явление

инфракрасный избыток

Избыток инфракрасного излучения в системе, здесь приписываемый аккреционному диску, а не звезде-донору.
30 статей

Описание

Инфракрасный избыток — это наблюдение того, что астрономический объект излучает больше инфракрасного излучения, чем можно было бы ожидать от простого абсолютно чёрного тела или одной лишь фотосферы звезды. Во многих контекстах этот избыток служит признаком наличия пыли: тёплые пылинки поглощают свет от центрального источника и переизлучают его на более длинных, инфракрасных длинах волн. Однако это понятие более общее — любой дополнительный компонент холодного вещества, такой как толстый аккреционный диск, околозвёздная оболочка или даже обломочный диск, может создавать заметный подъём в инфракрасной части спектра. Базовое определение подчёркивает конкретный случай: избыток приписывается аккреционному диску, а не звезде-донору в двойной системе, что является обычным сценарием во взаимодействующих двойных, где перенос массы нагревает диск.

История

Концепция возникла в середине XX века с развитием инфракрасной астрономии. Ранние наблюдения холодных звёзд и молодых звёздных объектов выявили больше инфракрасного излучения, чем ожидалось, что привело к идентификации околозвёздной пыли. Термин стал стандартным по мере расширения инфракрасных обзоров, но конкретное приписывание избытка аккреционным дискам, а не звёздам-донорам, было уточнено благодаря детальному моделированию в последние десятилетия.

Как это работает

Когда источник излучения — звезда, активное галактическое ядро или аккреционный диск — окружён более холодным веществом, это вещество поглощает часть падающих высокоэнергичных фотонов и переизлучает энергию на более длинных волнах. В результате распределение спектральной энергии снова возрастает в инфракрасной области после основного пика излучения звезды или диска. Астрономы количественно оценивают это, сравнивая наблюдаемый поток в инфракрасном диапазоне с экстраполированной моделью фотосферы. Положительное отклонение, или избыток, указывает на наличие дополнительного компонента. Температура и пространственная протяжённость этого компонента могут быть определены по форме и амплитуде избытка, что позволяет исследователям различать, например, пылевой тор вокруг квазара и расширенный диск вокруг молодой звезды.

Где применяется

Инфракрасный избыток используется для идентификации и характеристики аккреционных дисков в двойных системах, протопланетных дисков вокруг молодых звёзд и пылевых торов вокруг активных галактических ядер. Он также служит диагностическим признаком в поисках техносигнатур, таких как сферы Дайсона, где искусственная структура создавала бы характерный инфракрасный избыток.

Любопытный факт

В некоторых случаях инфракрасный избыток может появляться или исчезать в течение нескольких недель, как показано в заголовке «Пыль вспыхнула за две недели», что указывает на то, что пыль быстро создаётся или разрушается в динамичной среде.

