Статьи недели
"Лучшие из лучших"
Основные достижения XMM-Ньютона
Нуклеосинтез в Сверхновых порождающих черные дыры
Какая доля солнцеподобных звезд имеет планеты?
Массивные звезды и энергетический баланс межзвездной среды
Arp 299: вторая сливающаяся система с двойным активным ядром?
Полный Архив предыдущих выпусков.
Архив статей, вошедших в выпуски с 01 июля 2002 г. по 31 марта 2003 г.
Разделы архива (с апреля 2003 г.):
космология,
нейтрино,
космические лучи и гамма-астрономия,
галактики, АЯГ, квазары,
наша Галактика,
межзвездная среда,
звезды,
сверхновые,
остатки сверхновых,
черные дыры,
нейтронные звезды,
линзирование,
Солнце,
экзопланеты,
Солнечная система,
аккреция,
тесные двойные системы,
гамма-всплески,
гравитационные волны,
механизмы
излучения,
численное
моделирование,
динамика,
механика
методы обработки
данных,
МГД,
методы
наблюдений,
будущие наблюдательные проекты,
прочее.
Полезные астрономические ссылки.
Короткое эссе об электронных препринтах.
Обзорные статьи в astro-ph с 2001 г.
Авторы проекта
Сергей Попов
Михаил Прохоров
Поставьте у себя нашу кнопку!
Проект размещен на сайтах:
Вы может также разместить на своем сайте нашу ленту обзоров
Новости астрономии от ПРАО
Текущие открытия в ФЭЧ
Новости космонавтики
Новости от УФН
Информнаука
Перст
Подписка на рассылку обзоров на Subscribe.Ru
Дружественная рассылка
"Окно во Вселенную" -
что видно на небе в этом месяце
astro-ph за 23 - 30 июня 2003 года: избранные статьи
Authors: Anton M. Koekemoer et al.
Comments: AASTEX-Latex, 12 pages, 3 figures, including 1 jpg figure. Accepted by the Astrophysical Journal Letters
В результате обработки южного глубокого снимка Чандры было найдено семь источников, которые не имеют оптического отождествления (в лучшем случае видны очень-очень слабые красные объекты). Авторы рассматривают гипотезу о внегалактической природе этой семерки. Столь высокое отношение рентгеновского и оптического потока нетипично. Поэтому авторы полагают, что это может быть новый тип источников: очень запыленные активные галактики или галактики на очень больших красных смещениях (тогда сдвиг в спектре может дать похожие свойства). Однако, все равно остаются вопросы развеять которые, по мнению авторов, должны глубокие наблюдения в ИК диапазоне.
Authors: I. Kravchenko, et al.
Comments: Compendium of RICE collaboration submissions to ICRC03
На наш взгляд RICE-это очень интересный эксперимент. Это набор радио антенн, вмороженных в антарктический лед. Их задача регистрировать черенковское излучение от частиц, порожденных нейтрино сверхвысоких энергий. Очень красивая идея!
В статье кратко описаны результаты, которые группа имеет на данный момент на относительно небольшой работающей установке.
Антарктический лед - огромный природный детектор нейтрино и космических лучей. В этом холодном краю уже действуют четыре нейтринных детектора: AMANDA (об этом эксперименте см. статью astro-ph/0306536), IceCube, ANITA и RICE. Все они регистрируют черенковское излучение заряженных частиц (мезонов), возникающих при соударении нейтрино с ядрами атомов:
l+N
l+N ,
где l=e-,
-,
-.
Отличие эксперимента RICE от других в том, что в нем фиксируется радиоизлучение, а не свет.
В работе рассмотрены три вопроса: проведено Монте-Карло моделирование порождения радиосигнала электромагнитным каскадом во льду; уточнен поток и спектр нейтрино сверхвысоких энергии; измерен коэффициент преломления льда в природный условиях.
|
|
| Слева схема эксперимента по измерению коэффициента преломления льда. Передатчик опускается в скважину на коаксильном кабеле. Справа полученный сигнал. Глубина размещения передатчика изменялась с шагом 10 м. | |
Authors: Yoshiaki Taniguchi et al.
Comments: 23 pages, 12 figures, jkas35.sty. To appear in the proceedings of the APCTP WoFormation and Interaction of Galaxies, edited by Hyung Mok
Сейчас известно уже более двадцати галактик на красных смещениях. больших пятерки, которые являются мощными источниками в линии Лайман-альфа. Наличие такого излучения говорит о том, что это очень молодые, фактически формирующиеся, галактики. В своем обзоре авторы обсуждают последние открытия в этой области. Кроме этого, большое внимание уделяется ветрам этих галактик, которые оказывают существенное влияние на межгалактическую среду.
См. также статью "The Properties of Galaxies at z>5", посвященную обработке данных по свежей выборке из 44 далеких объектов.
Authors: X.Barcons, I. Negueruela
Comments: 21 pages, inivited paper to appear in the "Boletin de la SEA", July 2003 issue
Рентгеновский телескоп XMM (которому позднее было присвоении имя "Ньютон") был запущен в декабре 1999 года. Планируется, что он проработает по крайней мере до 2006 года. Вместе с работающей в мягком рентгене обсерваторией Chandra они составляют сегодня основную ударную силу рентгеновской астрономии.
