Массивные светила с начальными массами от 8 до 30 масс Солнца называют красными сверхгигантами. Эти объекты находятся на последнем этапе жизни перед коллапсом ядра и вспышкой сверхновой типа II. По звездным меркам они довольно холодные — с температурой около 2700-3700℃. Их радиусы могут превышать тысячу солнечных, а потеря вещества происходит за счет мощных звездных ветров. Правда, судьба самых ярких представителей этого класса до сих пор остается неясной.  Астрономы давно обсуждают так называемую «проблему красных сверхгигантов»: среди предшественников наблюдаемых сверхновых не хватает самых массивных и светимых объектов. Возможно, часть из них до взрыва эволюционирует обратно в более горячие состояния — например, в желтые гипергиганты, теряя звездную оболочку.   Долгие годы WOH G64 считался одним из самых необычных и экстремальных красных сверхгигантов в галактике-спутнике Млечного Пути — Большом Магеллановом Облаке. Радиус этого титана оценивали примерно в 1500 радиусов Солнца, а светимость была практически на пределе (когда объекты становятся неустойчивыми). Потеря массы светила составляла более одной десятитысячной массы Солнца в год — чрезвычайно высокий показатель для столь массивных объектов.  [shesht-info-block number=1] Будучи окруженной плотным облаком газа и пыли, звезда частично скрыта и выглядит сильно покрасневшей. В 1990-е годы ее яркость менялась почти регулярно — примерно каждые 850 дней. Ученые связывали это либо с пульсациями светила, либо с облаком плотной пыли, которое периодически закрывало его от наблюдений.  Чтобы понять, в чем дело, астрономы проанализировали данные наблюдений, собранных почти за 30 лет с помощью наземных обзоров и космических телескопов, включая Gaia и NEOWISE, а затем сопоставили спектры, полученные при помощи крупных телескопов VLT и Magellan в 2007, 2016 и 2021 годах. Выяснилось, что переломный момент наступил между 2013 и 2014 годами: звезда неожиданно «посинела» (стала горячее): ее блеск в видимом диапазоне резко вырос, но почти не изменился в красном свете. Расчеты показали, что объяснить эти перемены только изменениями количества пыли нельзя — температура поверхности действительно увеличилась более чем на 1000 градусов Кельвина.    [shesht-info-block number=2] Спектральный анализ подтвердил масштаб перемен. В 2007 году у WOH G64 наблюдались характерные признаки холодной звезды — глубокие полосы молекул оксида титана. После 2014 года они исчезли, а их место заняли яркие линии излучения водорода, гелия и других элементов, которые обычно наблюдаются у более горячих светил с плотной окружающей средой. При этом данные в инфракрасном диапазоне показали, что объект теперь напоминает желтый гипергигант с температурой порядка 4500 градусов Цельсия. Радиус при этом уменьшился почти вдвое.   Столь необычное сочетание признаков заставило ученых предположить, что перед ними не одна звезда, а двойная система — возможно, желтый гипергигант взаимодействует с горячим спутником. Если это действительно так, то сближение светил могло привести к выбросу части внешней оболочки всего за несколько лет, из-за чего поверхность и «потеплела».  [shesht-info-block number=3] Еще один возможный сценарий гласит, что звезда могла завершить очень длительное извержение, которое продолжалось десятилетиями и скрывало ее настоящую температуру под плотным потоком вещества. Результаты новой научной работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.   Впрочем, какой бы вариант ни оказался верным, WOH G64 дарит астрономам редкую возможность наблюдать эволюцию массивной звезды почти в реальном времени. В будущем она может вспыхнуть сверхновой, а плотная и неравномерная оболочка вокруг нее — заметно изменить класс вспышки. Возможен и другой исход — коллапс в черную дыру или слияние со спутником. Открытие может помочь закрыть проблему красных сверхгигантов и уточнить модели эволюции массивных светил перед вспышкой.

