Загадочные гамма-вспышки. Новости Астрономии презентация

Гравитационные линзы
Черные дыры
Карликовые галактики
Темное вещество
Пульсары
звезды
экзопланеты
Нейтронные звезды
Двойные системы
Далекие галактики
космомикрофизика
Новые приборы
Гамма-всплески
сверхновые
SKA
LOFAR
Auger
GLAST-Ферми
SETI
Telescope Array

Чеширский кот

Двойное кольцо Эйнштейна
Красивое двойное кольцо эйнштейна найдено впервые.
Ведь для получения двух эйнштейновских колец надо,
чтобы выравнивание галактик на одной прямой было очень хорошим.

Открыт красивейший случай линзирования: двойное эйнштейновское кольцо.
Для этого надо, чтобы три галактики оказались почти на одной прямой.
Галактика, играющая роль линзы, находится на красном смещении z=0.222.
Внутреннее кольцо - на z=0.609.
Где находится второе кольцо точно неизвестно, но скорее всего это z=2-5.

Темное вещество
Сталкивающиеся скопления галактик
1E 0657-56 (Bullet cluster)

Столкновение скоплений галактик

Прямые поиски темной материи в лабораториях на Земле
Эксперимент DAMA/LIBRA

Поиски следов аннигиляции
Приборы Pamela
Избыток позитронов

Поиск следов аннигиляции - 2
Поиск гамма-квантов, образующихся
в результате аннигиляции частиц
темной материи в нашей Галактике.
Поток будет больше от центральной
части нашего звездного острова.

GLAST/Fermi
В 2008 году состоялся
успешный запуск
гамма-обсерватории GLAST,
получившей затем имя Fermi.
Одной из важнейших задач этого проекта
является обнаружение гамма-лучей,
возникающих при аннигиляции
частиц темного вещества.
Не исключено, что именно
данные с Fermi сыграют
ключевую роль в разгадке
тайны темной материи.
Логотип проекта GLAST,
который переименован в честь
Энрико Ферми.

Яркий гамма-всплеск
GRB 080319B
Первый гамма-всплеск, оптическая вспышка которого
оказалась ярче 6-й звездной величины!
Красное смещение ~1.

Установка TORTORA

Длинный всплеск – короткий всплеск
Показано положение всплеска на
диаграмме длительность-жесткость.
Серыми точками показаны другие
всплески по данным SWIFT.
T90 время, за которое излучается
90% энергии всплеска.
Из статьи arXiv:0810.2107 .
Показатель жесткости,
отложенный по вертикальной оси,
определяется как отношение потоков
в разных энергетических каналах.
Видно разделение на
длинные мягкие (их большинство)
и короткие жесткие всплески.
Кружок с числом 6.7 отмечает
положение всплеска GRB 080913
по данным наблюдений.
Точка 0.0 отмечает его положение так,
как если бы его измерял наблюдатель,
близкий к всплеску.

Загадочные оптические вспышки
Все началось с гамма-всплеска…
Источник оказался галактическим.
Мониторинг источник показал, что
кроме жесткого излучения
испускаются оптические вспышки.
Природа источника
остается загадкой.
Всплески источника SWIFT J185509+261406.
Из статьи arXiv:0809.4231.

Загадочная вспышка
Кривая блеска транзиента SCP 06F6
(цветные символы)
в сравнении с кривыми блеска
некоторых сверхновых
Из статьи arxiv:0809.2562
В процессе поиска сверхновых
ученые иногда натыкаются
на совершенно загадочные вспышки.
Так, буквально на пустом месте
(ни до, ни после вспышки там
не удалось ничего обнаружить)
удалось наблюдать очень длинный
оптический всплеск SCP 06F6.
В течение примерно ста дней блеск
обнаруженного источника возрастал,
а затем примерно столько
же времени спадал.
Это не похоже на микролинзирование.
Вообще ни на что не похоже.
Поэтому авторы открытия полагают,
что ими обнаружено нечто
принципиально новое.

Транзиентный радиопульсар
PSR J1846-0258
P=0.326 сек
B=5 1013 Гс
0802.1242, 0802.1704
Среди всех пульсаров
он имеет самые большие
потери энергии вращения и
самый маленький возраст
(884 лет).
Пульсар увеличил свою светимость
в рентгеновском диапазоне.
Увеличилась доля пульсирующего
излучения в рентгене.
Появились магнитарные вспышки.
Не наблюдается
радиоизлучение,
видимо, из-за
направленности

Вспышки транзиентного пульсара
Gavriil et al. 0802.1704
Chandra: Oct 2000 June 2006

Световое эхо и сверхновая
Остаток сверхновой Кассиопея А.
Изображение состоит из комбинации
оптических, инфракрасных и рентгеновских данных,
полученных космическими обсерваториями
Хаббл, Чандра и Спитцер.
Исследуя остаток Кассиопея А,
ученые смогли определить
тип сверхновой, поймав
световое эхо (arxiv:0805.4557).
Изучая спектр отраженного сигнала,
астрономы, по сути,
получают спектр сверхновой
во время самого взрыва.
Согласно выводу, сделанному
на основании данного исследования,
сверхновая Кассиопея А относилась
к классу IIb.

