объекта. Анализ распределения света и кривых яркости позволяет различить эффекты линзирования и внутреннюю структуру источника. Важным аспектом может стать также интерпретация спектров с учетом межгалактической среды и поглощения водородных линий, что критично для корректного моделирования красного смещения и возрастной оценки объекта.
Сочетание высокоразрешающей инфракрасной камеры «Джеймса Уэбба» и возможностей гравитационного линзирования создает уникальную возможность изучать отдельные звезды или компактные скопления, существовавшие в первый миллиард лет существования Вселенной. Последующие наблюдения и спектроскопический анализ позволят уточнить массу, возраст и химический состав Эарендел и подобных объектов, что существенно дополнит модели эволюции ранних галактик и массивных звезд.
3. science.nasa.gov/image-detail/earendel/
4. iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aded93/meta
Необычная сверхновая
Наблюдения недавно обнаруженной сверхновой SN 2021yfj предоставляют уникальную возможность изучить процессы, ведущие к концу жизни массивных звезд. Этот объект представляет собой редкий случай сверхновой, практически лишенной внешней оболочки из водорода и гелия, что позволяет исследовать непосредственно остатки ядра звезды перед взрывом. Подобные события известны как сверхновые типа Ib/c, однако данный экземпляр демонстрирует аномалии в спектральных линиях и скорости расширения, которые выходят за рамки существующих моделей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature [5].
Массивные звезды на поздних стадиях эволюции обычно теряют внешние слои за счет мощных звездных ветров или взаимодействий в двойных системах. Когда ядро достигает критической массы, происходит коллапс, ведущий к вспышке сверхновой. В классических моделях предсказывается определенный набор признаков и состава выброшенного материала. Наблюдаемая сверхновая показывает сниженное количество легких элементов и повышенную долю тяжелых ядер, что указывает на более эффективное удаление внешних слоев звезды до момента коллапса.
Кроме того, необычная сверхновая демонстрирует оболочки с неоднородной плотностью, что предполагает нестандартные механизмы передачи энергии от ядра к внешним слоям. Одним из возможных объяснений может быть наличие внутренних ударных волн, которые проходят через остатки оболочки, создавая сложную структуру выброса. Такие процессы отражают иное распределение энергии и массы, чем то, что предсказывают традиционные модели коллапса ядра.
Наблюдения проводились с использованием спектроскопических инструментов на больших наземных телескопах, которые позволили уточнить элементный состав и кинематику выброса. Сравнение с другими сверхновыми данного типа показывает, что подобные события встречаются крайне редко, что делает их ценным наблюдением для моделей эволюции массивных звезд. Кроме того, такие сверхновые предоставляют возможность изучать процессы синтеза тяжелых элементов, которые в конечном итоге обогащают межзвездную среду и участвуют в формировании новых поколений звезд и планет.
Дальнейшие наблюдения за остатком этой сверхновой, включая получение рентгеновских и инфракрасных спектров, позволят уточнить механизмы потери массы и структуру ядра перед взрывом. Совместный анализ с результатами теоретических моделей поможет адаптировать существующие сценарии коллапса и переноса энергии, что имеет значение не только для понимания отдельных звезд, но и для космохимии и динамики ранней Вселенной в целом [6].
5. nature.com/articles/s41586-025-09375-3
6. popsci.com/science/violent-supernova-star-guts/
Пополнение каталога квазаров AllBRICQS
Проект AllBRICQS (All-sky Bright, Complete Quasar Survey) [7] завершил вторую фазу обзора ярких квазаров. В каталог добавлены 62 новых объекта в Северном полушарии, ранее не замеченных крупными оптическими обзорами [8]. Кандидаты отбирались с использованием перекрестного анализа данных WISE и Gaia DR3 — критерии включали оптическую яркость Bₚ ≤ 16,5 или Rₚ ≤ 16m, а также исключение объектов со значимым собственным движением, характерным для звезд. Верификация с помощью спектроскопии была проведена на телескопах в Южной Корее и Китае, что позволило уточнить красные смещения, спектральную классификацию и болометрические светимости.
Новые квазары охватывают диапазон красных смещений z ≈ 0,09–2,48, а их болометрическая светимость колеблется между 1044 и 1048 эрг/с. В выборке преобладают квазары с широкими эмиссионными линиями, но присутствуют также и более редкие типы, такие как FeLoBAL — квазары с широкой полосой поглощения в низкоионизированном железе. Среди них обнаружен самый яркий FeLoBAL в истории опубликованных наблюдений.
Особенность методологии AllBRICQS заключается в эффективном поиске ярких, но до сих пор не зарегистрированных квазаров за счет интеграции инфракрасного астрометрического отбора и спектрометрии. Использование данных WISE и Gaia помогает отсеять большинство близких звезд, ошибочно попадающих в выборку, а спектроскопия — обеспечить точное определение характеристик и классификацию объектов. Это создает прочную основу для статистического анализа и построения моделей развития активных ядер галактик.
Полученные данные имеют важное значение для широкого спектра исследований: они обогащают статистику светимости и масс сверхмассивных черных дыр, уточняют характеристики ярких квазаров, а также влияют на модели обратной связи в галактическом масштабе. Ранняя и поздняя активность черных дыр, а также механизмы взаимодействия с галактической средой становятся доступнее для анализа благодаря таким пополнениям выборки.
Собранная база включает спектральные данные, оценки красных смещений, фотометрические показатели и типологию объектов, что позволяет интегрировать ее в будущие наблюдательные кампании и теоретические модели. Обнаружение этих ярких квазаров заполнит нишу в ярком конце распределения и послужит ориентиром для последующих многодисциплинарных исследований активных ядер.
Изображение номера — «Сахарная вата в Магеллановом Облаке»
Облака газа и пыли в Большом Магеллановом Облаке на снимках космического ветерана — «Хаббла» — напоминают сахарную вату. Такой вид они приобрели под взглядами камер этого космического телескопа — прежде всего широкоугольной камеры WFC3, которая использовалась для сбора основных данных для этого изображения. WFC3 оснащена различными фильтрами, каждый из которых пропускает только определенные длины волн, или цвета. Это изображение объединяет данные, полученные с помощью пяти различных фильтров, в том числе тех, что улавливают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, недоступные человеческому глазу.
Алексей Кудря