С тех пор, как ученые узнали, что космос расширяется с ускорением, прошло более двух десятков лет. Но есть проблема — разные методы дают разные значения скорости этого расширения — так называемой постоянной Хаббла (H₀). Измерения по реликтовому излучению — отражению ранней Вселенной — показывают значение около 67-68 километров в секунду на мегапарсек. Измерения по сверхновым типа Ia и другим объектам в более позднем космосе дают больше — примерно 72-74 километра в секунду. Эта разница слишком велика, чтобы объяснить ее случайными ошибками, поэтому ее и называют «напряженностью Хаббла». Но вот что особенно интересно: гравитационные волны дают независимый способ измерения космических расстояний. Поясним: когда две черные дыры сталкиваются, они испускают гравиволны — колебания пространства-времени. По форме и силе сигнала можно определить расстояние до источника. Если дополнительно известно его красное смещение (явление, при котором свет от удаляющихся галактик «растягивается» и смещается в красную область спектра), можно вычислить H₀. Такие объекты астрофизики называют «стандартными сиренами». [shesht-info-block number=1] Авторы нового исследования, представленного в журнале Physical Review Letters, предложили более широкий подход, использовав для вычислений не только отдельные зарегистрированные слияния, но и возможный общий гравитационный фон от огромного числа столкновений далеких черных дыр. Всего исследователи проанализировали 42 события.  Так называемый стохастический гравитационно-волновой фон возникает потому, что во Вселенной происходят миллионы таких слияний. Хотя каждое из таких событий по отдельности слишком слабое для обнаружения, вместе они создают общий слабый сигнал. Правда, пока что этот фон не найден, но именно этот факт стал важным результатом для авторов исследования: они показали, что сила фона зависит от скорости расширения.     Если постоянная Хаббла меньше, наблюдаемая часть Вселенной должна быть больше по объему. Это означает, что в нее попадает куда больше слияний (из-за чего фон должен быть сильнее). Если же H₀ больше — объем меньше, а фон — слабее. Именно по этой причине отсутствие обнаруженного фона позволяет исключить слишком низкие значения постоянной Хаббла: при них он должен быть куда заметнее. [shesht-info-block number=2] Исследовательская группа под руководством Брюса Козинса (Bryce Cousins) из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) построила единую статистическую модель, одновременно учитывающую свойства черных дыр, частоту их слияний, зарегистрированные события и космологические параметры. Подход позволил уточнить ограничения значений «напряженности Хаббла» по сравнению с анализом отдельных слияний.  Если выводы ученых верны, эффект будет усиливаться по мере накопления данных и повышения чувствительности детекторов. Если же фон так и не обнаружат, ученые получат твердый аргумент против низких значений H₀. Но если Козинс и коллеги правы, скорость расширения Вселенной можно будет измерить еще точнее — уже по совокупному гравитационному «гулу» космоса.

С тех пор, как ученые узнали, что космос расширяется с ускорением, прошло более двух десятков лет . Но есть проблема — разные методы дают разные значения скорости этого расширения — так называемой постоянной Хаббла (H₀). Измерения по реликтовому излучению — отражению ранней Вселенной — показывают значение около 67-68 километров в секунду на мегапарсек. Измерения по сверхновым типа Ia и другим объектам в более позднем космосе дают больше — примерно 72-74 километра в секунду. Эта разница слишком велика, чтобы объяснить ее случайными ошибками, поэтому ее и называют «напряженностью Хаббла». Но вот что особенно интересно: гравитационные волны дают независимый способ измерения космических расстояний. Поясним: когда две черные дыры сталкиваются, они испускают гравиволны — колебания пространства-времени. По форме и силе сигнала можно определить расстояние до источника. Если дополнительно известно его красное смещение (явление, при котором свет от удаляющихся галактик «растягивается» и смещается в красную область спектра), можно вычислить H₀. Такие объекты астрофизики называют «стандартными сиренами». [shesht-info-block number=1] Авторы нового исследования, представленного в журнале Physical Review Letters, предложили более широкий подход, использовав для вычислений не только отдельные зарегистрированные слияния, но и возможный общий гравитационный фон от огромного числа столкновений далеких черных дыр. Всего исследователи проанализировали 42 события.  