Фотографії космосу — квітень, частина 2

До вашої уваги пропонується добірка кращих фотографій на тему космосу за версією сайту NASA (квітень, частина 2).

На складеному зображенні показана структура, що отримала назву «Мушкетна куля», яка є результатом зіткнення двох великих галактичних кластерів. Зіткнення було настільки потужним, що в підсумку так звана звичайна матерія виявилася відокремленою від темної матерії.

«Мушкетна куля» є наступним етапом в еволюції галактичного скупчення Куля. Виявлення такого великого об'єкта дає можливість дослідникам глибше осягнути різні стадії розвитку галактичних кластерів — найбільших серед помічених у Всесвіті об'єктів, які утримує сила гравітації — після значних сутичок.

Спостереження за «Мушкетною кулею» за допомогою наземних і орбітальних телескопів чітко показало, що в результаті зіткнення гарячий газ відокремився від темної матерії та галактик. На знімку гарячий газ пофарбований червоним кольором (дані рентгенівського телескопа «Чандра»). Білим і жовтим кольорами показані галактики (дані в оптичному діапазоні, отримані телескопом «Хаббл»). Ділянки з переважанням темної матерії пофарбовані блакитним кольором. Фіолетовий колір — результат накладення блакитного (темна матерія) і червоного кольорів (газ).

Досліджуючи «Мушкетну кулю», астрофізики сподіваються прояснити одне з важливих питань — запускає або пригнічує процес зореутворення зіткнення галактичних кластерів, або ж зіткнення дає зовсім інший результат.

Друге питання, яке сподіваються прояснити вчені — чи можлива взаємодія одна з одною часток, що складають темну матерію. Перші результати вивчення «Мушкетною кулі» вказують на відсутність взаємодії часток темної матерії між собою.

За оцінками астрофізиків, зіткнення галактичних кластерів, що утворили «Мушкетну кулю», відбулося приблизно 700 млн років тому.

Кластер «Мушкетна куля» — досить віддалений об'єкт, він знаходиться від Землі на відстані близько 5,2 млрд світлових років.

Фотографії космосу. Кульове скупчення Messier 70.
Фото: ESA/Hubble & NASA

Орбітальний телескоп «Хаббл» сфотографував у всьому його сяйві компактний центр кульового скупчення Messier 70. Кульові скупчення завжди дуже щільно упаковані. У дуже невеликій ділянці простору здатні розміститися сотні тисяч зірок, утримуваних силою взаємного тяжіння.

Однак Messier 70 має одну особливість — це кульове скупчення пройшло через так званий колапс ядра. В результаті кульове скупчення Messier 70 виявилось упакованим ще щільніше у порівнянні зі звичайними кульовими скупченнями, причому яскравість світіння в скупченні поступово зростало у напрямку до центру.

Суть ефекту колапсу ядра полягає в наступному. В кульовому скупченні безліч зірок обертається навколо загального центру тяжіння. Частина зірок рухається по орбітах, близьким до кругових, решта — по еліптичних, періодично переміщуючись до околиць скупчення. Взаємодія зірок одна з одною призводить з часом до того, що легші зірки набирають швидкість і переміщуються до периферії кульового скупчення. Більш важкі світила гальмують і переходять на близькі до центру орбіти. Подібне явище призводить до поступового ущільнення центру скупчення, що і називається колапсом ядра.

Як правило, кульові скупчення знаходяться на периферії галактик, однак Messier 70 рухається порівняно близько до центру Чумацького Шляху, віддаляючись від Сонця приблизно на 30 000 світлових років. Дивно те, що при такій близькості до Чумацького Шляху скупчення Messier 70 до сих пір не розсипалося під впливом потужного гравітаційного поля нашої галактики.

Розмір кульового скупчення Messier 70 становить близько 68 світлових років. Якщо дуже постаратися, його можна побачити в бінокль вночі в сузір'ї Стрільця.

Кульове скупчення Messier 70 (М70, Об'єкт Мессьє 70 або NGC 6681) було відкрито французьким астрономом Чарльзом Мессьє в 1780 році.

Фотографії космосу. Ланцюжок кратерів Тракт на Марсі.
Фото: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

На зображенні показаний найбільший ланцюжок кратерів на Марсі, який носить назву «Тракт» (Tractus catena). Це об'ємне зображення отримано шляхом комп'ютерної обробки даних, знятих стереокамерою високої роздільної здатності апарату ЕКА Mars Express.

Фотографії космосу. Пиловий пояс навколо Фомальгауту.
Фото: ESA/Herschel/PACS/Bram Acke, KU Leuven, Belgium

Телескоп «Гершель» отримав зображення зірки Фомальгаут із сузір'я Південної Риби в оточенні пилового поясу. Фомальгаут — одна з найяскравіших зірок у нічному небі й порівняно молода. Її вік не перевищує 300 млн років. Маса зірки в два рази більше від маси Сонця.