Устройство рентгеновских зеркал телескопа XNN-Ньютон
Какими были основные области исследования и достижения XMM за три прошедших года активной работы? Перечислим их:
- нормальные звезды (короны, массивные звезды)
- аккрецирующие двойные (маломассивные двойные, мягкие рентгеновские транзиенты, катаклизмические переменные, сверхмягкие источники)
- остатки сверхновых
- нейтронные звезды (тепловое излучение, миллисекундные пульсары, НЗ в остатках сверхновых)
- сверхсветящиеся источники
- нормальные галактики
- скопления галактик (их строение, среда вокруг них, потоки охлаждения (cooling flow))
- активные ядра галактик (профили линий Fe, широких рентгеновских линий, ионизационное состояние вещества)
- рентгеновский фон
- рентгеновские ореолы гамма-всплесков
- обзоры различных объектов и источников
Не мало для трех лет!
Authors: K.Nomoto et al.
Comments: 12 pages, 9 figures. To appear in "Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 4: Origin and Evolution of the Elements, 2003
Работа известной японской группы.
Черные дыры образуются из наиболее массивных звезд (с массой по крайней мере выше 20-25Mo). По своим "внешним" проявлениям такие явления занимают, по-видимому, две крайние ниши - сверхновые с медленным вращением коллапсируют "тихо" и выбрасывают малое количество металлов (Faint Supernovae), при быстром вращении черной дыры образуются Гиперновые, которые синтезируют много металлов и, возможно, сопровождаются гамма-всплесками. Очень похожими на них должны были быть сверхновые в сверхмассивных звездах первого поколения (популяции III), хотя сегодня никто не знает были ли эти вспышки Гиперновыми.
В данной работе проведены расчеты спектра синтезируемых и выбрасываемых химических элементов для "слабой" и "сильной" сверхновых. Интересным является вывод, что наблюдаемое в сверхбедных металлами звездах (типа HE0107-5240) распределение элементов похоже на порождаемое сверхновой с черной дырой (и может объясняться близким взрывом подобной сверхновой в далеком прошлом) и существенно отличается от того, что дают обычные сверхновые.
|
| Сравнение рассчитанного для звезды с начальной массой 25Mo при взрыве с энергией 3.1050 эрг распределения химических элементов (сплошная линия) с наблюдающимся у свехбедной металлами звезды HE0107-5240 (красные точки). |
Посмотрите также статью astro-ph/0306417 о нуклеосинтезе при взрыве массивной звезды, порождающей гамма-всплеск той же исследовательской группы.
Authors: S.Rosswog, E.Ramirez-Ruiz, M.B.Davies
Comments: 23 pages, 13 figures, submitted to MNRAS
Это не первый расчет слияния двойной нейтронной звезды (и уж тем более не последний). Основная проблема здесь состоит в следующем проводить этот расчет можно только в трех измерениях (поскольку задача не обладает осевой симметрией), а если, как в данном случае, учитываются магнитные поля, то требования к объемам компьютерной памяти становятся очень большими. Большинство предыдущих расчетов велось на малых сетках (с низким разрешением), именно поэтому каждое существенное увеличение разрешения в таких расчетах вызывает большой интерес.
|
| Схема расчетной области (одна НЗ неподвижна, для второй, менее массивной НЗ показаны два предельных положения) и векторная диаграмма, поясняющая процесс аннигиляции нейтрино. |
Численным расчетам слияния двойных нейтронных звезд и излучающихся при этом
гравитационных волн посвящен также препринт
astro-ph/0306481
к которому прилагается
фильм.
Authors: Benjamin F. Williams et al.
Comments: 59 pages (23 text), 7 tables, 19 figures, submitted to ApJ
Chandra-HRC - это рентгеновская камера высокого разрешения (Chandra High Resolution Camera). Авторы показывают результаты обработки семнадцати групп изображений Туманности Андромеды, покрывающие фактически весь ее диск. Эти данные позволяют не просто увидеть множество рентгеновских источников в ближайшей крупной галактике, но и изучить их поведение со временем (между первой группой изображений и последней примерно 2.5 года).
Из 173 обнаруженных источников около четверти показали существенную переменность. Т.к. М31 достаточно близка к нам, то для 53 источников удалось получить оптические отождествления. Анализ показывает как наличие источников с нейтронными звездами, так и наличие источников с черными дырами. Причем в маломассивных системах их количества оказывается сравнимыми.
О наблюдениях отдельной популяции тесных рентгеновских двойных в М31 - сверхмягких источниках - см. статью Supersoft X-ray Sources in M31.
Благодаря Чандре и ХММ-Ньютон мы можем изучать популяции рентгеновских источников и за пределами Местной группы галактик, правда, не в столь мелких подробностях. Об источниках в известной галактике Сомбреро см. работу X-ray Point Sources in the Sombrero Galaxy: Supersoft sources, the globular cluster/LMXB connection, and an overview.
Authors: S. G. Djorgovski et al.
