«Кассини» помог найти комету с самым длинным ионным хвостом
Астрономы обнаружили в данных, собранных аппаратом «Кассини», свидетельства того, что длина ионного хвоста кометы 153P/Икэя—Чжана, пролетавшей мимо Земли в 2002 году, могла составлять больше миллиарда километров. Препринт доступен на arXiv.org.
Хвосты кометы образуются, когда она приближается к Солнцу, и из ее твердое ядро постепенно начинает испаряться. Ионный хвост состоит из ионизированных молекул различных газов — среди них обычно особенно выделяются молекулы угарного газа, которые, соединясь с электронами, дают характерный голубой цвет. Пылевой же хвост состоит из мелких частиц пыли, которые светятся за счет того, что отражают солнечный свет, и обычно чем ближе комета подходит к светилу, тем заметнее он становится.
Герайнт Джонс (Geraint Jones) из Университетского колледжа Лондона и его коллеги изучали архивные данные зонда «Кассини» за 2002 год, когда он уже пролетел мимо Юпитера и направлялся к Сатурну. Астрономы заметили, что плазменный спектрометр космического аппарата, с 2001 по 2003 год регистрировавший заряженные частицы, обнаружил всплеск ионов водорода, который нельзя было объяснить солнечным ветром (так как инструмент был редко ориентирован в его направлении) или выходом из межзвездной водородной тени — области космоса, где водород сначала ионизируется, а после выталкивается оттуда солнечным ветром.
Астрономы обнаружили, что статистически значимый всплеск ионов наблюдался с марта по апрель 2002 года, и примерно в это же время долгопериодическая комета 153P/Икэя—Чжана прошла через ту область, где потом «Кассини» зарегистрировал аномалию. Анализ потока частиц, зарегистрированных аппаратом, показал, что с большой долей вероятности плазменный спектрометр заметил ионный хвост небесного тела.
Расчеты показывают, что на тот момент комета Икэя—Чжана находилась в 6,5 астрономической единицы от «Кассини» (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Однако с учетом того, что комета летит не по прямой, а по вытянутой эллиптической орбите, авторы исследования оценивают длину хвоста, как минимум, в 7,5 астрономических единиц. Если расчеты верны, то ионный хвост кометы Икэя—Чжана — самый длинный из измеренных сегодня. Предыдущим рекордсменом был ионный хвост кометы Хякутаке, измеренный в 1996 году космическим аппаратом NASA и ЕКА «Улисс». Его длина составила 3,8 астрономической единицы.
Подобные измерения становятся возможны только тогда, когда зонды непосредственно пересекают хвосты комет, что случается довольно редко. Но последнее такое событие произошло недавно: космический аппарат Solar Orbiter несколько дней назад пролетел через хвост C/2019 Y4. В это время зонд должен был собрать научные данные, которые помогут лучше понять процессы, происходящие с кометами.
Кристина Уласович
Его создала сверхмассивная черная дыра
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил мощный отток нейтрального и ионизированного газа из далекой массивной галактики COSMOS-11142. Его нельзя объяснить звездообразованием или слияниями галактик, скорее всего, он возник из-за активности сверхмассивной черной дыры. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Считается, что крупномасштабные оттоки вещества из галактик, порождаемые активностью их центральных сверхмассивных черных дыр, играют фундаментальную роль в деле подавления (или тушения) процесса звездообразования в массивных галактиках. Однако прямых наблюдательных доказательств этой гипотезы до сих пор нет, особенно в случае ранней Вселенной, где тушение звездообразования могло происходить очень быстро, что требует удаления газа, а не его нагрева. Ранее в массивных далеких галактиках наблюдались лишь оттоки ионизированного газа, оттоки нейтрального или молекулярного газа при больших значениях красного смещения регистрировались лишь для галактик со вспышкой звездообразования и квазаров. Группа астрономов во главе с Сирио Белли (Sirio Belli) из Болонского университета сообщила об обнаружении сильного оттока газа из массивной далекой галактики COSMOS-11142 при помощи инструментов NIRSpec, NIRCam и MIRI космического телескопа «Джеймс Уэбб». COSMOS-11142 представляет собой массивную (звездная масса около 1010,9 масс Солнца) галактику, характеризующуюся красным смещением 2,445 и эффективным радиусом около двух тысяч световых лет. Галактика находится в фазе быстрого тушения ранее действовавшей вспышки звездообразования. Темпы оттока нейтрального и ионизированного газа из галактики составляют около ста и одной солнечной массы в год, соответственно, что больше, чем типичные значения оттоков для галактик, образующих звезды, в тот период. В основном из галактики истекает нейтральный газ, при этом нет свидетельств того, что отток вызван процессами звездообразования или событием крупного слияния галактик. Ученые считают, что за отток газа ответственна центральная сверхмассивная черная дыра, о наличии которой свидетельствуют свойства эмиссионных линий ионизированного газа в спектре. При этом сама черная дыра не демонстрирует сейчас заметную активность в рентгеновском или радиодиапазонах. Таким образом, сверхмассивные черные дыры действительно способны быстро подавлять звездообразование в массивных галактиках за счет выброса нейтрального газа прочь из галактики. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие рекордно далекой массивной спокойной галактики.