Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)

[jch]

Też, ale przede wszystkim nie cierpię nadużyć interpretacyjnych. Potem wiąże się je z różnego rodzaju ideologiami i bzdetami, które nauka ma jakoby uwiarygodniać. Efekt jest taki, że w percepcji społecznej nauka traci twarz.

[Matias]

"Na łamach prestiżowego tygodnika "Nature" ukazał się artykuł przedstawiający wyniki kilkuletnich badań unikalnego systemu gwiazdowego znajdującego się w galaktyce bliskiej Drodze Mlecznej - Wielkim Obłoku Magellana. Autorami publikacji są członkowie międzynarodowego zespołu naukowców kierowanego przez prof. Grzegorza Pietrzyńskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Badany układ składa się z dwóch wielkich, związanych siłami grawitacyjnymi gwiazd nazywanych przez astronomów olbrzymami, krążących po orbitach wokół środka masy układu z okresem 310 dni.

Tego typu układów jest we Wszechświecie sporo, przez co odkrycie kolejnego nie byłoby niczym szczególnym. Jednak analizowany system jest ze wszech miar unikalny. Jednym z jego składników jest bowiem gwiazda zmienna zaliczana do klasy gwiazd pulsujących nazywanych przez astronomów klasycznymi cefeidami.

Cefeidy, to grupa gwiazd, których nazwa pochodzi od jednej z pierwszych odkrytych gwiazd tego typu znajdującej się w gwiazdozbiorze Cefeusza. W pewnym etapie życia - gdy gwiazda osiąga rozmiary kilkadziesiąt razy większe niż Słońce - wytwarzają się w nich warunki sprzyjające powstawaniu pulsacji zewnętrznych warstw. Okresowym, kilkuprocentowym zmianom ulega promień gwiazdy i temperatura powierzchni. W rezultacie obserwator rejestruje charakterystyczne, okresowe zmiany jasności gwiazdy. Mimo że obiekty tego typu znane są już od setek lat, nadal kryją w sobie wiele nierozstrzygniętych zagadek.

W 1968 roku zwrócono uwagę na to, że masy cefeid, które są podstawowym parametrem determinującym ich własności i przyszłe losy, przewidywane przez teorie ewolucji i pulsacji gwiazd różnią się o około 20%. Niezgodność ta spędzała astronomom sen z oczu, gdyż jasno wskazywała na nieprawidłowości w naszym rozumieniu fizyki gwiazd. Rozwiązaniem problemu mógłby być niezależny, bezpośredni pomiar mas cefeid. Niestety, wszystkie dotychczasowe próby pomiaru mas cefeid obarczone były bardzo dużymi błędami sięgającymi 30%. Nie pozwoliły więc rozstrzygnąć, która teoria przewiduje poprawną masę tych obiektów. Problem związany z masami cefeid pozostawał nierozwiązany przez ponad 40 lat.

- Cefeidy są obecnie jednymi z najważniejszych obiektów astronomicznych - wyjaśnia prof. Pietrzyński. - Od ponad wieku ich obserwacje dostarczają bezcennych informacji o teorii ewolucji gwiazd, ale przede wszystkim, cefeidy służą do pomiaru odległości we Wszechświecie, jako tzw. wzorce odległości (w nomenklaturze astronomicznej - świece standardowe). Dlatego pełne zrozumienie fizyki tych gwiazd jest niezmiernie istotne dla wielu dziedzin astronomii, a zwłaszcza dla ustalenia precyzyjnej skali odległości we Wszechświecie - dodaje prof. Pietrzyński.

Przełom w badaniach związanych z wyznaczaniem mas cefeid nastąpił w 2008 roku, gdy kierowany przez prof. Andrzeja Udalskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, zespół projektu OGLE odkrył bardzo szczególny układ dwóch gwiazd.

- W układzie tym, katalogowo nazwanym OGLE-LMC-CEP-0227, cefeida wraz z drugą gwiazdą okrążają się nawzajem. Ponieważ kąt, pod jakim z Ziemi można obserwować ten układ jest dostatecznie duży - zauważalne się również cykliczne zmiany jasności układu spowodowane zakrywaniem cefeidy przez jej towarzysza i na odwrót - czyli zaćmienia" - mówi dr hab. Igor Soszyński z Obserwatorium Astronomicznego UW, odkrywca obiektu. - To pierwszy znany system zaćmieniowy zawierający klasyczną cefeidę - dodaje astronom.

W przypadku układów zaćmieniowych gwiazd w oparciu o zaobserwowane zmiany jasności oraz pomiary prędkości gwiazd na orbicie, stosując bardzo proste prawa fizyki, można z doskonałą precyzją, ograniczoną jedynie dokładnością obserwacji, wyznaczać podstawowe parametry gwiazd, w tym ich masę.