Так называемый стохастический гравитационно-волновой фон возникает потому, что во Вселенной происходят миллионы таких слияний. Хотя каждое из таких событий по отдельности слишком слабое для обнаружения, вместе они создают общий слабый сигнал. Правда, пока что этот фон не найден, но именно этот факт стал важным результатом для авторов исследования: они показали, что сила фона зависит от скорости расширения.     Если постоянная Хаббла меньше, наблюдаемая часть Вселенной должна быть больше по объему. Это означает, что в нее попадает куда больше слияний (из-за чего фон должен быть сильнее). Если же H₀ больше — объем меньше, а фон — слабее. Именно по этой причине отсутствие обнаруженного фона позволяет исключить слишком низкие значения постоянной Хаббла: при них он должен быть куда заметнее. [shesht-info-block number=2] Исследовательская группа под руководством Брюса Козинса (Bryce Cousins) из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) построила единую статистическую модель, одновременно учитывающую свойства черных дыр, частоту их слияний, зарегистрированные события и космологические параметры. Подход позволил уточнить ограничения значений «напряженности Хаббла» по сравнению с анализом отдельных слияний.  Если выводы ученых верны, эффект будет усиливаться по мере накопления данных и повышения чувствительности детекторов. Если же фон так и не обнаружат, ученые получат твердый аргумент против низких значений H₀. Но если Козинс и коллеги правы, скорость расширения Вселенной можно будет измерить еще точнее — уже по совокупному гравитационному «гулу» космоса.

С тех пор, как ученые узнали, что космос расширяется с ускорением, прошло более двух десятков лет . Но есть проблема — разные методы дают разные значения скорости этого расширения — так называемой постоянной Хаббла (H₀). Измерения по реликтовому излучению — отражению ранней Вселенной — показывают значение около 67-68 километров в секунду на мегапарсек. Измерения по сверхновым типа Ia и другим объектам в более позднем космосе дают больше — примерно 72-74 километра в секунду. Эта разница слишком велика, чтобы объяснить ее случайными ошибками, поэтому ее и называют «напряженностью Хаббла». Но вот что особенно интересно: гравитационные волны дают независимый способ измерения космических расстояний. Поясним: когда две черные дыры сталкиваются, они испускают гравиволны волны — колебания пространства-времени. По форме и силе сигнала можно определить расстояние до источника. Если дополнительно известно его красное смещение (явление, при котором свет от удаляющихся галактик «растягивается» и смещается в красную область спектра), можно вычислить H₀. Такие объекты астрофизики называют «стандартными сиренами». [shesht-info-block number=1] Авторы нового исследования, представленного в журнале Physical Review Letters, предложили более широкий подход, использовав для вычислений не только отдельные зарегистрированные слияния, но и возможный общий гравитационный фон от огромного числа столкновений далеких черных дыр. Всего исследователи проанализировали 42 события.  Так называемый стохастический гравитационно-волновой фон возникает потому, что во Вселенной происходят миллионы таких слияний. Хотя каждое из таких событий по отдельности слишком слабое для обнаружения, вместе они создают общий слабый сигнал. Правда, пока что этот фон не найден, но именно этот факт стал важным результатом для авторов исследования: они показали, что сила фона зависит от скорости расширения.     Если постоянная Хаббла меньше, наблюдаемая часть Вселенной должна быть больше по объему. Это означает, что в нее попадает куда больше слияний (из-за чего фон должен быть сильнее). Если же H₀ больше — объем меньше, а фон — слабее. Именно по этой причине отсутствие обнаруженного фона позволяет исключить слишком низкие значения постоянной Хаббла: при них он должен быть куда заметнее. [shesht-info-block number=2] Исследовательская группа под руководством Брюса Козинса (Bryce Cousins) из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) построила единую статистическую модель, одновременно учитывающую свойства черных дыр, частоту их слияний, зарегистрированные события и космологические параметры. Подход позволил уточнить ограничения значений «напряженности Хаббла» по сравнению с анализом отдельных слияний.  Если выводы ученых верны, эффект будет усиливаться по мере накопления данных и повышения чувствительности детекторов. Если же фон так и не обнаружат, ученые получат твердый аргумент против низких значений H₀. Но если Козинс и коллеги правы, скорость расширения Вселенной можно будет измерить еще точнее — уже по совокупному гравитационному «гулу» космоса.

