2022 рік за григоріанським календарем став для України доленосним — напад рашистів наприкінці минулої зими і війна, що триває досі, змінили наше життя. Проте на початку нової зими ми впевнені у нашій перемозі, бо як не спинити плин часу, так не вбити ворогові українців і не знищити Україну. Рік був складним для української астрономічної науки, але наші закордонні колеги підтримували нас, як могли, і здобували нові знання про Всесвіт. Нижче дуже коротко (але із посиланням на докладніший матеріал) ідеться про найважливіші, як на наш погляд, досягнення астрономії в 2022 році, про нові телескопи й космічні астрономічні місії, а також про людей, які пішли у зоряну вічність в цьому році. Матеріал підготовлено за публікаціями в розділах «Новини» на Українському астрономічному порталі, інтернет-журналі «Наше небо» та сайті «Астроосвіта».

ВІДКРИТТЯ

Астрономи показали перше зображення чорної діри в центрі нашої галактики

12 травня 2022 р. на одночасних прес-конференціях в усьому світі, зокрема в штаб-квартирі Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO) у Німеччині, астрономи оприлюднили перше зображення надмасивної чорної діри в центрі нашої галактики Молочний Шлях.

Перше зображення Sgr A*, надмасивної чорної діри в центрі нашої галактики і перший прямий візуальний доказ наявності цієї чорної діри. Зображення отримано за допомогою Телескопа горизонту подій (Event Horizon Telescope, EHT). Вісім радіообсерваторій, що містяться в різних куточках планети, разом утворили єдиний віртуальний телескоп «розміром із Землю». Фото з сайту https://www.eso.org/public/images/eso2208-eht-mwh/.

Цей результат дає як переконливі докази того, що об’єкт справді є чорною дірою, так і цінні підказки про діяльність таких гігантів, які, як вважають астрономи, перебувають у центрі більшості галактик. Зображення отримала міжнародна група дослідників, які утворили колаборацію під назвою «Телескоп горизонту подій» (Event Horizon Telescope, EHT) і виконують спостереження за допомогою всесвітньої мережі радіотелескопів.

Хоча ми не можемо побачити саму чорну діру, бо вона повністю темна, газ, що світиться навколо неї, демонструє характерну ознаку: темну центральну ділянку (її називають тінню), оточену яскравою кільцеподібною структурою. Новий погляд на об’єкт фіксує світло, зігнуте потужною гравітацією чорної діри, яка в чотири мільйони разів масивніша, ніж Сонце.

«Джеймс Вебб» досяг нової віхи у пошуках далеких галактик

Міжнародна група астрономів, яка працює зі спостережними даними від космічного телескопа Джеймса Вебба, повідомила про те, що вони підтверджують відкриття найдавніших натепер галактик. Світлу від цих галактик знадобилося понад 13,4 мільярдів років, щоб досягти Землі. Це означає, що ці галактики існували у Всесвіті, коли після Великого Вибуху минуло менше, ніж 400 мільйонів років. Вік Всесвіту на той час становив лише 2% від його нинішнього віку.

Спостережну програму космічного телескопа Джеймса Вебба «Передовий глибокий позагалактичний огляд» (Advanced Deep Extragalactic Survey, JADES) зосереджено на ділянці навколо та всередині надглибокого поля Космічного телескопа імені Габбла. Використовуючи приймач «Вебба» NIRCam, науковці спостерігали поле в дев’яти різних діапазонах інфрачервоних хвиль. На цих зображеннях (показаних ліворуч) дослідники шукали слабкі галактики, видимі в інфрачервоному діапазоні, але спектри яких різко обриваються на критичній довжині хвилі, відомій як розрив Лаймана. Потім прилад «Вебба» NIRSpec дав точні вимірювання червоного зміщення кожної галактики (показано праворуч). Чотири з досліджених галактик є винятково особливими, бо виявлено: вони належать до безпрецедентно ранньої епохи. Ці галактики видно в епоху, коли після Великого Вибуху минуло менше, ніж 400 мільйонів років. Вік Всесвіту на той час становив лише 2% його теперішнього віку. На фоновому зображенні синій колір позначає світло з довжиною хвилі 1,15 мікрона (115 Вт), зелений — 2,0 мікрона (200 Вт), а червоний — 4,44 мікрона (444 Вт). На зображеннях-вставках синій колір — це комбінація випромінювання на хвилях 0,9 і 1,15 мікрона (090W+115W), зелений — 1,5 і 2,0 мікрона (150W+200W), а червоний — 2,0, 2,77 і 4,44 мікрона (200W+277W+444W). Авторські права на зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Zamani (ESA/Webb) end L. Hustak (STScI). Фото з сайту https://phys.org.

