Уходящий 2016 год запомнится историческими научными событиями. Бал правят физики и астрономы: они совершили самые обсуждаемые и волнующие общественность открытия, связанные с черными дырами, теорией относительности и иными мирами. Многого добились и биологи, модифицирующие геномы и экспериментирующие на людях. «Лента.ру» вспоминает самые важные научные результаты года.

Словили волну

11 февраля 2016 года весь мир узнал о существовании гравитационных волн - было объявлено об их экспериментальном открытии. Предсказанные еще общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, они десятилетиями ускользали от приборов ученых. И вот 14 сентября 2015 года в 05:51 утра по летнему североамериканскому восточному времени (13:51 по московскому) в обсерватории LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) были впервые зафиксированы гравитационные волны. Их породило слияние двух черных дыр в одну массивную черную дыру. Это произошло 1,3 миллиарда лет назад, но гравитационное возмущение пространства-времени достигло Земли только сейчас.

LIGO - это система из двух одинаковых детекторов, тщательно настроенных для регистрации невероятно малых смещений от прохождения гравитационных волн. Детекторы расположены на расстоянии трех тысяч километров друг от друга в Ливингстоне, штат Луизиана, и Хэнфорде, штат Вашингтон. Проект был предложен в 1992 году группой американских ученых, в которую входил в том числе Кип Торн, известный своим участием в создании фильма «Интерстеллар». LIGO, обошедшаяся в 370 миллионов долларов, приступила к работе еще в 2002 году, но поймать гравитационную волну удалось только после модернизации, осуществленной в 2010-2015 годах.

Вторая Земля

В августе журнал Nature опубликовал статью астрономов Европейской южной обсерватории об обнаружении у самой близкой к Солнечной системе звезды - Проксимы Центавра - экзопланеты, похожей на Землю. Небесное тело, названное Proxima b, в 1,3 раза тяжелее Земли, вращается вокруг Проксимы Центавра по почти круговой орбите с периодом 11,2 дня и находится на расстоянии 0,05 астрономической единицы (7,5 миллиона километров) от нее. Похожей на Землю эту планету делает то, что она находится в зоне обитаемости своего солнца. То есть условия на Proxima b могут напоминать земные. Если выяснится, что у планеты есть магнитное поле, плотная атмосфера и океаны жидкой воды, то вероятность существования там жизни весьма высока.

Изображение: ESO / M. Kornmesser

Го играть в го

Настольная игра го считается одной из самых сложных для освоения искусственным интеллектом. Однако программа AlphaGo, разработанная компанией DeepMind, сумела обыграть чемпиона мира по го корейца Ли Седоля - в четырех из пяти партий.

AlphaGo использует так называемые сети значений для оценки положения фигур на доске и сети правил для выбора ходов. Эти нейронные сети обучаются игре, анализируя известные партии, а также путем проб и ошибок, играя в одиночку. Прежде чем сразиться с Ли Седолем, искусственный интеллект обыграл другие программы в 99,8 процента партий, а затем превзошел чемпиона Европы.

Третий не лишний

В апреле 2016 года в Мексике появился на свет ребенок, зачатый с участием митохондриальной ДНК третьего человека. Метод «трех родителей» заключается в пересадке ДНК митохондрий от женщины-донора в яйцеклетку матери. Ученые полагают, что это позволяет избежать влияния мутаций со стороны матери, способных вызвать такие заболевания, как диабет или глухота.

Операцию проводил американский хирург Джон Чан (John Zhang). Мексику он выбрал потому, что в США применение этой методики запрещено. Ребенок родился здоровым, никаких негативных последствий у него на настоящий момент не отмечено.

Девятая планета

20 января астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона объекта размером с Нептун, который в 10 раз тяжелее Земли. Минимальное расстояние между Солнцем и этим небесным телом - 200 астрономических единиц (в семь раз больше, чем между Нептуном и Солнцем). Максимальное удаление Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц.

Планету ученые открыли, анализируя данные по оказываемому ею гравитационному воздействию на другие небесные тела. Вероятность ошибки Браун и Батыгин оценивают в 0,007 процента, однако официально Солнечная система обретет девятую планету, только когда ее увидят в телескоп. Для этого астрономы зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях. Подтверждение существования небесного тела займет примерно пять лет.

Звезды с сюрпризом

Изображение: capnhack.com

В уходящем году астрономы обнаружили еще одну звезду с нерегулярно меняющимся блеском - EPIC 204278916. В 2015-м была выявлена одиночная звезда в созвездии Лебедя KIC 8462852 с очень необычным поведением. Ее светимость падала на 20 процентов и оставалась на таком низком уровне различные промежутки времени (от 5 до 80 дней). Это указывает на то, что вокруг звезды находится рой плотно прилегающих крупных объектов, и некоторые исследователи предположили, что KIC 8462852 окружают астроинженерные сооружения, например, сфера Дайсона.