Comments: Latex file, 8 pages, 3 eps figures, sty files included. To appear in the ApJ
Рядом с известным квазаром на z = 5.02 +- 0.02 обнаружен второй на z = 4.96 +- 0.03. Это соответствует физическому расстоянию в несколько Мпк. Вероятность случайного совпадения крайне мала (т.е. если вы возьмете типичную квазарную пространственную плотность на этом красном смещении, то среднее расстояние между квазарами будет не несколько Мпк, а существенно больше). Значит, имеет место некоторое скучивание (сколь ни странно это звучит в применении к паре объектов).
Квазары могут являться маркерами крупномасштабной структуры (см. astro-ph/9502056). Авторы полагают, что эта пара квазаров может отмечать протоскопление галактик. Если это так, то это самая далекая из известных структур этого типа.
Пары квазаров на больших красных смещениях обсуждаются и в работе Yamada и др. Are two z~6 quasars gravitationally lensed ?. Авторы рассматривают важный вопрос: как отличить реальные пары от линзированных изображений. В частности, они находят пару квазаров на красном смещении порядка 6, которые по всей видимости являются не линзированной, а реальной парой объектов.
Authors: A. De Rujula
Comments: 16 pages, 8 figures. To be published in the Proceedings of the Neutrino Telescopes Workshop, Venice 2003
Автор рассматривает изучение гамма-всплесков (точнее их ореолов, которое интенсивно идет последние несколько лет) в рамках двух моделей: общепризнанной модели "огненного шара" (fireball) и практически не признаваемой модели "пушечного ядра" (cannonball). Сам автор является членом немногочисленной научной группы, которая поддерживает последнюю модель. [Эта часть достаточно популярна и интересна сама по себе.]
Автор обращает внимание на то, что непризнанная модель "пушечного ядра" не противоречит никаким наблюдательным данным и обрадает не меньшими предсказательными возможностями, чем модель "огненного шара". Единственной ее проблемой является "не природа ... а люди". Подобный подход к изучению различных проблем типичен в "пост-академической" науке и встречаются в физике высоких энергий, астрофизике и даже при изучении древних языков.
[Трудно сказать является ли эта статья "злобным выпадом" автора беспричинно отвергнутой гипотезы или спокойным философским рассуждением о непростых путях развития науки.] В любом случае статья очень живая и интересная.
Authors: G. Ghisellini
Comments: 8 pages, 5 figures. Invited talk at the 2nd Veritas Symposyum: "TeV Astrophysics of extragalactic souces". April 2003, Chicago
Блазары - это объекты типа BL Lac. Они являются активными галактическими ядрами с джетами. Причем мы смотрим практически прямо в джет. Это приводит ко многим интересным феноменам. В частности, блазары являются источниками очень жесткого излучения - вплоть до ТэВов! В данном коротком обзоре обсуждаются свойства блазаров, особенно их быстрая переменность в жестких диапазонах спектра.
Authors: K.Kotake, S.Yamada, K.Sato
Comments: 16 pages, PRD accepted
Идея о том, что коллапсирующее ядро сверхновой должно излучать гравитационные волны, впервые была высказана очень, очень давно. Однако на первое место среди ожидаемых источников гравитационных волн эти объекты так и не вышли. Для существенного излучения гравитационных волн необходимо, чтобы форма коллапсирующего ядра отличалась от осесимметричной, в противном случае излучение может оказаться очень незначительным.
Данная серия расчетов трудоемка технически, но не является чем-то уникальным, подобные расчеты ведут еще несколько групп в мире. Особенности данных расчетов - сам коллапс и уравнение состояния ядра учитывали эффекты ОТО, а гравитационное излучение считалось по ньютоновской (квадрупольной) формуле. В результате получилось, что пик излучения близок к границе чувствительности интерферометров TAMA и первой очереди LIGO при удалении объекта 10 кпк (т.е. для сверхновой в нашей Галактике).
|
|
| Профили гравитационных импульсов от двух различных моделей сверхновых | |
Authors: G. Efstathiou (University of Cambridge)
Comments: 6 pages, Latex, 3 figs, submitted to MNRAS
Впервые анизотропия реликтового излучения была измерена примерно 10 лет назад в экспериментах COBE и Реликт. Оба этих эксперимента проводили наблюдения всего неба, т.е. позволили определить самые низшие мультиполи (диполь, квадруполь и т.д.). Многочисленные последующие эксперименты проводили измерения на небольших участках неба, и низшие гармоники были для них недоступны. Следующей миссией, которая смогла померить низшие мультиполи, стал лучший на сегодняшний день эксперимент WMAP (мы много о нем писали в последние полгода).
Неожиданным результатом WMAP оказалось очень малая амплитуда нескольких самых низких мультиполей, т.е. Вселенная, которую мы видим, в наиболее крупных масштабах (несколько меньше или сравнимых размером горизонта ~1028 см, но не превышающих его!) оказалась гораздо однороднее, чем мы могли ожидать.
Следует заметить, что наиболее низкие мультиполи, соответствующие самым большим угловым масштабам на небе, имеют наименьшую статистическую значимость. Это утверждение достаточно просто объяснить - для самых низких гармоник на небе можно выделить всего несколько независимых площадок соответствующего углового размера, в этом случае флуктуация сигнала в одной из них может заметно повлиять на значение амплитуды для данного мультиполя в целом.