Раніше виконані спостереження за допомогою Вебба виявили кандидатів у такі ранні галактики. Тепер вік цих зоряних систем підтверджено завдяки отриманим даним спектроскопічних спостережень.

Відкриття кілонової ставить під сумнів наше розуміння гамма-спалахів

Вивчаючи наслідки тривалого в часі гамма-спалаху (Gamma-ray burst, GRB), дві незалежні групи астрономів за допомогою багатьох наземних і космічних телескопів виявили несподівані ознаки кілонової, надпотужного вибуху, спричиненого зіткненням нейтронних зір. Це відкриття ставить під сумнів усталену теорію про те, що джерелом довгих гамма-сплесків є наднові, тобто вибухи масивних зір наприкінці їх існування.

Враження художника від зіткнення нейтронних зір. Малюнок художника показує кілонову, спричинену зіткненням двох нейтронних зір. Вивчаючи наслідки тривалого гамма-спалаху (Gamma-ray burst, GRB), дві незалежні групи астрономів за допомогою багатьох наземних і космічних телескопів, зокрема телескопа Gemini North («Близнюк-Північ») на Гаваях і телескопа Gemini South («Близнюк-Південь») в Чилі, виявили несподівані ознаки кілонової, надпотужного вибуху, спричиненого зіткненням нейтронних зір. Авторські права на зображення: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine. Фото з сайту https://noirlab.edu/public/images/noirlab2228a/.

Гамма-спалахи — найенергетичніші вибухи у Всесвіті — бувають двох різновидів: довгі та короткі. Довгі гамма-сплески, що тривають від кількох секунд до однієї хвилини, виникають, коли зоря, яка щонайменше вдесятеро перевищує масу Сонця, вибухає як наднова. Короткі гамма-сплески, які тривають менше двох секунд, виникають, коли два компактних об’єкти, наприклад дві нейтронні зорі або нейтронна зоря та чорна діра, стикаються, спричиняють явище кілонової.

Під час спостережень за наслідками довгого гамма-сплеску, виявленого в 2021 році, дві незалежні групи астрономів виявили дивовижні ознаки злиття нейтронних зір, а не очікуваний сигнал від наднової. Цей несподіваний результат знаменує собою перший випадок, коли кілонову асоціюють із довгим гамма-сплеском. Він ставить під сумнів наше розуміння цих феноменально потужних вибухів.

Уперше в історії виявлено чорну діру, що вільно рухається в міжзоряному просторі

Астрономи досить давно висловили припущення про те, що в міжзоряному просторі блукає багато чорних дір. Щоправда, дотепер не вдавалося знайти жодної з них. Це пов’язано з природою чорної діри — їх важко помітити на темному тлі космосу. Щоб їх знайти, треба шукати ефекти гравітаційного мікролінзування, коли промені світла зір заломлюються під впливом чорної діри. Зважаючи на великі відстані до об’єктів спостереження, такий ефект незначний, а тому зареєструвати його майже неможливо за допомогою навіть найкращих сучасних телескопів. Проте науковцям пощастило у 2011 році, коли дві групи дослідників, які шукали такі лінзи, помітили зорю, блиск якої став зростати, здавалося, без видимої причини.

У центрі зображення, отриманого за допомогою Космічного телескопа імені Габбла в ближньому інфрачервоному діапазоні в серпні 2017 року, видно зорю (її обведено зеленим колом), яка зазнала явища гравітаційного мікролінзування. Діаметр внутрішнього темно-зеленого кола становить одну кутову секунду (1"), що відповідає найкращій роздільній здатності для зображень явищ мікролінзування, отриманих наземними телескопами. Ширина усього зображення становить 8". Фото з сайту https://phys.org.

