Новая книга автора обзоров "ВСЕЛЕННАЯ"
Содержание и быстрый переход к разделам обзора
|
Обзоры препринтов astro-ph
Выпуск N355
astro-ph за 01 - 30 ноября 2017 года: избранные статьи
Рефераты отдельных статей
Authors: Svetlana V. Berdyugina, Jeff R. Kuhn Comments: 23 pages, Submitted to ApJ Фантастически звучит? А авторы считают, что вполне реалистично. По их мнению анализ отраженного планетой света может позволить изучать поверхность планет. На основе детального анализа они показывают, что уже следующее поколение телескопов с аппаратурой типа SPHERE (работающей сейчас на VLT) смогут взяться за такую задачу для десятка планет. А когда в будущем появятся телескопы, эквивалентные 60-70 метровым диаметрам, то речь может пойти уже о сотнях планет.
Authors: Luciano Rezzolla, Elias R. Most, Lukas R. Weih Comments: 5 pages, 3 figures, submitted to ApJL Как и ожидалось, специалистам по уравнениям состояния понадобилось не так уж много времени, чтобы начать использовать данные о гравитационно-волновом всплеске от слияния нейтронных звезд, чтобы попробовать получить важнейший параметр - максимальную массу (невращающейся) нейтонной звезды. Величина получается не превосходящей 2.2 массы Солнца. См. также arxiv:1711.00473, где другая группа авторов получает аналогичную оценку.
Authors: Hisashi Hayakawa et al. Comments: 12 pages, 2017/10/23 accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters 1770 был годом вблизи максимума солнечной активности (сам максимум, правда, был не особо выдающимся). Авторы обнаружили более сотни исторических документов из восточной Азии, в которых описываются наблюдения аврорального свечения, в том числе на низких широтах (менее 30 градусов). Обычно такие явления сопровождают магнитные бури. В данном случае свечение наблюдалось в течение более чем недели, да еще столь близко в экватору. Это говорит об очень сильной магнитной буре. Кроме того, данные по солнечным пятнам говорят о наличии большого из числа (больше чем во время вспышек 1859 г.). Т.о., полагают авторы, речь идет о серии мощных корональных выбросов, попавших на Землю. Разумеется, на людей (и вообще - природу) все это влияет относительно слабо. А никаких спутников, трансконтинентальных газопроводов и линий электропередач в 18 веке не было. Однако у нас все это есть, и поэтому изучение столь мощных событий представляет не только академический интерес.
Authors: Matthew M. Knight et al. Comments: Submitted to ApJL; 5 pages of text, 2 figures Появилось несколько статей, посвященных обнаруженному малому телу на гиперболической орбите. Соответственно, полагают, что этот объект прилетел из-за пределов Солнечной системы. В данной статье речь идет о его параметрах. Также см. arxiv:1711.01344, где обсуждается возможная распространенность таких тел и делаются оценки темпа выброса вещества при формировании планетных систем (получается в среднем около 20 масс Земли - примерно, как было у нас). Примерно тому же кругу вопросов посвящена и работа arxiv:1711.03558. В Архиве постоянно появляются и другие публикации, посвященные этому объекту (он, кстати, пока получил имя Оумуамуа). Например, arxiv:1711.05687, arxiv:1711.06214 в которых описываются наблюдения. Когда заработает LSST - такие объекты, может быть, будут обнаруживать часто.
Authors: Mark Taylor Comments: 10 pages, Invited talk, ADASS XXVII (ASP Conf. Proceedings) Очередное описание популярной программы работы с данными.
