Астрономы из Института ядерной физики Макса Планка и их коллеги обнаружили новый источник гамма-излучения в окрестностях звездного скопления Вестерлунд 1, проливая свет на механизмы ускорения космических лучей и образования гигантских "суперпузырей". С помощью данных с телескопов H.E.S.S. и Fermi, исследователи связали асимметричную структуру гамма-излучения с оттоком вещества из скопления, которое проталкивает частицы за пределы галактического диска. Это открытие подтверждает роль молодых массивных скоплений в транспорт космических лучей, влияя на понимание эволюции галактик.

Звездные скопления играют ключевую роль в жизни галактик, служа местом рождения новых звезд. Часто они содержат массивные звезды — с массой в десятки солнечных — чьи мощные stellarные ветры коллективно создают "суперпузыри": гигантские полости в межзвездной среде, очищенные от газа и пыли. Эти скопления также являются источниками высокоэнергетических частиц — космических лучей, — но изучать их напрямую сложно из-за отклонения заряженных частиц магнитными полями. Вместо этого астрономы фокусируются на гамма-излучении высокой энергии, которое космические лучи генерируют и которое распространяется по прямым линиям.

В Млечном Пути выделяется скопление Вестерлунд 1: ближайшее и самое массивное из известных массивных скоплений, расположенное примерно в 13 000 световых годах от Земли. Оно ярко светится и активно рождает звезды, производя множество космических лучей. Ранние наблюдения с помощью системы телескопов H.E.S.S. подтвердили присутствие тераэлектронвольтного (ТэВ, 10¹² эВ) гамма-излучения вокруг Вестерлунд 1, проявляющегося как кольцеобразная структура. Это излучение связано с ускорением частиц на фронте ударной волны от коллективного ветра звезд. Однако кольцо было асимметричным: с "хвостом" в одном направлении, причины которого оставались загадкой.

Теперь международная команда астрономов во главе с профессором Марианной Лемуан-Гумар из университета Бордо и доктором Ларсом Мурманом из H.E.S.S. collaboration представила новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications. Используя данные космического гамма-телескопа Fermi, чувствительного к гигаэлектронвольтным (ГэВ, 10⁹ эВ) энергиям, ученые обнаружили дополнительный источник гамма-излучения на расстоянии около 320 световых лет от Вестерлунд 1 — именно в направлении хвоста ТэВ-структуры.

"Это гамма-излучение сильно связано с наблюдаемым ТэВ-излучением по пространственным характеристикам и спектрам, что указывает на общее происхождение", — объясняет Лемуан-Гумар, первый автор работы. Дополнительные наблюдения на 21-сантиметровой линии водорода выявили дефицит плотности газа в области нового источника, совпадающий с положением гамма-излучения. Это позволило предположить, что мы наблюдаем отток вещества из скопления, проталкивающий частицы от плоскости галактики и формирующий полость.

Моделирование показывает, что оба типа гамма-излучения возникают от электронов космических лучей, ускоренных на фронте ударной волны вблизи Вестерлунд 1 через процесс обратного комптоновского рассеяния. Высокоэнергетичные электроны испускают ТэВ-излучение рядом со скоплением, теряя энергию быстро. Более низкоэнергетичные электроны перемещаются дальше по потоку, генерируя ГэВ-излучение на большом расстоянии. Однако эти электроны сопровождаются другими компонентами космических лучей — протонами и тяжелыми ядрами.

"Это открытие — первое наблюдательное подтверждение сценария, где суперпузырь вокруг массивного скопления асимметрично расширяется из-за градиента плотности среды, формируя зарождающийся отток", — добавляет Люсия Харер, докторантка в MPIK, разработавшая теоретическую модель.

Ученые предполагают, что такой поток через миллионы лет вырвется за пределы галактического диска, открыв канал для переноса космических лучей в галактическое гало. Этот процесс важен для эволюции галактик, но ранее не имел подтверждений. "Результаты подчеркивают, что потоки частиц могут быть распространены вокруг молодых массивных скоплений", — отмечает Мурман.

Будущие наблюдения с помощью Cherenkov Telescope Array и исследований других скоплений помогут определить, является ли открытие у Вестерлунд 1 уникальным или типичным. Это исследование не только уточняет механизмы звездных скоплений, но и расширяет наше видение космоса.

ULX — это загадочные точечные источники на небе, которые сияют в рентгене ярче миллиона солнц, но тускнеют по сравнению с активными ядрами галактик. Их природа до сих пор неясна, несмотря на годы исследований. Некоторые ULX пульсируют, становясь ультраяркими рентгеновскими пульсарами (ULXP). Изучение таких объектов помогает понять физику аккреции — механизмы, позволяющие превышать предел Эддингтона (максимальную светимость звезды).

Галактика NGC 4631 расположенная в 24,45 млн световых лет, известна вспышками звездообразования и как минимум семью ULX. Астрономы под руководством Лоренцо Дуччи из Тюбингенского университета (Германия) использовали европейскую фотонную камеру XMM-Newton (EPIC) для детального сканирования. В июле 2025 года они нашли новый пульсирующий источник — X-8 — в перенаселенной области диска NGC 4631, рядом с известным ULX X-2.