Зацікавившись цією подією, дослідники протягом шести років за допомогою Космічного телескопа імені Габбла спостерігали, як змінюється світло зорі. Дослідження дали змогу з’ясувати, що ефект гравітаційного лінзування могла спричинити тільки чорна діра, а не якийсь інший об’єкт, наприклад коричневий карлик. Науковці навіть змогли визначити її масу (вона становить 7,1 мас Сонця), а також виявили, що чорна діра рухається зі швидкістю приблизно 45 км/с.

Молода газова екзопланета-гігант спантеличила астрономів

Група астрономів, яку очолює Ольга Захожай з Інституту астрономії Макса Планка (Гейдельберґ, Німеччина) та Головної астрономічної обсерваторії НАН України (Київ, Україна), виявила екзопланету-гіганта навколо сонцеподібної зорі HD 114082. Маючи вік лише 15 мільйонів років, цей над-Юпітер є наймолодшою екзопланетою такого роду, яку вдалося виявити астрономам, а також встановити її радіус і масу. Результати науковців оприлюднив журнал Astronomy & Astrophysics.

Уявлення художника про газову екзопланету-гіганта, що обертається навколо зорі, схожої на Сонце. Молода екзопланета HD 114082 b обертається навколо своєї материнської зорі на відстані 0,5 астрономічних одиниць з періодом 110 діб. Авторські права на зображення: © NASA/JPL-Caltech. Фото з сайту www.mpia.de.

Хоча розмір екзопаланети відповідає діаметру Юпітера, маса HD 114082 b увосьмеро перевищує значення маси Юпітера. Поєднання цих величин важко узгодити із загальноприйнятими моделями формування планет. Можливе вирішення цієї загадки ймовірно вимагати оновлення моделей формування, щоб врахувати незвичайно велике тверде планетне ядро.

НОВІ ТЕЛЕСКОПИ ТА КОСМІЧНІ МІСІЇ

Розпочато будівництво радіотелескопа з площею антени один квадратний кілометр

На церемоніях закладання фундаменту, що одночасно відбулися 5 грудня 2022 р. в Південній Африці та Австралії, керівники проєкту офіційно оголосили про початок будівництва найбільшого радіотелескопа, який коли-небудь створювали земляни.

Зведені в одне зображення світлини радіотелескопа SKA, будівництво якого почалося 5 грудня 2022 року. На ньому показано майбутні антени SKA-Mid з наявними антенами MeerKAT у Південній Африці та майбутні станції SKA-Low поряд з наявним прототипом AAVS2.0 (Aperture Array Verification System 2.0) в Австралії. Авторські права на зображення: SKAO. Фото з сайту www.universetoday.com.

Телескоп, який назвали «Обсерваторія масиву антен площею квадратний кілометр» (Square Kilometer Array Observatory, SKAO) — ідеться про загальну площу, яку охоплять антени після завершення будівництва — це не один детектор, а їх сукупність, з’єднаних на двох континентах методом, відомим як інтерферометрія.

Згідно з очікуваннями, будівництво триватиме десять років. Але перше «підтвердження концепції» відбудеться у 2024 році, коли шість австралійських станцій і чотири південноафриканські тарілки будуть виведені в режим взаємодії для тестування. До 2028 р. площа антен сягне майже 500 000 квадратних метрів, що становить половину квадратного кілометра, передбаченого проєктом. Коли його нарешті завершать, це буде найпотужніший у світі радіотелескоп.

Місія «Артеміда-1» (Artemis I)

На малюнку художника показано космічний корабель «Оріон» на тлі Місяця. Він є новим космічним кораблем NASA, призначеним для польотів людей у космос. Він розроблений, щоб відправляти астронавтів далі в космос, ніж будь-коли раніше, за межі Місяця до астероїдів і навіть Марса. Фото з сайту https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Orion/Artemis_I.