Authors: S.B. Popov et al. Comments: 9 pages, accepted to MNRAS Почему бы разок не написать и о своей статье? Мы предложили гипотезу, которая объясняет весь комплекс данных по загадочной рентгеновской двойной HD 49798/RX J0648.0--4418. В системе есть компактный объект с периодом вращения и очень стабильной отрицательной производной периода (период сокращается). Объяснить производную периода не получается, особенно в модели с белым карликом. а модель с нейтронной звездой не проходит, т.к. спектр говорит о большой площади излучающей поверхности. Наша идея состоит в том, что белый карлик сжимается, и поэтому раскручивается. Моделирование эволюции этих компактных объектов давно предсказывало эту стадию, но ее не удавалось идентифицировать. И вот - удалось. Так сложилось. Белый карлик мы застали вовремя - он еще довольно молодой, пара миллионов лет. Мы видим его из-за аккреции, но аккреция слабая, и сама на вращение влияет слабо. Это связано с тем, что у белого карлика уникальный сосед - горячий субкарлик. И аккреция идет из звездного ветра. Моделирование эволюции двойных показало, что подобные системы могут встречаться в необходимом количестве, чтобы мы могли застать одну ближе килопарсека от нас.
Authors: Iair Arcavi et al. Comments: 57 pages, Published in Nature В сентябре 2014 г. паломарский проект по поиску сверхновыхх обнаружил вспышку, которая впоследствии оказалась началом весьма и весьма любопытной серии. Вспышка произошла в не такой уж далекой-далекой галактике на расстоянии всего лишь около полумиллиарда световых лет от нас. Событие классифицировали как сверхновую типа IIP. Ну и все хорошо. Казалось бы. Но не тут-то было! Вспышки продолжились! Конечно, это не такие же мощные всплески, как сама сверхновая. Тем не менее. Это не очень типично. Кроме того, сверхновая демонстрировала очень нетипичную спектральную эволюцию на протяжении примерно двух лет наблюдений. По всей видимости, на протяжении десятков лет до взрыва сверхновой звезда-прародитель испытывала глобальные потрясения, сопровождавшиеся выбросом большим масс (десятки солнечных). В принципе, такое поведение - не новость. Но детали наблюдений (водород в спектре) не укладываются в существующую модель. Так что новые данные надо объяснять новой моделью поведения предсверхновой в течение последних лет перед вспышкой. Рисунок 1 в статье прекрасно иллюстриует основную необычность сверхновой.
Authors: Renu Malhotra Comments: 10 pages. Based on an invited talk at the symposium, "Serendipities in the Solar System and Beyond", celebrating Wing-Huen Ip's 70th birthday, at the Institute of Astronomy, National Central University, Taiwan, July 2017; proceedings to be published by the Astronomical Society of the Pacific Небольшой обзор посвящен различным возможностям существования дополнительных планет в Солнечной системе, далеко за орбитой Нептуна. В основном указания на их существования связаны с анализом орбит занептуновым малых тел. Есть несколько вариантов существования таких планет. Возможно, что их даже более одной. По массам они, видимо, должны соответствовать сверхземлям. И, конечно, вполне вероятно, что больше никаких больших планет у нас нет. Интересно, успеют ли с этим разобраться в ближайшие годы, или придется ждать ввода в строй LSST.
Authors: Jonathan Squire, Philip F. Hopkins Comments: Submitted to MNRAS, 28 pages. We recommend reading section 9 for a general overview of astrophysical implications Некоторые коллеги полагают, что в этой работе окончательно решена т.н. "проблема метрового барьера". Дело в том, что в моделях формирования планет есть некоторая незадача. Когда твердые частицы достагиют размеров порядка сантиметров-метра, то газ начинает их сильно тормозить, и частицы должны быстро выпадать на центральную звезду. Только достигнув размера в несколько метров, тела перестают чувствовать газ в столь сильной степени. Проблема в том, чтобы придумать механизм, позволяющий частицам небольшого размера, во-первых, быстро расти, во-вторых, не свалиться на звезду. И вот, кажется, проблема решена. На самом деле, качественно идея была понятна уже лет 10-15 назад. Надо запустить какие-нибудь неустойчивости в диске, создадутся области повышенного давления. Частицы в них соберутся, будут быстрее расти (или даже могут прямо коллапсировать в планетезимали) и смогут избежать быстрого дрейфа к звезде. Даже неустойчивости были предложены - это т.н. пучковая неустойчивость (streaming instability). Вопрос был в деталях. Авторы расмотрели эти детали и обнаружили целый ряд неустойчивостей, которые могут помочь быстрому формированию достаточно массивных тел в протопланетных дисках. А дальше мы уже знаем, как вырастить планеты.
