Край Будущего

Титан — величайший спутник Сатурна и второй по размеру спутник в Солнечной системе, уступающий лишь Ганимеду, спутнику Юпитера. Он является единственным небесным телом, кроме Земли, на поверхности которого было доказано стабильное существование жидкости, а также единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой. Атмосфера Титана состоит в основном из азота, с небольшими количествами метана и других углеводородов, что приводит к наличию облаков и осадков, аналогичных земным.

Вдохновлённый достижениями Галилея, Гюйгенс, совместно со своим братом Константином, создал телескоп с апертурой 57 мм и увеличением более 50 раз. С помощью этого инструмента Гюйгенс наблюдал за планетами Солнечной системы — Марсом, Венерой, Юпитером и Сатурном. На последнем он заметил яркое тело, которое совершало полный оборот вокруг планеты за 16 дней. После четырёх полных оборотов, в июне 1655 года, когда кольца Сатурна находились под низким углом к Земле и не мешали наблюдению, Гюйгенс окончательно подтвердил своё открытие спутника Сатурна. Это событие стало вторым случаем открытия спутника с момента изобретения телескопа, произошло оно через 45 лет после того, как Галилей обнаружил четыре крупнейших спутника Юпитера.

Титан стал объектом интенсивных исследований, особенно с запуском миссии "Кассини-Гюйгенс", которая в 2004 году прибыла к Сатурну. Спускаемый аппарат "Гюйгенс" успешно приземлился на поверхность Титана в 2005 году, предоставив уникальные данные о его атмосфере и поверхности. Исследования показали, что на Титане существуют большие озера и реки жидкого метана, а также сложные органические молекулы, что делает его одним из самых интересных объектов для изучения в контексте поиска внеземной жизни.

Титан также привлекает внимание ученых из-за своих уникальных климатических условий и геологических процессов. Его поверхность покрыта сложными формами ландшафта, включая дюны, горные цепи и потенциальные вулканические структуры. Эти характеристики делают Титан важным объектом для изучения, поскольку он может дать ключ к пониманию процессов, происходящих на других планетах и спутниках в нашей Солнечной системе и за её пределами.

Таким образом, Титан продолжает оставаться объектом интереса для астрономов и планетологов, открывая новые горизонты в изучении не только нашей Солнечной системы, но и потенциальных мест обитания для жизни в других уголках космоса!

Две независимые группы астрономов сделали поразительное открытие: они обнаружили кислород в самой удалённой известной галактике, JADES-GS-z14-0. Это открытие стало возможным благодаря Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решётке (ALMA), в проекте которой участвует Европейская южная обсерватория (ESO). Данное открытие заставляет астрономов пересмотреть представления о том, как стремительно формировались галактики в ранней Вселенной.

JADES-GS-z14-0 была открыта в прошлом году и стала самой далёкой из подтверждённых галактик. Её свет преодолел расстояние в 13,4 миллиарда лет, чтобы достичь нас, что делает её ровесницей Вселенной, когда ей было всего 300 миллионов лет — лишь около 2% от её нынешнего возраста.

Новое открытие кислорода с помощью ALMA, телескопа, расположенного в пустыне Атакама в Чили, свидетельствует о том, что галактика гораздо более химически зрелая, чем ожидалось. «Это всё равно что найти подростка там, где можно было бы ожидать только младенцев», — отмечает Сандер Шоувс, аспирант Лейденской обсерватории в Нидерландах и первый автор исследования, которое было принято к публикации в журнале The Astrophysical Journal. «Результаты показывают, что галактика сформировалась очень быстро и также быстро созревает, что добавляет всё больше доказательств тому, что формирование галактик происходит гораздо быстрее, чем предполагалось ранее».

Галактики обычно начинают свою жизнь с молодых звёзд, состоящих в основном из лёгких элементов, таких как водород и гелий. По мере эволюции звёзды создают более тяжёлые элементы, включая кислород, которые рассеиваются по галактике после их гибели. Исследователи считали, что в возрасте 300 миллионов лет Вселенная ещё слишком молода, чтобы иметь галактики, богатые тяжёлыми элементами. Однако два исследования ALMA указывают на то, что JADES-GS-z14-0 содержит примерно в десять раз больше тяжёлых элементов, чем ожидалось.

«Я был поражён неожиданными результатами, поскольку они открыли новый взгляд на первые фазы эволюции галактик», — говорит Стефано Карниани из Высшей нормальной школы Пизы, Италия, и ведущий автор статьи, принятой к публикации в Astronomy & Astrophysics. «Доказательства того, что галактика уже является зрелой в молодой Вселенной, поднимают важные вопросы о том, когда и как образовались галактики».