З 16 листопада до 11 грудня тривала космічна місія «Артеміда-1» — перша місія за 50 років, коли космічний корабель, який може бути пілотованим, досяг Місяці, облетів навколо нього і повернувся на. Землю. Ця місія розпочала довготривалу програму з повернення людини на Місяць.

Що ми знаємо після удару космічного зонда DART в астероїд Діморфос?

О 23 год 14 хв за Усесвітнім часом у понеділок 26 вересня (27 вересня о 2 год 14 хв за київським літнім часом — Ред.) космічний зонд DART (Double Asteroid Redirection Test) вдарив у астероїда Діморфос (Dimorphos) приблизно за 17 метрів від попередньо визначеної цільової зони на швидкості понад 23 000 кілометрів на годину.

Космічний апарат DART врізався в астероїд Діморфос (Dimorphos). Авторські права на світлину: NASA, APL (Applied Physics Laboratory). Фото з сайту https://cosmosmagazine.com.

Інженери й науковці з NASA і Лабораторії прикладної фізики (Applied Physics Laboratory, APL) Університету Джона Гопкінса, які виконують місію DART, зазначили, що космічний зонд не потребував коригувань для успішного удару по астероїду.

Китай запустив супутник ASO-S для вивчення Сонця та космічної погоди

Космічний апарат, відомий як Advanced Space-based Solar Observatory (ASO-S), стартував на ракеті Long March 2D у суботу (8 жовтня) о 23 год 43 хв за Гринвічем (7 год 43 хв ранку за пекінським часом 9 жовтня) із Центру запуску супутників Цзюцюань у Внутрішній Монголії.

Уявлення художника про супутник Advanced Space Solar Observatory, що обертається навколо Землі. Авторські права на зображення: Китайська академії наук (Chinese Academy of Sciences CAS). Фото з сайту www.space.com.

Мета роботи ASO-S — виконання одночасних спостережень за спалахами та викидами корональної маси (coronal mass ejections, CME), «щоб зрозуміти їхні зв’язки та механізми формування», — написали представники CAS в описі місії. Космічний зонд також вивчатиме, як енергія переходить через різні шари атмосфери Сонця, і як сонячне магнітне поле впливає на спалахи і розвиток CME.

ПОДІЇ ТА ВТРАТИ

Перші зображення від космічного телескопа Джеймса Вебба

Професійні астрономи та шанувальники найдавнішої науки про Космос діждалися цього дня — 12 липня 2022 року стали доступні широкому загалу перші зображення, отримані за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба.

Перше зображення, зроблене космічним телескопом Джеймса Вебба, — це найглибший і найчіткіший знімок далекого Всесвіту в інфрачервоних променях на тепер. Скупчення галактик SMACS 0723, відоме як Перше глибоке поле (First Deep Field) Вебба, переповнене деталями. Тисячі галактик, включаючи найслабкіші об’єкти, які коли-небудь спостерігали в інфрачервоному діапазоні, вперше з’явилися в полі зору Вебба. Фото з сайту NASA.

Знімок глибокого поля, отриманий за допомогою камери ближнього інфрачервоного діапазону Вебба (Near-Infrared Camera, NIRCam), є композицією зображень на різних довжинах хвиль. Їх отримали протягом 12,5 годин роботи приймача. Цікаво, що Космічний телескоп імені Габбла робив знімки глибоких полів протягом тижнів.

Космічний етап: NASA підтвердило 5000 екзопланет

Кількість підтверджених екзопланет станом на 21 березня поточного року перевищила позначку в 5000, що є результатом 30-річних пошуків, які виконували і виконують космічні телескопи NASA.

Який вигляд мають планети за межами Сонячної системи, або екзопланети? На цій ілюстрації показано різні варіанти. Перші екзопланети астрономи відкрили в 1990-х роках. Станом на березень 2022 року кількість підтверджених екзопланет становить трохи більше 5000. Фото з сайту www.nasa.gov.

Планетний «одометр» (лічильник — Ред.) увімкнувся 21 березня, і остання партія з 65 екзопланет — планет, що не входять до нашої сонячної сім’ї — була додана до архіву екзопланет NASA. Архів фіксує повідомлення про відкриття екзопланет, які з’являються в рецензованих наукових працях і підтверджені за допомогою кількох методів виявлення або аналітичних методів.