EPIC 204278916 также удивила ученых. Блеск звезды, согласно данным космического телескопа «Кеплер», снижался до 65 процентов от максимального в течение 25 суток наблюдений. Сильные провалы в кривой блеска означают, что звезду закрывал объект, сравнимый с ней по своим размерам. Как и в случае с KIC 8462852, вряд ли тому причиной плотное облако комет: потребовалось бы несколько сотен тысяч комет с гигантскими ядрами.

В 2017 году ученые попробуют найти регулярность в изменениях блеска звезды и установить их истинную природу. Если этого не произойдет, придется признать, что астрономы столкнулись с чем-то совсем невероятным.

Генная революция

16 ноября журнал Nature сообщил, что китайские ученые впервые модифицировали геном живого человека. Конечно, не весь, а небольшую его часть. Пациенту с метастазирующим раком легких модифицировали T-лимфоциты с помощью технологии CRISPR, отключив ген, кодирующий белок PD-1, который снижает активность иммунных клеток и способствует развитию рака.

По словам исследователей, все прошло успешно, и пациент в ближайшее время получит вторую инъекцию. Кроме того, в испытаниях примут участие еще 10 человек, каждому из которых сделают от двух до четырех инъекций. Все добровольцы будут наблюдаться в течение шести месяцев для проверки, может ли лечение вызвать серьезные побочные эффекты.

По минимуму

В марте в журнале Science ученые сообщили, что им удалось создать бактерию с синтетическим геномом, убрав из него все гены, без которых организм мог обойтись. Для этого использовали микоплазму M. mycoides, чей изначальный геном состоял примерно из 900 генов, которые были классифицированы как необходимые или несущественные. На основе всей доступной информации и с помощью постоянных экспериментальных проверок ученые смогли определить минимальный геном - необходимый набор генов, жизненно необходимых для существования бактерии.

В результате был получен новый штамм бактерий - JCVI-syn3.0 с геномом, сокращенным вдвое по сравнению с предыдущей версией - 531 тысяча спаренных оснований. Он кодирует 438 белков и 35 видов регуляторной РНК - всего 437 генов.

Превратить в яйцо

Еще одно достижение биотехнологий связано со стволовыми клетками, полученными от мышей. Японские ученые из Университета Кюсю в Фукуоке впервые добились их трансформации в яйцеклетки (ооциты). Фактически они получили из стволовых клеток многоклеточный живой организм.

Ооцит относится к клеткам, обладающим тотипотентностью - способностью делиться и превращаться в клетки всех других видов. Ученые подвергли полученные ооциты экстракорпоральному оплодотворению. Клетки затем переносились в тело суррогатных самок, где развивались в здоровых детенышей.

Созданные в лабораторных условиях мыши обладали фертильностью и могли рожать здоровых грызунов. Кроме того, эмбриональные стволовые клетки могли быть повторно воспроизведены из яйцеклеток, полученных в культуре и оплодотворенных в пробирке.

Хитрое ведро

Инженеры НАСА сенсационно подтвердили работоспособность двигателя EmDrive, «нарушающего» законы физики. Статья прошла рецензирование экспертов и была опубликована в научном журнале Journal of Propulsion and Power.

В статье сообщается, что EmDrive в вакууме способен развивать тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Рецензенты не смогли придраться к конструкции испытательного стенда и агрегата, а авторы работы - найти обратную силу, отвечающую на развиваемую EmDrive реактивную тягу. То есть двигатель перемещается, но ничего не испускает. Обратную силу требует закон сохранения импульса.

Масла в огонь подливает и то, что китайские ученые объявили об успешных испытаниях EmDrive на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» и теперь собираются применять его на орбитальных спутниках. Тем не менее многие специалисты по-прежнему настроены скептически и считают, что авторы статьи, возможно, упустили из расчета влияние каких-нибудь дополнительных факторов

Наука

Чем совершеннее становятся технологии, тем больше возможностей открывается перед учеными и тем больше мы можем узнать о нашей Вселенной. С каждым годом космос открывает перед нами все больше своих тайн, в ближайшее время мы наверняка узнаем то, о чем раньше не могли даже догадываться. Узнайте о том, какие открытия в области космоса были сделаны в последние годы.

1) Еще один спутник Плутона

На сегодняшний день известно уже 4 спутника Плутона. Харон был открыт в 1978 году, и он является самым крупным его спутником. Диаметр этого спутника 1205 километров, что заставляет многих ученых полагать, что Плутон на самом деле является "двойной карликовой планетой". Ничего нового не было слышно о ледяных телах, которые вращаются вокруг Плутона, до 2005 года, пока космический телескоп "Хаббл" не обнаружил еще 2 спутника – Никту и Гидру. Диаметр этих космических тел от 50 до 110 километров. Но самое удивительное открытие ждало ученых в 2011 году, когда "Хабблу" удалось запечатлеть еще один спутник Плутона, который временно называется P4. Его диаметр составляет всего от 13 до 34 километров. Примечательным в данном случае является то, что "Хаббл" сфотографировал такой крошечный космический объект, который расположен на расстоянии около 5 миллиардов километров от нас.

