«Холодный фронт» скопления Персея разделился на две части
Астрономы детально изучили строение спиральной структуры в скоплении Персея, которую можно сравнить с холодными фронтами в атмосфере Земли. Выяснилось, что область пониженной температуры не только существует уже треть возраста Вселенной, но и не сглаживается со временем, сохраняя четкие границы. При этом она разделилась на две части, сообщает статья, принятая к публикации в Nature Astronomy.
Галактические скопления состоят из сотен, а порой и тысяч галактик, которые связаны между собой гравитацией. Все они вращаются вокруг центрального ядра, представляющего собой наиболее плотную часть системы. Когда два скопления галактик сталкиваются между собой, галактики меньшего по размеру скопления начинают двигаться к ядру большего по размеру скопления, что заставляет его центральную часть «колебаться». В результате в межгалактическом газе рождаются волны температуры и плотности, которые расходятся от центра в виде спиральной структуры. Наблюдая за ними, исследователи могут понять физические свойства межгалактической среды, а также изучить магнитные поля в скоплении.
Скопление Персея считается одним из самых массивных объектов во Вселенной на сегодняшний день. Впервые его «холодный фронт» был замечен в 2012 году при анализе снимков, полученных телескопами ROSAT, Suzaku и XMM-Newton. Теперь наблюдения, выполненные космической рентгеновской обсерваторией Chandra, позволили команде астрономов под руководством Стивена Уокера (Stephen A. Walker) из Центра космических полетов Годдарда изучить его в деталях.
Главная особенность спиральной структуры состоит в том, что она не сгладилась со временем, как этого ожидали ученые, а сохранила достаточно четкие границы. Она находится на расстоянии двух миллионов световых лет от центра и движется со скоростью около 480 тысяч километров в час. При этом, по оценкам исследователей, «холодный фронт» существует около 5 миллиардов лет — для сравнения, возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет.
Спиральную структуру можно назвать лишь относительно холодной — ее температура достигает 30 миллионов кельвинов. Однако окружающий ее газ разогрет уже до 80 миллионов кельвинов. При этом «фронт» поделен на два отдельных фрагмента.
Исследователи предполагали, что внешняя граница «фронта» сгладится из-за взаимодействия с межгалактического вещества и турбуленции, но этого не произошло. Он остался все таким же «острым» и разделился на две части. Результаты свидетельствуют о том, что в скоплении существуют сильные магнитные поля, которые сохраняют резкость страниц структуры.
В прошлом году астрономы открыли одно из самых крупных сверхскоплений галактик среди известных сегодня. По форме оно напоминает стену и простирается на 200 мегапарсек.
Кристина Уласович
Его происхождение остается загадкой
Астрономы подтвердили открытие новой нептуноподобной экзопланеты, которая оказалась рекордно плотной среди подобных тел. TOI-1853b может представлять собой практически лишенное атмосферы ядро из воды и горных пород, а также попадает в «пустыню нептунов». Статья опубликована в журнале Nature. Экзопланеты, сравнимые по размерам с Нептуном, могут обладать разным составом и внутренней плотностью в зависимости от эволюционного пути, расстояния до звезды и активности процесса потери атмосферы. Они могут представлять собой тела с твердым ядром и толстой водородно-гелиевой атмосферой, а могут быть планетами, содержащими большое количество воды, демонстрировать обилие горных пород и даже иметь тонкую атмосферу. Группа астрономов во главе с Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата сообщила об открытии нового представителя нептуноподобных экзопланет TOI-1853b, который сильно выделяется по своим свойствам от других подобных тел. Первоначально его обнаружил космический телескоп TESS, затем открытие было подтверждено по данным наземных телескопов MuSCAT2, ULMT, SOAR и LCOGT, обсерваторий «Джемини-Север» и Кека, а также спектрографа HARPS-N. Родительская звезда относится к спектральному классу K2.5 V, она находится в 544 световых годах от Солнца и обладает массой 0,837 массы Солнца и радиусом 0,808 радиуса Солнца. Вокруг нее по орбите с периодом 1,24 дня и длиной большой полуоси 0,0213 астрономической единицы обращается экзопланета с радиусом 3,46 радиуса Земли и массой 73,2 массы Земли. Это дает значение средней объемной плотности в 9,74 граммов на кубический сантиметр, что примерно в шесть раз больше, чем у Нептуна. Внутренний состав TOI-1853b лучше всего описывается моделью ядра, состоящего из воды и горных пород, лишенного газовой оболочки или обладающего незначительной газовой оболочкой из водорода и гелия. Расчетное характерное давление в недрах экзопланеты может в 50 раз превышать давление на границе ядра и мантии Земли, таким образом, ядро может быть металлическим и окруженным мантией, богатой водой в виде льда или в виде сверхкритического флюида. TOI-1853b также попадает в центр «пустыни нептунов» — зоны дефицита нептуноподобных короткопериодных экзопланет, происхождение которой остается предметом споров. Объяснить образование такой экзопланеты сложно из-за значительного содержания в ней тяжелых элементов. В частности, ростTOI-1853b только за счет аккреции планетезималей из льда и горных пород кажется малореальным. Возможно, в системе в прошлом произошло высокоскоростное столкновение между двумя массивными протопланетами, или же TOI-1853b изначально была массивным гигантом с атмосферой, а затем потеряла большую часть массы из-за приливного разрушения вблизи периастра во время орбитальной миграции с высоким эксцентриситетом на раннем этапе жизни системы. Ранее мы рассказывали о том, как мини-нептун не смог объяснить необычное радиоизлучение от спокойного красного карлика.
