Данный ежемесячный обзор является очередной частью серии «Рефератов отдельных статей», выделенных профессором МГУ Сергеем Поповым на основе его личных предпочтений. Является выборкой интересных научных публикаций в области астрономии, астрофизики и физики с сайта препринтов arxiv.org. Публикуется с разрешения Сергея Борисовича и указанием ссылок на первоисточники.
arxiv:2203.00878 Первый каталог гамма-всплесков Insight-HXMT: первые четыре года (The First Insight-HXMT Gamma-Ray Burst Catalog: The First Four Years)
Authors: Xin-Ying Song et al.Comments: 46 pages, 22 figures, accepted by ApJS
Представлен певый каталог гамма-всплесков по данным китайского спутника Insight-HXMT. В каталог вошло 322 всплеска, обнаруженных за четыре года наблюдения. Изюминка — данные о спектре всплеска на высоких энергиях.
arxiv:2203.01136 Поиск планетных компаньонов у примерно 800 пульсаров в рамках пульсарной программы Джодрелл Бэнк (A search for planetary companions around 800 pulsars from the Jodrell Bank pulsar timing programme)
Authors: Iuliana C. Nitu et al.Comments: Accepted for publication in MNRAS
В 1992 г. был открыт первый объект планетной массы вне Солнечной системы. Это была планета, обращающаяся вокруг радиопульсара. Сейчас в этой системе мы знаем три планетных объекта. Система уникальна, и ее происхождение остается загадкой. Известно еще несколько объектов планетных масс у пульсаров, но они все по одному, и их происхождение, видимо, радикально отличается от первой пульсарной системы.
Авторы предприняли едва ли не самую крупную попытка найти что-то еще, изучив почти 800 пульсаров. Увы — ничего. Есть кое-какие кандидаты, но обнаруженная квазипериодичность, скорее всего связана с магнитосферными процессами. Авторы выделяют лишь одного возможного кандидата. Но это все равно кандидат.
arxiv:2203.01365 Гало темного вещества скопления М54 (The Dark Matter Halo of M54)
Authors: Raymond G. Carlberg, Carl J. GrillmairComments: 14 pages, AAS submitted
Обычно у шаровых скоплений нет гало темного вещества. Но бывают исключения. Скорее всего, это ободранные галактики, поглощенные нашей Галактикой. К ним относится и М54 в Стрельце, одно из самых массивных скоплений. Авторы детально исследуют его, определяя параметры гало.
обзор arxiv:2203.01397 Континуум от астероидов до комет (The Asteroid-Comet Continuum)
Authors: David Jewitt, Henry H. HsiehComments: 34 pages, 23 figures, Chapter in press for the book Comets III, edited by K. Meech and M. Combi, University of Arizona Press
Уже дети знают, что кометы — ледяные, а астероиды железно-каменные. Но не все так просто. Бывает множество разных промежуточных объектов (и не только по составу, но и по орбитальным свойства и, наконец, по происхождению). Вот им и посвящен обзор.
исторический обзор arxiv:2203.02041 Эволюция звезд и газа в галактиках (Evolution of Stars and Gas in Galaxies)
Authors: Beatrice M. TinsleyComments: 43 pages, This paper has been transcribed from a hard copy of Beatrice M. Tinsley’s original manuscript into a digital file. First published 1980, in Fundamentals of Cosmic Physics, Volume 5, pp. 287—388
Обзор Беатрис Тинслей 80-го года — это целая веха в изучении эволюции галактик. Во многом, именно Тинслей (но и не только она, конечно) заложила основы современного изучения этого раздела астрофизики. Ранее статья была не очень доступна по сети (или доступна в неудобном формате). Но аспирант из Ноттингема — Майкл Гринер, — проделал важную работу по представлению этого исторически важного обзора в современном формате.
arxiv:2203.02526 Пузыри Fermi и eRosita как реликты прошлой активности галактической черной дыры (Fermi and eRosita bubbles as relics of the past activity of the Galactic black hole)
Authors: H.-Y. Karen Yang, M. Ruszkowski, E. ZweibelComments: 23 pages, 5 figures, matched to the published version in Nature Astronomy
Авторы представляют численную модель, объясняющую весь комплекс основных данных по пузырям Ферми (с дополнением от eROSITA и других инструментов). Все удается описать одним эпизодом активности, начавшимся 2.6 миллиона лет назад и продолжавшимся около 100 тысяч лет.
arxiv:2203.04222 Еще одна звезда в системе Альбирео — открытие Альбирео Ad (Yet another star in the Albireo system — The discovery of Albireo Ad)
Authors: D. Jack et al.Comments: 6 pages, 6 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics
Альбирео — известнейшая визуальная двойная, хорошо видимая даже в небольшой телескоп. Интересна она, в первую очередь, цветом звезд. Так вот: это больше чем двойная.