2) Гигантские космические магнитные пузыри

Два космических аппарата НАСА "Войяжер" обнаружили магнитные пузыри в районе Солнечной системы, известной как Гелиосфера , которая расположена в 15 миллиардах километров от Земли. В 1950-х годах ученые считали, что этот район космического пространства относительно ровный, но когда "Войяжер 1" достиг Гелиосферы в 2005, а "Войяжер 2" в 2008 году, они засекли турбулентность, которую образует магнитное поле Солнца, и там формируются магнитные пузыри, диаметром около 160 миллионов километров.

3) Хвост звезды Мира А

В 2007 году орбитальный космический телескоп GALEX сканировал Миру А, старую звезду - красного карлика, что являлось частью предстоящего проекта по сканированию всего неба в ультрафиолетовом свете. Астрономы были шокированы, когда обнаружили что у Миры А имеется длинный хвост, тянущийся за ней, как за кометой, который имеет протяженность около 13 световых лет. Эта звезда двигается по Вселенной с необычайно большой скоростью, примерно 470 тысяч километров в час. До этого считалось, что у звезд не бывает хвостов.

4) Вода на Луне

9 октября 2009 года Космический аппарат для наблюдения и зондирования лунных кратеров НАСА LCROSS обнаружил воду в холодном и постоянно находящимся в тени кратере на южном полюсе Луны. LCROSS является зондом НАСА, который был создан для столкновения с лунной поверхностью, а маленький спутник, следующий за ним, должен был измерить химический состав материала, который поднялся вверх при столкновении. После целого года анализа данных НАСА сообщило о том, что на нашем спутнике имеется вода в виде льда, которая находится на дне этого вечно темного кратера. Позже другие данные показали, что тонкий слой воды покрывает лунный грунт, по крайней мере, в некоторых областях Луны.

5) Карликовая планета Эрида

В январе 2005 года была открыта новая планета Солнечной системы Эрида, которая вызвала в астрономическом мире массу споров о том, что следует считать планетой вообще. Эриду первоначально посчитали 10-й планетой Солнечной системы, но затем все объекты пояса Койпера и пояса астероидов приравняли к новому классу – карликовые планеты. Эрида находится за орбитой Плутона и имеет примерно такой же размер, хотя первоначально считалось, что она больше Плутона. Известно, что у Эриды имеется один спутник, который назвали Дисномия. Пока Эрида и Дисномия считаются самыми дальними объектами Солнечной системы.

6) Следы водных потоков на Марсе

В 2011 году НАСА, предоставив фотографии Красной планеты, сделало заявление о том, что оно имеет свидетельства того, что на Марсе могла в прошлом течь вода, которая оставила следы. Действительно, на снимках видны длинные полосы, похожие на те, что оставляют в породах текущие потоки. Ученые полагают, что эти потоки - соленая вода, которая разогревается во время летних месяцев и начинает стекать по поверхности. Признаки того, что на Марсе когда-то была жидкая вода, были обнаружены и раньше, однако впервые ученые заметили, что эти следы меняются в течение короткого периода времени.

7) Спутник Сатурна Энцелад и его гейзеры

В июле 2004 года космический аппарат "Кассини" вышел на орбиту вокруг Сатурна. После того, как миссии "Войяжер" приблизились к этому спутнику, исследователи решили запустить в данный район другой аппарат для более подробного исследования Энцелада. После того как "Кассини" несколько раз пролетел мимо спутника в 2005 году, ученым удалось сделать ряд открытий, в частности, что в атмосфере Энцелада имеется водяной пар и сложные углеводородные соединения, которые выделяются из геологически активного района Южного Полюса. В мае 2011 года ученые НАСА на конференции, посвященной этому спутнику, заявили, что Энцелад можно считать самым первым претендентом на обнаружение жизни.

8) Тёмный поток

Темный поток, обнаруженный в 2008 году, предоставил ученым больше вопросов, чем ответов. Скопления материи во Вселенной, как оказалось, двигаются на очень большой скорости в одном и том же направлении, что невозможно объяснить с помощью любой известной гравитационной силы в пределах обозримой части Вселенной. Этот феномен был назван "Темный поток" . Наблюдая за большими скоплениями галактик, ученые обнаружили около 700 галактических скоплений, двигающихся с определенной скоростью по направлению к отдаленной части Вселенной. Некоторые ученые даже осмелились предположить, что Темный поток двигается из-за давления, вызванного другой Вселенной. Однако некоторые астрономы вообще оспаривают существование темного потока.

9) Экзопланеты

Первые экзопланеты, то есть планеты, существующие за пределами Солнечной системы, были открыты в 1992 году. Астрономы открыли несколько мелких планет, вращающихся вокруг звезды Пульсар. Первая гигантская планета была замечена в 1995 году возле близкой от нас звезды 51 Пегас, которая делала полный оборот вокруг этой звезды за 4 дня. К маю 2012 года в энциклопедии экзопланет было зарегистрировано уже 770 экзопланет. 614 из них являются частью планетарных систем и 104 – множественных планетарных систем. К февралю 2012 года миссия НАСА "Кеплер" выявила 2321 неподтвержденных кандидата на звание экзопланет, которые связаны с 1790 звездами.

