Задача науки — искать правду, какой бы она ни была. На этой неделе правда оказалась неожиданной и обнадеживающей: на юпитерианской Европе нашли аммиак, "невозможное" нейтрино может быть связано со взрывом первичной черной дыры, в ядре далекой галактики выявлено обилие органики, межзвездная комета 3I/ATLAS, удаляясь от Солнца, не тускнеет, а ИИ выявил более 1 300 аномалий в архиве "Хаббла".
Предлагаю вашему вниманию краткий обзор пяти научных событий последних дней, которые задают направление на ближайшие годы.
Аммиаксодержащие соединения на Европе и надежда на жизнь
Повторный анализ спектральных данных, полученных в ходе миссии NASA "Галилео" в 1997 году, выявил на поверхности юпитерианского спутника Европы аммиаксодержащие соединения.
Аммиак — одна из ключевых форм связанного (реакционно доступного) азота. А азот вместе с углеродом, водородом и кислородом входит в базовый набор элементов "химии жизни". Поэтому присутствие азотсодержащего соединения на потенциально обитаемом спутнике — серьезный аргумент в пользу того, что на Европе действительно может быть жизнь.
Примечательно, что в условиях жесткой радиационной среды аммиак существует лишь непродолжительное время. Следовательно, его запасы должны каким-то образом постоянно пополняться, и этот источник — подповерхностный океан.
Наибольшая концентрация аммиаксодержащих соединений была обнаружена вдоль трещин, разломов и участков "хаотического" льда, которые представляют собой геологически молодые области, так или иначе связанные с активностью подповерхностного океана.
Изучением источников аммиаксодержащих соединений, их распространенности и распределения займется космический аппарат NASA Europa Clipper, запуск которого состоялся 14 октября 2024 года. Прибытие в систему Юпитера намечено на апрель 2030 года.
"Невозможное" нейтрино и взрыв первичной черной дыры
13 февраля 2023 года подводный нейтринный телескоп KM3NeT/ARCA, расположенный на дне Средиземного моря, зарегистрировал событие KM3-230213A с энергией порядка 220 петаэлектронвольт. Это примерно в 100 000 раз больше, чем у любой частицы, когда-либо полученной на Большом адронном коллайдере. При этом крупнейшая нейтринная обсерватория на Южном полюсе IceCube ни разу не наблюдала ничего даже близко подобного — даже одной сотой от энергии KM3-230213A.
Что могло быть источником нейтрино с настолько высокой энергией? Никакие физические процессы во Вселенной, наблюдаемые ранее, на такое, скорее всего, не способны.
Авторы нового исследования предложили экзотическое, но физически возможное объяснение: событие может быть связано с финальной вспышкой испаряющейся первичной черной дыры (ПЧД). Любопытно, что ранее ученые уже прогнозировали регистрацию "взрыва" ПЧД в течение десяти лет.
В модели, предложенной астрофизиками, фигурирует гипотетический "темный заряд", который предопределяет испарение ПЧД так, что в крайне редком случае финальная вспышка может стать экстремально энергичной.
Если исследователи правы, то это могло бы объяснить как минимум две вещи:
- Почему обсерватория IceCube не наблюдала ничего подобного;
- Что представляет собой темная материя.
Последний пункт, пожалуй, наиболее интересен. Суть в том, что если "темный заряд" действительно существует, то должна существовать и заметная популяция ПЧД, которые, согласно некоторым прогнозам, могут быть "частицами" темной материи.
Богатый набор органики в далекой галактике
Космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" заглянул в запыленное ядро сверхяркой инфракрасной галактики IRAS 07251-0248, удаленной примерно на 1,3 миллиарда световых лет от нас, и нашел там богатый набор органики.
В спектрах видны легкие углеводороды, включая бензол, метан, ацетилен, диацетилен, триацетилен, а еще метильный радикал CH3, который впервые был надежно идентифицирован за пределами Млечного Пути.