Связаны ли две видимые в любительский инструмент звезды — остается вопросом. Gaia дает параллаксы, отличающиеся почти на два стандартных отклонения. Зато сама звезда А — кратная. Хорошо установлено наличие двух компонент: Aa и Ac. Были подозрения про Ab. А тут авторы заявляют об открытии еще одной — Ad.
Аd — красный карлик. По всей видимости, Aa, Ac и Ad образуют иерархическую систему. Места для Ab в ней нет (присутствие звезды с такими параметрами, как у гипотетической Ab сделало бы систему неустойчивой). Так что, как минимум — тройная. Плюс видимый компонент В. Плюс …. Есть еще подозрения, что Ac является очень тесной двойной. Но это не точно.
описание миссии arxiv:2203.04610 Обсерватория AstroSat (The AstroSat Observatory)
Authors: Kulinder Pal SinghComments: 38 pages, 27 figures. This chapter will appear in «Section III (X-ray missions) of the first volume (X-ray Experimental Techniques and Missions), of the «Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics» (Section editors: Arvind Parmar, Shuang-Nan Zhang, Andrea Santangelo; Editors in chief: C. Bambi and A. Santangelo)
AstroSat — индийский спутник, запущенный индийским носителем с индийского космодрома в 2015 году. Он предназначен для наблюдений в УФ и рентгеновском диапазонах. Разумеется, как это принято, в создании пяти установленных на спутнике инструментах принимали участие ученые и инженеры из разных стран. Аппарат успешно работает, и в большой обзорной статье рассказывается как о самой обсерватории, так и о ее результатах. Но о результатах совсем мельком, в основном речь идет о приборах, обработке данных и тп.
обзор arxiv:2203.04890 Низкочастотная картина быстрых радиовсплесков (The Low Frequency Perspective on Fast Radio Bursts)
Authors: Maura PiliaComments: 35 pages, 8 figures. Invited review for Special Issue on Fast Radio Bursts in Universe. 2022, 8(1), 9
Очередной обзор по быстрым радиовсплескам. Но на этот раз он посвящен важной конретной части наблюдений — низкочастотным наблюдениям в радиодиапазоне.
мегаобзор arxiv:2203.06016 Астрофизика по данным Космического лазерного интерферометра LISA (Astrophysics with the Laser Interferometer Space Antenna)
Authors: Pau Amaro-Seoane et al.Comments: 323 pages, submitted to Living Reviews In Relativity
В этой книге (323 страницы!) детально рассмотрены научные задачи космического лазерного интерферометра для регистрации гравитационных волн. Если кто-то думает, что эта история только про черные дыры больших масс, то он плохо думает за LISA!
Разные главы написаны разными группами экспертов. В целом же получается отличное описание того, что можно получитьс помощью космических гравитационно-волновых детекторов (так что многое приложимо и к японскому Decigo, и к китайским Taiji и TianQin, хотя некоторые параметры у них заметно отличаются).
обзор arxiv:2203.06200 Snowmass2021: наблюдательные возможности для изучения темного вещества (Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Observational Facilities to Study Dark Matter)
Authors: Sukanya Chakrabarti et al.Comments: Contribution to Snowmass 2021. 31 pages, 6 figures, 2 tables
В Архиве появилось множество публикаций со Snowmass2021. В основном это т.н. White Papers, т.е. это статьи, в которых обсуждаются перспективы исследований в контексте создания новых инструментов, установок и тп. Легко вывести все соответствующие статьи, поискав на Snowmass2021. Здесь же я упомяну одну, потому что рассказать обо всех невозможно.
