Вісім найнезвичайніших об'єктів у Всесвіті, про які ми дізналися в 2021 році

1. І не комета, і не астероїд. Або і те й інше водночас.

Не будемо приховувати, натхненням для матеріалу стало спостереження вченими незвичайного космічного каменю, який має характеристики як комети, так і астероїда.

Комета — це небесне тіло, що має довгу еліптичну орбіту і народжене за межами Сонячної системи. Вони відрізняються тим, що, при наближенні до Сонця, починають випаровуватися, залишаючи по собі знамениті кометні хвости і грудки.

Астероїди — рідніші нам у космічному сенсі камені. Більшість з них розташовані в поясі астероїдів, який розділяє нашу Сонячну систему на зовнішню і внутрішню, і розташовується між орбітами Марсу і Юпітеру. Вони вважаються кам’янистішими, через що ми навряд чи побачимо у них подібні хвости.

Однак об'єкт (248370) 2005 QN173, схоже, поєднує в собі характеристики і тих, і інших. Він розташований у поясі астероїдів, обертаючись навколо Сонця по практично ідеально круглій орбіті, проте при наближенні до нашої Зірки у нього з’являється довгий хвіст. Додаткові спостереження підтвердили підозри — це відбувається через випаровування льоду. Ймовірно, вчені виявили рідкісний гібрид астероїда і комети — комету головного пояса. Зараз існує лише вісім таких об'єктів серед приблизно 500 тис. жителів пояса астероїдів.

Загадка в тому, що такі об'єкти не повинні існувати. Відповідно до сучасних космологічних теорій, пояс астероїдів існує з моменту утворення Сонячної системи близько 4,6 мільярда років тому і розташований на відстані 2,2−3,2 астрономічних одиниці (відстань від Землі до Сонця) від нашої зірки. Снігова лінія — точка Сонячної системи, де температура досить низька для утворення льоду в вакуумі — становить близько 5 астрономічних одиниць. Тому незрозуміло, як комети головного пояса могли зберегти свій лід на поверхні.

2. Нова кімната у Всесвіті

Група китайських вчених з Нанкінського університету виявила неймовірно велику структуру в нашому Чумацькому Шляху. Однак вони навіть не уявляють: а) що це таке; б) як ми взагалі раніше не помічали її раніше.

Нову структуру назвали Рогозом — це довга газова нитка, яка претендує на звання найбільшої і найподібнішої структури в нашій галактиці. Вона настільки велика — близько 3590 світлових років у довжину і 675 світлових років у ширину — що дослідники припускають, що вона може бути частиною галактичного рукава, який ми також раніше не помічали. Пізніше вчені уточнили, що його довжина може бути близько 16300 світлових років, а сам Рогоз порівняли з з’явився з нізвідки кімнатою в квартирі.

3. Гігантське скупчення галактик, яке не має існувати

Влітку Алексія Лопез, аспірантка Університету Центрального Ланкаширу, виявила Гігантську Дугу — неймовірно велику структуру, яка фактично кидає виклик тому, як ми раніше дивилися на наш Всесвіт.

Вона розташована на відстані 9,2 млрд світлових років від Землі в сузір'ї Волопаса, і є скупченням величезної кількості галактик, які розтягнулися на 3,3 мільярда світлових років — це практично 7% всього спостережуваного Всесвіту. Просто для порівняння — розмір Чумацького Шляху, в який входить Сонце, Сонячна система, Земля і всі зірки, які ми бачимо неозброєним оком, становить 105,7 тис. світлових років.

«Гігантська Дуга настільки велика, що пояснити її за допомогою існуючих теорій практично неможливо. Вона безумовно, викликає більше запитань, ніж відповідей, оскільки може розширити поняття „досить великий“. Питання в тому, що ж ми вважаємо досить великим», — коментує свою знахідку Лопез.

4. Новий вид екзопланет, на яких може бути життя

Тривалий час потенційна населеність екзопланет оцінювалася науковцями за їхньою схожістю із Землею — чим більше світ іншої планети схожий на наш, тим імовірніше знайти там життя. Однак тепер у нас з’явилася нова альтернатива — гарячі світи з рідким океаном, що «ховається» від космосу під щільною атмосферою, в якій є водень.

Британські астрономи описали екзопланети, на яких через два-три роки ми потенційно можемо знайти життя. Їх назвали Гайкеї (Hycean як синтез слів hydrogen — водень — і ocean — океан). Вони вдвічі-втричі більші і в 10 разів масивніші за Землю, через що раніше вчені й не звернули б на них увагу під час пошуку потенційного позаземного життя. У Сонячній системі і зовсім немає таких планет, проте, як виявилося, їх дуже багато, якщо подивитися трохи далі. Вчені зазначають, що атмосфера цих екзопланет може прогріватися до 200 градусів, однак там є великі океани, які можуть підтримувати мікробне життя, аналогічне тому, яке зустрічається в деяких з найекстремальніших куточках Землі.