Вопрос о том выходят ли результаты WMAP за пределы достоверности современных моделей или нет - интенсивно обсуждается в последние месяцы. Данная работа Эфстафио - одна из них. Его заключение - для объяснения амплитуды низших мультиполей привлекать новую физику не требуется.
|
| Теоретические спектры амплитуды анизотропии реликтового излучения и данные WMAP. В статье обсуждается поведение трех самых левых точек. |
Однако его оппоненты с этим не согласны - см., например, работу Кесдена и др. (astro-ph/0306597) в которой они приходят к противоположным выводам.
Authors: Erik Zackrisson, Nils Bergvall, Thomas Marquart, Phillip Helbig
Comments: 9 pages, 7 figures, accepted for publication in A&A
Переменность квазаров можно объяснять двумя причинами: внутренними и внешними. Внутренние связаны с природой самого квазара (например, переменный темп аккреции или неустойчивости в аккреционном диске и т.д.). Внешняя причина может быть фактически одна - гравитационное линзирование. В зависимости от характера переменности (амплитуда, время ...) это могут быть разные типы линзирования, но особенно существенным оказывается микролинзирование - пролет звезды из окружающей квазар галактики очень близко к лучу зрения. В случае внутренних причин переменности изменение светимости в разных спектральных полосах может быть различным, а общая переменность будет достаточно медленно изменяться при малых изменениях направления испускания излучения. Для линзирования же все будет не так. В (макро)линзированных изображениях квазаров должны будут наблюдаться одни и те же кривые блеска с некоторой временной задержкой. Эффект микролинзирования не зависит от длины волны излучения, кроме того он проявляется в очень узком конусе, т.е. будет виден только в одном из изображений квазара. Последние свойства более похожи на те, что наблюдаются у квазаров. Именно об этом и идет речь в статье. Однако и у этой модели есть свои проблемы, например, она не может объяснить большую долю вспышек с амлитудой >0.35m и свойства переменности квазаров на z<1.
Authors: L. Ballo et al.
Comments: 6 pages, 2 figures, Latex manuscript; submitted to ApJL
Мы уже писали о двойном активном ядре в NGC 6240. Такие монстры образуются в результате слияния галактик, внутри каждой из которых сидит сверхмассивная черная дыра. И вот, возможно, открыт второй.
Arp 299 - это сливающаяся система с мощным ИК излучением, состоящая из двух галактик: IC 694 и NGC 3690. Данные спутника BeppoSAX показали наличие активного ядра. Новые наблюдения на Чандре и ХММ-Ньютоне позволили разделить излучение двух галактик (BeppoSAX не хватало углового разрешения для этого). Наличие сильных линий железа в спектре каждой из двух галактик позволяет сделать вывод о двух активных ядрах в системе Arp 299.
Если двойные черные дыры вас заинтересовали, то обязательно прочтите следующую статью (astro-ph/0306439)!
Authors: Stefanie Komossa
Comments: 14 pages, to appear in "The Astrophysics of Gravitational Wave Sources" (Maryland, April 2003), AIP in press, J. Centrella (ed); preprint with figures in full resolution and related papers are available at http://www.xray.mpe.mpg.de/~skomossa/
Фактически мы уже наблюдаем двойные сверхмассивные черные дыры (см. astro-ph/0306436). В недалеком будущем можно будет наблюдать гравитационные волны от таких пар. В данном обзоре автор суммирует все наблюдательные свидетельства в пользу пар черных дыр в ядрах галактик.
Authors: A.D. Dolgov
Comments: 14 pages; talk presented at 17th Rencontre de Physique de la Vallee d'Aoste on Results and Perspectives in Particle Physics, March 9-15, 2003
Небольшой обзор по магнитным полям на больших масштабах. Основная проблема в этой области: откуда взялись первичные магнитные поля? Мы знаем, как можно усилить поле (придуманы разные динамо-механизмы). Но надо, чтобы было что усиливать. Собственно, статья посвящена различным механизмам генерации первичного поля. Для нефизиков читать будет непросто, зато для физиков будет интересно.
Authors: Michael Kramer
Comments: Conference contribution to UK workshop on the SKA, 7 pages, 2 figures, eds. M. Kramer & S. Rawlings
SKA, как много в
этом звуке ..... Это будет километровая антенная решетка. Гигантский
радиотелескоп, который, который,..... Ох, много что будет сделано с таким
инструментом. В частности, SKA будет видеть все радиопульсары в Галактике
(конечно, если их лучи попадают на Землю).
В данном небольшом обзоре автор обсуждает, что конкретно SKA сможет дать
пульсарной астрономии.
Authors: S. E. Thorsett et al.
Comments: 4 pages, to appear in the Astrophys. J. Lett. Full size color figure can be found at http://www.thorsett.org/research
Есть такая загадка - "колено" в спектре космических лучей (см. рисунок ниже, вообще же на конференциях спектр космических лучей любят накладывать на картинку типа этой).
Мы писали и гипотезе "единственного источника", когда излом в спектре объясняется не какой-то вселенской особенностью, а просто связывается с близких (десятки-сотни парсек) недавним (10 000 лет) взрывом сверхновой. Остаток этой сверхновой и будет давать весь эффект.
