В октябре 2013 года, 5 лет назад, в чилийскую пустыню Атакама доставили последнюю, 66-ю антенну телескопа ALMA — самого большого и дорогого радиоастрономического комплекса в мире. Телескоп работает по принципу интерферометрии: семи- и двенадцатиметровые антенны, разбросанные по пустыне на расстояниях от 150 метров до 16 километров друг от друга, связаны в единую систему. Данные с каждой антенны отправляются в суперкомпьютер, коррелятор, который при помощи определенных методов обработки составляет карту объекта, настолько же резкую, как если бы он наблюдался на радиотелескопе, равном по размерам расстоянию между этими антеннами. Комплекс ALMA рассчитан на наблюдения в миллиметровом диапазоне радиоволн, а его суперкомпьютер способен выполнять 17 квадриллионов операций в секунду.

Рекомендуем по этой теме:
11608
Звезда Фомальгаут
Сейчас ALMA после зимнего перерыва готовится открывать шестой цикл работы. Эксперты обработали более 1836 заявок на исследования. За годы работы было опубликовано более тысячи научных статей, основанных на его данных: некоторые результаты были получены еще до официального открытия телескопа в марте 2013 года. Предлагаем познакомиться с наиболее важными из них.

Детальные изображения протопланетных дисков



С помощью ALMA были получены изображения протопланетных дисков в высоком разрешении, которые изменили существовавшие до сих пор теории о формировании планет. В 2014 году было опубликовано самое детальное изображение протопланетного диска звезды HL Тельца. По ее спектру ученые обнаружили, что в диске присутствуют сгустки горячего газа и скалистые объекты: похоже, возле звезды активно формируется планетная система.

Одно из новейших открытий — обнаружение протопланетного диска у только что родившейся звезды. Раньше это казалось маловероятным.

Органические молекулы

Кирпичики жизни, такие как сахара и спирты, были обнаружены в многочисленных уголках Вселенной. В 2013 году с помощью ALMA в газопылевом облаке IRAS 16293-2422 в созвездии Змееносца нашли простейший сахар и карбоновые кислоты, а в 2016-м данные телескопа показали наличие метанола в протопланетном диске TW Гидры. Обнаружение органики в протопланетных дисках молодых звезд, таких как MWC 480 в созвездии Тельца, свидетельствует о том, что условия, в которых некогда формировались Земля и Солнце, не являются уникальными. Если такие молекулы способны формироваться возле очень юных звезд, это означает, что химическая база для жизни на Земле могла появиться уже на ранних этапах эволюции Солнца и нашей планетной системы.

Сложные органические соединения оказались даже там, где условия, как предполагалось ранее, были неподходящие для их формирования: в январе этого года астрономы сообщили о химических следах метанола, диметилового эфира и метилформиата в Большом Магеллановом Облаке. Эта карликовая галактика не может похвастаться обилием углерода, кислорода и азота, и потому обнаружение там крупных и сложных органических молекул удивило ученых. Новые органические соединения нашлись и в Солнечной системе: список органических веществ в атмосфере Титана дополнил винилцианид, который может являться признаком процессов, важных для зарождения жизни и аналогичных земным.

Рекомендуем по этой теме:
12638
Почему зажигаются звезды?

Рождение звезд в окрестностях черных дыр



В 2017 году ALMA присоединился к проекту Event Horizon Telescope, участники которого наблюдали за сверхмассивной черной дырой Стрелец A* в центре нашей Галактики. Восемь телескопов, находящихся на разных континентах, были объединены в интерферометр, разрешение которого эквивалентно разрешению телескопа размером с Землю.

Оказывается, звезды могут рождаться даже в самых экстремальных условиях. В конце 2017 года ученые сообщили об открытии в центре нашей Галактики одиннадцати небольших активных протозвезд. Ранее считалось, что звезды не могут рождаться в окрестностях черной дыры из-за приливного воздействия черной дыры и сильного излучения, нагревающего газовые облака. Однако теперь астрономы предполагают, что черная дыра, напротив, может способствовать формированию звезд. Согласно наблюдениям, в центре Млечного Пути есть запасы молекулярного газа, из которого и рождаются звезды: столкновения его облаков инициируют звездообразование. На этот процесс могут также влиять выбросы от сверхмассивной черной дыры.

Газопылевые кольца вокруг черных дыр



Рекомендуем по этой теме:
7206
Протопланетные диски
Эти структуры были предсказаны многими астрономическими моделями, однако их долгое время не могли сфотографировать из-за того, что кольца имеют небольшой размер и сильно удалены от Земли. С помощью ALMA ученые обнаружили в центре галактики M77 в созвездии Кита газопылевую структуру, которая, как и предполагалось, вращается вокруг сверхмассивной черной дыры. Это открытие проливает свет на образование черных дыр и галактик.

Фото поверхности звезд и карта их атмосферы

В 2017 году астрономам удалось получить первое детальное изображение поверхности красного гиганта Антарес и составить карту скоростей движения вещества в его атмосфере. Ранее такие карты строились только для Солнца. Благодаря ей ученые обнаружили турбулентный газ низкой плотности на значительном расстоянии от центра звезды. Как предполагается, такое перемещение вещества невозможно при конвекции. В этом процессе вещество переносится из звездного ядра в атмосферу. Скорее всего, газ появился в этом районе атмосферы вследствие других, пока неизвестных науке процессов.

Ученые также сфотографировали поверхность звезды Бетельгейзе, находящейся на последнем этапе эволюции, — скорее всего, она окончит свой путь превращением в сверхновую.