Пиловий пояс було виявлено навколо Фомальгауту ще в 80—х роках минулого століття супутником НАСА Infrared Astronomical Satellite, проте знімки, отримані телескопом «Гершель» в довгохвильовій частині інфрачервоного діапазону, дозволили набагато детальніше розглянути пояс, що оточує зірку. Вивчення знімків показало, що частинки пилу, які складають пояс, дуже м'які та дрібні й не перевищують за величиною кількох мікрон.

На думку астрофізиків, пиловий пояс утворюється в результаті безперервного зіткнення крижаних комет. За оцінками вчених, щоб підтримувати структуру пояса, щодня повинні перетиратися в пил до 2000 комет діаметром в 1 км або 2 комети діаметром 10 км. Комет же в поясі неймовірно багато — від 260 млрд до 83 трлн, як вважають дослідники.

Фотографії космосу. Нічна Москва.
Фото: nasa.gov

На фото — залита нічними вогнями Москва, знята одним із членів екіпажу Міжнародної космічної станції. У лівій частині знімка видно панелі сонячних батарей МКС. На задньому плані — вогні полярного сяйва і край сонячного диска.

Фотографії космосу. Телескоп «Хаббл» побачив «НЛО—галактику».
Фото: ESA/Hubble & NASA

Телескоп «Хаббл» сфотографував спіральну галактику NGC 2683, видиму майже з ребра. Таке положення надає їй форму класичного космічного корабля з фантастичних романів. Саме тому астрономи з Astronaut Memorial Planetarium and Observatory у Флориді дали їй таку інтригуючу назву.

Вид галактики збоку не менш цінний для астрономів, ніж вид зверху. Таке положення дозволяє побачити, наприклад, тонкі смуги спіральних рукавів на тлі сяючого ядра. А яскраві скупчення молодих блакитних зірок, розкиданих по всьому диску, вказують на області зореутворення в галактиці.

Може здатися дивним, проте бічний вид галактики не заважає астрономам пізнати її структуру. Так, вивчення даних телескопа дозволило припустити, що NGC 2683 є спіральною галактикою з перемичкою (смугою яскравих зірок, що виходять з центру і перетинають галактику посередині).

Фотографії космосу. Плато Тибету.
Фото: esa.int

На знімку плато Тибету, сфотографованому супутником Європейського космічного агентства Envisat, видніються білі вкраплення та плями. Це замерзлі солоні і прісноводні озера, багато з яких знаходяться в такому стані не один місяць на рік. У лівому нижньому кутку знімка видно частину Гімалайської гряди. На північному заході видно гори Кунь—лунь, що відокремлюють плато від річки Тарім (головної річки Синьцзян—Уйгурського автономного району).

Фотографії космосу. Захоплюючий спалах на Сонці.
Фото: sdo.gsfc.nasa.gov

Космічна обсерваторія НАСА для вивчення Сонця SDO зафіксувала 16 квітня 2012 красиве виверження на східній (лівій) стороні Сонця. Подібні виверження часто пов'язують з виникненням спалахів на Сонці, і дійсно, в цей же самий час стався спалах класу М 1.7 (середньої потужності), хоча він і прийшов повз Землі.

Фотографії космосу. Утворюючий зіркi комплекс 30 Doradus в туманності «Тарантул».
Фото: ESA/Hubble & NASA

Це грандіозне зображення присвячено 22—й річниці функціонування телескопа «Хаббл» (який був виведений на орбіту 24 квітня 1990): складене з 30 знімків зіркоутворюючого комплексу 30 Doradus, розташованого в туманності «Тарантул».

Туманність «Тарантул» знаходиться в сузір'ї Золота Риба і є частиною Великої Магелланової Хмари, яка розташована від нас на відстані 170 000 світлових років.

На думку астрофізиків, жодна з областей нашої галактики не створює таку кількість зірок, як область 30 Doradus в туманності «Тарантул». Сумарна маса зірок на зображенні в мільйони разів більше маси Сонця. Примітна туманність ще й тим, що в ній знаходяться найбільш швидкісні й ті, що мають найбільшу швидкість обертання, зорі серед усіх, які коли—небудь спостерігалися астрономами.

Розмір зореутворюючої області на зображенні становить 650 світлових років. Туманність перебуває у порівняній близькості до нас, що дозволяє телескопу спостерігати окремі зірки і надавати важливу інформацію про народження та еволюції світил. Крім того, туманність «Тарантул» — це єдиний зореутворюючий регіон, який астрономи можуть вивчати в деталях.