Авторы исследования, назвавшие скрытые ядра галактик гигантскими фабриками по производству органики, попытались связать наблюдаемые концентрации с нагревом от черной дыры и турбулентностью газа. Однако моделирование показало, что этого недостаточно.
Наиболее правдоподобным "двигателем" процесса могут быть космические лучи (высокоэнергетические частицы), которых в окрестностях ядра просто в изобилии. Космические лучи способны "дробить" крупные углеродные структуры, высвобождая более простые углеводороды. После этого идет череда последовательных превращений, которые и формируют наблюдаемую смесь.
Стоит отметить, что между "органикой" и "жизнью" нет знака равенства. Однако при подходящих условиях из органики формируются более сложные соединения, способные стать фундаментом предбиологической химии, которая является одним из ключевых шагов на пути к зарождению жизни.
Межзвездная комета 3I/ATLAS ведет себя "наоборот"
Инфракрасная космическая обсерватория NASA SPHEREx зафиксировала, что межзвездная комета 3I/ATLAS демонстрирует неожиданное увеличение яркости, несмотря на ее стремительное движение ко внешней части Солнечной системы.
Обычно кометы, удаляясь от источника тепла (звезды), постепенно теряют свою активность и в итоге становятся полностью пассивными глыбами льда и пыли. Однако 3I/ATLAS ведет себя "наоборот": наблюдения в инфракрасном диапазоне показали, что в коме усилилось излучение пыли, водяного пара, CO2 и органических молекул.
Это говорит о том, что в составе межзвездного странника есть вещества, способные активно испаряться и при более низких температурах, чем обычный водяной лед. Можно предположить, что условия в родной планетной системе 3I/ATLAS сильно отличаются от условий в Солнечной системе, поэтому и кометы там сформировались необычные, отличающиеся по многим параметрам от наших местных.
ИИ-инструмент эффективно находит аномалии
Европейское космическое агентство (ESA) представило ИИ-инструмент AnomalyMatch, который эффективно находит аномалии в астрономических данных. Но кроме эффективности у него есть и другое преимущество — фантастическая скорость работы.
Важно отметить, что "аномалии" — это объекты и структуры, которые выбиваются из привычной картины неба. Это не обязательно что-то "необъяснимое" — чаще речь о редких конфигурациях: взаимодействующих и сливающихся галактиках, системах с газовыми хвостами, необычных искажениях, а также гравитационных линзах.
AnomalyMatch "скормили" примерно 100 миллионов фрагментов изображений, полученных космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" за последние 35 лет. Анализ занял всего два дня, а на выходе — список из более чем 1 400 аномалий, на которые следует обратить внимание. Астрофизики проверили этот список и подтвердили более 1 300 аномалий.
Ценность такого подхода именно в связке. ИИ вылавливает редкое и необычное из океана данных, а эксперты проверяют результаты, подтверждают или опровергают их и уже затем дают научную интерпретацию тому, что прошло проверку.
Учитывая, что данных уже очень много и в скором времени будет еще больше, человечеству не хватит никаких экспертных ресурсов, чтобы проанализировать все это вручную. Поэтому AnomalyMatch и подобные ИИ-инструменты станут незаменимыми помощниками.
Кстати, а сколько времени ушло бы на анализ такого объема данных человеком? Мне доводилось изучать изображения галактических центров в поисках следов активности сверхмассивных черных дыр. За день в лучшем случае удавалось проанализировать около 30 изображений, параллельно расставляя метки, чтобы другой человек мог потом проверить результаты. То есть на анализ 100 миллионов снимков "Хаббла" у меня ушло бы более 9 100 лет.
Наша работа — просвещение
Команда The Spaceway создает образовательный контент, который объясняет сложное простыми словами, но без выдумок и манипуляций.
Мы убеждены: знания должны быть доступны каждому. Поэтому весь наш контент — бесплатен. Если вам важно, чтобы в интернете было больше таких материалов, а не кликбейта и пустышек, — поддержите нас. Каждый рубль идет на развитие проекта и мотивирует команду делать еще больше и лучше.
Поддержать можно здесь: https://dzen.ru/thespaceway?donate=true