Ось-ось завершиться 2024 рік, і саме час озирнутися та пригадати найбільш знакові астрономічні події та відкриття цього року. Кожного дня по всій земній кулі та в космосі працюють тисячі різноманітних телескопів, їхні дані обробляють на тисячах комп’ютерів і тисячі астрономів розкривають таємниці Всесвіту. Але, мабуть, нам з вами цей рік найбільше запам’ятався видовищною кометою та неймовірними полярними сяйвами, що докотилися аж до середніх широт.
З величезної кількості різноманітних публікацій 2024 року ми обрали 10 найцікавіших, на наш погляд, досліджень в області астрономії, астрофізики та космології, а також виділили 5 захопливих астрономічних подій.
Найважливіші наукові відкриття
Нові супутники крижаних гігантів
Уже близько 20 років у найвіддаленіших планет Сонячної системи не реєстрували нових супутників. Але лютий цього року ознаменувався «поповненнями» як в Урана, так і в Нептуна. Відкриття зробила наукова група на чолі зі Скоттом Шеппардом — американським астрономом, особливо відомим тим, що за свою кар’єру він виявив (самостійно або у співавторстві) супутники у всіх 4 газових гігантів Сонячної системи.
Новий супутник Урана позначений S/2023 U1, і тепер загалом ця планета має 28 офіційно визнаних тіл, що обертаються навколо неї. S/2023 U1 має розмір близько 8–12 км, Його орбіта схожа на орбіти відомих раніше Калібана і Стефано, що натякає на їхнє можливе спільне походження.
Сімейство Нептуна доповнилося супутниками S/2021 N1 та S/2002 N5, довівши їхню загальну кількість до 16. Розмір першого з них оцінюється у 14 км, а другого — у 23 км. Як і у випадку з новим супутником Урана, орбіта S/2021 N1 схожа на траєкторії руху Псамафи та Несо, а S/2002 N5 споріднений із Сао та Лаомедеєю.
Велику Червону Пляму Юпітера «омолодили»
Це ще одне відкриття, яке перепише підручники астрономії. Велика Червона Пляма — одна з найпримітніших та стабільних деталей Юпітера, що спостерігалася ще у 1665 році. Відтак вважалося, що цей грандіозний вихор, який за розміром перевищує Землю, існує вже майже 360 років. Але схоже, що після 1713-го сліди бурі були втрачені аж на 118 років, принаймні записів щодо її існування не було знайдено навіть в архівах спостережень дуже досвідчених астрономів. Достеменно відомо, що Велика Червона Пляма спостерігалася регулярно з 1831 року, тобто можна точно сказати, що вона існує вже щонайменше 193 роки.
А моделювання, проведене у 2024 році, свідчить про те, що вихор цілком міг зруйнуватися і не залишатися стабільним усі 360 років. Проте навіть якщо Велика Червона Пляма спостерігається лише близько 190 років, це все ще вражає.
Чорні діри проміжної маси
Достеменно відомо принаймні два класи чорних дір. Один включає в себе менш масивні (зоряних мас), які зазвичай виявляють у складі подвійних систем, де другим компонентом є зоря. Другий клас — надмасивні чорні діри, розташовані у центрах більшості галактик. Між тими та іншими мають існувати чорні діри проміжної або середньої маси. Попри теоретичні розрахунки та підозри, до цього часу їхнє існування підтвердити не вдавалося.
Цьогоріч аж дві групи науковців заявили про надійне встановлення наявності чорних дір проміжної маси. Одна з них — у найбільшому кулястому скупченні нашої Галактики — Омега Центавра (південна півкуля), її маса щонайменше 8200 сонячних. Інша — у зоряному скупченні IRS 13 поблизу центру Чумацького Шляху. Маса цієї чорної діри оцінюється у 30 000 сонячних. Цілком можливо, що ця остання згодом зіллється зі Стрільцем А*.
«Заборонена» чорна діра
Так, знову про чорні діри, але вже не настільки масивні. Теорія формування чорних дір як результату еволюції масивних зір передбачає, що діра з масою від 2–3 до 5 сонячних не може існувати або принаймні такі об’єкти є надзвичайно рідкісними. Але у вересні 2024 року було опубліковане дослідження, автори якого виявили чорну діру масою 3,6 сонячних.
Її виявлення стало можливим завдяки наявності у неї близького сусіда — червоного гіганта масою 2,7 сонячних. Система, позначена як G3425, обертається навколо спільного центру мас по широких кругових орбітах з періодом 880 діб. Схоже, що саме існування такої чорної діри кидає виклик сучасним теоріям зоряної еволюції.
Довгоочікувана планета навколо сусідньої зорі
Зоря Барнарда — червоний карлик, знаменитий своїм швидким власним рухом, що розташований менш ніж у 6 світлових роках від нас, відтак, є однією з найближчих зір. Не дивно, що це невидиме неозброєним оком світило вже багато десятиліть приковує увагу вчених. У 1960-х зародилася підозра, що навколо зорі існує планета. Проте подальші перевірки цю заяву спростували.
