В таких галактиках возникают яркие эпизоды звездообразования, когда сотни звездных сверхскоплений содержат по 100 000 и более звёзд. Ежегодно в них рождаются звёзды с массой в сотни и тысячи солнечных масс, что делает эти галактики чрезвычайно яркими, особенно в инфракрасном диапазоне, где их светимость может превышать солнечную в триллионы раз.

Галактика Сигара (M82) является примером такого объекта. Её яркость в оптическом свете скрыта пылью, но телескоп Джеймса Уэбба (JWST) позволяет наблюдать активное звездообразование в инфракрасном диапазоне. В M82 многочисленные сверхскопления, содержащие около 100 000 звёзд, значительно повышают её светимость.

Для поддержания таких вспышек галактикам нужен обильный запас газа. M82, вероятно, получила его благодаря гравитационному взаимодействию с соседней галактикой M81. Пара вращается друг вокруг друга с периодом около 100 миллионов лет. Эти взаимодействия придали M82 вытянутую форму и направили газ в её ядро, стимулируя интенсивное звездообразование.

Астрономы изучают M82 и M81 как естественную лабораторию для наблюдения взаимодействия галактик. В исследовании 2024 года с помощью выбросов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) выявлена сложная структура нитей и пузырьков газа, образующихся при вспышках сверхновых, а также обнаружены галактические оттоки — потоки газа, исходящие из центра M82. Эти оттоки связаны с мощными звёздными ветрами и взрывами сверхновых, которые выдувают газ из галактики.

ПАУ играют важную роль, поскольку их излучение в среднем инфракрасном диапазоне помогает отслеживать холодный молекулярный газ и его движение.

Интенсивное звездообразование в галактиках со вспышками обычно длится около 100 миллионов лет — до тех пор, пока не иссякнут запасы газа. Однако в случае M82 повторяющиеся взаимодействия с M81 могут вызывать циклы активного звездообразования и затишья. Предполагается, что подобные циклы происходили в прошлом: примерно 600 миллионов лет назад и нынешняя фаза началась 30–60 миллионов лет назад.

На расстоянии около 12 миллионов световых лет M82 находится достаточно близко, что позволяет астрономам тщательно изучать её с помощью телескопов, включая «Хаббл» и JWST.

В будущем M82 продолжит проходить через циклы звездообразования, пока в далёкой перспективе не сольётся с M81. Это слияние вызовет мощный всплеск звездообразования, который со временем прекратится, и образовавшаяся крупная галактика перейдёт в спокойное состояние.

Астрономы из Университета Нью-Мексико совместно с исследователями из США и других стран подтвердили существование новой экзопланеты, открытие которого стало возможным благодаря сотрудничеству с гражданскими учёными по всему миру.

Подробности находки изложены в статье, опубликованной в журнале The Astronomical Journal; ведущим автором выступила доктор наук Зара Эссак, а в числе соавторов — доцент Диана Драгомир.

Планета TOI-4465 b представляет собой газового гиганта, удалённого от Земли примерно на 400 световых лет. Она была впервые обнаружена космическим телескопом NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) как потенциальное событие одиночного транзита — кратковременного прохождения планеты на фоне своей звезды.

Для подтверждения существования планеты исследователям предстояло зафиксировать следующий транзит, который повторяется всего раз в 102 дня, то есть примерно трижды в год.

«Окна для наблюдений крайне ограничены. Продолжительность каждого транзита составляет около 12 часов, однако крайне редко удаётся получить 12 непрерывных часов тёмного и ясного неба в одном месте», — пояснила Эссак. «Дополнительные трудности связаны с переменчивой погодой, доступностью телескопов и необходимостью круглосуточного наблюдения.»

Чтобы преодолеть эти препятствия, была организована скоординированная международная кампания, охватившая 14 стран. В ней приняли участие 24 гражданских астронома из 10 государств, которые с помощью личных телескопов помогли зафиксировать следующий транзит. Их своевременный вклад дополнил данные профессиональных обсерваторий.

«Открытие и подтверждение существования TOI-4465 b не только расширяет наши познания о планетах отдалённых звёздных систем, но и демонстрирует, как увлечённые любители астрономии могут непосредственно влиять на передовые научные исследования. Это прекрасный пример силы гражданской науки, командной работы и важности глобального сотрудничества в астрономии», — отметила Эссак.

Помимо гражданских учёных, профессиональные астрономы — включая студентов — внесли вклад, проводя фотометрические наблюдения, измеряя изменения яркости звезды во время прохождения планеты, используя современную аппаратуру в признанных обсерваториях.

Ключевыми платформами, обеспечившими успешную реализацию глобальной кампании, стали Подгруппа 1 Программы последующих наблюдений TESS (TFOP SG1), сеть гражданской науки Unistellar и Рабочая группа по кандидатам в планеты с одиночными транзитами TESS (TSTPC).