- Precyzyjne pomiary zmian jasności odkrytego obiektu zostały zebrane przez projekt OGLE w ciągu kilkunastoletniego monitorowania dziesiątków milionów gwiazd w Wielkim Obłoku Magellana - podkreśla prof. Udalski. - Do pełni szczęścia brakowało nam tylko pomiarów prędkości składników, które, by uzyskać maksymalną dokładność, musiały być wykonane przy użyciu największych teleskopów - dodaje.

Tę część projektu i ostateczną analizę układu zrealizowano w ramach międzynarodowego projektu Araucaria, którego jednym z liderów jest prof. Pietrzyński. Do wykonania szeregu bardzo dokładnych pomiarów prędkości obydwu składników użyto 6,5 metrowego teleskopu Magellana w obserwatorium Las Campanas w Chile oraz 3,6 metrowego teleskopu ESO w La Silla w Chile wyposażonych w najdokładniejsze na świecie spektrografy.

- Wyznaczona masa cefeidy w systemie OGLE-LMC-CEP-0227 okazała się 4,17 razy większa od masy Słońca, a osiągnięta precyzja pomiaru jest rzędu jednego procenta - mówi prof. Pietrzyński. - To dokładność mniej więcej taka, z jaką kontrolujemy swoją wagę na wadze łazienkowej, a pamiętać trzeba, że "ważenia" gwiazdy dokonujemy z odległości 160 tysięcy lat świetlnych - dodał.

Porównanie tego tak precyzyjnego wyniku pomiaru masy z rozważaniami teoretycznymi pozwala rozwiązać wieloletni problem związany z masami cefeid. - Teraz już wiemy, że masy cefeid przewidywane przez teorię ewolucji gwiazd są o 20 proc. za duże - wyjaśnia prof. Pietrzyński. - Natomiast teoria pulsacji gwiazd przewiduje je dużo dokładniej - dodaje.

Wyznaczenie masy cefeidy to dopiero pierwszy krok w badaniach systemu OGLE-LMC-CEP-0227. Dodatkowe obserwacje powinny przynieść szereg ciekawych wyników dotyczących budowy i fizyki cefeid, ale przede wszystkim pozwolić dokładnie skalibrować zależność okres-jasność cefeid, będącą podstawą pomiaru odległości we Wszechświecie.

Precyzyjne ważenie i wyznaczanie innych parametrów tych niezwykle ważnych dla współczesnej astrofizyki gwiazd będzie kontynuowane przez polskich astronomów w najbliższych latach. W opracowywanym przez zespół projektu OGLE największym na świecie katalogu nowoodkrytych gwiazd zmieniających jasność jest wiele kandydatek do dalszych dokładnych badań.

Pełen katalog będzie liczył w sumie ponad milion nowych obiektów zmiennych. "To o ponad rząd wielkości więcej niż dotychczas znano. Na przykład w Obłokach Magellana odkryliśmy już ponad sto tysięcy różnego typu gwiazd pulsujących, w tym kilka nieznanych dotąd cefeid w układach zaćmieniowych podobnych do OGLE-LMC-CEP-0227" - mówi twórca Katalogu Gwiazd Zmiennych, dr hab. Igor Soszyński. "Pierwsze wykonane już pomiary prędkości wskazują, że będą to kolejne świetne obiekty do precyzyjnego ich ważenia i wyznaczania innych parametrów fizycznych" - dodaje prof. Pietrzyński.

Projekt OGLE (http://ogle.astrouw.edu.pl.) to jeden z największych przeglądów nieba na świecie. Jest prowadzony w Obserwatorium Las Campanas w Chile od blisko dwudziestu lat przez polskich astronomów z Obserwatorium Astronomicznego UW. Projekt ma na swym koncie regularne, głośne odkrycia w wielu najważniejszych dziedzinach współczesnej astrofizyki - takich jak poszukiwanie planet pozasłonecznych, mikrosoczewkowanie grawitacyjne, budowa Galaktyki, astronomia gwiazdowa, a ostatnio również poszukiwanie planet karłowatych w Układzie Słonecznym. Między innymi kształt zależności okres-jasność cefeid, służącej do wyznaczania odległości we Wszechświecie, wyznaczony na podstawie wyników projektu OGLE jest podstawą kosmicznej skali odległości.

"Ogromnie cieszę się, że dołożyliśmy kolejną cegiełkę do gmachu naszej wiedzy o Wszechświecie wyjaśniając problem mas Cefeid" - komentuje ostatnie odkrycie szef zespołu OGLE - prof. Andrzej Udalski.