Земля постоянно подвергается бомбардировке из космоса. Каждый день в атмосферу входят тонны космического материала, но большая часть его сгорает, не долетая до поверхности. Иногда падают крупные тела. Тогда на месте удара образуются кратеры — как знаменитый Аризонский кратер в США диаметром больше километра. Однако со временем такого рода «воронки» могут исчезнуть из-за движения земной коры и эрозии. При метеоритном ударе выделяется колоссальная энергия, возникают высокие температуры и давления; часть пород плавится, другая испаряется. Раскаленный жидкий материал разлетается в стороны. В полете он быстро остывает и застывает, превращаясь в стекловидные тела. Мелкие фрагменты ученые называют сферулами, крупные — тектитами. В мире известно пять крупных полей тектитов. Каждое из них связано с древним ударом и помогает восстановить историю столкновений Земли с космическими телами. Теперь этот список пополнило поле, найденное в Бразилии. Открытие сделала международная группа геологов под руководством Альваро Кроста (Alvaro Crosta) из Института геонаук при Государственном университете Кампинаса. Кроста и его коллеги нашли тектиты в штате Минас-Жерайс на участке длиной 90 километров. Ученые собрали порядка 600 образцов. Самые маленькие весят менее грамма, самые крупные достигают 85,4 грамма. Эти образцы имеют типичную «аэродинамическую» форму, что характерно для тектитов: сферы, капли, диски и гантели.  Размеры и формы тектитов, найденных в Бразилии / © Alvaro Penteado Crosta, IG-UNICAMP Главная трудность заключалась в том, чтобы доказать: это именно тектиты, а не вулканическое стекло. Внешне они почти неотличимы. Помог спектроскопический анализ. Он указал на сверхнизкое содержание воды: лишь 0,0071–0,0107 процентов. Для сравнения: вулканическое стекло содержит до двух процентов воды — то есть в вулканическом стекле ее примерно в 200–300 раз больше.  Тектиты считаются одними из самых сухих пород на Земле. Во время их формирования при экстремальном нагреве происходит интенсивная дегазация, и вода практически полностью «выкипает». В составе тектитов также нашли лешательерит — почти чистый кремнезем, образующийся при плавлении кварца в условиях экстремально высоких температур, например при падении метеоритов. [shesht-info-block number=1] После того как команда Кроста опубликовала статью в журнале Geology, ученым поступили сообщения о находках тектитов в соседних штатах Баия и Пиауи. В результате зона разброса обломков превысила 900 километров. Такой масштаб свидетельствует о мощном событии. Возраст «стекла» ученые определили по соотношению изотопов аргона (⁴⁰Ar/³⁹Ar) — он составил 6,3 миллиона лет. Ученые допустили, что окончательный возраст уточнят после дополнительных анализов, но сам факт древнего удара сомнений не вызывает. Район, где ученые нашли тектиты / © Alvaro Penteado Crosta, IG-UNICAMP Что касается самого кратера, его пока не нашли. Ни в Бразилии, ни в соседних странах нет «воронок», подходящих по возрасту. Но геологи не видят в этом противоречия. Из всех известных полей тектитов на Земле кратеры обнаружили только для трех. Остальные либо пока не нашли, либо их разрушила эрозия, либо скрыли более молодые отложения. Изотопный анализ дал еще одну подсказку. Выяснилось, что мишенью для астероида стала древняя континентальная кора возрастом более трех миллиардов лет. Скорее всего, удар пришелся по так называемому кратону Сан-Франциско. Это один из древнейших геологических блоков земной коры в Южной Америке. Если гипотеза верна, остатки кратера нужно искать именно там.