Восени 2024 року, застосувавши Дуже Великий Телескоп (VLT), астрономи таки вловили крихітні коливання положення Зорі Барнарда відносно розрахованої траєкторії. Ці коливання інтерпретуються як результат гравітаційної взаємодії з планетою, маса якої становить не менше половини маси Венери. Нововідкрита планета Barnard b розташована у 20 разів ближче до своєї зорі, ніж Меркурій до Сонця, а рік на ній триває лише 3,15 земної доби. За оцінками вчених, температура на денній стороні планети сягає 125°С, що виключає наявність рідкої води та будь-яких форм життя, схожих на знайомі нам.
Загадка екстремально масивного коричневого карлика розкрита
Навколо коричневого карлика Gliese 229B точаться дебати майже три десятиліття. У 1994–1995 рр. вчені виявили, що червоний карлик Gliese 229 має супутник, який за масою приблизно у 70 разів перевищує Юпітер. Проблема була в тому, що цей супутник здавався занадто тьмяним, як коричневий карлик.
І лише у жовтні цього року астрономам за допомогою Дуже Великого Телескопа (VLT), вдалося виявити, що там насправді два схожих за масою коричневих карлики, а не один, як вважалося раніше. Отже, тепер ми знаємо, що Gliese 229 складається з трьох об’єктів: червоного карлика Gliese 229А, а також пари коричневих карликів Gliese 229Ba та Bb масами 38 та 34 маси Юпітера відповідно.
Кандидати на коричневі карлики в іншій галактиці
Як субзоряні об’єкти, коричневі карлики випромінюють дуже мало світла — їх зазвичай виявляють в інфрачервоному діапазоні. І тут, звичайно, до гри долучається флагман сучасної інфрачервоної астрономії — космічний телескоп «Джеймс Вебб».
Деталізовані знімки зоряного скупчення NGC 602 на околицях Малої Магелланової Хмари — галактики-супутника Чумацького Шляху — дозволили вченим ідентифікувати аж 64 кандидати у коричневі карлики, маси яких варіюються від 50 до 84 юпітеріанських. Поки що це відкриття очікує на підтвердження, але вже зараз воно демонструє фантастичні можливості «Вебба» у дослідженні надзвичайно слабких космічних об’єктів.
Перший знімок зорі за межами Чумацького Шляху
Наступне неймовірне досягнення, що сколихнуло весь астрономічний світ, теж пов’язане із супутником Чумацького Шляху, але цього разу вже з Великою Магеллановою Хмарою. У ній вченим вперше вдалося роздивитися диск та околиці величезної зорі WHO G64, що у 2000 разів більша за наше Сонце.
Через значну віддаленість, прямі спостереження дисків зір навіть у нашій Галактиці є справжнім викликом для сучасних астрономічних інструментів, і розв’язати цю задачу вдається лише для найбільших зір (наприклад, Бетельгейзе) та за допомогою найпотужніших телескопів і просунутих методів обробки даних. Червоний надгігант WOH G64 вдалося роздивитися завдяки тому, що четвірка 8,2-метрових телескопів VLT може злагоджено працювати як один величезний інтерферометр. Виявилося, що гігантський мешканець Великої Магелланової Хмари оточений коконом газу та пилу і, скоріш за все, готується невдовзі вибухнути надновою.
«Джеймс Вебб» зазирнув на околиці Всесвіту
Чим далі від нас розташована галактика, тим швидше вона від нас віддаляється, хвилі випромінювання від неї розтягуються і зсуваються спочатку в червоний, а потім і в інфрачервоний діапазон. Тому пошук найвіддаленіших галактик — теж одна з пріоритетних задач інфрачервоного космічного телескопа ім. Джеймса Вебба. І в цьому сенсі він вже значно перевищив найсміливіші очікування астрономів.
У 2024 році була відкрита та надійно підтверджена галактика JADES-GS-z14-0, яку ми бачимо зараз такою, якою вона була вже через 290 млн років після Великого вибуху, що відповідає червоному зсуву z=14,3. Причому вона не тільки виглядає достатньо зрілою і сформованою, а ще й доволі яскраво світить завдяки триваючим спалахам зореутворення. Тепер вчені ламають голови над тим, яким чином така галактика могла сформуватися настільки рано, адже її існування суперечить наявним моделям раннього Всесвіту.
І схоже, що JADES-GS-z14-0 може бути навіть ще не рекордною. Невдовзі після цього інша група науковців оголосила про виявлення 5 галактик із z від 15,9 до 18,6, але вони поки що очікують на підтвердження.
Унікальна подвійна зоряна система в небезпечному сусідстві
Замикає наш хіт-парад відкриттів 2024 року дуже дивний об’єкт, існування якого вважалося теоретично неможливим. Вперше виявлено подвійну зоряну систему поруч із надмасивною чорною дірою Sgr A* в центрі нашої Галактики.