Projekt Araucaria (https://sites.google.com/site/araucariaproject/home), prowadzony we współpracy z astronomami z Chile, USA i Włoch, ma na celu ustalenie precyzyjnej skali odległości we Wszechświecie. W ostatnich latach zasłynął dokładnymi wyznaczeniami odległości do pobliskich galaktyk, w tym wzorca odległości we Wszechświecie - Wielkiego Obłoku Magellana. Lider zespołu - prof. Grzegorz Pietrzyński - wyróżniony został ostatnio prestiżowym grantem naukowym w programie TEAM Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej. Grant zostanie przeznaczony na dalszy rozwój badań i zespołu badawczego.

W zespole analizującym układ OGLE-LMC-CEP-0227 znalazło się jeszcze dwóch astronomów z Polski: dr Dariusz Graczyk i dr Bogumił Pilecki (pracujący obecnie w zespole projektu Araucaria w Uniwersytecie w Concepcion w Chile).

Tytuł praca, która pojawiła się w dzisiejszym wydaniu "Nature" (468, 542, 2010) to "The dynamical mass of a classical Cepheid variable star in an eclipsing binary system" (pełna lista autorów: G. Pietrzyński, I.B. Thompson, W. Gieren, D. Graczyk, G. Bono, A. Udalski, I. Soszyński, D. Minitti, B. Pilecki).

Praca o odkryciu układu OGLE-LMC-CEP-0227 opublikowana została w kwartalniku Acta Astronomica (58, 163) w 2008 roku ("The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. I. Classical Cepheids in the Large Magellanic Cloud", I. Soszyński, R. Poleski, A. Udalski, M.K. Szymański, M. Kubiak, G. Pietrzyński, Ł. Wyrzykowski, O. Szewczyk K. Ulaczyk).

Projekt OGLE jest współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC, program IDEAS Advanced Grants dla prof. Andrzeja Udalskiego)

Projekt Araucaria jest współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Fundację na Rzecz Nauki Polskiej."

Źródło: RZ/PAP/onet.pl

Jest się z czego cieszyć Poziom artykułu okej

[Szaniu]

Formowanie planet w akcji?

Międzynarodowy zespół astronomów, korzystający z Bardzo Dużego Teleskopu VLT, zdołał zbadać krótko istniejący dysk materii wokół młodej gwiazdy, która znajduje się we wczesnych etapach tworzenia układu planetarnego. Po raz pierwszy udało się wykryć niewielkiego towarzysza, który może być przyczyną istniejącej dużej przerwy w dysku. Dalsze obserwacje pozwolą ustalić czy towarzysz gwiazdy jest planetą, czy też brązowym karłem.

Planety formują się z dysków materii wokół młodych gwiazd, ale przejście z pyłowego dysku do układu planetarnego trwa szybko i niewiele obiektów zostało dostrzeżonych w tej fazie. Jednym z nim jest T Chamaeleontis (T Cha), słaba gwiazda w niewielkiej konstelacja Kameleona, która jest porównywalna do Słońca, ale znajduje się dopiero na początku swojego życia. T Cha położona jest w odległości około 330 lat świetlnych od Ziemi i ma zaledwie około siedem milionów lat. Do tej pory nie odnaleziono formujących się planet w tego typu przejściowych dyskach, mimo że znaleziono planety w przypadku bardziej dojrzałych dysków (eso0842, heic0821).

„Wcześniejsze badania pokazały, że T Cha jest doskonałym celem dla analizowania w jaki sposób formują się systemy planetarne” zauważa Olofsson (Max Planck Institute for  Astronomy, Heidelberg, Niemcy), jeden z głównych autorów dwóch artykułów w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics, które opisują najnowsze badania. „Ale gwiazda ta znajduje się całkiem daleko i potrzebna była pełna moc interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometr), aby rozróżnić niewielkie szczegóły i zobaczyć co dzieję się w pyłowym dysku.”

Początkowo astronomowie obserwowali T Cha za pomocą instrumentu AMBER i interferometru VLTI. Odkryli, że część materii w dysku uformowała wąski pyłowy pierścień w odległości zaledwie około 20 milionów kilometrów od gwiazdy. Poza wewnętrznym dyskiem odnaleźli obszar pozbawiony pyłu, a za nim zewnętrzną część dysku, rozciągającą się w obszarze poza około 1,1 miliarda kilometrów od gwiazdy.

Nuria Huélamo (Centro de Astrobiología, ESAC, Hiszpania), główna autorka drugiej z publikacji kontynuuje wyjaśnienia: „Przerwa w pyłowym dysku wokół T Cha była dla nas decydującym dowodem i spytaliśmy siebie: czy jesteśmy świadkami sytuacji, w której towarzysz tworzy przerwę w swoim dysku protoplanetarnym?”

