За последнее десятилетие через Солнечную систему пролетели три межзвёздных объекта. Загадочный Оумуамуа в 2017-м, комета Борисова в 2019-м и совсем свежий 3I/ATLAS в июле 2025 года. Астрономы из Гарварда вычислили их траектории и определили возраст. Оказалось, каждый прилетел из разных регионов галактического диска.

Шохруз Кахаров и профессор Абрахам Лёб провели масштабное моделирование методом Монте-Карло. Для каждого объекта сгенерировали 10 000 возможных траекторий, учитывая погрешности в измерениях скоростей и неопределённости движения Солнца относительно локального стандарта покоя. Затем интегрировали каждую траекторию на миллиард лет назад в гравитационном потенциале Млечного Пути, используя модель GalPot.

Самым древним оказался 3I/ATLAS — ему 4.6 миллиарда лет. Он родом из толстого диска галактики, где обитают старые звёзды с низкой металличностью. Толстый диск расположен выше и ниже тонкого диска, в котором находится наше Солнце.

Оумуамуа — младенец по космическим меркам, всего миллиард лет. Он прибыл из тонкого диска, где до сих пор формируются новые звёзды. Комета Борисова занимает промежуточное положение с возрастом 1.7 миллиарда лет, тоже из тонкого диска.

Почему это важно? Астероиды и кометы — остатки формирования планетных систем. Изучая межзвёздные объекты, мы получаем образцы материала из других звёздных систем без необходимости отправлять туда зонды. Сейчас единственный реальный способ добраться до ближайшей звезды — это концепции с граммовыми зондами на световых парусах. Дорого, сложно, и результатов ждать десятилетиями.

А межзвёздные объекты сами прилетают к нам. Каждый несёт информацию о химическом составе и физических свойствах экзопланетного материала, которую невозможно получить дистанционными наблюдениями. Разброс в возрасте от 1 до 4.6 миллиардов лет доказывает, что объекты выбрасываются из планетных систем на протяжении всей истории галактики, а не только из молодых систем.

Скоро начнётся новая эра. Обсерватория Vera Rubin с её обзором LSST будет находить десятки межзвёздных объектов в год. Мы перейдём от единичных находок к статистическим исследованиям целых популяций межзвёздных странников.

@nezemnoy_telegram

После получения первого изображения чёрной дыры (второй снимок) в галактике M87 в 2019 году, учёные приступили к детальному моделированию процессов за границей её "тени". Исследователи из Принстонского университета обнаружили неожиданное явление: температура электронов в плазме вокруг чёрной дыры оказалась в 100 раз ниже температуры протонов. Это открытие ставит под сомнение существующие модели плазменной физики.

Команда под руководством Эндрю Чаела провела серию из 11 симуляций на суперкомпьютерах. В основе моделирования лежит метод GRMHDS — общая релятивистская магнитогидродинамика, объединяющая эффекты сильной гравитации чёрной дыры с динамикой намагниченной плазмы.

Ключевое новшество исследования — раздельное моделирование протонов и электронов. Традиционные симуляции рассматривают заряженные частицы как единую жидкость, что существенно упрощает вычисления. Подход Чаела требует значительно больших вычислительных ресурсов, но позволяет точнее воспроизвести физические процессы.

Температура электронов критически важна — она определяет яркость синхротронного излучения, которое мы наблюдаем на изображениях. Обнаруженное расхождение между теоретическими предсказаниями и наблюдениями телескопа Event Horizon указывает на фундаментальные пробелы в понимании механизмов нагрева электронов в экстремальных условиях.

"Чёрные дыры представляют собой чрезвычайно сложные среды. Наиболее эффективным инструментом их изучения являются суперкомпьютерные симуляции", — отмечает Чаель. Моделирование позволяет учесть множество взаимодействующих эффектов, которые невозможно разделить в наблюдательных данных.

В планах исследовательской группы — создание временной последовательности изображений чёрной дыры M87 на основе накопленных данных Event Horizon Telescope. Это позволит впервые проследить эволюцию "тени" во времени и верифицировать теоретические модели.

@nezemnoy_telegram

Друзья!

Новое интервью и обзор Астрономического института МГУ

https://youtu.be/m6o-armFPaI

В 730 миллионах световых лет от нас произошло нечто невероятное. Звезда взорвалась как сверхновая, начала затухать... а потом вспыхнула снова через несколько месяцев! Такого астрономы не видели никогда. И виновата во всём чёрная дыра, которая довела звезду до “самоубийства”.

Событие SN 2023zkd обнаружили в июле 2023 года. Искусственный интеллект мгновенно забил тревогу — что-то тут не так. Обычные сверхновые вспыхивают ярко, потом месяцами тускнеют по мере расширения и остывания выброшенного вещества. А эта решила нарушить все правила.