Сверхземли: HD 40307
По измерениям лучевых скоростей обнаружено
три планеты (суперземли) на тесных орбитах.
Периоды обращения 4.2, 9.6, 20.5 дней.
Массы 4.2, 6.9 и 9.2 масс Земли.
Сама звезда имеет спектральный класс К2.
Масса 0.7-0.8 солнечных, светимость ~0.23 Lo
Звезда близкая (~13 парсек).

Золотой зуб во рту кита
Наблюдения на Космическом телескопе
позволили увидеть около известной
близкой звезды Фомальгаута
(расстояние 7.7 пк от Земли)
мощный пылевой диск,
а в нем разглядеть планету.
Видно, что за 1.73 года
наблюдений планета сместилась.
Соответственно, можно определить
ее примерную орбиту.
Ее большая полуось составила
примерно 115 а.е.
Период обращения около 872 лет.
Сама планета довольно массивна,
ее масса составляет
несколько юпитерианских.

Планета у Бета Живописца
Инфракрасное изображение.
Составной снимок.
Внешние области (диск) сняты на 3.6-м
телескопе, а внутренние – на VLT.
Планета

COROT-Exo-7b
Транзитная планета, открытая на спутнике CoRoT.
Радиус чуть менее 2 земных. Масса – 5-10 земных.
Период обращения – 0.85 дня.
Расстояние от Земли около 120 парсек.

Портрет Бета Лиры
С помощью оптического
интерферометра CHARA Array
группе американских и
английских астрономов
впервые удалось в деталях
разглядеть двойную переменную
звезду Бета Лиры,
разрешив ее на два компонента.
Также удалось более точно
определить расстояние до звезды.

Черная дыра в Омега Центавра
Светящееся вещество
Вся масса

Массы черных дыр
По всей видимости, скопление
Омега Центавра когда-то было
небольшой галактикой.

Карликовые галактики
Три свежеоткрытые карликовые
галактики в Местной группе.
Все три ставят по рекорду.
Одна является самой далекой
из известных карликовых
галактик в группе
(Andromeda XVIII):
до нее 1.4 Мпк. Это спутник
Туманности Андромеды.
Другой ее спутник
(Andromeda XIX) это самая
протяженная карликовая
галактика в Местной группе.
Наконец, третий спутник
галактики в Андромеде
(Andromeda XX) это
один из самых слабых карликов
с абсолютной звездной
величиной ~-6.3.

Массы карликовых галактик
Несмотря на очень разную светимость масса оказывается
примерно одинаковой. Разумеется, львиная доля массы
определяется темной материей.

Двойные черные дыры

Квазар и гравитационные волны
Вспышки в квазаре OJ 287.
За 12 лет происходит
две вспышки.
Последнюю, которую
наблюдали в сент. 2007,
удалось предсказать с
точностью до дня.
Если бы черные дыры
не сближались за счет
излучения гравволн, то
вспышка была на 20 дней
позже.

Р – значит «Ракета»
Спектр объекта SDSSJ092712.65+294344.0
содержит две системы эмиссионных линий,
сдвинутые на v~2650 км/с.
Эти линии показаны, соответственно,
красным и синим (голубым).
Серым цветом изображен спектр FeII.
Из статьи arxiv:0804.4585.
При слиянии двух черных дыр, получившийся объект приобретает импульс
за счет асимметричного излучения гравволн при слиянии.

Двойной квазар
В данных SDSS был выделен уникальный
квазар (есть всего лишь еще один похожий).
У него три системы спектральных линий.
Полагают, что две из трех связаны с двумя
сверхмассивными черными дырами, а
третья формируется в газе, в который
погружены обе дыры.
Расстояние между дырами 0.1 парсека.
Период обращения – 100 лет.
Если сделанные выше оценки верны,
то дыры сольются за время
меньшее хаббловского.
Из статьи 0901.3779

Будущие спутники
Hershel. Исследования экзопланет. Запуск в 2009 г.
Planck. Исследования реликтового излучения. Запуск в 2009 г.
Kepler. Исследования экзопланет. Запуск в 2009 г.
Astrosat. Рентгеновский спутник. Запуск 2009 г.
GAIA. Астрометрический спутник. Запуск в 2011 г.
NuSTAR. Рентгеновский спутник. Запуск 2011 г.
Спектр-РГ. Рентгеновский спутник. Запуск в 2012 г.
NeXT. Рентгеновский спутник. Запуск 2013 г.
Symbol-X. Рентгеновский телескоп. Запуск в 2014 г.