10) Первая планета в обитаемой зоне

В декабре 2011 года НАСА подтвердила сообщения об открытии первой планеты, которая расположена в обитаемой зоне, вращаясь вокруг своей родной звезды, похожей на Солнце. Планета получила название Kepler-22b . Ее радиус в 2,5 раза больше радиуса Земли, и она обращается вокруг своей звезды в пригодной для появления жизни зоне. Ученые пока не уверены относительно состава этой планеты, однако это открытие явилось серьезным шагом на пути к обнаружению похожих на Землю миров.

Минувший год во многих отношениях оказался успешным для тех, кто занят изучением астрофизики и освоением космоса. Вот лишь некоторые достижения.

Это открытие доказало наконец предсказание Альберта Эйнштейна о существовании гравитационных волн. По сути мы «увидели» невидимые сущности, ведь гравитационные волны – это эхо гигантского взрыва, произошедшего в результате столкновения двух черных дыр 1,3 млрд. лет назад.

2. Приземление ракеты компании Space X

К сожалению, не обошлось без неудач. Взрыв на стартовой площадке Falcon 9 наглядно дал понять ее создателям, что не стоит надеяться на быстрый и легкий успех. Однако стоит отдать должное Элону Маску, который, работая над ошибками, уже сейчас строит планы по освоению Марса.

3. В ближайшей звездной системе может быть планета, похожая на Землю

Команда астрономов Университета королевы Марии (Лондон) обнаружила около ближайшей к нам звезды Проксима Центавра (расстояние до Земли чуть более 4-х световых лет) планету, похожую на Землю. Сама звезда примерно в 10 раз меньше Солнца, а экзопланета находится в так называемой «обитаемой зоне».

4. Проект первых звездолетов

Инициатива по созданию первых звездолетов, способных достичь Проксима Центавра, принадлежит российскому миллиардеру Юрию Мильнеру, которую одобрил сам Стивен Хокинг. Проект получил название Starshot. В соответствии с ним будет разработан целый флот космических кораблей наномасштаба, приводимых в движение световыми лучам. Подобные космические корабли смогут достичь невероятных скоростей до 1000000 км/ч. Полет до точки назначения в таком случае продлится «всего» около 20 лет.

Открытия, которые подтверждают известные космологические модели – как одобрительное похлопывание по спине ученых-теоретиков. Но некоторые сенсации идут полностью в разрез с популярными представлениями об устройстве нашей Вселенной. Такие открытия поражают воображение исследователей, они полны загадочности и приоткрывают для нас необъятные просторы космоса с той стороны, с которой мы их совсем не знаем. Иногда это даже пугает…

Некоторые ученые за все время своих изысканий стали слишком самоуверенными и с трудом воспринимают новости, выходящие за рамки классических постулатов. Однако последние открытия с легкостью демонстрируют человечеству, как мало мы знаем, и как много устаревших теорий о последних рубежах нам еще предстоит пересмотреть и дополнить.

10. Сверхновая звезда, с которой и начала свое существование наша Солнечная система, какой мы ее знаем

Каждая космическая катастрофа – это всего лишь зарождение какого-то нового явления. Например, взрыв сверхновой звезды может стать той самой искрой, с которой разгорится пламя жизни в новой планетной системе. Наша Солнечная система – не исключение. Изначально она была простым облаком из обломков, пыли и газов, которые в итоге сгруппировались в бесчисленное множество небесных тел, долгое время паривших в космосе, пока они не объединились, чтобы стать теми самыми 8 планетами Солнечной системы и прочими ее естественными объектами, удерживаемыми на орбите главной звезды за счет гравитационного поля. Однако для запуска этого процесса был необходим катализатор, какой-то толчок.

Сверхновая – идеальный для этого кандидат. В пользу теории об участии в создании Солнечной системы некой сверхновы свидетельствуют образцы изотопов, найденные в очень древних метеоритах, в осадочных породах и в пробах океанической коры. Изотоп железа-60, распадающийся на никель-60, не образуется на Земле, так что его происхождение явно космическое. В исследуемых образцах ученые обнаружили именно «предательский» никель-60, который своим присутствием и выдал тайну зарождения нашего мира. Древние метеориты, вероятно, попали в земную кору во время взрыва сверхновой звезды, которая и запустила определенные процессы, приведшие к формированию нашей планетной системы, какой мы ее знаем сегодня. Согласно этому предположению, именно благодаря периодическим вспышкам сверхнов по всей Вселенной постоянно появляются новые планетные системы – процесс созидания бесконечен....