В данной статье авторы предлагают кандидата: это Monogem Ring - близкий
остаток сверхновой. По всей видимости, после взрыва осталась нейтронная
звезда, которую мы видим как пульсар PSR B0656+14.
Authors: Peter Schneider
Comments: 43 pages, 7 figures
Гравитационное линзирование - мощный и популярный в последнее время инструмент исследования распределения масс в пространстве. Автор рассматривает всю цепочку масштабов, на которой наблюдается данное явление: галактики (микролинзирование) - скопления галактик - крупномасштабная структура. В обзоре дано необходимое теоретическое введение и подробно рассмотрены все популярные сегодня вопросы.
Authors: G.F.Marranghello
Comments: 15 pages, ICIMAF Workshop
Название не вполне соответствует содержанию данного обзора. Магнитным полям в нем уделена достаточно небольшая часть, поскольку кроме этого автор рассматривает вопросы существования массивных нейтронных звезд (с массами ~2.0-2.2Mo), существование странных звезд, фазовые переходы при которых нейтронная звезда частично превращается в странную (гибридную) и излучение гравитационных волн при таких переходах.
Authors: Bohdan Paczynski
Comments: 3 pages, latex, 1 figure, submitted to Acta Astronomica
Для всей звездной астрономии важно как можно точнее знать расстояние до Плеяд. Разумеется, используются разные методы его определения. Получаются слегка разные результаты. Даже после Гиппаркоса (он дал расстояние 116 +/- 3 пк) остались сомнения. Дело в том, что результаты этого астрометрического спутника заметно разошлись с тем, что было известно ранее. (В звездной астрономии часто используют не линейное расстояние в парсека или сантиметрах, а т.н. модуль расстояния, который измеряют в звездных величинах, так вот разница составляет 0.3 величины, что не мало.) Стало быть или у Гиппаркоса проблемы, или мы плохо измеряем расстояния по звездам главной последовательности, или ....
Пачинский предлагает сделать следующее. Самая яркая звезда Плеяд - Атлас - является широкой двойной. Орбитальный период составляет 290 дней. Если аккуратно промерить орбитальные параметры, то можно простым геометрическим методом получить искомое расстояние. Первая попытка применить этот метод дала расстояние выше, чем следует из данных Гиппаркоса. Но Пачинский отмечает, что для точного определения расстояния необходимо хорошо знать радиальные скорости компонент. Вот когда они будут получены, тогда мы сможем определить точное расстояние до Плеяд!
Authors: Nir J. Shaviv
Comments: 9 pages, 3 figures, submitted to JGR
Стандартные солнечные модели указывают на то, что в течение последних 4.5 миллиардов лет светимость Солнца возрастала. Общий прирост - 30 процентов. Если и в самом деле 4.5 миллиарда лет назад Солнце было таким тусклым, то бОльшая часть Земли была покрыта льдом. Тем не менее, геологические данные указывают на существование тогда жидкой воды. Имеем парадокс!
Нир Шавив (о работах которого по космическим лучам и климату мы уже
писали
в одном из первых выпусков) предлагает такое решение.
Молодое Солнце имело более сильный ветер. Этот поток частиц более эффективно
останавливал космические лучи. Т.о. поток космических лучей, попадающий на
Землю, был слабее. Как известно, космические лучи играют довольно важную
климатообразующую роль. Собирая вместе все эти идеи и добавляя вариации
галактического потока космических лучей (см. его более раннюю статью),
Нир объясняет, как при
тусклом Солнце на Земле могла существовать жидкая вода.
Authors: Takeshi Chiba, Kazunori Kohri
Comments: 6 станиц, без рисунков.
Статьи на тему об изменении фундаментальных констант со временем
регулярно появляются среди препринтов
astro-ph,
gr-qc и в некоторых других
разделах arXiv.org.
Чаще других в последние несколько лет обсуждается вопрос о переменности
(или постоянстве) постоянной тонкой структуры
.
Этот интерес вызван
появлением нового метода обнаружения такой переменности - через измерение
отношения длин волн дублетов некоторых спектральных линий. Этот метод был
предложен и впервые применен группой астрофизиков из Санкт-Петербургского
Физико-Технического Института, а затем получил широкое распространение.
Однако измерение спектров далеких квазаров не единственный способ следить
за изменением
со временем. Оказывается светимость сверхновых типа Ia
в максимуме уменьшается при увеличении
.
Планируемый сейчас космический
эксперимент SNAP,
который должен обнаружить и измерить светимость большого
числа космологических сверхновых, сможет определить изменение постоянной тонкой
структуры с точностью порядка 10-2. (Правда по квазарам
постоянство этой величины проверено с точностью лучше
10-4:).
Смотрите также препринт astro-ph/0306483, который посвящен измерению переменности постоянной тонкой структуры спектральным способом на десятиметровом телескопе Кек.
Authors: Charles H. Lineweaver, Daniel Grether
Comments: 21 pages, 7 figures, 4 tables
Сейчас известно уже более 100 планет. Большинство из них открыто методом
измерения вариации лучевых скоростей звезд, т.е. по Доплеру.
Данный метод имеет свои т.н. селекционные эффекты.
1. Есть предел на измерение скорости (сейчас порядка 40 м/с).
