http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/408.html#arxiv/2205.10197
Обзоры препринтов astro-ph
Выпуск N408
astro-ph за 01 апреля - 31 мая 2022 года:
избранные статьи
Рефераты отдельных статей
arxiv:2204.03269 Свободно-летающие планеты, эйнштейновская пустыня и Оумуамуа (Free-Floating Planets, the Einstein Desert, and 'Oumuamua)
Authors: Andrew Gould et al.
Comments: 20 pages, 9 Figures, submitted to JKAS
Авторы анализируют данные большого обзора по наблюдению микролинзирования и приходят к интересным выводам.
Как известно, кроме планет, обращающихся вокруг звезд, есть свободно-летающие планеты. Часть из них (самые массивные) могли образоваться сами по себе, как бурые карлики. Часть должна была формироваться в планетных системах, а затем выбрасываться в результате взаимодействия (в частности, межзвездный астероид Оумуамуа именно так и появился). Возникает вопрос: а каких планет больше - связанных или свободных?
Ответ мы так и не знаем, но данная статья дает хорошие аргументы в пользу того, что свободно-летающих планет больше. Собственно, результат состоит в том, что в события линзирования заметный вклад вносят легкие (планетных масс) объекты, причем в таких событиях мы не видим эффект от присутствия звезды (такие события и линзирование на звездах как раз и разделяет "эйнштейновская пустыня"). Если все такие события приписать свободно-летающим планетам, то они получаются более многочисленными, чем планеты, оставшиеся в системах.
Есть, правда, одно "но". По имеющимся данным трудно, практически невозможно, отличить планету на широкой (более 10-15 а.е.) орбите от свободно-летающей. Так что, если большинство планетных систем похожи на Солнечную, где есть Уран и Нептун, то основную долю зарегистрированных событий можно объяснить ими. Правда, есть основания думать, что в этом смысле Солнечная система не типична. И тогда свободно-летающие планеты на коне.
Т.о., несмотря на очень интересный и важный результат вопросы остаются. Но, видимо, в ближайшие годы (с запуском телескопа Роман и вводом в строй других установок) с этим все-таки разберутся.
arxiv:2204.04257 Атмосферный метан как биомаркер для экзопланет (The Case and Context for Atmospheric Methane as an Exoplanet Biosignature)
Authors: Maggie A. Thompson et al.
Comments: 10 pages, 5 figures, 15 pages Supplementary Information, 3 Supplementary Figures. PNAS 119, 14, 1-10 (2022)
В статье подробно рассматривается метан как биомаркер, в первую очередь для бескислородных атмосфер. Ленивые могут прочитать только 8ю страницу статьи. Краткое резюме. Убедившись в том, что атмосфера землеподобной планеты бескислородная, а сама планета получает необходимую энергию от звезды, надо не только обнаружить метан, но и измерить количество CO2, CO и H2O, чтобы сделать вывод о биогенном происхождении метана. Маловероятно, что JWST справится со всеми этими задачами сразу. А вот с участием ELT - уже вполне возможно.
arxiv:2204.05226 Ограничения на наногерцовый гравитационно-волновой фон по таймингу массива гамма-пульсаров (A Gamma-ray Pulsar Timing Array Constrains the Nanohertz Gravitational Wave Background)
Authors: M. Ajello et al.
Comments: 45 pages, 3 figures in the main text. 3 figures and 8 tables are in the supplementary material
Интересная работа, потмоу что подход оригинальный.
Как известно, уже более 10 лет ведутся радионаблюдения десятков радиопульсаров для обнаружения гравитационно-волнового фона, связанного с парами сверхмассивных черных дыр. Но хороший тайминг (при регулярном мониторинге!) получают и в гамма-диапазоне, благодаря работе космической обсерватории им. Ферми. Вот ее результаты авторы и используют.
Результаты 12.5 лет наблюдений 35 радиопульсаров позволили дать неплохое ограничение на уровень фона. Оно, правда, уступает современным радиоданным. Но важно, что это совершенно независимые данные. Кроме того, точность быстро растет со временем. Так что, если Ферми поработает еще, то предел можно будет существенно улучшить.
arxiv:2204.06013 Открытие диска с помощью ALMA вокруг компонента планетной массы SR 12 c (ALMA Discovery of a Disk around the Planetary-mass Companion SR 12 c)
Authors: Ya-Lin Wu et al.
Comments: 7 pages, Accepted for publication in ApJL
Обнаружен околопланетный диск у массивной планеты (11 масс Юпитера), обращающейся на широкой орбите (почти 1000 ае) вокруг звезды SR 12. Это не первый диск, но пока их обнаружено крайне мало, поэтому любой представляет большой интерес. Именно в таких дисках потом могут формироваться системы спутников планет (включая массивные).
arxiv:2204.10864 Килоновая, сопровождающая длинный гамма-всплеск на 350 Мпк (A Kilonova Following a Long-Duration Gamma-Ray Burst at 350 Mpc)
Authors: J. C. Rastinejad et al.