Граф понятий →

Статьи по теме · 30

Звезда-невидимка: как полное затмение выдало тайну белого карлика
Каждые пять часов в двойной системе IPHAS J190812.63+045728.1 наступает момент, когда одна звезда полностью закрывает другую. На 18 минут белый карлик и его раскалённый диск исчезают из виду, и в темноте остаётся лишь скромный красный сосед. Это природный затвор, который выключает прожектор, чтобы показать того, кто обычно прячется в его лучах.
Как малый сосед кормит маленького монстра
Маленький монстр прячется в карликовой галактике, и его кормит сосед. Галактика-спутник медленно сливается с массивной соседкой, и газ из внешних областей падает к центру, где сидит чёрная дыра. Она невелика по меркам Вселенной: всего от восьмисот до пяти тысяч масс Солнца, но аппетит у неё зверский.
Галактики2026-08-121 минarXiv:2608.11729экспресс
Лёд на пыли: как поверхность меняет космический лёд
В самых холодных и тёмных уголках космоса микроскопические пылинки покрываются льдом, как окно в морозный день. Этот лёд — не просто замёрзшая вода: в его состав входят угарный газ (CO) и углекислый газ (CO₂). Именно из такого льда впоследствии могут сформироваться кометы и планеты.
Галактики2026-08-101 минarXiv:2608.10088экспресс
Туманность Андромеды: что скрывает её горячее гало?
Галактика Андромеды — наш ближайший крупный сосед, и у неё, как и у Млечного Пути, есть невидимая газовая шуба. Эта шуба из очень горячего, разреженного газа простирается на сотни тысяч световых лет. Увидеть её напрямую почти невозможно — газ слишком тусклый.
Космология2026-08-032 минarXiv:2608.01919экспресс
Тусклое свечение первичных чёрных дыр не устраняет космологическое расхождение
Космологи оказались в парадоксальной ситуации: два мощных наблюдательных инструмента — карта реликтового излучения (древнего света, оставшегося после Большого взрыва) и карта крупномасштабного распределения галактик — рисуют слегка несогласованные портреты одной и той же Вселенной.
Азотный след от растерзанной звезды
Космический детектив начался с тихой вспышки в оптическом диапазоне. Объект AT2019wzc медленно разгорался и угасал, как тлеющий уголёк. Но внутри него пряталось нечто более энергичное — повторяющиеся всплески мягкого рентгена, которые астрономы называют квазипериодическими извержениями — короткими, но регулярными выбросами высокоэнергетического излучения.
Галактики2026-08-012 минarXiv:2608.00688экспресс
Гравитационная линза чёрной дыры: ловим свет далёких туманностей
На тёмных окраинах нашей Галактики, вдали от ярких звёздных скоплений, прячутся миллионы чёрных дыр — объектов, которые не светятся и почти не поглощают вещество. Обычные методы поиска, рассчитанные на тесные звёздные поля, здесь бессильны. Нужен другой подход. Астрономы предложили использовать в качестве детектора саму ткань пространства.
Звёзды в пыльном коконе: поиск сфер Дайсона продолжается
Звезда, укутанная в невидимое одеяло, греет сильнее, чем она сама. Именно так выглядят десять красных карликов — самых распространённых и долгоживущих звёзд Галактики, — за которыми следили астрономы из проекта Hephaistos. Эти звёзды находятся в радиусе 300 парсек (около 1000 световых лет) от нас и выделяют в инфракрасном свете гораздо больше энергии, чем можно объяснить их скромными размерами.
Теневой выдох нейтронной звезды: аксионы и рентгеновская загадка
В 123 парсеках от Земли, в созвездии Южной Короны, плывёт нейтронная звезда RX J1856.5-3754. Её поперечник — около 12 километров, меньше кольцевой автодороги вокруг Москвы, но температура поверхности достигает 460 000 кельвинов. Звезда делает медленный, почти неслышный выдох.
Космический котёл под давлением: разгадка маленьких красных точек
Десять миллиардов лет назад Вселенная была усеяна странными алыми искрами. Телескоп «Джеймс Уэбб» разглядел их на снимках далёких красных смещениях — компактные источники, светящиеся как целые галактики, но размером с крошечную область в их центре. Астрономы прозвали их «маленькими красными точками».
Реквием разорванной звезды: инфракрасный избыток и рождение короны
Когда звезда подбирается слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре, звучит космический реквием — событие приливного разрушения. Благодаря фотометрии и спектроскопии астрономы различают каждый инструмент в этом оркестре.
Галактики2026-07-101 минarXiv:2607.09460экспресс
Космические миражи: что скрывалось за «сферами Дайсона»
В 2024 году проект «Гефест» перебрал миллионы звёзд и выделил несколько десятков подозрительных: они светили в среднем инфракрасном диапазоне сильнее, чем положено обычному красному карлику. Два таких кандидата, обозначенные буквами D и E, выглядели особенно заманчиво — словно рядом со звездой работает невидимый обогреватель.
Пылевая летопись катастроф: JWST раскрывает тайны планетных аварий
Около некоторых молодых звёзд, где недавно завершилось звездообразование, кружатся не просто пылевые кольца, а настоящие поля планетных битв — экстремальные обломочные диски.
Экзопланеты2026-07-041 минarXiv:2607.03866экспресс
Пылевое кольцо вместо сплошного диска у планеты PDS 70 c
Когда планета-гигант растёт, она втягивает в себя газ. Часть этого газа закручивается вокруг неё в маленький диск — его называют околопланетным диском. Именно в таких дисках, как считается, появляются спутники. У планеты PDS 70 c, которая находится в 370 световых годах от нас, такой диск увидели напрямую с помощью антенной решётки ALMA в миллиметровом диапазоне.
Литейный цех Вселенной: пыль килоновых и рождение золота
Когда две нейтронные звезды — сверхплотные ядра мёртвых светил — сталкиваются, рождается килоновая: взрыв, в тысячу раз ярче обычной новой. Это настоящий плавильный цех Вселенной. В раскалённом облаке, несущемся с субсветовыми скоростями, бешеный поток нейтронов переплавляет атомные ядра в золото, платину, осмий. Но поздняя стадия таких событий долго оставалась загадкой.