Kepler
Поиск транзитных экзопланет
по результатам фотометрических
наблюдений большого числа звезд.
Будет способен обнаруживать
планеты типа Земли.
Если Земля типична, то будут
обнаружены сотни планет.
Если – нет, то посмотрим.
Телескоп диаметром 1.4 метра
(апертура почти 1 метр).
Очень большое поле зрения,
одновременное наблюдение
почти 100 000 звезд.
Запуск в апреле 2009 г.

Hershel
Инфракрасный и субмиллиметровый диапазон.
Диаметр зеркала 3.5 метра.
Основные задачи:
изучение образования галактик,
звездообразование и межзвездная среда,
атмосферы тел Солнечной системы,
исследование экзопланет.
Запуск Arian 5 вместе со спутником Planck.

Planck
Изучение реликтового излучения.
Новизна: измерение поляризации.
Дополнительные задачи:
изучение эффекта Сюняева-Зельдовича,
интегрированный эффект Сакса-Вольфа,
гравитационное линзирование и реликт.
Запуск: февраль 2009 г. вместе с Herschel.

Astrosat
Первый индийский астрономический спутник.
Рентгеновские наблюдения.
(также есть небольшие инструменты для
оптических и УФ исследований)
Запуск в 2009 году.

GAIA
Астрометрический спутник.
Составление каталога
миллиарда звезд
до 20 величины.
Высокоточные параллаксы –
«трехмерная карта Галактики».
Фотометрия звезд, их лучевые скорости
Запуск в 2011 г.

NuSTAR
Первый шаг к созданию нового поколения спутников.
Для фокусирования рентгеновских лучей нужны длинные телескопы.
Чем выше энергия фотонов – тем длиннее инструмент.
NuSTAR будет иметь длину 10 метров. Две части соединены мачтой.
Дешевый проект и дешевый запуск (ракета Pegasus).
Отработка технологий для более масштабных проектов.
Запуск в 2011 г.

Спектр-РГ
Рентгеновский спутник.
Основной прибор – телескопы eROSITA.
Задача – обзор неба в
мягком рентгеновском диапазоне.
Изучение скоплений галактик.
Это нужно, в первую очередь,
для космологических исследований.
Запуск 2012 г.

Next
New exploration X-Ray Telescope (Япония)
Спектроскопия при высоком угловом разрешении.
Запуск в 2013 г.

Symbol-X
Новый шаг в создании рентгеновских спутников.
Рентгеновский телескоп разделен на две части,
находящиеся на разных спутниках.
Создается телескоп длиной 20 метров.
Относительное положение спутников должно
быть известно с точностью 0.3 мм.
Впервые удастся строить изображения в
диапазоне энергий выше 10 кэВ.
Резкий скачок в увеличении углового разрешения
Запуск в 2014 г.

Новые установки и планы
Сейчас прогресс астрономии в основном связан с вводом в строй новых
установок, телескопов и спутников.
Пока во многих областях возможен экстенсивный прогресс
(больше размеры инструментов, быстрее компьютеры, большие объемы
данных можно долго хранить и тп.).
Кроме этого идет и интенсивный прогресс (адаптивная оптика, новые
методы обработки данных, новые технологические решения и тд.)
Не все установки предназначены для получения красивых картинок,
не все одинаково стремятся к популяризации своих результатов,
так что количество научно-значимых наблюдательных инструментов
существенно превосходит количество тех, что «на слуху».

LOFAR
Наблюдения неба на низких частотах <250 MHz.
Высокая чувствительность и
большое поле зрения. Все это важно для поиска
транзиентных источников.
25000 простых антенн, разбросанных
на территории диаметром ~350 км.
Первая фаза – 15 000 антенн на 100 км.
Стоимость определяется электроникой.
Ядро проекта (и первые уже построенные
станции) находится в Голландии.
Первые станции начали работать в 2006 году.
LOw Frequency ARray

Станция LOFAR в Эффелсберге
Первая станция вне Нидерландов
была закончена осенью 2007 г.
в Германии, вблизи 100-метрового
радиотелескопа в Эффелсберге.
96 антенн, работающих на частотах
от 20 до 80 МГц.
В будущем появятся антенны и для
наблюдений в диапазоне 120-240 МГц.