Обнаружение кислорода также позволило астрономам значительно точнее измерить расстояние до JADES-GS-z14-0. «Обнаружение ALMA обеспечивает необычайно точное измерение расстояния до галактики с погрешностью всего 0,005%. Такой уровень точности сопоставим с точностью в пределах 5 см на расстоянии 1 км и помогает улучшить наше понимание свойств далёких галактик», — добавляет Элеонора Парланти, автор и аспирант Высшей нормальной школы в Пизе.

Хотя галактика была первоначально открыта с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, для подтверждения и точного определения её огромного расстояния потребовалась ALMA, — говорит доцент Ричард Боуэнс, член группы в Лейденской обсерватории. «Это демонстрирует удивительную синергию между ALMA и JWST, позволяющую раскрыть формирование и эволюцию первых галактик».

Гергё Поппинг, астроном ESO в Европейском региональном центре ALMA, не принимавший участия в исследованиях, говорит: «Я был действительно удивлён этим ясным обнаружением кислорода в JADES-GS-z14-0. Это указывает на то, что галактики могут формироваться быстрее после Большого взрыва, чем считалось ранее». «Этот результат подчеркивает важную роль, которую ALMA играет в раскрытии условий, при которых сформировались первые галактики в нашей Вселенной».

Корейская исследовательская команда разработала передовой электрохимический катализатор, который представляет собой следующий шаг в производстве устойчивого водорода. Новый катализатор основан на нанокластерах с коренно-оболочковой структурой и демонстрирует выдающиеся характеристики и стабильность при минимальном использовании драгоценного металла.

Водород рассматривается как чистый источник энергии, поскольку при его сжигании не выделяется углекислый газ, что делает его многообещающей альтернативой ископаемым топливам. Один из самых эффективных способов производства экологически чистого водорода — это электролиз воды.

Исследовательская группа под руководством профессора Джин Ён Кима разработала новый катализатор на основе рутения (Ru), который более чем в два раза экономичнее платины (Pt). Сократив размер катализатора до менее 2 нанометров и минимизировав количество драгоценного металла, команда достигла превосходной производительности, превзойдя существующие платиновые катализаторы.

Новый катализатор продемонстрировал в 4,4 раза более высокую производительность по сравнению с платиновыми катализаторами с тем же содержанием драгоценного металла. Его уникальная структура пористого электрода оптимизирует подачу реакционных материалов, обеспечивая выдающуюся стабильность даже при высоких плотностях тока.

В испытаниях AEMWE на промышленном масштабе новый катализатор требовал значительно меньшей мощности по сравнению с коммерческими платиновыми катализаторами, что укрепляет его потенциал как революционного решения для технологий водного электролиза следующего поколения.

Профессор Джин Ён Ким отметил, что этот прорыв значительно поспособствует развитию технологии изготовления нано-коренно-оболочковых устройств и производству водорода, приближая нас к углеродно-нейтральному будущему.

Доктор Хён У Лим, первый автор исследования, продолжает свои исследования в качестве постдока в лаборатории профессора Кима в Сеульском национальном университете, сосредоточив внимание на дальнейшей разработке и коммерциализации технологии катализатора с коренно-оболочковой структурой.

Международная команда астрономов под руководством индийских ученых из Университета CHRIST в Бангалоре сделала поразительное открытие. В гигантской спиральной галактике, находящейся на расстоянии 1,053 миллиарда световых лет от Земли, была обнаружена сверхмассивная черная дыра, масса которой в миллиарды раз превышает солнечную. Эта черная дыра генерирует колоссальные радиоструи, простирающиеся на 6 миллионов световых лет в поперечнике. Это одно из самых масштабных известных явлений среди спиральных галактик, что ставит под сомнение устоявшиеся представления о эволюции галактик. Обычно такие мощные струи наблюдаются преимущественно в эллиптических галактиках, а не в спиральных.

Данное открытие также подразумевает, что Млечный Путь потенциально может столкнуться с подобными энергетическими струями в будущем. Космические лучи, гамма-лучи и рентгеновские лучи, которые они производят, могут вызвать хаос в нашей Солнечной системе из-за возросшей радиации и даже привести к массовому вымиранию на Земле.

«Это открытие — больше, чем просто любопытный факт. Оно заставляет нас переосмыслить, как эволюционируют галактики, как в них формируются сверхмассивные черные дыры и как они влияют на окружающую среду», — отмечает ведущий автор, профессор Джойдип Багчи из Университета CHRIST в Бангалоре. «Если спиральная галактика может не только выживать, но и процветать в таких экстремальных условиях, что это означает для будущего галактик, подобных нашему Млечному Пути? Может ли наша галактика когда-либо столкнуться с подобными высокоэнергетическими явлениями, способными серьезно повлиять на выживание жизни в ней?»