Jednak odnalezienie słabego towarzysza tak blisko jasnej gwiazdy jest sporym wyzwaniem, więc dla osiągnięcia swojego celu zespół skorzystał z instrumentu NACO na VLT, używając go w nowatorski i efektywny sposób. Po starannych analizach naukowcy odnaleźli wyraźne oznaki istnienia obiektu położonego w przerwie w dysku pyłowym, około miliarda kilometrów od gwiazdy – nieco dalej niż odległość Jowisza w Układzie Słonecznym i blisko zewnętrznego brzegu przerwy. Jest to pierwsza detekcja obiektu znacznie mniejszego niż gwiazda, znajdującego się w przerwie w pyłowym dysku formującym planety wokół młodej gwiazdy. Dowody wskazują, że towarzysz nie może być zwykłą gwiazdą, ale jest albo brązowym karłem otoczonym przez pył, albo – co jest ciekawsze – niedawno uformowaną planetą.

Huélamo konkluduje: „ Są to znaczące wspólne badania, które używają dwóch najnowocześniejszych instrumentów w Obserwatorium ESO Paranal. Przyszłe obserwacje pozwolą nam poznać dalsze dane na temat towarzysza i dysku, a także zrozumieć co zasila wewnętrzny dysk pyłowy.”

Źródło: http://www.eso.org/public/poland/news/eso1106/

[Matias]

"Ciemna energia jest tajemniczą siłą, hipotetyczną formą energii, która wypełnia całą przestrzeń i poprzez wywieranie ujemnego ciśnienia, przyczynia się do coraz szybszej ekspansji Wszechświata. Pomimo tego, iż prawdopodobnie Wszechświat składa się w ponad 70% z ciemnej energii, to możliwość jej istnienia została wysunięta dopiero w 1998 roku przez dwa niezależne zespoły badaczy na podstawie ich obserwacji supernowych typu Ia.

Supernowe typu Ia powstają w momencie eksplozji białego karła. W chwili obecnej najlepszą metodą pomiaru ciemnej energii jest właśnie obserwacja supernowych Ia, które uwalniają najwięcej energii spośród tego typu zjawisk, sprawiając, iż wybuchający karzeł staje się widoczny z ogromnych odległości, często sięgających miliardów lat świetlnych.

Tym samym supernowe typu Ia mogą pełnić funkcje swego rodzaju „wzorców światła” w odległych galaktykach, z uwagi na to, iż ich rzeczywista jasność jest nam znana. W podobny sposób jak kierowcy samochodów podczas jazdy w nocy mogą ocenić na podstawie zmieniającej się jasności przednich świateł dystans do nadjeżdżającego z naprzeciwka pojazdu, tak naukowcy na podstawie pomiarów pozornej jasności supernowych określają ich odległość od Ziemi. Pomiar tych odległości umożliwia z kolei stwierdzenie jakie efekty wywiera ciemna energia na rozszerzanie się Wszechświata.

Najlepsza jak do tej pory metoda badania ciemnej energii została właśnie udoskonalona dzięki badaniom nad supernowymi typu Ia, które przeprowadzane są przez zespół Ryana Foley’a z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian. Znaleziony został sposób na korekcję małych odstępstw od wyglądu supernowych, dzięki czemu stały się one jeszcze lepszymi „wzorcami światła”. Kluczem okazała się ich segregacja pod względem koloru. Postępy te zostały zaprezentowane na 217. spotkaniu American Astronomical Society.

Supernowe typu Ia są wykorzystywane jako „wzorce światła”, co oznacza, iż posiadają one znaną jasność. Jednakże nie są one wszystkie jednakowo jasne, stąd astronomowie muszą stosować korekty uwzględniające pewne znane charakterystyki, jak na przykład korelację dotyczącą szybkości z jaką supernowa jaśnieje i ciemnieje a rzeczywistą maksymalną jasnością.

Po wprowadzeniu korekt dane pomiarowe wciąż wykazują pewne rozproszenie, co przenosi się na niedokładność z jaką kalkulowany jest dystans do odległych obiektów, a to z kolei przekłada się na obserwacje efektów działania ciemnej energii. Do tej pory starania na drodze wprowadzenia bardziej dokładnych korekt nie przynosiły zadowalających efektów. Dzięki pracy Foley’a ten stan rzeczy uległ jednak zmianie.

Badacz odkrył, iż po wzbogaceniu procesu badawczego danej supernowej typu Ia o informację odnośnie tempa słabnięcia jej blasku, można określić wyrazistą zależność pomiędzy prędkością wyrzucanej materii a jej kolorem. Wyrzuty z większą prędkością wpadają w czerwień, natomiast te wolniejsze są bardziej niebieskie.

Wcześniej astronomowie przypuszczali, iż wyrzuty mają czerwony kolor z uwagi na biorący udział w zjawisku pył, który przy okazji osłabiał blask eksplozji. W tym wypadku zjawisko zdawało się zachodzić dalej niż to miało miejsce w rzeczywistości. Praca Foley’a pokazała, iż pewne różnice w kolorze są charakterystyczne dla określonych supernowych.