Это ставит предел на массу планеты.
2. Если орбита достаточно широкая, то орбитальный период будет большим, а
значит, надо долго наблюдать. Т.е. если вы проводите измерения данной звезды
в течение года, то обнаружить планету с периодом более этого времени вы не
можете.
Эти ограничения означают следующее. Если вы задаетесь вопросом "какая доля звезд имеет планеты", то вы не можете просто взять число известных звезд с планетами и разделить на полное число звезд, включенных в программы наблюдений (на данный момент в восьми проектах проведены измерения для 1743 звезд). Нужно учитывать селекционные эффекты, или же выделять области в пространстве параметров, где эти эффекты неважны. Такие работы уже проводились, статья представляет собой новую попытку.
Результаты проще всего представить на рисунке.
По горизонтальной оси отложен орбитальный период в днях (на верхней горизонтальной оси это продублировано показом большой полуоси в астрономических единицах с указанием положения планет Солнечной системы). По вертикальной оси отложено произведение массы планеты в массах Юпитера на синус угла наклона орбиты к лучу зрения (угол наклона является важным параметров, т.к., например, ясно, что если мы смотрим на систему с ребра, то эффект "болтания звезды" будет сильнее всего, а если мы смотрим "сверху" , т.е. видим систему плашмя, то эффекта просто не будет). Белая область на рисунке соответствует области параметров, где эффекты селекции малы. Соответственно, там обнаружено почти 100 процентов из возможных планет. В темной области эффекты селекции очень сильны. Средняя серая область соответствует промежуточной ситуации. Прямоугольниками показаны области параметров, для которых в работах разных авторов были получены ограничения на долю солнцеподобных звезд с планетами. Внизу рисунка даны ссылки на эти работы и приведена доля в процентах.
Результаты данной работы показаны жирными сплошной и пунктирной линиями. Эти данные в среднем оказываются более оптимистичными, чем результаты других работ. По мнению авторов это связано с тем, что они более аккуратно учитывают эффекты селекции, что увеличивает число звезд, у которых планеты еще не зарегистрированы. В частности, результат не противоречит гипотезе о том, что 100 процентов звезд имеют планеты!
Об открытии новой планеты с помощью измерения радиальных скоростей см. статью The ELODIE survey for northern extra-solar planets II. A Jovian planet on a long-period orbit around GJ 777 A.
Authors: Sebastien Lepine, Michael M. Shara, and R. Michael Rich
Comments: 27 pages. To appear in The Astronomical Journal
Данная статья продолжает обработку цифрового обзора неба - в ней
приводятся результаты для части северного полушария с галактической
широтой b>25o. Автоматический
блинк-компаратор
обнаружил в этой области 1146 звезд с величинами
8m<r<20m с собственными движениями
0.5<<2.0 "/год !
Данные о собственных движениях 1089 из них уже присутствовали в
каталогах, а быстрое движение 57 оставшихся выявлено впервые.
В статье вы найдете более полные данные об этих объектах.
|
| Некоторые из новых быстро движущихся звезд. |
Authors: Sergio Pastor
Comments: 12 pages, 3 figures.
Как зарегистрировать и определить свойства космологических нейтрино экспериментально сегодня не знает никто. Их энергия слишком мала для того, чтобы они вступили в какую-либо реакцию. По этой же причине невозможно обнаружить их механическое воздействие. Однако можно попытаться определить их свойства косвенным путем. Например, как в данном кратком обзоре, по космологическим наблюдениям спутника WMAP.
Authors: Tim Freyer, Gerhard Hensler, and Harold W. Yorke
Comments: 60 pages, 23 figures, 3 tables, accepted for publication in the Astrophysical Journal
Конечно, эта публикация - обзор. Но, как и при наблюдении небесных объектов, обзоры бывают двух типов: "обзор всего неба", когда рассматриваются все объекты находящиеся от нас "на одном расстоянии", и более редкие "глубокие проколы", когда смотрят только в одном направлении, зато рассматривают все, от самых близких тел до предела возможностей. Данная публикация явно относится к "редкому" второму типу. Ее основу составляют двумерные гидродинамические расчеты воздействия ветра массивной звезды на окружающую ее межзвездную среду. Но этот материал расположен в конце, а в начале вы найдете описание того что такое зоны Стрёмгрена и ионизационные фронты, теорию выдувания и данные наблюдения пузырей звездного ветра. (Эту часть - первые два раздела - можно рекомендовать прочитать всем.) Сами расчеты тоже интересны, они учитывают перенос излучения, важный для ветров массивных звезд, и собственную эволюцию звезды с начальной массой 60Mo. Двумерный характер расчетов позволяет воспроизвести неустойчивости на границе ветер - межзвездная среда.
|
| Типичная структура пузыря звездного ветра вокруг одиночной массивной звезды |
Authors: Jingwen Wu, Neal J. Evans II
Comments: 6 pages, 2 figures. In press for Aug.1 ApJ Letters
Звездообразование связано со сжатием областей межзвездного газа. Соответственно, в областях звездообразования должны наблюдаться потоки газа внутрь (inflow motions). Это очень медленные движения, происходящие на фоне сложной структуры. Обнаружить их можно, изучая профили спектральных линий в субмиллиметровом диапазоне. Для областей, где в основном образуются маломассивные звезды, такие движения газа уже были зарегистрированы. С массивными звездами все гораздо сложнее, т.к. процесс их образования протекает очень бурно. Поэтому среда оказывается сильно возмущенной. В этой работе впервые получены результаты, указывающие на наличие "втоковых движений". Это важно для понимания того правильно ли мы описываем сам процесс формирования звезд.