Покопавшись в архивах, учёные обнаружили удивительное: звезда начала светиться ярче ещё за четыре года до взрыва! Что-то явно её беспокоило. И этим "чем-то" оказалась чёрная дыра звёздной массы.

Вот как всё происходило (по предположениям). Массивная звезда, в 30 с лишним раз тяжелее Солнца — вращалась вокруг чёрной дыры. Постепенно орбита сужалась. За год до финала звезда буквально проглотила чёрную дыру! Конечно, она начала разрывать её изнутри, звезда не выдержала и взорвалась.

Есть и альтернативный сценарий. Чёрная дыра могла разорвать внешние слои звезды ещё до "поглощения". Плазма закрутилась вокруг чёрной дыры, а потом именно она взорвалась как сверхновая. Но результат один — чёрная дыра стала ещё массивнее.

А почему два пика яркости? Всё дело в материи, которую звезда выбросила за годы “мучений”. Сформировались две оболочки разной плотности — тонкая поближе и толстая подальше. Первый взрыв сверхновой зажёг ближнюю оболочку. Потом ударная волна долетела до дальней, плотной оболочки, тогда произошёл и второй взрыв.

@nezemnoy_telegram

Пятнадцать лет астрономы собирали по кусочкам изображение одного из самых загадочных объектов Вселенной. Блазар PKS 1424+240 смотрит на наблюдателей идеально круглым "глазом", окружённым тороидальным магнитным полем. Исследователи тут же окрестили объект “Оком Саурона”.

Что вообще такое блазар? Представьте сверхмассивную чёрную дыру, которая жадно пожирает материю. Вокруг неё крутится раскалённый диск аккреции, а перпендикулярно ему — два джета, струи плазмы, несущиеся почти со скоростью света. Когда такой джет направлен прямо на Землю, мы называем это блазаром. Природный ускоритель частиц космических масштабов.

PKS 1424+240 находится в миллиардах световых лет от нас. И он странный даже по меркам блазаров. Излучает мощнейшие нейтрино и гамма-лучи высоких энергий, но при этом его джет выглядит медленным.

Загадку разгадали с помощью радиотелескопа VLBA в Нью-Мексико. Оказалось, всё дело в почти идеальном выравнивании. Джет направлен на нас с точностью менее 0.6 градуса — это как если бы кто-то целился лазерной указкой с Луны и попал вам точно в зрачок. Такое выравнивание усиливает яркость в 30 с лишним раз!

А медлительность джета? Классическая оптическая иллюзия. Когда что-то движется прямо на вас с околосветовой скоростью, кажется, будто оно еле ползёт.

Радиосигналы позволили заглянуть внутрь джета и увидеть структуру магнитного поля. Оно оказалось тороидальным — закрученным в форме бублика вокруг оси джета. Именно такая конфигурация позволяет разгонять протоны до колоссальных энергий. Протоны сталкиваются с фотонами, рождают пионы, те распадаются — и получаются нейтрино, которые долетают до Земли.

@nezemnoy_telegram

Телескопы Webb и ALMA разглядели то, что астрономы считали невозможным. Галактика возрастом 930 миллионов лет после Большого взрыва содержит минимум 15 массивных звездообразующих сгустков, расположенных как гроздь винограда.

Объект официально известен как RXCJ0600-2007. Это одна из самых сильно линзированных галактик из когда-либо обнаруженных. Гравитационная линза увеличивает изображение настолько, что учёные смогли изучить внутреннюю структуру с беспрецедентной детализацией.

Сэйдзи Фудзимото из Университета Торонто с коллегами потратили более 100 часов телескопного времени на исследование. То, что Hubble показывал как гладкий вращающийся диск, оказалось скоплением плотных газовых комков.

Почему это важно? Современные модели предполагали, что галактики в ранней Вселенной должны быть относительно простыми — гладкие диски с равномерным звездообразованием. "Космический виноград" показывает обратное. Галактики могли формироваться через слияние массивных сгустков материи.

Открытие устанавливает первую чёткую связь между внутренней структурой галактики и её общим вращением. Те галактики, которые раньше казались гладкими на снимках, могут скрывать похожие структуры. Просто разрешения предыдущих телескопов не хватало, чтобы их различить.

Комбинация инфракрасных данных Webb и субмиллиметровых наблюдений ALMA дала полную картину. Webb показал звёздный свет, ALMA — холодный газ и пыль. Вместе они раскрыли истинную природу одной из самых ранних галактик Вселенной.

@nezemnoy_telegram