9. Проксима, вероятно, полностью выжжена и бесплодна


Фото: space.com

На расстоянии всего 4,2 светового года от нас находится красный карлик Проксима Центавра (Proxima Centauri), и это наша ближайшая соседняя звезда. Вокруг этой звезды вращается экзопланета, очень напоминающая нашу Землю – Проксима Центавра b (Proxima b), и находится она в так называемой зоне обитаемости. Это значит, что на этой экзопланете, возможно, есть все условия для зарождения там жизни. Открытие Проксимы Центавра b стало настоящей сенсацией для астрофизиков.

Увы, скорее всего Проксима b была почти полностью выжжена. В марте 2017 года исследователям довелось пронаблюдать за новым феноменом. Всего за 10 секунд красный стал ярче в 1000 раз, что указывает либо на катастрофическую вспышку, либо на какие-то внеземные испытания мощнейшего оружия (уфологии не дремлют). Масса у Проксимы Центавра небольшая, но вспышка была в 10 раз мощнее, чем самые сильные известные нам всплески солнечной активности …

Экзопланете Проксима b теоретически около 4,85 миллиарда лет, так что она, скорее всего, пережила уже бесчисленное множество таких ударов. Если это верно, то атмосфера и вода на этой экзопланете уже давно были уничтожены сильнейшим воздействием звездной радиации. Выходит, что ученым вряд ли удастся обнаружить там признаки жизни, а ведь у них на это были такие большие надежды…

8. Оказывается, звезд-гигантов в мире невероятно много


Фото: npr.org

Вселенная, как оказалось, намного более богата на россыпь звезд-гигантов (в 10 раз массивнее Солнца), чем мы раньше предполагали. Во время изучения туманности Тарантул (Tarantula), находящейся в 180 тысячах световых лет от Земли, астрономы обнаружили в этом многообещающем звездном скоплении на 30% больше сверхмассивных звезд, чем они ожидали.

Вдобавок ученым пришлось пересмотреть свое понимание самого термина звезда-гигант. Ранее было принято считать, что самые крупные звезды имеют массу до 200 солнечных, но теперь этот лимит пришлось поднять до целых 300. Это значит, что наша Вселенная намного более активная, в ней может быть на 70% больше сверхновых звезд, а черные дыры формируются на 180% чаще, чем мы думали. Это звучит угрожающе и невероятно завораживает…

7. Открытие абсолютно нового вида планет


Фото: ucdavis.edu

Астрономы всегда думали, что планеты бывают двух видов: как наша Земля и с кольцами. По крайней мере так мы считали раньше. Но новое открытие пополнило этот ряд третьим видом – синестетическим, или небесным телом, окруженным огромным облаком из испаряющихся частиц породы, которое по форме напоминает гигантский эритроцит.

Эти причудливые монстры появились вследствие катастрофических столкновений двух быстро вращающихся космических объектов, размеры которых сопоставимы с обычной планетой. После удара кинетический момент этих не только сохраняется, но и провоцирует объединение их обломков в одно общее скопление расплавившегося дебриса (обломочный материал), не отличающегося ни твердой, ни жидкой поверхностью.

Невероятно, но во Вселенной теоретически существует очень распространенный и совершенно новый для нас вид планетных тел, которые мы раньше никогда не замечали. Вероятно, мы до сих пор пребывали в полном неведении только потому, что цикл жизни этих синестетических планет длится не так долго – до 100 лет, а ведь это ничтожно мало в масштабах бесконечного и безвременного космоса.

6. Звезды могут быть меньше и холоднее, чем их планеты


Фото: Newsweek

Ученые всегда считали, что даже самые крошечные звезды должны быть крупнее гравитационно связанных с ними планет. Однако недавно астрономы обнаружили самую крошечную звезду за всю историю наблюдений – EBLM J0555-57Ab. Находится эта звездочка всего в 600 световых годах от нас, и ее радиус и масса составляют примерно 8% аналогичных показателей нашего Солнца. По сути, EBLM J0555-57Ab настолько мала, что она всего на волосок крупнее Сатурна. Так что обнаруженная звездочка, попади она в нашу Солнечную систему, по размерам оказалась бы скромнее Юпитера, например. Вдобавок EBLM J0555-57Ab холоднее, чем некоторые гигантские газовые экзопланеты. Она буквально едва набрала минимально необходимую звездную массу, достаточную чтобы пережигать водород в гелий, и не стать бесславным коричневым карликом или так называемым субзвездным объектом.

5. Система звезды TRAPPIST-1 слишком стара для зарождения там жизни


Фото: engadget.com

Планетную систему красного карлика TRAPPIST-1 открыли в феврале 2017 года, и тогда она считалась одним из наиболее вероятных мест, где мы могли бы обнаружить внеземную жизнь, процветающую сразу на нескольких потенциально обитаемых планетах. Так ученые предполагали, пока им казалось, что этой системе всего лишь 500 миллионов лет.