Badania Foley’a odniosły sukces z dwóch powodów. Po pierwsze, wnioski zostały wyciągnięte na podstawie obserwacji dużej liczby (ponad 100) supernowych. Jednak co ważniejsze, powrócono do przeanalizowania podstawowych zasad i przebadany został ponownie pogląd, iż supernowe typu Ia odznaczają się jednym kolorem.

Odkrycie zapewnia lepsze zrozumienie fizyki, która rządzi rozwojem supernowych typu Ia. Ponadto pozwoli ono kosmologom na poprawę analizowanych przez nich danych, dzięki czemu badania ciemnej energii będą dokładniejsze, a kolejny krok na drodze zrozumienia istoty tej tajemniczej siły został wykonany."

Źródło: http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/badania-ciemnej-energii.html

Załącznik: Supernowa typu Ia pojawia się w momencie przekroczenia tzw. granicy Chandrasekhara, kiedy biały karzeł ściągnie na siebie wystarczająco dużo materii z towarzyszącej gwiazdy (zazwyczaj czerwonego olbrzyma). Dochodzi do eksplozji termojądrowej, wywołana zostaje fala uderzeniowa, a gwiazda staje się często jaśniejsza od galaktyki, w której się znajduje. Poprzez badanie tych eksplodujących gwiazd astronomowie mogą prowadzić obserwacje ciemnej energii i ekspansji Wszechświata. Naukowcy z CfA znaleźli sposób na skorygowanie prowadzonych badań supernowych w odniesieniu do ich kolorów, dzięki czemu stają się one jeszcze lepszymi „wzorcami światła”. Kluczem okazało się posegregowanie supernowych ze względu na ich kolor.

[Matias]

Mniej ciemnej materii, więcej gwiazd?

"Teleskop kosmiczny Herschel europejskiej agencji kosmicznej ESA odkrył populację otoczonych pyłem galaktyk, które nie potrzebują tyle ciemnej materii ile wcześniej przewidywano, iż potrzeba do rozpoczęcia gromadzenia pyłu i w efekcie zapoczątkowania procesów gwiazdotwórczych.

Odkryta populacja położona jest bardzo daleko od nas, a każda wchodząca w jej skład galaktyka posiada około 300 miliardów mas Słońca. Odkrycie to stanęło na przeciwko dotychczasowej teorii, według której galaktyka powinna być przynajmniej dziesięć razy większa oraz posiadać co najmniej 5000 miliardów mas Słońca aby możliwe było formowanie dużej ilości gwiazd.

Istnieją przypuszczenia, iż większość masy każdej galaktyki stanowi zagadkowa ciemna materia, której istnienie jak do tej pory zostało potwierdzone pośrednio. Astronomie uważają, iż musi istnieć, dzięki czemu mają miejsce efekty grawitacyjne, powstrzymujące galaktyki przed rozerwaniem na skutek ich rotacji.

Współczesne modele opisujące narodziny galaktyk przewidują na samym początku akumulację ogromnych ilości ciemnej materii, której grawitacyjne oddziaływanie przyciąga znaną nam materię. Jeżeli skumulowana zostaje odpowiednia ilość atomów i cząstek, to dochodzi do rozpoczęcia dynamicznego procesu gwiazdotwórczego, w wyniku którego nowe gwiazdy formują się z częstotliwością 100-1000 razy większą niż ma to miejsce w naszej Drodze Mlecznej obecnie.

„Obserwacje teleskopu Herschel pokazują nam, iż nie potrzebna jest tak duża ilość ciemnej materii jak do tej pory sądzono, wymaganej do zapoczątkowania procesu formowania gwiazd” – mówi Asantha Cooray z Uniwersytetu Kalifornijskiego (Kalifornia, USA).

Odkrycie zostało dokonane w ramach przeprowadzanych analiz zdjęć wykonanych w podczerwieni, dostarczonych przez instrument SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) teleskopu Herschel. Instrument ten prowadzi obserwacje na falach o długościach 250, 350 i 500 mikronów. Są to wartości około 1000 razy większe od tych, które jest w stanie dostrzec ludzkie oko, odsłaniając galaktyki ukryte za gęstymi warstwami pyłu.

„Teleskop Herschela, bardzo czuły właśnie na światło emitowane w dalekiej podczerwieni przez młode, zakryte galaktyki, umożliwia nam zajrzenie głębiej w Wszechświat oraz zrozumienie w jaki sposób galaktyki powstają oraz ewoluują” – mówi Göran Pilbratt, naukowiec z programu ESA Herschel.

Na zdjęciach dostarczanych przez Herschela znajduje się tak dużo galaktyk, iż zlewają się one w przypominające mgłę tło, nazywane podczerwonym promieniowaniem tła. Galaktyki nie są rozmieszczone przypadkowo, ale układają się według położenia ciemnej materii we Wszechświecie, co jest doskonale widoczne w postaci mgły, wyróżniającej się charakterystycznymi obszarami ciemności oraz światła.