Как спутник черной дыры теряет свою шубу
Когда рояль падает в пропасть, мы думаем о пропасти. А о том, что на рояле надет чехол, — нет. Примерно так же астрофизики десятилетиями смотрели на экстремальные сближения малых тел с большими черными дырами. Их интересовала сама черная дыра и то, что крутится вокруг нее. А вот что надето на саму «пулю» — на маленький объект, который летит к гибели, — почти никто не спрашивал.
Галактики2026-05-281 минarXiv:2605.29616экспресс
Пыльная вспышка в сердце галактики
Костёр, который никто не видит, но все чувствуют тепло — именно так астрономы нашли вспышку в далёкой галактике. Не по свету, а по инфракрасному излучению разогретой пыли. Галактика с номером SDSS J010320.39+140152.5 привлекла внимание, когда её середина внезапно засияла в инфракрасном диапазоне — словно кто-то подбросил дров в невидимый огонь.
Галактики2026-05-111 минarXiv:2605.09829экспресс
Почему ранние галактики столь ярки: загадка прозрачной пыли
Телескоп JWST зарегистрировал в молодой Вселенной множество ярких галактик. Их ультрафиолетовое излучение почти не поглощалось космической пылью – мельчайшими твёрдыми частицами, рассеянными в межзвёздном пространстве, – вопреки прежним ожиданиям.
Невидимый свет молодых галактик
Тусклая лампочка вдруг начинает подсвечивать невидимые глазу узоры на стене. Примерно так астрономы смотрят на далёкие карликовые галактики — крошечные звёздные острова, бедные тяжёлыми элементами. В некоторых из них заметили слабое фиолетовое свечение ионизированного гелия (особая спектральная линия He II 4686 Å).
Галактики2026-05-061 минarXiv:2605.04801экспресс
Межзвёздные кометы бросают вызов тёмной материи
Недавно астрономы зафиксировали три межзвёздные кометы — ледяные тела, прибывшие из-за пределов Солнечной системы. Одна из них, 3I/ATLAS, выделилась необычно крупными размерами: её ядро достигает нескольких километров в поперечнике.
Гравитационный вальс с причудами
Пара фигуристов кружится, держась за руки. Если траектория — идеальный круг, каждый толчок партнёра предсказуем. Но стоит вытянуть её в овал, и усилия становятся неравномерными: на сближении рывок, на отдалении затишье. Примерно так же ведут себя две чёрные дыры в последние минуты перед слиянием.
Галактики2026-03-251 минarXiv:2603.24739экспресс
Пыльные квазары: радиовсплески из-за ударных волн
Красные квазары — это яркие ядра далёких галактик, окутанные пылью, которая делает их свет красноватым. Астрономы заметили, что у таких квазаров чаще, чем у обычных голубых, встречается компактное радиоизлучение — радиоволны, идущие из области размером с галактику или меньше.
Тихие диски-невидимки
Ночью на пустынной дороге фонарь мигает редко, но сразу на всю мощность. Так ведут себя звёзды типа WZ Sge: годами тлеют еле заметно, а потом разом вспыхивают в сотни раз ярче. Астрономы решили проверить, что происходит в их газовых дисках в спокойное время — и нашли там почти пустоту. Диск вокруг такой звезды похож на очень тонкое облако: он прозрачен для света, как оконное стекло.
Пыльные звёзды-пенсионеры
Стареющая звезда сбрасывает внешние слои, и остаётся плотное горячее ядро размером с Землю — белый карлик. Если рядом кружат остатки планет, астероидов или комет, они нагреваются и начинают светиться в инфракрасном диапазоне. Такой лишний свет — как тёплое пятно на холодном полу. Астрономы взяли данные с космического телескопа Gaia и наземных обзоров.
Экзопланеты2026-02-091 минarXiv:2602.08973экспресс
Пыль вспыхнула за две недели
Пыль вокруг молодой звезды CVSO 1942 вспыхнула, как лампочка, которую включили на полную мощность. В 2024 году космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) заглянул в переходный диск — это кольцо из газа и пыли, где планеты ещё только строятся, — и увидел, что в среднем инфракрасном свете (волны короче 10 микрометров…
Галактики2026-01-201 минarXiv:2601.14368экспресс
Красные точки в ранней Вселенной: прямое коллапсирование в чёрные дыры
Телескоп Джеймс Уэбб заглянул в раннюю Вселенную и обнаружил множество загадочных красных точек. Их свечение не походило ни на привычные галактики, ни на звёзды. Разгадка оказалась неожиданной: это растущие чёрные дыры, рождённые без звёздного этапа.
Галактики2026-01-131 минarXiv:2601.08939экспресс
Скрытые газовые сгустки вводят астрономов в заблуждение при изучении ранних галактик
Свет далёких галактик несёт в себе скрытый рецепт — спектральный штрихкод, в котором зашифрованы химические элементы. Десятилетиями астрономы расшифровывали его проверенными методами, но Космический телескоп Джеймса Уэбба показал: для самых первых галактик эти методы дают сбой.
Невидимые доноры в двойных звёздах
В трёх двойных системах белый карлик — мёртвое ядро звезды — ворует газ у соседки. Соседка так тускла, что в обычный телескоп её не видно. Телескоп Джеймса Уэбба смотрел на эти пары в инфракрасном свете, как камера ночного видения. И впервые поймал свет от самих звёзд-доноров. Раньше думали, что в инфракрасном диапазоне светит именно звезда-донор.
Красные точки против голубых избытков: два пути роста чёрных дыр
Два дома с одинаковыми фасадами, но разной внутренней планировкой: снаружи V-образный спектр похож, а внутри — разные источники света и разное количество пыли. Именно так выглядят две популяции далёких галактик, которые астрономы долго путали.
Пылевая завеса над маяком в сердце SN 1987A
В центре остатка сверхновой SN 1987A, в 168 000 световых лет от Земли, спрятан объект, который астрономы ищут уже 37 лет. Это ближайшая сверхновая, взорвавшаяся на глазах у современных телескопов, и единственная, где компактный остаток до сих пор не удалось увидеть напрямую.