Authors: E. Kankare et al. Comments: Published in Nature Astronomy. 29 pages, 4 figures (main); 11 pages, 4 tables, 4 figures (supplementary) Авторы обнаружили интересный транзиент в центре галактики на красном смещении z=0.2. Событие наблюдалось на протяжении почти трех лет. За это время полная энергетика (высвеченная энергия) составила примерно 2 1052 эрг. Событие в общем-то ни на что не похоже. Меньше всего оно похоже на активность ядра галактики. Поэтому такую возможность авторы отбрасывают. Остается или приливный разрыв звезды сверхмассивной черной дырой или сверхновая. В обоих случаях наблюдавшееся явление не очень похоже на известных предшественников. Этим работа и интересна. Загадка.
Authors: Jonay I. Gonzalez Hernandez et al. Comments: 19 pages, Invited Review В следующем году начнутся активные наблюдения на приборе ESPRESSO на VLT. Он приходит на смену известнейшему HARPS (установлен на 3.6-метровом телескопе), который внес огромный вклад в поиски экзопланет методом лучевых скоростей. Задача нового инструмента - получать стабильные результаты для скоростей в сантиметры в секунду. Т.е., он должен позволить обнаруживать двойников Земли: планеты с массой порядка земной в зонах обитаемости у звезд, подобных Солнцу. Кроме экзопланетныз задач, у прибора есть и другие научные цели, связанные с изучением звезд и даже космологические исследования. В статье описаны и научные задачи, и конструкция прибора (включая разные режимы работы).
Authors: The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration Comments: 16 pages Первые 6 страниц, как обычно, списки автров и их мест работы. Как отмечают коллеги, это первое заявление об очередном гравитационно-волновом сигнале без пресс-конференции. Т.е., это тоже важный момент. LIGO в июне зарегистрировали слияние от пары черных дыр с массами 12 и 7 солнечных масс. Расстояние до пары - 340 Мпк. Существенно, что у объектов нормальные чернодырные массы.
Authors: Rodrigo Luger, Jacob Lustig-Yaeger, Eric Agol Comments: 36 pages, 25 figures. Accepted to ApJ. Multi-purpose photodynamical code available at github.com/rodluger/planetplanet Авторы показывают, что в системе TRAPPIST-1 должна часто происходить покрытия планет планетами. Только наблюдать их трудно. Видимо, JWST справится. Это даст возможность определать параметры планет гораздо точнее. В частности, их массы и эксцентриситеты. Разумеется, есть и другие системы-кандидаты. Их авторы также обсуждают.
Authors: Xavier Bonfils et al. Comments: A&A (Received 20 September 2017 / Accepted 26 October 2017) НА разных инструментах ведутся поиски целей для изучения атмосфер на крупных телескопах следующего поколения. В данном случае речь идет о доплеровских наблюдениях на HARPS. Изучалась звезда Ross 128 (Proxima Virginis, GJ447, HIP 57548). Это карлик класса М4 примерно в 10 световых годах от нас. Обнаруженная планета имеет массу чуть больше земной. Орбитальный период - 10 дней. В зависимости от параметров атмосферы планета может попадать в зону обитаемости. Планета не транзитная. Авторы полагают, что это хорошая цель для наблюдений на ELT в смысле поиска кислорода в атмосфере. Проксима Центавра ближе, но там звезда неспокойная, что будет мешать наблюдениям.
Authors: Stacy Y. Kim, Annika H. G. Peter, Jonathan R. Hargis Comments: 9 pages, 6 figures, and 3 tables (includes supplementary material). Key results are summarized in Figure 2. To be submitted to PRL. В течение последних нескольких лет все лучше рассасывалась проблема т.н. "нехватки спутников". Суть состоит в том, что численные расчеты предсказывают большое количество массивных темных гало в Местной группе галактик, а самих карликовых галактик видно мало. Постепенно пришло понимание, что не всякое гало может проявить себя как галактика. И новые расчеты все лучше и лучше демонстрировали, что нет заметного несоответствия данных наблюдений и расчетов. Здесь, как видно, авторы прямо в заголовок вынесли утверждение, что проблема окончательно исчезла. Наверняка, с авторами будут полемизировать. Но явно все к тому и идет, что проблемы нет.