Analizy jasności obszarów ze zdjęć SPIRE ukazały w odległych podczerwonych galaktykach rejony gwiazdotwórcze, które rozwijają się 3-5 razy szybciej niż dotychczas sądzono na podstawie obserwacji w świetle widzialnym podobnych, młodych galaktyk, przeprowadzanych m.in. przez Kosmiczny Teleskop Hubble.

Dalsze analizy i symulacje pokazały, iż odpowiednia masa galaktyki gwarantuje dobre warunki do formowania gwiazd. Mniej masywne galaktyki nie zawsze są w stanie zapewnić warunki do rozwoju więcej niż tylko pierwszej generacji gwiazd przed zanikiem. Z kolei z drugiej strony bardziej masywne galaktyki mogą borykać się z pewnymi trudnościami w zapewnieniu odpowiednich warunków na skutek wolnego ochładzania się gazu, co w rezultacie prowadzi do powstrzymania procesu zapadania i zagęszczania materii.

W świetle ostatniego zidentyfikowania tej właściwej masy galaktyki, wynoszącej kilka setek miliardów mas Słońca, astronomowie są w stanie określić dokładniej jak charakteryzują się galaktyki, które mogą formować gwiazdy i jednocześnie same się rozwijać. Modele formowania galaktyk mogą zostać teraz dopasowane do tej najnowszej wiedzy, co w rezultacie pomoże nam zrozumieć jak powstała m.in. nasza Droga Mleczna."

Źródło - kosmonauta.net

Załącznik: owyższy zestaw zdjęć ukazuje dystrybucję ciemnej materii, uzyskanych na podstawie numerycznych symulacji, przy przesunięciu ku czerwieni z~2, czyli w momencie gdy Wszechświat liczył sobie 3 mld lat. Zdjęcie po lewej ukazuje ciągłe rozdysponowanie ciemnej materii, typowe delikatne struktury kosmicznej sieci wraz z wstęgami oraz fi lamentami, które wykształcone zostały na skutek drobnych fluktuacji we wczesnym Wszechświecie. Zdjęcie centralne ukazuje uproszczony pogląd na kompleksową sieć struktury ciemnej materii w odwołaniu do tak zwanego modelu halo, będącego statystycznym podejściem do opisu dystrybucji ciemnej materii jednocześnie w małej i dużej skali. Na prawym obrazie uwidocznione są halo ciemnej materii (na żółto), które reprezentują najbardziej atrakcyjne rejony we Wszechświecie do formowania się galaktyk. Tylko halo o masie przekraczającej pewną granicę zapewnia możliwość zajścia intensywnych procesów gwiazdo twórczych. Zgodnie z ostatnimi danymi, uzyskanymi na podstawie obserwacji teleskopu Herschel, halo zapewniające odpowiednie warunki do masowej formacji gwiazd w galaktyce musi posiadać minimalną masę około 3 x 10^11 Słońc / Credits: The Virgo Consortium/Alexandre Amblard/ESA.

[Matias]

Trzy obserwatoria kosmiczne NASA badają gwiezdną eksplozję

"Trzy z najpotężniejszych obserwatoriów NASA połączyły siły w celu badania zagadkowej eksplozji kosmicznej. Po miesiącu od samego wybuchu obiekt, który uległ eksplozji, wciąż intensywnie promieniuje na różnych długościach fal."

Więcej w artykule na kosmo: http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/grb20110421.html

[Matias]

Dwie gwiazdy łączą się w jedną

"Astronomowie odkryli dwie gwiazdy - białe karły orbitujące wokół siebie co 39 minut. Wyjątkowość odkrycia dodatkowo wzbogaca fakt, iż za stosunkowo krótki okres czasu w skali życia kosmosu dojdzie do połączenia obu składników w jedną gwiazdę."

http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/bialekarly20110421.html

[Matias]

Najlepsze zdjęcie Gromady Galaktyk Perseusza w historii

"Należące do japońskiej agencji JAXA obserwatorium Suzaku wykonało niezwykłe zdjęcie Gromady Galaktyk w Perseuszu. Doskonale udało się uwidocznić nieznane wcześniej szczegóły tego obiektu."