Подвійна зоря являє собою пару зір, що пов’язані гравітаційно та обертаються навколо спільного центру мас. Але екстремальні умови навколо надмасивних чорних дір мали б швидко руйнувати такі пари, навіть якщо їм і вдалося утворитися. Проте вік подвійної зорі D9 астрономи оцінюють у 2,7 млн років, а маси компонентів складають щонайменше 2,8 та 0,7 мас Сонця. Вчені все ж припускають, що система не існуватиме довго — зорі зіллються і, ймовірно, утворять один sз загадкових «об’єктів G», яких виявлено доволі багато навколо Sgr A*.
Найцікавіші астрономічні події року
Астероїди, що поцілили в Землю
За 2024 рік виявили аж 4 невеличких астероїди (рекордна кількість!), відкритих безпосередньо перед зіткненням із Землею. У ніч на 21 січня над Німеччиною спостерігалося згорання астероїда 2024 BX1, а окремі фрагменти досягли поверхні й навіть були знайдені командою ентузіастів. 4 вересня неподалік від Філіппін упав 2024 RW1, але його рештки тепер спочивають на дні Тихого океану і навряд чи колись потраплять до рук науковців. 22 жовтня неподалік від узбережжя Каліфорнії впав астероїд 2024 UQ, але, як і в минулому випадку, якщо його частина і долетіла до поверхні, то опинилася під товстим шаром води. Останнє зіткнення відбулося 3 грудня — якщо залишки астероїда 2024 XA1 і долетіли до поверхні, то загубилися в лісах Східного Сибіру і, через жорсткі погодні умови, скоріш за все, не будуть знайдені, принаймні найближчим часом.
Усі зазначені тіла є доволі маленькими — не перевищують 1 м, їх навіть можна класифікувати не як астероїди, а як метеороїди. Через це було так важко їх помітити заздалегідь. Кожного з них відкрили за лічені години до зіткнення, але їхні траєкторії були ретельно розраховані, а моменти й точки входу в атмосферу дуже акуратно спрогнозовані, завдяки чому у кожної з цих подій було чимало свідків.
Знайдені уламки астероїда 2024 BX1. Джерело: Sky&Telescope
Найяскравіша комета за останні 27 років
2024 рік залишиться в нашій пам’яті як рік яскравої комети C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS), що своєю дивовижною появою перевершила усіх «сестер» за останні 27 років — із часів комети Гейла-Боппа у 1997-му. Спочатку ми ретельно стежили за її наближенням до Сонця, видимим у Південній півкулі. А після проходження перигелію вже і самі отримали змогу насолоджуватися цим рідкісним астрономічним явищем.
Найкращий час для спостережень прийшовся на середину жовтня, але ще впродовж пари тижнів C/2023 A3 можна було розрізнити на вечірньому небі неозброєним оком. І навіть зараз, у грудні, ентузіасти продовжують її фотографувати, попри те, що комета вже суттєво від нас віддалилася і здається на знімках ледь помітною хмаринкою.
Сонце досягло максимуму активності у поточному циклі
Хоча минулого року максимум сонячної активності передбачався на 2025-й, згодом цей прогноз був змінений на більш точний — осінь 2024-го. І справді, 15 жовтня NASA та NOAA повідомили, що Сонце вже досягло максимуму активності у поточному, 25-му, циклі. Науковці припускають, що висока активність зберігатиметься впродовж усього 2025 року.
Кожен такий цикл триває приблизно 11 років. Зростання активності проявляється збільшенням кількості сонячних плям та їхньої сумарної площі, а також частими спалахами та викидами корональної маси. Зокрема, у поточному циклі вже загалом зареєстровано понад 50 потужних спалахів класу Х. Зокрема X9.05 (3 жовтня) та X8.79 (14 травня), що займають відповідно 15 та 18 місця у топі найпотужніших спалахів за всю історію регулярних спостережень із 1996 року.
Видовищні полярні сяйва
Хоча полярні сяйва найчастіше асоціюються з північним полярним колом або з Норвегією чи Фінляндією, цього року Україна і вся Європа могли так чи інакше насолоджуватися цим надзвичайним атмосферним явищем. Ним ми завдячуємо насамперед тій самій сонячній активності, оскільки передумовою аврори є потужний викид корональної маси, спрямований у бік Землі.
Слабкі полярні сяйва спостерігалися за цей рік кілька разів, зокрема у ніч максимуму метеорного потоку Персеїд (12–13 серпня). Але найкрасивішими вони були в ніч з 10 на 11 травня, а також майже через пів року — 10–11 жовтня.
Розпочався сезон транзитів тіні Титана по диску Сатурна, що буває раз на 15 років
Раз на 15 років, поблизу рівнодення на планеті Сатурн, складаються необхідні специфічні умови: найбільший супутник — Титан — відкидає на планету тінь, і ми із Землі можемо це побачити. На щастя, це рідкісне явище не одне, таких подій кілька у серії, що спостерігається впродовж кількох місяців. І саме у листопаді 2024 року розпочалася одна з них.
Період обертання Титана навколо Сатурна наближається до 16 діб, відтак, саме з такою періодичністю можуть спостерігатися тіні на поверхні «Володаря Кілець». Серія триватиме і в січні 2025-го, тож поспішайте побачити або наберіться терпіння чекати ще 15 років.