NASA сформувало групу для вивчення НЛО

До «команди» з 16 осіб увійшли кілька відомих людей, таких як колишній астронавт Скотт Келлі. Довгоочікуване дослідження НЛО, яке буде виконане під егідою NASA, ось-ось розпочнеться, і тепер ми знаємо, хто його виконуватиме.

Непізнане повітряне явище (unidentified aerial phenomena, UAP), зафіксоване датчиками реактивного літака ВМС США. (Авторські права на зображення: Міністерство оборони США/ВМС США). Фото з сайту www.space.com.

У червні 2022 р. космічне агентство оголосило, що доручило групі досліджувати НЛО, або, як їх нещодавно перейменували, «непізнані повітряні явища» («unidentified aerial phenomena», UAP). Незалежне дослідження мало розпочатися восени і тривати близько дев’яти місяців від початку до кінця, повідомили тоді представники NASA. На його проведення виділено менше 100 тис. доларів.

Дослідження не має на меті бути останнім словом щодо НЛО. Робоча група розгляне раніше зібрані спостереження UAP (лише несекретні, за винятком конфіденційних військових даних), зосереджуючись на тому, як їх можна краще організувати та проаналізувати в майбутньому, щоб пролити більше світла на таємничі явища в небі.

 Перший зразок марсіанської речовини поміщено до сховища на поверхні Марса

Марсохід NASA Perseverance («Персеверанс») 21 грудня поточного року помістив на поверхню Марса першу титанову трубку, що містить зразок породи Червоної планети. Протягом наступних двох місяців марсохід розмістить загалом 10 таких трубок у місці під назвою «Three Forks» («Три розвилки»). Так буде створено перше сховище зразків речовини на іншій планеті. Це стане першим етапом майбутньої місії з доставки на Землю зразків з Марса.

Титанова трубка із зразками марсіанської речовини, яку марсохід NASA Perseverance помістив на поверхню Марса 21 грудня 2022 року. Авторські права на світлину: NASA/JPL-Caltech/MSSS. Фото з сайту NASA.

На Землі, крім кількох знайдених марсіанських метеоритів, досі немає речовини з Марса. Тому місія з її доставки є історичною. Адже це уможливить докладне вивчення марсіанських зразків у земних лабораторіях з метою пошуків ознак давнього життя на цій планеті.

Космічний апарат InSight закінчив роботу на поверхні Марса

Космічний апарат InSight замовк: посадковий модуль досліджував внутрішню будову Марса з кінця листопада 2018 року. Фото з сайту NASA/JPL-Caltech.

NASA оголосило в 20-х числах грудня 2022 р. про завершення місії посадкового модуля InSight, що працював на Марсі з 26 листопада 2018 року. Космічний апарат, що виконував дослідження надр Марса, не вийшов двічі на зв’язок із Землею після 15 грудня. Це змусило NASA оголосити про завершення місії. Імовірна причина «мовчання» зонда в тому, що його сонячні батареї розрядилися. За час роботи високочутливий сейсмометр InSight виявив 1319 марсотрусів, зокрема й тих, які були спричинені ударами метеоритів. Такі удари дають змогу науковцям визначити вік поверхні планети, а дані сейсмометра — вивчити кору, мантію та ядро планети.

Френк Дрейк (28 травня 1930 — 2 вересня 2022)

 Радіоастроном, який був піонером у пошуках позаземного розуму (SETI).

Френк Дрейк біля радіообсерваторії Грін-Бенк. Зображення: NRAO/NSF/AUI.

Заохочений директором обсерваторії Грін-Бенк Отто Струве, Дрейк у квітні 1960 року виконав перший в історії радіопошук SETI під назвою «Проєкт Озма». Щоб зареєструвати радіосигнали від позаземних цивілізацій, він використав 26-метрову антену обсерваторії для сканування двох сусідніх зір, Епсилон Ерідана і Тау Кита. Проте, сигналів штучного походження зареєструвати не вдалося.

 

Підготував Іван Крячко