Więcej w artykule na kosmo: http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/suzuku20110429.html

[Matias]

Najchłodniejszy brązowy karzeł

"Droga do odkrycia najchłodniejszego brązowego karła nie była łatwa. Należało użyć trzech teleskopów, by ostatecznie wyznaczyć temperaturę tego obiektu. Krąży on w układzie podwójnym wraz z kolejnym brązowym karłem. Odkrycia dokonano za pomocą teleskopu Keck II, wykorzystując system optyki adaptatywnej LGS (Laser Guide Star Adaptive Optics). System ten pozwala na zniesienie zakłóceń atmosfery ziemskiej i osiągnięcie bardzo dobrej rozdzielczości obrazu, co przedstawia jedna z ilustracji w tekście (system ten znajduje się 75 lat świetlnych od Ziemi)

Drugi krok to określenie odległości między składnikami podwójnego układu: znajdują się one 3 razy dalej od siebie niż Ziemia od Słońca, zaś okres orbitalny wynosi 30 lat. Odległość określono, wykorzystując teleskop kanadyjsko-francusko-hawajski. Następnie, przy pomocy teleskopu VLT (Very Large Telescope) należącego do ESO wyznaczono temperaturę pary brązowych karłów. W ten sposób odkryto, iż mniej masywny obiekt układu ma jedynie sto stopni Celsjusza."

http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/najchodniejszy-brzowy-karze.html

[Matias]

Uczeni chcą obserwować łączące się czarne dziury

"Gdy dwie czarne dziury znajdują się dostatecznie blisko siebie, często po dłuższym czasie dochodzi do ich kolizji i połączenia się w jedną większa. Nowonarodzona czarna dziura jeszcze intensywniej pochłania pobliskie gwiazdy.

Przed połączeniem się czarne dziury wykonują intensywne ruchy orbitalne, często robiąc duże spustoszenie wśród gwiazd z centrum swojej galaktyki. Ponadto silnie przy tym zaginają czasoprzestrzeń, wytwarzając na jej strukturze pewnego rodzaju zmarszczki, nazywane przez astrofizyków falami grawitacyjnymi. Gdy już się zderzą i połączą, emitują wciąż fale grawitacyjne, ale głównie w jednym kierunku. Powstaje coś w rodzaju silnika odrzutowego popychającego nową czarną dziurę w przeciwnym kierunku. Dzięki temu napotyka ona na swojej drodze kolejne gwiazdy, które może pochłaniać. Gdyby nie to zjawisko, po pewnym czasie mogłaby – używając porównania do organizmów żywych – umrzeć z głodu. Stacjonarna czarna dziura pochłania bowiem statystycznie jedną gwiazdę na 100 000 lat, ale wędrująca – nawet jedną gwiazdę każdej dekady. Oczywiście zwiększa to również możliwość wykrycia takiego obiektu przez astronomów. Badania tego typu odbywają się już teraz w ramach projektów Pan-STARRS oraz Large Synoptic Survey Telescope."

Więcej w artykule na kosmonaucie.

[Matias]

Kolejne brązowe karły odkryte w sąsiedztwie Słońca

"Czy w naszym najbliższym kosmicznym sąsiedztwie znajduje się dużo gwiazd bądź gwiazdopodobnych obiektów? Najprawdopodobniej jest ich więcej niż przypuszczamy. Naukowcy za pomocą teleskopu WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), który prześwietlił całe niebo w paśmie podczerwieni, zlokalizowali dwa niesamowicie zimne brązowe karły w odległościach zaledwie 15 i 18 lat świetlnych od Słońca.

Obiekty zostały odkryte przez astronomów z Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) przy wykorzystaniu jedynego w swoim rodzaju obserwatorium zakresu podczerwieni – teleskopu WISE, który został wyniesiony na orbitę dwa lata temu (podstawowa misja została już zakończona).

Brązowym karłom nadane zostały oznaczenia WISE J0254+0223 oraz WISE J1741+2553. Pomimo położenia w odległości odpowiednio 18 i 15 lat świetlnych nie stanowią one najbliższych tego typu obiektów. W odległości 11,82 lat świetlnych od Słońca znajduje się układ potrójny, który składa się z gwiazdy ciągu głównego Epsilon Indi oraz oddalonego od niej o 1500 jednostek astronomicznych (przyp. 1 j.a. – ok. 150 mln km) układu podwójnego dwóch brązowych karłów – Epsilon Indi Ba i Bb (oddalonych od siebie o 2,5 j.a.).

Można zatem przypuszczać, iż w naszym najbliższym sąsiedztwie w kosmicznym tego wyrażenia znaczeniu, znajduje się dużo więcej tych „upadłych gwiazd”, jak często określa się brązowe karły. Tym samym Proxima Centauri (czerwony karzeł), leżąca w odległości 4,2 lat świetlnych od Słońca, może wcale nie być naszym najbliższym sąsiadem.

Astrofizyk Ralf-Dieter Scholz wraz ze swoim zespołem z AIP wykorzystali dane z WISE do zlokalizowania brązowych karłów, tropiąc te obiekty po ich silnej aktywności w zakresie podczerwieni. Dodatkowo charakteryzują się one dużym ruchem własnym, czyli ich pozycje na niebie z naszego punktu widzenia ulegają szybkim zmianom. Ta ostatnia cecha z reguły jest typowa dla obiektów położonych blisko naszego Układu Słonecznego.