Речь идет об исследованиях темного вещества. Вообще, Snowmass2021 это про астрофизику в контексте astroparticle physics и типичных направлений в исследованиях. Рассказано не только (да и не столько) о планируемых установках по прямой регистрации частиц темного вещества, но и про наблюдения в электромагнитном диапазоне, а также про гравволновые наблюдения. Так что рассказ идет о том, как из самых разных наблюдений (в основном на новых или пока только проектируемых установках) можно что-то вытаскивать и про свойства темного вещества (от получения распределений масс гало до косвенной регистрации частиц).
arxiv:2203.08151 Переполюсовка магнитного поля вблизи активного источника быстрых радиовсплесков (Magnetic Field Reversal around an Active Fast Radio Burst)
Authors: S. Dai et al.Comments: 26 pages
Наблюдения источника повторных быстрых радиовсплесков показали удивительную вещь. На масштабе месяцев произошло изменение знака меры вращения. Речь идет о фарадеевском вращении плоскости поляризации при распространении излучения в среде с магнитным полем. Изменение знака говорит о том, что направление магнитного поля изменилось на противоположное. Т.е., что-то интересное происходит в окрестностях источника, там, где есть достаточно плотное замагниченное вещество. Авторы рассматривают разные модели. Например, «экраном» из замагниченного вещества может являться оболочка молодого остатка сверхновой. Ясности пока нет, но все это очень интересно, и может содержать ключи для построения детальной модели быстрых радиовсплесков.
arxiv:2203.09423 Радиоимпульсы от нейтронной звезды в гамма-двойной LS I +61 303 (Radio pulsations from a neutron star within the gamma-ray binary LS I +61 303 )
Authors: Shan-Shan Weng et ak.Comments: 23 pages, Published in Nature Astronomy; authors’ version
Двойная система LS I +61 303 давно привлекает внимание астрономов. В нескольких отношениях она довольно уникальна. Наиболее популярной гипотезой было предположение, что компактным объектом в системе является нейтронная звезда, кое-кто подозревал магнитар из-за нескольких гамма-вспышек, но окончательной ясности не было. Теперь есть.
LS I +61 303 — известный источник радио и гамма излучения. Но вот на телескопе FAST впервые удалось увидеть радиоимпульсы от самой нейтронной звезды и определить период вращения: 270 миллисекунд. Т.о., это что-то похожее на пульсар.
Интересно, что в четырех сеансах наблюдений лишь однажды авторам удалось увидеть источник. Т.е., импульсов-то было много, но потом (и ранее) пульсар не наблюдался. Плюс, надо объяснить происхождение гамма-вспышек (обычные пульсары их не дают). В общем — вопросов еще много, но кажется — FAST может помочь сильно продвинуться в поиске ответов.
миниобзор arxiv:2203.09520 МАСовское рабочее определение экзопланет (The IAU Working Definition of an Exoplanet)
Authors: A. Lecavelier des Etangs, Jack J. LissauerComments: 15 pages, Accepted for publication in New Astronomy Reviews
Все помнят дискуссии о том, что называть экзопланетой? В итоге, согласно решению Международного астрономического союза (МАС) Плутон был переведен в класс карликовых планет. Нечто аналогичное надо сделать и для экзопланет. В статье авторы представляют рабочее определение МАС по этому поводу. Оно было сформулировано комиссией F2 по экзопланетам и Солнечной системе. Важно, что объект должен вокруг чего-то вращаться (включая черные дыры, бурые карлики и тп.). Верхний предел масс — 13 масс Юпитера. А нижний определяется, как в Солнечной системе (по очистке орбиты). Планета должна быть, как минимум, примерно в 25 раз легче центрального тела. Механизм формирования не имеет значения.
обзор arxiv:2203.09759 Теория формирования планет в эпоху ALMA и Kepler: от камней до экзопланет (Planet Formation Theory in the Era of ALMA and Kepler: from Pebbles to Exoplanets)
Authors: Joanna Drazkowska et al.Comments: 37 pages, 13 figures, review chapter submitted to Protostars and Planets VII, editors: Shu-ichiro Inutsuka, Yuri Aikawa, Takayuki Muto, Kengo Tomida, and Motohide Tamura
В архиве появилось множество прекрасных обзоров из очередного сборника Protostars and Planets. Написать обо всех было бы здорово — но никакого времени не хватит даже бегло их просмотреть. Выделю тот, который носит, как мне показалось, наиболее общий характер, суммируя новые наблюдательные факты в контексте моделей формирования планет.
Отмечу также еще три статьи:
-
В обзоре arxiv:2203.10007 рассмотрены ОВ ассоциации в контексте экзопланет;
-
Статья arxiv:2203.10066 посвящена кратности звезд с экзопланетами;
-
Наконец, в arxiv:2203.09595 речь идет о взаимодействии планет с протопланетным диском.
arxiv:2203.10899 Техноиндикаторы: почему они могут быть многочисленными, долгоживущими, легко детектируемыми и отчетливыми (The Case for Technosignatures: Why They May Be Abundant, Long-lived, Highly Detectable, and Unambiguous)
Authors: Jason T. Wright et al.Comments: 11 pages, ApJL 927 L30
В статье речь идет о следах присутствия технически развитых внеземных цивилизаций — Technosignatures. Я перевел это как «техноиндикаторы». Основная идея в том, что проще найти техноиндикаторы, чем следы присутствия жизни на какой-нибудь планете. Логика авторов такова.