Червоним кольором на зображенні показано водень, а синім — кисень міжзоряного газу. Тут також присутні зовсім молоді зірки віком всього в декілька тисяч років, які ще не вийшли з «ясельного» віку, а також справжні гіганти, що завершують свій шлях у колосальному вибуху наднової. Є тут і скупчення зірок віком від 2 до 25 млн років.

Центральне місце в туманності по праву належить молодому зоряному скупченню NGC 2070 віком від 2 до 3 млн років. Це місце утворення масивних зірок. Всього в ньому нараховується близько 500 000 «зіркових жителів». Щільне ядро скупчення, яке називаються R136, упаковано дуже важкими світилами, маса яких більше ніж в 100 разів перевищує масу Сонця.

Фотографії космосу. Енцелад, Титан та кільця Сатурна.
Фото: NASA/JPL—Caltech/Space Science Institute

Зонд «Кассіні» сфотографував з відстані приблизно в 1 млн км яскраво освітлений супутник Сатурна Енцелад (діаметром 504 км), який розташований в центрі знімка перед широкою смугою кілець Сатурна. Темна куля на задньому плані — супутник Титан (діаметром 5150 км). Знімок зроблений вузькокутовою камерою зонда в діапазоні видимого зеленого світла. Масштаб зображення для Енцелада — 6 км на піксель.

Фотографії космосу. Останки найстарішою наднової зірки.
Фото: NASA/ESA/JPL—Caltech/UCLA/CXC/SAO

Зображення є накладенням даних, отриманих чотирма космічними телескопами. Це область вибуху наднової зірки RCW 86 — першої, за якою велися спостереження. У 185 році китайці залишили запис про появу на небі «зірки—гості», яка залишалася видимою протягом 8 місяців.

Пофарбовані блакитним і зеленим області на зображенні відповідають даним рентгенівських телескопів «Ньютон» і «Чандра». Це області міжзоряного газу, нагріті до мільйонів градусів ударною хвилею, що утворилася від вибуху наднової. Жовтим і червоним кольорами показано випромінювання, створюване в інфрачервоному діапазоні дуже холодним міжзоряним пилом (дані телескопів «Спітцер» і WISE).

Досліджуючи дані інфрачервоного і рентгенівського телескопів, астрономи змогли зрозуміти, що сталося майже 2000 років тому. Білий карлик (або мертва зірка) подвійної зоряної системи поступово поглинув речовину іншої зірки і вийшов зі стану рівноваги. Через нестійкість білого карлика і стався вибух, який астрономи віднесли до типу Ia.

Разом з тим дослідники отримали відповідь на питання, яким чином викинута в результаті вибуху речовина змогла зайняти дуже велику область за порівняно короткий час. Перш ніж вибухнути, білий карлик також поглинув речовину з навколишнього простору, створивши навколо себе величезну «порожнину» з дуже низькою щільністю газу. В результаті вибуху викинута речовина змогла розлетітися в просторі набагато далі, ніж прийнято вважати. Досі астрофізики не спостерігали такого великого розповсюдження речовини в системах з білим карликом.

RCW 86 знаходиться на відстані приблизно в 8000 світлових років у сузір'ї Циркуля південної півкулі. Діаметр останків наднової складає близько 85 світлових років і займає на видимому небі область трохи більше діаметру повного Місяця.

Фотографії космосу. Озеро Онтаріо на Титані.
Фото: JPL/NASA, ESA, LPGNantes

У лівій частині зображення — схоже на відбиток ступні озеро Онтаріо, найбільше в південній півкулі супутника Сатурна Титана. Як з'ясували нещодавно дослідники, процеси, що відбуваються в цьому озері (випаровування рідини і заповнення нею озера при зміні сезонів) дуже схожі на аналогічні явища, що протікають у земному сольовому озері Етоша—Пан в Намібії (права частина зображення). Різниця, щоправда, полягає в тому, що на Титані рідина — це вуглеводні (метан, етан та пропан), а на Землі — це вода.

Фотографії космосу. Полярні сяйва на Урані.
Фото: NASA, ESA, and L. Lamy (Observatory of Paris, CNRS, CNES)

Телескопу «Хаббл» вперше вдалося отримати дуже чіткі позаземні знімки полярних сяйв на Урані. Полярні сяйва виникають при потраплянні у верхні шари атмосфери планети заряджених частинок, що випускаються світилом. Переміщуючись уздовж силових ліній магнітного поля планети, ці частинки взаємодіють з верхніми шарами атмосфери, змушуючи її світитися. Це зображення отримане в період високої сонячної активності в листопаді 2011 року. Так як магнітне поле Урана має нахил 59 градусів відносно осі обертання, то області полярного сяйва (яскраві плями на знімках) не співпадають з полюсами Урана.