Однако когда в список параметров, по которым оценивается возраст планетных систем и звезд, вошли скорость их вращения вокруг центра галактики, металличность состава звезды и характер спектральных линий поглощения, исследователи пришли выводу, что система TRAPPIST-1 – по меньшей мере, почти ровесница нашей Солнечной системы. Более того, она также может быть в 2 раза старше, то есть существовать уже почти 9,8 миллиарда лет.

Выходит, вряд ли там есть жизнь, ведь слишком высока вероятность, что планеты в обитаемой зоне уж давно были выжжены и тем самым стерилизованы мощными звездными вспышками. Новое исследование еще раз продемонстрировало человечеству, насколько уникальная наша планета, и как ценна и редка жизнь особенно во вселенских масштабах.

4. Возможно, темная материя исчезает


Фото: phys.org

Темная материя давно считалась учеными чем-то постоянным и практически вечным, однако, новейшие исследования дают основания полагать, что она на самом деле нечто непостоянное и переменчивое.

Зарегистрированные флуктуации, произошедшие предположительно через 378 тысяч лет после Большого взрыва, противоречат прошлым расчетам скорости расширения Вселенной, предусмотренной общепринятой космологической моделью. Объяснить это можно распадом черной материи, которая существовала еще от начала времен, но с тех пор претерпела некоторые изменения, разлагаясь постепенно на нейтрино или другие гипотетические частицы.

Анализ данных дает основание предполагать, что современная Вселенная обеднела на 5% черной материи, поскольку какая-то ее часть медленно исчезает. Возможно, эти нестабильные составляющие распались еще в первые несколько сотен или тысяч лет существования Вселенной. Впрочем, все может быть иначе, и они до сих пор распадаются, постоянно меняя будущее всего мира.

3. Первая экзолуна?


Фот о: Scientific American

Космическая обсерватория Кеплер (Kepler) помогла нам открыть тысячи экзопланет, но с экзолунами дела долгое время обстояли намного скуднее. Причиной тому, наверное, было то, что этим спутникам удавалось скрываться от мощнейшего телескопа за их далекими от нас экзопланетами. Недавно в твиттере появилась короткая новость о том, что астрономы наконец-то засекли первую луну, находящуюся за пределами Солнечной системы. Кандидатом на наличие естественного спутника стала планета Кеплер-1625 b (Kepler-1625 b), за которой скрывается некий любопытный источник света. Судя по всему, у экзопланеты, радиус которой составляет 0,5 радиуса Юпитера, есть свой спутник размером с Нептун. Возможно, нам впервые удалось обнаружить экзолуну, и это может дать большой толчок поиску подходящих для колонизации небесных тел, хотя для подтверждения открытия еще предстоит провести немало исследований, но уже с помощью орбитального телескопа Хаббл (Hubble).

2. Активность темной энергии


Фото: astronomynow.com

Вселенная расширяется быстрее, чем мы думали, и никто не знает, почему. Астрономы уже почти 6 последних лет с помощью данных с орбитального телескопа Хаббл пытаются увеличить точность своих подсчетов. Ранее они пришли к выводу, что Вселенная расширяется со скоростью 73,8 километра в секунду на мегапарсек (1 мегапарсек = 3,3 миллиона световых лет). Выходит, что две галактики, находящиеся друг от друга на расстоянии 3,3 миллиона световых лет, должны лететь в противоположном направлении на скорости 73,8 километра в секунду. Однако новые данные говорят о том, что эта скорость равна 67-69 километрам в секунду на мегапарсек. Разницу между сведениями с Хаббла и с Планка (Planck, другая космическая обсерватория) - почти 9%, и ее практически невозможно списать на простую погрешность, поскольку шанс ошибки в измерениях Хаббла равен всего 1 к 5000.

Согласно новому исследованию темная энергия оказалась намного более сложной для нашего понимания, чем мы полагали ранее. Возможно, она растет, или этот гипотетический вид энергии «общительнее», чем мы считали, и он постоянно взаимодействует с Вселенной по какому-то своему сценарию. А, может, мы обнаружили абсолютно новый вид субатомных частиц, влияющий на происходящее с нашей Вселенной. Так или иначе, ученым, вероятно, предстоит изменить свои представления о законах физики…

1. Большинство похожих на Солнце звезд принадлежит парной системе


Фото: space.com

У многих звезд есть свой персональный компаньон, то есть вторая гравитационно связанная с ними звезда, и наше Солнце – предположительно не исключение. Новое исследование гласит, что чаще всего звезды, похожие на наше светило, зарождаются именно в двойной системе.

Некоторое время астрономы наблюдали за молодыми одиночными звездами и двойными звездами в созвездии Персея (Perseus), находящемся в 600 световых годах от Земли. По их подсчетам практически все звезды в этой системе, похожие на наше Солнце, - участницы двойной системы, расстояние между компонентами которой может достигать примерно 500 астрономических единиц. Для справки, 1 астрономическая единица (AU) равна в точности 149 597 870 700 метрам (среднее расстояние от Земли до Солнца).