Comments: 57 pages, 11 figures, 3 tables
Килоновая - это оптический транзиент, связанный с синтезом тяжелых элементов после слияния нейтронных звезд. Соответственно, они должны быть связаны с короткими (секунда) гамма-всплесками. А тут - длинный (минута). Значит, слияния могут давать и длинные всплески.
Жаль, что в момент наблюдения не работали гравитационно-волновые детекторы. С 350 Мпк они бы зафиксировали гравволновой сигнал.
arxiv:2205.02278 Двойная система "черная вдова" с 62-минутным периодом, входящая в широкую иерархическую тройную (A 62-minute orbital period black widow binary in a wide hierarchical triple)
Authors: Kevin B. Burdge et al.
Comments: 63 pages, 15 figures, 2 tables, published in Nature on May 4, 2022
Открыта интересная система с радиопульсаром.
Системы "черная вдова" выделяются вот чем. В них пульсар образует двойную систему с маломассивным компаньоном. Своим мощным излучением пульсар постепенно испаряет второй объект в системе. Чаще всего второй компонент можно наблюдать в оптике. Известно довольно много таких и родственных им объектов. Чем же примечательно новое открытие? Примечательно настолько, что статья вышла в Nature.
Во-первых, пара пульсар-компаньон унивально тесная: орбитальный период всего лишь час. При этом модели предсказывали, что полтора часа - это в обычных условиях - предел. Во-вторых, а пуры есть еще один спутник. На оень широкой орбите обращается еще одна маломассивная звезда. Не удивлюсь, если эти особенности взаимосвязаны.
Короче - система уникальная, и как она образовалась - не ясно.
arxiv:2205.02279 "Отмасштабированная" планетная система вокруг прародителя сверхновой (A scaled-up planetary system around a supernova progenitor)
Authors: V. Squicciarini et al.
Comments: 26 pages, 19 figures. Accepted for publication in A&A
Если пояснить заглавие статьи, то будет понятной и суть. У массивной звезды (8 солнечных, т.е. в будущем она может породить сверхновую) обнаружена пара предельно легких бурых карликов (14-15 и 17-20 масс Юпитера). Это довольно интересно (и уникально). Интересно, как возникали карлики: по "звездному" каналу или в протопланетном диске.
arxiv:2205.02501 Открытие кандидата в планеты внутри орбиты горячего юпитера WASP-132 b (The Discovery of a Planetary Companion Interior to Hot Jupiter WASP-132 b)
Authors: Benjamin J. Hord et al.
Comments: 19 pages, 8 figures, submitted to AJ
"Со дна постучали". Внутри орбиты горячего юпитера (орбитальный период - неделя) обнаружено нечто вроде сверхземли с орбитальным периодом 1 день. Это всего четвертый подобный случай.
Третья подряд статья (за один день) рассказывает об открытии системы, происхождение которой непросто объяснить. Вопрос в том, как мигрировал сам горячий юпитер. Часто используется сценарий с высоким эксцентриситетом, но в данном случае он не подходит.
arxiv:2205.03726 Возможное решение проблемы тонкой настройки тройной альфа-реакции: реакции скалывания в процессе образования планет (Possible Solution to the Triple Alpha Fine-Tuning Problem: Spallation Reactions during Planet Formation)
Authors: Fred C Adams
Comments: 25 pages, 2 figures, accepted for publication in Astroparticle Physics
Довольно любопытная статья. Дело в том, что считается, что у антропного принципа есть одно важное предсказание, связанное с тройной альфа-реакцией. Если бы не случайное совпадение некоторых фундаментальных величин, то не было бы заметного обилия углерода, необходимого для существования жизни. Автор статьи находит обходной путь получения углерода. Его получается меньше, тем не менее, автор полагает, что так можно обойти барьер на пути существования углеродных форм жизни. Если все так, то это чувствительный удар по естественно-научной аргументации за антропный принцип.
Идея автора состоит в том, что реакции скалывания в окрестности формирующейся звезды могут производить углерод из кислорода. Ключевой момент связан с тем, что по мнению автора, ускорение частиц будет в достаточном объеме производиться "прямо на месте" - молодой звездой. На границе диска и магнитосферы звезды будут происходить пересоединения магнитных силовых линий, что и приведет к ускорению частиц.
Интересно, что сам автор в статье вообще не употребляет словосочетание "антропный принцип".
обзор arxiv:2205.05696 Прямые изображения и спектроскопия экзопланет (Direct Imaging and Spectroscopy of Extrasolar Planets)
Authors: Thayne Currie et al.
Comments: 34 pages; 19 figures; Review of the Direct Imaging field in Protostars and Planets VII
Содержательный обзор по методам изучения планет, для которых возможно получение прямых избражений.
Описаны (без деталей) методы получения прямых изображений. Рассказано, какую информацию можно вытянуть, как получают спектры и тп. Конечно, обсуждаются и планы на будущее.
arxiv:2205.05745 Изучение "темных веков" с помощью радиотелескопа в лунном кратере (Probing the Cosmic Dark Ages with the Lunar Crater Radio Telescope)
Authors: Ashish Goel et al.
