Изумителните открития на стратосферната обсерватория SOFIA

В продължение на повече от 11 години един амбициозен проект на НАСА и Германския аерокосмически център помага на астрономите по цял свят да провеждат различни изследвания. Става въпрос за Стратосферната обсерватория за инфрачервена астрономия, известна със съкращението SOFIA. Тя разполага с внушителен телескоп с диаметър 2,5 м., който тежи цели 19 тона и инфрачервен спектрометър, монтирани в специално модифициран самолет „Боинг“ 747SP.

Тъй като може да достига височина от 14 км., с нейна помощ учените извършват проучвания, които няма как да бъдат осъществени с наземни телескопи.

Take a peek inside @NASA's SOFIA, the world's biggest flying observatory https://t.co/2kNSi6RTLp pic.twitter.com/5UJrQ4araN

— CNN International (@cnni) August 30, 2016

Ето и част от откритията, направени с помощта на SOFIA:

Първите молекули в историята на Вселената

Учените смятат, че около 100 000 години след Големия взрив, атоми хелий и водород се свързали и образували молекула, наречена хелиев хидрид. Откриването ѝ обаче се оказало сложна задача. Хелиевият хидрид бил възпроизведен в лабораторни условия още преди близо век, но се оказало, че е почти неуловим в космоса – въпреки прогнозите, че трябва да присъства както в газовите облаци, в които се раждат звезди, така и в изхвърляната от умиращи звезди материя.

С помощта на SOFIA, хелиевият хидрид най-после бил засечен, а откритието на практика потвърдило някои ключови елементи от предположенията на учените за развитието на ранната Вселена.

Космически сблъсък

Едно от най-интересните открития, направени от SOFIA, е свързано със звездната система BD+20307. Тя се намира на повече от 300 светлинни години от Земята и е на възраст от около 1 млрд. години. Около нея обикалят голямо количество прах и отломки, които са изненадващо горещи за толкова стара система. Причината е, че това са останките от титаничен сблъсък между две планети.

Searching for Earth 2.0? Zoom in on a star, Reconstructed surface of the spotted star Epsilon Eridani with each panel showing the star advanced one-fifth of its rotation. Credit: Visualization: Sam Cabot A... https://t.co/mqWQBct93K pic.twitter.com/BC9qi4ZqrT

— Copernical.com (@Copernical) October 27, 2021

Астрономите отбелязват, че нашият естествен спътник Луната вероятно се е образувал в резултат на подобно събитие в Слънчевата система.

Двойник на Слънчевата система

През 2017 г. SOFIA приключи детайлно изследване на планетарната система около звездата Епсилон Еридани, намираща се на около 10 светлинни години от Земята. В много отношения тя прилича на нашата Слънчева система. Проучването показа, че звездата на практика е по-млада и не толкова ярка версия на Слънцето.

Освен това, с помощта на обсерваторията беше установено, че около Епсилон Еридани има два отделни пояса, съставени от газ и прах, които се намират на относително същото разстояние от звездата, на което са астероидния пояс между Марс и Юпитер и орбитата на Уран от Слънцето.

Тихата черна дупка в сърцето на Млечния път

В центъра на повечето галактики има по една супермасивна черна дупка и Млечният път не прави изключение. Докато поглъщат материя, те излъчват големи количества радиация, но тази, намираща се в нашата галактика, е относително „тиха“. На какво се дължи това?

Отговор на този въпрос дава изследване, проведено с помощта на SOFIA, което разкри неизвестни до този момент подробности от историята на Млечния път. Получените резултати сочат, че причината най-вероятно е магнитното поле на черната дупка. То насочва големи количества газ не към вътрешността ѝ (какъвто е случаят с редица други свръхмасивни черни дупки, намиращи се в центъра на галактики), а около нея.

NGC 7023 - The Iris Nebula
Credit: Giuseppe Donatiello, Tim Stone
Full https://t.co/iMVTVqR0ey #Astrophotography pic.twitter.com/K2uUiFORFA

— Giuseppe Donatiello (@Giusepp39181130) October 29, 2021

В резултат въпросният газ обикаля около черната дупка, но без да бъде погълнат от нея, което обяснява защо масивният обект е така „тих“ и не излъчва огромни количества радиация.

Градивните частици на живота

Мъглявината NGC 7023, известна и с името Ирис, стои в основата на едно от най-важните открития, направени от SOFIA. С помощта на стратосферната обсерватория, международен екип от учени наблюдава как определен вид органични молекули, които са сред основните градивни частици на живота, се развиват в космоса.

Става въпрос за полицикличните ароматни въглеводороди (ПАВ), които се отделят при изгарянето на органична материя или някои естествени процеси – като вулканичните изригвания, например. Изследователите установили, че когато ПАВ от мъглявината Ирис биват изложени на ултравиолетово лъчение, те се превръщат в по-големи и сложни молекули. Това кара учените да смятат, че подобни трансформации са били важен етап от появата на живота на нашата планета.

Космически магистрали

Какво причинява изхвърлянето на големи количества газ и прах от галактиката М82, известна и с името Цигара? Изследване, проведено с помощта на стратосферната обсерватория, дава отговор на този въпрос. Намираща се в съзвездието Голяма мечка, на около 12 млн. светлинни години от Земята, галактиката преминава през период на интензивно образуване на звезди. В резултат се формира мощен вятър, който изхвърля материя, богата на въглерод и кислород, извън нейните предели.

The Cigar Galaxy (M82) Pictured By #Hubble ✨ pic.twitter.com/Yts1T8jpV3

— Space_Hub (@SpaceHub_SL) August 3, 2021

Данните, получени с помощта на SOFIA, показват, че в този процес важна роля играят магнитните полета. Въпросният вятър ги разтегля значително и те започват да изпълняват функцията на своеобразни „магистрали“, по които се движи материята. Това обяснява защо газ и прах от М82 са били засечени на цели 20 000 светлинни години от галактиката.

Умиращи звезди, раждащи се планети

През 2015 г. международен екип учени доказа с помощта на SOFIA, че съществува връзка между свръхновите (огромни експлозии, бележещи края на жизнения цикъл на една звезда) и формирането на планетите. Експертите изследвали облак от космически прах, наречен Стрелец А Изток, който се намира близо до центъра на Млечния път.

„Нашите наблюдения на този облак, образуван в резултат на свръхнова преди около 10 000 години, показаха, че в него има достатъчно количество прах за създаването на 7000 планети като нашата“, отбелязва Райън Лау от университета „Корнел“ в Итака, Ню Йорк, който е сред авторите на изследването.

Вижте още:

Какво не знаем за звездата, около която обикаля нашата планета?

Проект за 10 млрд. долара – какво да очакваме от наследника на „Хъбъл“

Какво представляват квазарите – едни от най-древните и далечни обекти, познати на астрономите?

Малките сиви извънземни – историята на един културен феномен

Шест загадки около Нептун, които „измъчват“ астрономите