Во-первых, заметные технические штуки могут существовать дольше, чем биосферы. Во-вторых, их может быть больше. В том числе то, что можно колонизировать необитаемые планеты. В итоге огромные массивы солнечных батарей, сферы Дайсона и всякие радиопередающие системы там будут, а биосфера — нет. В-третьих, заметная техническая штуковина вообще может быть не привязана к планете,а биосфера — всегда. Наконец, доказать, что 10% кислорода в атмосфере потенциально обитаемой планеты — сложно, а перехват радиопередачи — это отчетливое указание на техническую цивилизацию. Все это позволяет авторам прийти к выводу, что лучше искать техноиндикаторы.
обзор arxiv:2203.11906 Космология рентгеновских скоплений (X-ray cluster cosmology)
Authors: Nicolas Clerc, Alexis FinoguenovComments: 52 pages, 5 figures. This Chapter will appear in the Section «Galaxy Clusters» (Section Editors: E. Pointecouteau, E. Rasia, A. Simionescu) of the «Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics» (Editors in chief: C. Bambi and A. Santangelo)
В обзоре речь идет о данных рентгеновских наблюдений скоплений галактик в приложении к космологическим задачам. Ожидалось, что одним из основных результатов работы телескопа eRosita будут данные по скоплениям — инструмент должен был бы увидеть практически все скопления в видимой части вселенной. Но, увы, eRosita сейчас не работает. Но актуальность задачи остается. Кроме того, есть другие инструменты, а также есть 2.5 года обзора eRosita.
Наблюдения скоплений крайне важны для определения ряда космологических параметров, поскольку эволюция этих объектов определяется, в первую очередь, именно космологией. В обзоре даны и теоретические основы (поэтому это не самое легкое чтение), и данные наблюдений. Ну и, конечно, сравнение теории и наблюдений, откуда и вырастает в итоге знание, в данном случае — о космологии.
обзор arxiv:2203.14198 Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts)
Authors: Di Xiao, Fayin Wang, Zigao DaiComments: 35 pages, Invited chapter for {Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics} (Eds. C. Bambi and A. Santangelo, Springer Singapore, expected in 2022)
Очередной обзор по быстрым радиовсплескам. Постоянно появляются новые данные и модели, поэтому и новые обзоры вполне актуальны. Обзор в основном посвящен данным наблюдений и их интерпретации.
обзор arxiv:2203.14620 Космические лучи низких энергий (Low energy cosmic rays)
Authors: S. GabiciComments: 97 pages, many figures. Review paper submitted to A&A Rev
Чаще мы видим статьи и обзоры по космическим лучам сверхвысоких энергий. Но для астрофизики крайне важны и обычные космические лучи (они играют важную роль в физике межзвездной среды). Вот им-то и посвящен обзор.
Ниже обзор интересных статей в разделе physics (включая cross-listing)
arxiv:2203.01827 Демократическое управление и международное научное сотрудничество: анализ глобальной сети научного сотрудничества (Democratic Governance and International Research Collaboration: A Longitudinal Analysis of the Global Science Network)
Authors: Travis A. WhetsellComments: 36 pages
Демократии лучше участвуют в международной научной кооперации друг с другом, а потому добиваются бОльших результатов.
Все по Пинкеру.
arxiv:2203.16443 100 лет математической космологии: модели, теории и задачи (100 years of mathematical cosmology: Models, theories, and problems)
Authors: Spiros Cotsakis, Alexander P. YefremovComments: 91 pages, Phil. Trans. R. Soc. A.380 (2022) 2021019
Большой обзор, охватывающий историю космологических моделей, начиная с первых сценариев в рамках ОТО, и заканчивая современными идеями и теориями.
Обзор связан с тематическим номером журнала Phil. Trans. R. Soc., посвященного будущему математической космологии, абстракты из которого приводятся в конце обзора.
Термин «математическая» в названии обзора означает в основном «теоретическая», но не только. Речь идет в основном о моделях, чьи предсказания (а значит и возможности проверки) выходят далеко за рамки возможностей физической (включая наблюдательную) космологии каждого данного отрезка времени.