X-8 пульсирует с периодом около 9,66 секунды и светит ярче X-2, достигая 3,4 × 10^40 эрг/с в рентгене. Его производная периода вращения — около -9,6 × 10^-8 с/с, что указывает на одну из самых быстрых скоростей раскрутки среди ULXP. Время раскрутки (период / производная) — всего 3,2 года! Это может объясняться орбитальным движением пульсара, аккрецией на нейтронную звезду или их комбинацией.

Магнитное поле X-8 оценивается в 10^12–2×10^13 Гаусс, что совпадает с полями других пульсирующих ULX.

"Этот новый пульсар ULX добавляет ключевой источник к небольшой популяции и позволит будущим исследованиям лучше определить физические механизмы, ответственные за их суперэддингтоновскую светимость", — заключают ученые. Открытие углубляет понимание сверхэддингтоновской аккреции, где звезда или компактный объект светит ярче теоретического предела благодаря мощным потокам материи.

Гамма-всплески (GRB) — это колоссальные космические взрывы, одни из самых мощных событий во Вселенной. Их яркость позволяет наблюдать с расстояния в миллиарды световых лет. Обычно они возникают при слиянии нейтронных звезд или взрывах массивных звезд на закате жизни.

2 июля 2025 года телескоп NASA Fermi зафиксировал необычный всплеск — GRB 250702B. Он оказался самым продолжительным в истории: вместо минут или часов он бушевал почти сутки, с тремя отдельными импульсами. Это шокировало ученых, поскольку такие взрывы обычно разрушают источник и не повторяются.

Расположение всплеска усложняло задачу: в плоскости Млечного Пути, среди звезд и пыли. Телескоп Джеймса Уэбба помог определить источник — галактику на расстоянии более 5 миллиардов световых лет. Это самая крупная и пыльная галактика, где когда-либо регистрировали GRB, что намекает на уникальность события.

Эксперты предлагают несколько объяснений. Одно — аномальный коллапс массивной звезды, породивший сверхэнергичную струю. Другое — приливное разрушение: черная дыра массой около 100 тысяч солнечных масс разорвала и поглотила белый карлик. Есть и экзотическая версия из препринта: слияние черной дыры со звездой в двойной системе, где одна звезда взорвалась, оставив дыру, а гравитация заставила пару сойтись по спирали.

"Продолжительность излучения не вписывается в классические модели коллапсаров, — говорит астроном Адель Гудвин из Университета Кертина в Австралии. — Нужно исследовать более необычные сценарии".

Разгадка GRB 250702B может открыть новый класс гигантских космических взрывов. Астрономы продолжают анализ, и будущее принесет ответы.

Одиноки ли мы во Вселенной? Этот вопрос тысячелетиями занимал умы людей, и только недавно появились инструменты для его оценки. Классические подходы, такие как парадокс Ферми и уравнение Дрейка, помогают, но новая статья Антала Вереша из Венгерского сельскохозяйственного университета в Acta Astronautica предлагает "Зону одиночества" — статистическое окно, где вероятность существования ровно одной формы жизни заданной сложности выше, чем нескольких или нуля. Это создает колоколообразную кривую распределения.

Зона одиночества опирается на ключевые концепции. Парадокс Ферми спрашивает: если Вселенная полна потенциальных мест для жизни, где все инопланетяне? Теории "Великих фильтров" предполагают, что для достижения высокого технологического уровня нужно пройти редкие этапы, такие как возникновение жизни или переход к многоклеточным. Шкала Кардашева оценивает цивилизации по потреблению энергии: Тип I — планетарный, Тип II — звездный, Тип III — галактический (человечество — около 0.7). Уравнение Дрейка рассчитывает число цивилизаций в галактике на основе факторов вроде скорости звездообразования и доли планет с жизнью.

Модель Вереша включает четыре принципа: сложность (от простых организмов до постбиологического интеллекта, по шкале Кардашева), вероятность существования цивилизации определенного уровня, вероятность ее уникальности и общее число потенциальных систем (10^24 планет земного типа во Вселенной, основано на расширенном уравнении Дрейка).

Зона одиночества возникает, когда выполняются два условия: вероятность одной цивилизации уровня человека выше, чем нескольких, и выше, чем нуля (что важно в пессимистичных сценариях, где отсутствие жизни вероятнее одиночества).

Вереш анализирует сценарии:

• Астробиологический оптимизм: Легкая эволюция во многих мирах — низкая вероятность одиночества, Вселенная полна цивилизаций.

• Жесткий шаг: Сильные фильтры на ранних этапах — вероятность одиночества близка к нулю, так как отсутствие жизни вероятнее.

• Редкие Земли: Сложная жизнь редка, но возможна на Земле — вероятность нашей зоны одиночества ~29.1%.

• Критическая Земля: Максимальная вероятность одиночества ~30.3%.

Ключевой вывод: вероятность одиночества никогда не превышает 50%. Скорее, либо множество цивилизаций, либо ни одной. Но с ростом уровня по Кардашеву шансы одиночества повышаются — продвинутые цивилизации чаще одиноки.

Эта модель — полезный инструмент для размышлений, но споры неизбежны. Пока мы не узнаем больше, вопрос остается открытым.