Впрочем, партнерство это часто распадается еще на ранних этапах развития двойных звезд – спустя примерно миллион лет, что по вселенским меркам не так уж и много. Таким образом появляются так называемые разделенные двойные системы. Обнаружение давно утраченного компаньона нашего Солнца, возможно, могло бы лучше объяснить ученым нынешнее состояние нашей планетной системы. Вселенная – невообразимо просторное и оттого очень одинокое место, и установленная исследователями модель предполагает, что почти 60% звездных пар уже разделились, но оставшиеся 40% - это тесные двойные системы, в которых происходит обмен массами. Не исключено, что Немезида (Nemesis), предположительная пара нашего Солнца, скрывается где-то среди других звезд в нашей галактике.

В честь дня космонавтики редакция сайт решила вспомнить 10 последних открытий в области астрономии , которые можно считать наиболее важными для человечества.

1. Девятая планета. 20 января 2016 года астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин (Калифорнийский технологический институт, Пасадена) сообщили о том, что нашли Планету Икс, существование которой было предсказано еще до открытия Плутона. Ученые сделали вывод о том, что она существует, из-за наличия гравитационных возмущений, которые могли быть вызваны каким-то крупным телом. Когда был открыт Плутон, было решено, что это и есть та самая планета Икс, однако особенности гравитационных возмущений это не объясняло. Как сообщают Майкл Браун и Константин Батыгин, найденный им объект по размерам сравним с Нептуном, в 10 раз тяжелее Земли и находится за Плутоном. Однако точных доказательств наличия еще одной планеты в Солнечной системе пока нет. Так, например, обнаруженный объект может являться вовсе не планетой, а достаточно плотным метеоритным или астероидным облаком, но, как утверждают ученые, вероятность этого составляет всего 0,0007 %.

Предполагаемая орбита Планеты Х

2. Гравитационные волны. 11 февраля 2016 года ученые сообщили о том, что экспериментально смогли доказать наличие гравитационных волн, которые были предсказаны Альбертом Эйнштейном. Это открытие является сенсационным, потому что доказывает существование искривлений пространства-времени и в будущем позволит ученым узнавать о давно прошедших событиях в жизни вселенной, которые нельзя увидеть в оптические телескопы. Впервые «поймать» гравитационные волны удалось еще 14 сентября 2015 года. Причиной их возникновения стало слияние двух черных дыр в одну массивную черную дыру, произошедшее 1,3 миллиарда лет назад.

3. Вторая Земля. В августе 2016 года ученые сообщили о том, что в системе Проксимы Центавра (самой близкой к Солнечной системе звезды) найдена экзопланета, похожая на Землю. Небесное тело, названное Proxima b, в 1,3 раза тяжелее Земли, вращается вокруг Проксимы Центавра по почти круговой орбите с периодом 11,2 дня и находится на расстоянии 0,05 астрономической единицы (7,5 миллиона километров) от нее. Похожей на Землю эту планету делает то, что она находится в зоне обитаемости своего солнца. То есть условия на Proxima b могут напоминать земные. Если выяснится, что у планеты есть магнитное поле, плотная атмосфера и океаны жидкой воды, то вероятность существования там жизни весьма высока.

4. Странная звезда. В конце 2016 года ученые обнаружили еще одну звезду с нерегулярно меняющимся свечением. Название звезды — EPIC 204278916. Аналогичная звезда — KIC 8462852 в созвездии Лебедя — была найдена в 2015 году. Что является причиной неравномерного блеска этих звезд — ученые пока не выяснили. Скорее всего, звезды закрывают какие-то массивные объекты, сравнимые по размерам с самими звездами, но что за объекты могу быть таких размеров — представить сложно. Даже плотное облако комет не смогло бы закрыть собой эти звезды, потому что в этом случае в нем должны находиться сотни тысяч комет, имеющих гигантские ядра. наряду с другими, учеными высказывалось и совершенно фантастическое предположение о том, что звезду окружают какие-то астроинженерные сооружения типа сферы Дайсона (см.рисунок).

5. Невозможный двигатель. Осенью 2016 года ученые НАСА объявили о том, что двигатель EmDrive, который по сути нарушает законы физики, работает. В статье, опубликованной в научном журнале «Journal of Propulsion and Power», говорится, что двигатель EmDrive может развивать в вакууме тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Обратной силы, которая бы способствовала развитию тяги (по закону сохранения импульса), не обнаружено. Таким образом, двигатель перемещается, ничего при этом не испуская. В конце 2016 года EmDrive был успешно протестирован в китайской космической лаборатории «Тяньгун-2», после чего китайские ученые сообщили о том, что планируют использовать двигатель на орбитальных спутниках.