«Эффективность данного сотрудничества опирается на продуманную инфраструктуру. Сеть Unistellar обеспечивает стандартизированное оборудование и алгоритмы обработки данных, что позволяет гражданским учёным вносить качественный вклад. TFOP SG1 служит международной координационной площадкой, объединяющей профессионалов и любителей, а также наблюдательные объекты. Рабочая группа TSTPC, возглавляемая профессором Драгомир, концентрирует экспертизу в области обнаружения и последующих наблюдений столь редких явлений», — подчеркнула Эссак.

TOI-4465 b — газовый гигант, чей радиус превышает радиус Юпитера примерно на 25 %, масса почти в шесть раз больше Юпитера, а плотность достигает почти трёхкратного значения. Путь планеты по орбите слегка эллиптичен, что приводит к диапазону температур от 375 до 478 Кельвинов (около 200–400 °F). TOI-4465 b является редким образцом гигантской планеты, сочетающей немалый размер, массу, плотность и умеренную температуру, занимая при этом достаточно малоизученную область в пространстве параметров радиуса и массы.

Долгопериодические газовые гиганты, подобные TOI-4465 b, могут служить связующим звеном между экстремальными «горячими юпитерами» — планетами, обращающимися вблизи своих звёзд — и холодными гигантами, известными нам по Солнечной системе.

«Это открытие особенно важно, поскольку экзопланеты с длительными периодами (более 100 дней) сложно обнаружить и подтвердить из-за ограниченности времени и ресурсов для наблюдений. Вследствие этого они недостаточно представлены в текущих каталогах экзопланет», — объяснила Эссак.

«Исследование таких планет помогает глубже понять процессы формирования и эволюции планетных систем в более умеренных условиях.»

Большие размеры и относительно прохладные температуры TOI-4465 b делают её перспективным объектом для будущих атмосферных исследований с помощью, например, Космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST). Планета входит в число лучших долгопериодических экзопланет для спектроскопии собственного излучения, что позволит выявить ключевые характеристики её атмосферы.

Данная статья стала шестой публикацией в рамках проекта Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT “EM) survey — масштабного исследования, нацеленного на детальное изучение долгопериодических транзитных гигантских планет путем измерения их радиусов и масс посредством скоординированных последующих наблюдений транзитов и радиальных скоростей.

Астрономы из Канады и Швейцарии, используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), открыли новую галактику, получившую обозначение COSMOS2020-635829. Этот объект подвергается воздействию сдува газа, что позволяет отнести его к типу «медузообразных» галактик. Результаты исследования представлены в статье, опубликованной 17 июня на сервере arXiv.

Так называемые «медузообразные» галактики характеризуются длинными хвостами из газа и молодых звёзд, исходящими с одной стороны, что визуально напоминает медузу. Они часто обнаруживаются в скоплениях галактик, и при движении сквозь внутреннюю среду постепенно теряют газ — процесс, известный как сдув газа (ram pressure stripping, RPS). Он может запускать активное звездообразование в потерянном газовом материале.

Группа под руководством Иэна Д. Робертса из Университета Ватерлоо (Канада) сообщила об открытии галактики, обладающей признаками медузообразной. На снимках высокой детализации JWST выявлен симметричный звёздный диск и односторонний хвост с узлами активного звездообразования.

«Мы представляем COSMOS2020-635829 как вероятную медузообразную галактику, подвергающуюся сдуву в протоскоплении при красном смещении z > 1», — отмечают авторы.

Обсервации подтвердили связь галактики с массивным кластером, обнаруженным в рентгеновском диапазоне. Хвост представляет собой скопление синих узлов вне плоскости галактики, совпадающих с ионизированным газом.

Масса звёздных узлов в хвосте составляет около 100 миллионов солнечных масс, а скорость звездообразования — 0,1–1 солнечной массы в год. Эти молодые скопления отвечают примерно за 1% звёздной массы COSMOS2020-635829.

Галактика имеет красное смещение около 1,156, звёздную массу примерно 10 миллиардов солнечных масс и скорость звездообразования порядка 100 солнечных масс в год. Рентгеновская светимость достигает примерно 8×10^42 эрг/с.

Исследователи подчёркивают, что COSMOS2020-635829 — один из наиболее убедительных кандидатов в медузообразные галактики с красным смещением выше 1.0, а также самая удалённая подтверждённая галактика с ионизированным газовым хвостом и внегалактическим звездообразованием, вызванными сдувом газа.

По мнению авторов, работа способствует глубокому пониманию механизмов подавления звездообразования в древней Вселенной.

«Данные подтверждают, что сдув газа способен влиять на галактики групп и скоплений при z > 1 и, вероятно, способствует экологическому подавлению даже в эпоху Cosmic Noon», — заключают учёные.