Authors: Erik A. Petigura et al. Comments: Accepted for publication in the Astronomical Journal; 17 pages, 8 figures, 2 tables, download source for full tables Как известно, спутник Кеплер уже несколько лет не может наблюдать одну и ту же область неба из-за поломок гироскопов. Однако работы продолжается. Этот этак получин наименование К2. В статье преставлен каталог из полусотни надежных кандидатов в экзопланеты по данным части наблюдений в рамках программы К2. После выделения кандидатов авторы провели оптическую спектроскопию звезд, вокруг которых заподозрено присутствие экзопланет. Это позволяет отбросить двойные звезды, имитирующие планетные транзиты, а также уточняет оценки радиусов планет (т.к. уточняются параметры звезд).
Authors: Vivien Parmentier, Ian Crossfield Comments: A handy table summarizing phase curve observations and a few new figures. To appear in the exoplanet handbook. 21 pages, 6 figures Фазовая кривая - это изменение блеска экзопланеты на протяжении орбитального периода. Анализ таких данных позволяет вытянуть много данных по экзопланете. В первую очередь речь идет о параметрах атмосферы. Распределение яркости по диску планеты позвооляет судить о циркуляции в ее атмосфере, о ветрах и т.д. Кроме того, планета может быть сплюснутой, что также отразиться в фазовой кривой. Разумеется, речь идет о планетах, очень близких к своим звездам. Наблюдать такие тонкие эффекты непросто, но сейчас есть уже около двух десятков планет, для которых такие данные получены. Все они описаны в обзоре.
Authors: A. D. Cameron et al. Comments: 6 pages, 2 figures, 2 tables Обнаружен интересный пульсар в двойной системе. Эта система сольется всего лишь через 76 миллионов лет. В ней наблюдаются самые сильные релятивистские эффекты. Это связано с тем, что система очень компактная - орбитальный период 4.4 часа. Массы нейтронных звезд вполне заурядные (1.34 и 1.39 масс Солнца), так что тут новостей нет. Зато система позволяет быстрее и лучше проверять предсказания теорий гравитации. Так что это, в первую очередь, новая гравитационная лаборатория.
Authors: Georges Meynet, Andre Maeder Comments: 36 pages, 15 figures, published in Handbook of Supernovae, A.W. Alsabti and P. Murdin (eds), Springer В обзоре подробно рассмотрено, как эффекты вращения звезд могут повлиять на параметры сверхновой. Рассмотрены и одиночные, и двойные звезды. И звезды солнечной металличности, и звезды первичного состава. Также обсуждаются гамма-всплески и некоторые другие связанные явления. Вот только магнитары не упоминаются, что странно: вращение прародителей может иметь здесть большое значение. В обзоре много рисунков. Так что сам текст не такой уж и большой - стоит просмотреть.
Authors: P. S. Ray, Z. Arzoumanian, K. C. Gendreau Comments: 4 pages, to appear in Proceedings of IAU Symposium 337: Pulsar Astrophysics - The Next 50 Years Небольшая заметка в материалах недавней конференции посвящена первым шагам в работе прибора NICER, установленного на борту МКС. Основная задача прибора - изучение рентгеновских двойных с нейтронными звездами с целью измерения их масс и радиусов. А это, в свою очередь, позволит определить уравнение состояния этих компактных объектов. Первые результаты уже получены, и даже открыто пульсирующее рентгеновское излучение миллисекундного радиопульсара.
