Кратко про август

Август – время каникул, но число статей в Архиве все равно вплотную подобралось к 10 000.
В астрономической части Архива также было много публикаций, среди которых есть очень интересные.

Появилась пачка статей от проекта Dark Energy Survey по итогам первого года работы. Среди прочих главное место занимают космологические результаты. Рассмотрены основные космологические модели, и для каждой - огромное количество вариантов параметров. Получены значения этих параметров (скажем, в лямбда-CDM суммарная плотность вещества - 26.4%). В статье 1708.01530 авторы утверждают, что достигли такого уровня точности, что их данные соперничают с результатами Планка. Соответственно, совместная обработка позволит, видимо, еще лучше уточнить космологические параметры. В других работах серии можно найти детальные описания и другие результаты (например, по скоплениям галактик)

Для космологии крайне важны сверхновые Ia, но не все они одинаковы. Некоторые из них заметно слабее (их светимость меньше). Исследование одного из таких случаев привело к интереснейшему результату, опубликованному в Science.
В некоторых моделях взрывов сверхновых этого типа получается, что слабые сверхновые Ia сохраняют белые карлики, т.е. те не взрываются целиком. При этом компактный объект приобретает большую пространственную скорость. Авторы 1708.05568 рапортуют об открытии такого объекта. Белый карлик LP 40-365 имеет малую массу (0.15 солнечных) и очень высокую пространственную скорость. Только радиальная скорость составляет почти 500 км в сек. Анализ собственного движения приводит к выводу, что полная скорость превосходит 500 км в сек. Это означает, что карлик сможет покинуть нашу Галактику.

Разумеется, было много новых статей, посвященных исследованиям экзопланет.
Здесь снова бьются рекорды. В работе 1708.03336 представлена самая близкая из известных сегодня многопланетная система: 10 световых лет от нас. Самые легкие планеты обнаруженные по лучевым скоростям: 0.75+/-0.13 масс Земли (и еще есть кандидат с массой около 0.5 земной!). Правда, все это планеты у красного карлика (0.13 масс Солнца), находящиеся близко от звезды: периоды обращения от 2 до 5 дней (а у очень маломассивного кандидата - 1 день).

По-прежнему астрономам не дает покоя знаменитая многократно воспетая звезда тау Кита. По наблюдениям на инструменте HARPS (ESO) и телескопе Кека авторами 1708.02051 выявлено четыре маломассивные экзопланеты вокруг этой солнцеподобной звезды. Пара планет находится в зоне обитаемости. Данные получены по анализу лучевых скоростей. Планеты не транзитные. Существенно, пожалуй, то, что методами хитрой обработки авторы подобрались вплотную к пределу, позволяющему обнаруживать методом изменения лучевых скоростей полных двойников Земли (параметры звезды, масса, расстояние от звезды). Наконец, напомним, что кандидаты в экзопланеты обнаруживались у тау Кита и в 2012-13 гг. Два из них воспроизведены в этой работе. Остальные - нет. Так что система явно нуждается в дальнейшем изучении.

А в статье 1708.01076 впервые надежно продемонстрировано наличие стратосферы у экзопланеты. Т.е., в части атмосферы температура растет при удалении от планеты. Такое поведение приводит к появлению эмиссионных линий в спектре, которые и были обнаружены. Сделано это было благодаря наблюдениям на Хаббловском телескопе во время затмения звездой планеты (т.н. вторичное затмение). Планета является газовым гигантом, сильно прогреваемым своей звездой (температура 2700К). Полученные результаты помогают в деле проверки моделей атмосфер экзопланет.
Наконец, у исследователей экзопланет есть много планов. Представлен (1708.02821) большой материал, посвященный задачам и перспективам экзопланетных исследований. Авторы пытаются выделить ключевые вопросы (и описать соответствующий контекст), на которые смогут хотя бы частично ответит благодаря работе таких проектов ближайшего будущего как JWST, WFIRST, PLATO, крупные наземные телескопы (GMT, E-ELT, TMT) и некоторые другие, а также уже работающие системы, например, ALMA. Рассмотрены вопросы, не связанные с жизнью, биомаркерами и тп. Речь идет о физических свойства планет и их систем, хотя атмосферы и свойства поверхности (например, наличие воды) обсуждаются.

Биомаркерам посвящен отдельный обзор 1708.05829. Речь идет об анализе спектров атмосфер и поиске биомаркеров. Написано понятно (почти популярно), но достаточно полно и строго. Так что всем можно смело рекомендовать.
Наконец, к будущим наблюдениям надо тщательно готовиться. В частности, надо все заранее промоделировать. Авторы 1708.04239 моделируют наблюдения спектров атмосфер для 9 небольших планет вокруг близких красных карликов. Показано, что для планет, близких к своим звездам, JWST будет достаточно пронаблюдать около десятка прохождений, чтобы получить спектральную информацию. С планетами в зонах обитаемости сложнее, но и там есть надежды вытянуть состав атмосферы для некоторых вариантов ее состава. Лучшие цели из числа рассмотренных GJ 1132b и TRAPPIST-1b. Но они вне зон обитаемости (ближе к звезде).

Переходя от экзопланет к Солнечной системе (объектам которой посвящено несколько важных августовских публикаций), нельзя не упомянуть о еще одном интересном результате «на стыке». Возможно, обнаружены экзокометы.
Авторы 1708.06069 обнаружили в данных Кеплера транзитные сигналы, которые можно интерпретировать как кометы (а можно, к слову, как астроинженерные сооружения - привет фантазерке Табби!). Речь идет о нескольких транзитах. Несколько штук - у звезды KIC 3542116, и один у KIC 1108472. Действительно, все параметры (включая оценку массы пыли) хорошо соответствуют ожидаемому сигналу от крупных комет.

Разговор о Солнечной системе начнем с астероидов. А точнее – с эффекта Ярковского. Эффект Ярковского состоит в изменении орбиты вращающегося космического за счет неравномерного нагрева центральным источником. Более нагретая часть излучает сильнее, и эта слабая сила за длительное время способна существенно изменить орбитальные параметры. Однако за короткое время эффект невелик, а потому измерять его сложно. К настоящему моменту были сообщения об измерении эффекта для десятков астероидов. Авторы статьи 1708.05513 более чем удваивают выборку объектов, для которых измерен эффект.

В Солнечной системе человек сам может устраивать интересные астрономические явления. На 15 сентября запланирован вход аппарата Кассини в атмосферу Сатурна. Можно ли это наблюдать с Земли? Да! Наблюдать придется из Австралии. Автор работы 1708.05036 ожидает, что оптическая светимость вспышки составит порядка 10 миллиардов ватт (полная энергетика порядка десятков миллиардов джоулей). Но это будет на дневной стороне Сатурна. Автор полагает, что спектральные данные в УФ и линиях метана может позволить увидеть событие уже с помощью метрового телескопа.
Наконец, разумеется есть планы по дальнейшим исследований тел нашей системы. Более того, планов много, а потому идет жесткая конкуренция. Значит, значимость задач надо доказывать и еще раз доказывать. Среди планет Солнечной системы Уран и Нептун остаются наименее исследованными. Это досадно, т.к. они являются протипами ледяных гигантов- самых распространенных планет в Галактике (а может - и во вселенной). Авторы 1708.00235 детально расписывают, зачем (с научной точки зрения) нужно отправлять специальную крупную миссию к этим телам. Ключевым элементом должен стать зонд, сбрасываемый в атмосферу одной из этих планет. Надежда состоит в том, что такая цель может стать основной для следующей флагманской миссии НАСА (т.е., статья является артподготовкой перед подачей проекта такой миссии).