Authors: I. Pagano, the Italian WSO/UV Working group, and the WSO/UV Implementation Committee
Comments: 1 page, Poster presented at the XLVII SAIt Meeting
Постер, посвященный проекту космического ультрафиолетового телескопа. В схематичном виде описывается концепция инструмента, ожидаемые результаты и т.п.
Authors: Bohdan Paczynski
Comments: 10 pages, latex 2 figures
По сути дела это небольшой критический обзор по результатам и перспективам микролинзирования, написанный наверное самым компетентным в этой области человеком. В основном Пачинский пишет о своем детище - проекте OGLE, но затрагиваются и другие эксперименты.
По мнению Пачинского в ближайшие год-два мы будем иметь достоверные события микролизнирования, где в качестве линз выступают черные дыры и планеты. Автор описывает имеющиеся кандидаты, методику и эксперименты, с помощью которых кандидаты были выявлены, а также пути повышения достоверности такой информации.
P.S. Симптоматично, что Пачинский уже не первый раз пишет в astro-ph, специально указывая, что статья не направлена ни в какой журнал. Т.е. Архив сам по себе становится носителем уникальных статей не только потому, что их никуда не взяли, но и потому что автор, будучи ученым экстра-класса, считает такую публикацию вполне достаточной.
Authors: M.Revnivtsev et al.
Comments: 6 pages, 5 figures. Submitted to Astronomy and Astrophysics
Мы много раз писали о фоне реликтового излучения (или, иначе, о микроволновом фоновом излучении). Но фон есть и во всех других диапазонах. Вот так он выглядит в рентгене (по данным прибора PCA космической обсерватории RXTE).
Заметно некоторое усиление фона в плоскости Галактики и сушественное его повышение в центре Млечного Пути - следовательно, заметная его часть имеет галактическое происхождение.
А спектр фона в диапазоне 1-20 кэВ, построенный по данным с разных спутников, выглядит так.
И это практически все содержание статьи.
Authors: A.D. Dolgov
Comments: 20 pages, Invited talk presented at the International Conference I.Ya. Pomeranchuk and Physics at the Turn of Centuries, January 24-28, 2003, Moscow, Russia
Обзор современной космологии для физиков. Кратко затронуты все основные проблемы: как решенные, так и нерешенные. Темная материя, синтез элементов, динамика расширения и т.д. Несмотря на то, что обзор написан для физиков, никаких сложных формул там нет. Поэтому статью можно рекомендовать всем, кто следит за развитием науки о Вселенной.
Authors: Eric Adelberger, Gia Dvali, Andrei Gruzinov
Comments: 8 pages
"Вихри враждебные веют над нами ..."
В стандартной теории фотон является безмассовой частицей.
Однако важно получать все более сильные экспериментальные подтверждения
этой стандартной гипотезы. В подобных вопросах существует два подхода: более
консервативный и менее консервативный. Первый связан с лабораторными
экспериментами. Второй - с астрономическими измерениями.
Как правило, астрофизика дает более сильные пределы (масса фотона, заряд
фотона, число нейтрино и их массы и т.д.).
Есть, однако, проблема. Все равно, интерпретируя эксперимент, мы используем какие-то предположения (и это все хорошо понимают). Изменение этих предположений (как правило на более экзотические) приводит к другим пределам на измеряемые величины. Здесь авторы обсуждают изменение и лабораторных, и астрономических пределов на массу фотона в случае, когда масса связана с эффектом Хиггса.
Authors: Matthew Colless et al.
Comments: accompanies the 2dFGRS Final Data Release, available from 30 June 2003 at http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/
Общим местом стало рассуждение о том, что в последние 10-20 лет в космологии имеет место наблюдательный бум: многочисленные (наземные, баллоные и космические) эксперименты по наблюдению реликтового излучения, наблюдения объектов на больших красных смещениях, изучение крупномасштабной структуры ... Одним из важных проектов самого последнего времени является 2dF (что означает "двухградусное поле") обзор красных смещений. В ходе работы проекта получены красные смещения для 221414 источников (в основном это, разумеется, галактики). В статье представлены окончательные результаты проекта (см. также Астрономические картинки дня от 14 июня 2000, и 4 сентября 2001).
Authors: Richard B. Larson
Comments: Review article submitted to Reports on Progress in Physics; 50 pages, no figures
Большой хороший обзор по звездообразованию. Все, что связано с формированием звезд, является сейчас "горячей тематикой" и с наблюдательной, и с теоретической стороны. Ларсон - признанный специалист по этим вопросам. Поэтому комментировать особенно нечего. Отметим только несколько необычный стиль обзора (который явно кому-то понравиться, а кому-то нет): на 40 страниц текста (10 из 50 занимает список литературы) нет ни одного рисунка и практически нет формул (а если и есть, что самые простые, типа Джинсовской массы). Все рассказывается словами. Если такой стиль вам подходит, то милости просим.