6. Плутон снова станет планетой? В феврале 2017 года ученые из НАСА предложили пересмотреть определение термина «планета». Алан Стерн — руководитель группы исследователей, выступивших с данным предложением, считает, что планетой можно называть любой объект, в котором не происходят процессы ядерного синтеза и который имеет гравитацию, достаточную для того, чтобы он мог принять сферическую форму. Сейчас в научном сообществе при определении планет принято учитывать также способность объекта расчистить свою орбиту вращения вокруг звезды от планетезималей — небольших небесных тел (размером от нескольких миллиметров до нескольких километров), сформировавшихся из пыли и газа. Но ученые НАСА во главе с Аланом Стерном утверждают, что этот критерий зависит от того, на каком расстоянии тело находится от звезды, и значит, его не следует учитывать при определении термина «планета». Так, например, если бы наша Земля находилась за Нептуном, она не могла бы очищать свою орбиту от планетезималей, соответственно, ее нельзя было бы считать планетой. Если ученое сообщество внесет эти поправки, то Плутон снова станет планетой. Однако, при этом, планетами нужно будет считать и естественные спутники, включая нашу Луну.

7. Двойник Солнечной Системы. Также в феврале этого года ученые NASA сделали сенсационное заявление — найдено еще четыре планеты в звездной системе TRAPPIST-1 (ранее, в 2016 году, там были обнаружены три экзопланеты), все они похожи на Землю и на трех из них с большой вероятностью возможна жизнь. Подробнее об этом открытии читайте . Тогда ученые возлагали большие надежды на планеты системы TRAPPIST-1, т.к. ранее еще не удавалось найти сразу столько планет, находящихся в «обитаемой зоне звезды». Однако, в начале апреля, венгерские ученые сообщили о том, что с большой вероятностью планеты системы TRAPPIST-1 все же не пригодны для зарождения жизни. К такому выводу астрономы пришли после анализа данных, полученных космическим телескопом Kepler. Согласно этим данным, на звезде TRAPPIST-1 часто происходят сильнейшие выбросы плазмы, мощностью в сотни раз превышающие солнечные бури, которые достигают Земли. За 80 дней было зафиксировано 42 такие вспышки, с такой частотой выбросов экзопланеты просто не успевают стабилизировать свою атмосферу, а магнитное поле этих планет является слишком слабым для того, чтобы отражать такие мощные геомагнитные бури. Так что надежды на скорое обнаружение инопланетян в системе TRAPPIST-1 не оправдались…

8. Следы инопланетных технологий. Однако в другом месте ученые, возможно, все-таки обнаружили следы деятельности пришельцев. Речь идет о феномене быстрых дискретных радиоимпульсов, которые могут являться свидетельством деятельности огромных передатчиков (они могут достигать размеров целых планет), передающих энергию межзвездным кораблям в отдаленных галактиках. О существовании таких импульсов ученые впервые узнали в 2007 году, и с того времени было зафиксировано не более 20 быстрых дискретных радиоимпульсов. В 2017-м году учеными Ави Лоэбом и Манасви Лингамом было проведено исследование, в ходе которого они при помощи расчетов попытались установить, возможно ли существование таких больших передатчиков. Ученые выяснили, что с точки зрения законов физики и с инженерной точки зрения такие передатчики могут существовать. Также Лоэб и Лингам высказали предположение о цели создания таких устройств — они могут использоваться для придания ускорения межзвездным световым парусам. «Этого вполне достаточно, чтобы перевозить живых пассажиров через межзвездные или даже межгалактические расстояния», - сказал Манасви Лингам. При этом, исследователи отмечают, что их работа носит гипотетический характер.

9. Новая модель Вселенной. Ученые из Будапештского университета недавно провели исследование, согласно которому темной энергии, возможно, не существует. Понятие темной энергии было введено в математическую модель Вселенной с целью объяснить, почему происходит постоянно ускоряющееся расширение Вселенной. До недавнего времени теория существования темной энергии являлась наиболее распространенным объяснением расширения Вселенной и была принята многими учеными. Однако американские и венгерские космологи из Будапештского университета в этом году представили новую модель Вселенной, в которой нет места темной энергии. Разработав компьютерную модель Вселенной и проследив за ее эволюцией, исследователи заметили, что разные области космоса расширяются с разной скоростью. Если эти данные будут подтверждены, это окажет большое влияние на дальнейшую разработку моделей Вселенной.

10. На экзопланете обнаружена атмосфера. И последним, наиболее важным открытием в области астрономии, по нашему мнению является обнаружение атмосферы на планете GJ 1132b. Это первый случай, когда ученые зафиксировали наличие атмосферы на экзопланете, наиболее приближенной к Земле по размерам, массе и составу. GJ 1132b находится в звездной системе красного карлика GJ 1132, который находится в направлении созвездия Паруса южного неба и удален от нас на расстоянии 39 световых лет. Это открытие является прорывом в области обнаружения жизни за пределами Солнечной системы.

А завершить наш список интереснейших и важнейших астрономических открытий, совершенных за последнее время, хотелось бы еще одним исследованием, проведенным в марте этого года в нашей стране. Согласно данным, полученным в ходе опроса ВЦИОМ, четверть россиян уверена в том, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли. Исследователи отмечают, что этот вопрос они задают российским гражданам уже на протяжении нескольких лет и всегда получают примерно одни и те же результаты…