В новом исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые раскрыли структуру и эволюцию спиральной галактики LEDA 1052974 (2MASX J23453268−0449256 и др.), которая в три раза превышает размеры Млечного Пути. Используя наблюдения с помощью космического телескопа «Хаббл», гигантского радиотелескопа метрового диапазона, Атакамской большой антенной решетки миллиметровых волн и многоволнового анализа, они обнаружили в ее центре огромную сверхмассивную черную дыру и радиоструи, которые являются одними из крупнейших известных среди спиральных галактик, что делает это явление редким.

Традиционно считалось, что бурная активность таких колоссальных струй сверхмассивных черных дыр нарушит тонкую структуру спиральной галактики. Однако, вопреки всем ожиданиям, LEDA 1052974 сохранила свою спокойную природу с четко выраженными спиральными рукавами, светящейся ядерной перемычкой и нетронутым звездным кольцом — и всё это на фоне одной из самых экстремальных черных дыр, когда-либо наблюдавшихся в подобных условиях. Галактика окружена обширным гало горячего, испускающего рентгеновские лучи газа, что дает ключ к пониманию ее истории. Хотя это гало медленно остывает с течением времени, струи черной дыры действуют как космическая печь, препятствуя образованию новых звезд, несмотря на наличие обильного материала для их формирования.

В центре нашего Млечного Пути находится черная дыра массой 4,297 миллиона солнечных масс — Стрелец А (Sgr A*), но в настоящее время она пребывает в чрезвычайно спокойном и спящем состоянии. Это может измениться, если газовое облако, звезда или даже небольшая карликовая галактика будут аккрецированы (фактически поглощены), что, по словам исследователей, потенциально вызовет значительную струйную активность. Такие события известны как события приливного разрушения (TDE), и несколько из них были зафиксированы в других галактиках, но не в Млечном Пути.

Если бы подобные мощные струи вырывались из Sgr A*, их воздействие зависело бы от силы, направления и выхода энергии. Если бы струя была направлена близко к нашей солнечной системе, это могло бы привести к разрушению планетарных атмосфер, повреждению ДНК и увеличению частоты мутаций из-за воздействия радиации. Если бы Земля подверглась прямому или близкому воздействию струи, это могло бы разрушить наш озоновый слой и привести к массовому вымиранию.

Третья возможность заключается в том, что мощная струя может изменить межзвездную среду и повлиять на звездообразование в определенных регионах, что и произошло в галактике, на которой сосредоточено внимание в новом исследовании. Астрономы полагают, что в прошлом в Млечном Пути, вероятно, наблюдались крупные радиовыбросы, и хотя они могут снова возникнуть в будущем, эксперты не могут точно определить, когда это произойдет, поскольку это зависит от множества факторов.

Группа исследователей также обнаружила, что галактика 2MASX J23453268−0449256 может содержать в десять раз больше таинственной и непонятной для нас «призрачной» темной материи, чем наш Млечный Путь, что имеет решающее значение для стабильности её быстро вращающегося диска. Эксперты утверждают, что, выявив беспрецедентный баланс между темной материей, активностью черных дыр и структурой галактики, их исследование открывает новые горизонты в астрофизике и космологии.

«Изучение столь редких галактик может предоставить важные подсказки о невидимых силах, управляющих Вселенной, включая природу темной материи, долгосрочную судьбу галактик и происхождение жизни», — отметил соавтор исследования Шанкар Рэй, аспирант Университета CHRIST в Бангалоре. «В конечном итоге это исследование приближает нас на один шаг к разгадке тайн космоса, напоминая нам о том, что Вселенная продолжает хранить сюрпризы, превосходящие наше воображение».

Специалисты Китайской академии космических технологий и Шанхайской астрономической обсерватории выдвинули инициативу по созданию на обратной стороне Луны обширного массива радиотелескопов. Если данный проект получит одобрение, он станет первой функционирующей лунной радиообсерваторией.

Предлагаемый массив будет состоять из 7,2 тысячи антенн и займет площадь в 30 квадратных километров. Это позволит улавливать сверхдлинноволновые космические сигналы, которые поглощаются атмосферой Земли и имеют ключевое значение для изучения ранней Вселенной, особенно периода, предшествующего появлению первых звезд.

Хотя американские ученые ранее выдвигали аналогичные идеи, китайская версия может быть реализована уже в течение следующего десятилетия. Это станет возможным благодаря будущим роботизированным и пилотируемым миссиям страны на Луну, а также в рамках проекта Международной лунной исследовательской станции, которую планируется построить к 2035 году.