Authors: P. Kervella et al.
Comments: 9 pages, 4 figures, accepted for publication by A&A
На прошлой неделе мы писали об интерференционных наблюдениях сплюснутой Ве-звезды (см. также соответствующую АНКу). В этой же статье авторы рассказывают о других наблюдениях на тех же инструментах (VINCI/VLTI). Речь идет о всем хорошо известной Песьей звезде - Сириусе.
Авторы получают следующий результат: диаметр Сириуса А составляет 1.711 +/- 0.013 диаметра Солнца. На основании этого они также пытаются получить модель внутреннего строения этой звезды.
Authors: Nicolas Dauphas
Comments: Icarus, in press, 31 pages, 6 tables, and 6 figures
Происхождение атмосферы Земли неизвестно. Для проверки гипотез обычно используют инертные газы, т.к. они, естественно, химически инертны и покрывают большой диапазон атомных масс. И здесь начинаются проблемы. Одна из них - атмосферный ксенон. Его не хватает по сравнению с криптоном (т.н. "missing xenon paradox").
Автор предлагает "двойственную модель". Ее составляющие: фракционированные газы туманности и кометы, падавшие на Землю. Идея состоит в том, что любая фракционированная модель дает высокое отношение содержания ксенона к криптону. Это надо компенсировать (т.к. наблюдается другое отношение). Кометное вещество характеризуется низким отношением Xe/Kr. "Смешанная" атмосфера по своему составу как раз соответствует наблюдениям.
Authors: R.P. Fender, E. Gallo, P.G. Jonker
Comments: 6 pages, Accepted for publication as a letter in MNRAS
Сейчас известно достаточно много кандидатов в черные дыры в тесных двойных системах (см. обзор Черепащука в УФН). Некоторые из этих систем могут находиться в т.н. "спокойных" состояниях, когда их светимость становится чрезвычайно низкой. Причины этого неясны. Одной из наиболее популярных гипотез является адвекционная: в этом случае горячее вещество утекает под горизонт, и не происходит выделения энергии в виде электромагнитного излучения. В данной статье авторы предлагают альтернативу: "все уходит в свисток". Энергия уходит в кинетическую энергию струй, бьющих перпендикулярно аккреционному диску.
Authors: D. Soldatenkov, A. Vikhlinin, M. Pavlinsky
Comments: 5 pages, Shortened version of the paper published in Astronomy Letters
Journal-ref: Astron.Lett. 5 (2003) 298
Оптические наблюдения показывают, что в центрах галактик NGC 4472 и NGC 4649 находятся сверхмассивные черные дыры с массами порядка 109.5 солнечных масс. Плотность межзвездной среды вокруг этих монстров довольно высока, однако .... Однако недавние наблюдения Чандры показали, что там нет мощных рентгеновских источников. Российские ученые смогли выделить лишь слабые мягкие источники со светимостями около 1038 эрг/с (15000-50000 светимостей Солнца). Для сверхмассивных черных дыр это совсем немного, столько дают черные дыры звездных масс в тесных двойных системах.
Authors: M. Kramer et al.
Comments: accepted for publication in ApJ Letters, 13 pages, 3 figures
PSR J0538+2817 - это обычный радиопульсар с периодом 0.143 секунды. Новые наблюдения позволили однозначно установить его связь с остатком сверхновой S147, а также измерить его собственное движение, что позволяет определить его скорость в картинной плоскости (какова скорость в направлении луча зрения мы не знаем). Все это довольно обыденно.... Но! Возраст остатка известен довольно хорошо - это 30+/-4 тысячи лет. Возраста пульсаров обычно оценивают так: период делят на темп замедления вращения. Для PSR J0538+2817 это дает 600 тысяч лет. При такой оценке молчаливо предполагается, что начальный период вращения был очень маленьким. Ясно, что в данном случае это не так. Пульсар родился с периодом, близким к наблюдаемому: - 0.139 секунды. Вот это - важная информация. Мы знаем начальные периоды для совсем небольшого количества пульсаров. И здесь каждое новое открытие имеет большое значение.
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
Authors: R. Foot, S. Mitra
Comments: 9 pages
Некоторое время назад мы рассказывали об одной из идей этих авторов касательно обнаружения зеркального вещества на Земле (см. также их новую статью "Have mirror micrometeorites been detected?"). В данной статье они продолжают свои изыскания....
Идея примерно такова. В некотором разумном диапазоне параметров зеркальное вещество взаимодействует с обычным не только гравитационно. Это означает, что зеркальное вещество может быть перемешано с обычным. Далее, можно показать, что при этих параметрах зеркальное и обычное вещество находятся в тепловом равновесии. Но (!), охлаждаясь, зеркальное вещество излучает зеркальные фотоны. Они свободно покидают вещество. Значит, вкрапления зеркальной материи будут охлаждать (конечно, очень слабо) обычное вещество. И это может быть путем к регистрации зеркальной материи.
Конечно, это довольно экзотичная экзотика.
Но идея выглядит красиво: обнаружить зеркальный мир с помощью градусника!