Comments: 8 pages
Описан проект километрового низкочастотного (3-30 МГц) радиотелескопа, который хотелось бы установить в кратере на обратной стороне Луны. Телескоп - параболический рефлектор. Основная идея - изучение (в смещенной линии 21 см) молодой вселенной на красных смещениях порядка 100). Это рассказало бы нам, какими были флуктуации плотности в ту эпоху, когда еще не было ни звезд, ни галактик.
обзор arxiv:2205.06340 Семейства астероидов: свойства, недавние достижения и будущие возможности (Asteroid Families: properties, recent advances and future opportunities)
Authors: Bojan Novakovic et al.
Comments: 88 pages, Review paper to appear in CeMDA's topical collection on "Main Belt Dynamics"
Астероиды бывают разные. Они объединяются в несколько семейств с разными свойствами (и физическими, и кинематическими). В этом многообразии "записана" значительная часть ранней истории Солнечной системы. Именно по астероидам можно проверять модели формирования и эволюции нашей планетной системы. Поэтому изучение астероидов - важная задача. Этой теме и посвящен большой обзор, включающий описание нерешенных вопросов и планов на будущее.
arxiv:2205.07670 Гипервспышка магнитара с недельным возрастом, рожденного в результате слияния нейтронных звезд (A hyper flare of a weeks-old magnetar born from a binary-neutron-star merger)
Authors: B.-B. Zhang et al.
Comments: 17 pages, 12 figures, 4 tables
Сразу стоит сказать, что предлагаемая авторами интерпретация является лишь гипотезой. Однако аргументы в ее пользу достаточно сильные.
Авторы исследуют свойства гамма-всплеска GRB 130310A и приходят к выводу, что это гипер-гипер (супер-пупер) вспышка внегалактического магнитара. Светимость в пике превосходит 1050 эрг/с. Это в тысячу раз больше, чем у самой мощной галактической гипервспышки. И вообще это много.
Основной аргумент в пользу магнитарного происхождения связан с тем, что в "хвосте" вспышки наблюдаются пульсации с периодом 80 миллисекунд. Это можно связать с периодом вращения молодого магнитара. Возраст получается в районе 3 недель. Т.е., магнитар тогда вряд ли родился в результате взрыва сверхновой (ее не было видно), а вот слияние нейтронных звезд вполне подходит - его можно пропустить, если джет не направлен на нас.
В заключение снова повторюсь, что окончательно трудно установить: магнитар это или нет. Но результат крайне интересный.
arxiv:2205.08552 Шлейф галактик без темного вещества в результате "пулевого" столкновения двух карликовых галактик (A trail of dark matter-free galaxies from a bullet dwarf collision)
Authors: Pieter van Dokkum et al.
Comments: 9 pages, Nature, May 19 edition.
arxiv:2205.08898 Поляризованное регнтгеновское излучение от магнитара (Polarized x-rays from a magnetar)
Authors: Roberto Taverna et al.
Comments: 32 pages, 9 figures, 3 tables
Благодаря новому рентгеновскому спутнику IXPE удалось впервые зарегистрировать поляризацию излучения магнитара. Это аномальный рентгеновский пульсар 4U 0142+61.
Данное открытие демонстрирует уникальные возможности IXPE и открывает новый этап изучения нейтронных звезд.
обзор arxiv:2205.09265 Экстремальные события на Солнце (Extreme solar events)
Authors: Edward W. Cliver, Carolus J. Schrijver, Kazunari Shibata, Ilya G. Usoskin
Comments: 143 pages, Invited review article for Living Reviews in Solar Physics
Иногда на Солнце происходят очень мощные вспышки. Последнее такое событие произошло в середине 19 века - это т.н. событие Каррингтона. О более ранних мы имеем лишь довольно косвенные сведения. Но тема-то очень важная и интересная! Ей посвящен большой обзор.
На Солнце мощные вспышки случаются редко. Зато е нас теперь есть возможность массово изучать супервспышки на других звездах, в том числе - похожих на Солнце. Спасибо Kepler, TESS, и т.д. Про это тоже пишут в обзоре.
В обзоре рассматриваются разные группы явлений: вспышки, крупные солнечные пятна и их группы, потоки частиц и т.д. и т.п. В общем - интересно (и много всего).
arxiv:2205.10197 Регистрация транзитных экзопланет с помощью Gaia (The Detection of Transiting Exoplanets by Gaia)
Authors: Aviad Panahi et al.
Comments: Accepted for publication in A&A, 8 pages, 8 figures
От Gaia ожидают интересных результатов по экзопланетам. Но по транзитным наблюдения, а по астрометрии! А тут.....
Две первые планеты "от Gaia" (Gaia-1b и Gaia-2b ) открыты именно благодаря транзитам.
Первые два кандидата были надежно подтверждены по наблюдениям вариации лучевой скорости звезд. Обе планеты - горячие юпитеры с орбитальными периодами пол-недели (а масса у одной чуть больше, а у другой - чуть меньше юпитерианской). Радиусы на треть больше, чем у Юпитера, а большие полуоси чуть больше 0.04 а.е.
Но мы-то все равно ждем от Gaia тысяч экзопланет по астрометрическим данным.
Комментарии (0)