Authors: Paul S. Ray, Kent S. Wood, Michael T. Wolff Comments: 16 pages, 7 figures, to appear in Proceedings of the 593. WE-Heraeus Seminar on Autonomous Spacecraft Navigation, ed. W. Becker Уже давно была предложена идея навигации космических аппаратов по рентгеновским сигналам миллисекундных пульсаров. Эти источники характеризуются высокой стабильностью импульсов. Значит, можно рассчитать время прихода импульса для, например, барицентра Солнечной системы. Если приемник смещен относительно барицентра и/или движется относительно него, то это внесет поправки во время прихода импульсов. Учитывая, что подобных источников достаточно много, они яркие, перепутать их трудно (т.к. каждый несет уникальную метку - свой период пульсаций), а также, что рентгеновские телескопы стали достаточно компактными, дешевыми и малопотребляющими энергию, навигация по рентгеновским пульсарам становится прекрасной опцией. Это позволяет определять положение аппарата и его скорость без обмена информацией с Землей (что актуально, например, если спутник находится далеко: и сигнал идет долго, и на работу передатчика надо тратить драгоценные запасы энергии). По нескольким пульсарам спутник может с высокой точностью определить свое положение и трехчерный вектор скрости. Надо только иметь на борту точные часы и рентгеновский детектор, позволяющий с высокой точностью фиксировать время прихода рентгеновских квантов. Технологию активно разрабатывали. Первый китайский аппарат уже в полете. В статье рассказывается о проекте SEXTANT, являющемся часть прибора NICER на борту МКС. Статья была написана, когда прибор только планировали установить на МКС. Сейчас он уже там и успешно работает.
Authors: Cosimo Bambi Comments: 14 pages, 7 figures Название в полной мере все отражает. Это действительно довольно компактный обзор, вполне всем доступный (и с картинками). А темой его является астрофизика черных дыр и некоторые связанные физические вопросы (но именно в приложении к). Кратко рассмотрены аккреционные диски вокруг черных дыр и их спектры, а также то, как изучают области диска с наиболее сильной гравитацией (вблизи черной дыры).
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
Authors: Kunihiro Morishima et al. Comments: 13 pages, Nature (2017) Вот и появилась в Архиве большая статья про неожиданно обнаруженную полость в большой пирамиде Хуфу (он же Хеопс, но благодаря Пелевину у нас и имя Хуфу стало популярным). Интересен метод, которым это было сделано. Авторы использовали радиографию. Наблюдались вторичные частицы (мюоны), порождаемые космическими лучами. Частично они поглощаются камнем, частично - проходят. В итоге можно искать объемы, не заполненные камнем. Так и была обнаружена новая полость. Параметры ее пока известны неточно. Но речь идет о довольно больших размерах (длина около 30 метров). Сама статья небольшая, но также есть довольно большое описание методики, и много картинок.
Authors: Andreas M. Hein et al. Comments: 10 pages Все знают уже про малое тело, которое, видимо, попало в Солнечную систему извне (т.е., было выброшено из своей экзопланетной системы). Не все знают, что теперь его называют Oumuamua (Оумуамуа). Но всем интересно узнать, из чего он состоит и тп. А для этого надо отправлять к нему космический аппарат. Но это непросто, т.е. тело движется по гиперболической орбите - т.е. очень быстро! В статье авторы обсуждают, как это в принципе можно сделать. Скорее всего, в этот раз шанс упустят. Но надо быть готовыми к следующему. Тем более что LSST, скорее всего, сможет открывать их относительно часто. Но можно и сейчас постараться, просто миссия будет очень длительной или дорогой. Так что, скорее, продолжат анализ в надежде на будущие открытия.
Authors: Cormac O'Raifeartaigh et al. Comments: 60 pages, 5 figures. Submitted to the European Physical Journal (H) Содержательный обзор истории космологической постоянной: от Эйнштейна до наших дней. Даже обсуждается то, что было до Эйнштейна. Самое интересное, наверное, это что происходило с данной идеей примерно после Леметра, но до наблюдательного обнаружения ускоренного расширения.
Authors: Virginia Trimble Comments: 18 pages Интересная статья по истории науки (сразу отмечу, что Вирджиния Тримбл - сама человек-легенда). Речь в основном о работе Эйнштейна над ОТО, но с многочисленными очень и жвыми и информативными отстeплениями - комментарий на стр. 10 просто ЖЖот (кстати, в подсчете известных мне имен по списку я набрал +1 к результату Вирджинии!). Ждем продолжения (представленная статья - только первая часть).
|