Вчені зрозуміли, що Гайкеї дарують нам одразу кілька шансів на пошуки життя завдяки великій кількості різних умов, які можуть бути на таких екзопланетах. Існування водяної пари передбачає, що океан на екзопланеті не так екстремальний, щоб вбивати все живе; атмосфера багата воднем; також у ній присутні невелика кількість метану і аміаку, які можуть бути отримані як біологічними, так і синтетичними процесами. Все це — потенційні біомаркери, сигнали, які підказують вченим, що на Гайкеях можна виявити життя.

Життя може підтримуватися і на «темних Гайкеях» — це ті, які можуть мати умови для проживання тільки на своїй постійній нічній стороні завдяки не такій екстремальній температурі поверхні, — і на «холодних Гайкеях» — тобто тих, які отримують менше тепла від своїх зірок, або зовсім дрейфують у космосі без прив’язки до будь-якої зірки.

5. Екзопланета з трьома Сонцями

GW Orionis або GW Ori — потрійна зоряна система, розташована в сузір'ї Оріона-Мисливця, біля його голови. Потрійну зоряну систему оточує масивний протопланетний диск. У ньому є помітний розрив — вчені вважають, що, в цьому проміжку існує планета. Якщо їхні спостереження підтвердяться, це буде перша відома планета, що обертається навколо трьох зірок.

Це не перша планета, яку виявили в потрійних зоряних системах. Наприклад, у січні спостереження вчених підтвердили існування екзопланети KOI-5Ab, яка розташована в потрійний зоряній системі. Однак зазвичай такі екзопланети обертаються тільки навколо однієї із зірок, а не всіх трьох зірок.

6. Гігантська вогняна екзопланета

Екзопланета TOI-1431b розташована приблизно на відстані 490 світлових років від Землі і вона втричі масивніша за Юпітер — найбільшу планету нашої Сонячної системи. Однак це не найяскравіша характеристика цього небесного тіла.

Це дуже пекельний світ — денна температура близько 2700 градусів за Цельсієм і нічна температура наближається до 2300 градусів. «Фактично, денна температура планети вища, ніж 40% зірок у галактиці Чумацький Шлях. Температура планети наближається до температури вихлопу ракетного двигуна», — каже астрофізик Бретт Аддісон, який брав участь в її відкритті.

На додаток до своїх розмірів і надзвичайно високої температури, TOI-1431b має унікальну ретроградну орбіту. Наприклад, у Сонячній системі всі планети обертаються в тому ж напрямку, що і Сонце. Орбіта ж цієї екзопланети нахилена настільки, що фактично рухається в напрямку, протилежному обертанню своєї зірки.

7. Найбільший квазар з часів Великого вибуху

Квазари — це одні з найяскравіших об'єктів у Всесвіті. Зазвичай їх формують надмасивні чорні діри, поглинаючи матерію, що їх оточує. Згодом формується гарячий і щільний аккреційний диск, який швидко обертається і випускає потужне випромінювання — зазвичай саме через нього і знаходять ці небесні тіла.

PJ352−15 — не виняток. Надмасивна чорна діра, до якої належить цей квазар, розміщується в центрі молодої галактики. Він приблизно в мільярд разів масивніший за Сонце і є одним з найпотужніших квазарів, які коли-небудь спостерігалися після Великого вибуху.

Релятивістські джети — вузькі струмені плазми, які виділяє квазар, що розлітаються на швидкості світла — простяглися від центру небесного тіла на 160 тисяч світлових років. Це більш ніж у півтора рази більше, ніж діаметр всього нашого Чумацького Шляху.

Астрономи не впевнені, як надмасивні чорні діри могли так швидко рости в ранньому Всесвіті, і PJ352−15 може допомогти відповісти на це питання. Попередній «рекорд» з їх протяжності для квазарів першого мільярда років життя Всесвіту становив лише 5 тис. світлових років.

8. Нещасний випадок

Історія назви цього об'єкта досить цікава — докладніше про неї ви можете прочитати тут (так, Нещасний випадок — це реальна назва). Зараз же ми розповімо, що мова піде про коричневого карлика. Це досить рідкісне небесне тіло, яке є субзоряним об'єктом, якому не вистачає маси для підтримання ядерної реакції, щоб стати повноцінною зіркою.

Зазвичай такі об'єкти трохи гарячі — вважається, що для початку ядерного синтезу їхнє ядро має нагрітися до 3 мільйонів градусів за Цельсієм, запустивши таким чином ланцюгову реакцію, під час якої водень перетворюватиметься на гелій і випускати величезну кількість енергії.

Однак Нещасний випадок — зовсім інший випадок. Це дуже маленький, холодний і слабкий об'єкт, який вдалося зафіксувати абсолютно випадково і спочатку сплутали з артефактом зображення. Деві Кіркпатрік, астроном з Каліфорнійського технологічного інституту, вважає, що Нещасний випадок — один з перших коричневих карликів, що утворилися в нашій галактиці ще до того, як вона була багата металами.

Що робить цей брунатний карлик ще унікальнішим, так це те, що він може стати першим відомим нам субкарликом спектрального класу Y — зірок нової категорії, яких ми ще ніколи не бачили. Їхня головна особливість — надзвичайно низька, як для звичайної зірки, температура — нижче 400 градусів за Цельсієм.