Brązowe karły to ciała, które nigdy nie były wystarczająco gorące i masywne, aby zapoczątkowane zostały w ich wnętrzach reakcje termojądrowe. Litery O,B,A,F,G,K,M wykorzystane zostały do uporządkowania klasyfikacji spektralnej gwiazd, gdzie typ O oznacza najgorętszą a typ M najzimniejszą gwiazdę. Nasze Słońce jest gwiazdą typu widmowego G o temperaturze powierzchni (fotosfery) 6000 stopni Kelwina. „Upadłe gwiazdy” są znacznie chłodniejsze niż karłowate gwiazdy typu M, w związku z czym do sekwencji liter po M dołączone zostały litery L i T.

Nowo odkryte brązowe karły sklasyfikowane zostały jako obiekty pomiędzy podtypem widmowym T8 a T10, co oznacza, iż są one jednymi z najzimniejszych przedstawicieli typu T. Temperatury obu karłów odkrytych przez WISE zostały ustalone w oparciu o porównanie z innym pobliskim brązowym karłem – UGPS 0722. Scholz wyjaśnia, iż spektrum WISE J1741+2553 jest podobne do spektrum UGPS 0722 (typ T10). Temperatura powierzchni tych dwóch obiektów wynosi około 500 stopni Kelwina. Dla drugiego z odkrytych obiektów – WISE J0254+0223, nie zostały jeszcze przeprowadzone odpowiednie obserwacje, jednak Scholz spodziewa się podobnego typu widmowego oraz co za tym idzie – temperatury powierzchni.

Z temperaturą zaledwie 500 stopni Kelwina, która jest typową temperaturą w piekarniku (230 stopni Celsjusza), odkryte brązowe karły wydają się być na tyle zimne, iż mogą należeć do proponowanego dopiero typu widmowego Y gwiazd. W przyszłości może się okazać, iż odkrywanych coraz zimniejszych obiektów będzie więcej i więcej, w związku z czym wprowadzenie typu Y stanie się konieczne.

Przypuszcza się, że brązowe karły mogą stanowić istotny element układanki w poszukiwaniach brakującej masy we Wszechświecie, przede wszystkim z uwagi na trudność z ich wykryciem. Ralf-Dieter Scholz uważa jednak, iż udział tych obiektów w poszukiwanej materii barionowej pozostaje niewielki (góra kilka procent), nawet pomimo potencjalnego wyrównania w przyszłości liczby brązowych karłów i gwiazd. W chwili obecnej tych pierwszych jest około 10 razy mniej w naszym najbliższym otoczeniu. Najbliższe lata z pewnością dostarczą nam więcej informacji o tej fascynującej grupie obiektów."

[Matias]

Co aktywuje supermasywne czarne dziury?

"Sposób aktywacji supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk jest zagadką. Jedna z podstawowych teorii zakłada, że wpływ na ich działalność i rozwój ma proces łączenia się całych galaktyk. Najnowsze dane z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) oraz kosmicznego teleskopu XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej, wskazują na to, iż jest to prawdopodobnie błędne założenie."

Więcej w artykule na Kosmo.

[Matias]

Nowe spojrzenie na otoczenie Betelgezy

"Astronomowie z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) przy wykorzystaniu instrumentu VISIR, sprzężonego z Bardzo Dużym Teleskopem (VLT), wykonali fotografię w podczerwieni rozległej mgławicy, która otacza czerwonego nadolbrzyma – Betelgezę.

Betelgeza jest gwiazdą widoczną na zimowym niebie półkuli północnej w konstelacji Oriona. Obiekt ten znajduje się obecnie u kresu swojej ewolucji, w związku z czym w każdej chwili może dojść do jego wybuchu jako supernowej. Gwiazdę wyróżnia przede wszystkim jej wielkość (ok. 345 razy większa i 14-15 masywniejsza od Słońca). Gdyby zajęła miejsce naszej gwiazdy w Układzie Słonecznym to jej nieustannie rozszerzająca i kurcząca się powłoka sięgnęłaby za orbitę Marsa. Średnica Betelgezy jest na tyle ogromna, iż przy zaawansowanych obserwacjach możliwe staje się zarejestrowanie jej tarczy (a nie jak w przypadku większości gwiazd – punktu).

Nowe zdjęcie zawiera detale uzyskane wcześniej podczas obserwacji instrumentem NACO (więcej pisaliśmy na ten temat w tym artykule). Nieregularnie wyrzucana materia gazowa widoczna jest wewnątrz pierścienia, a mały czerwony okrąg położony w samym centrum posiada średnicę równą około 4,5 orbity naszej Ziemi, ukazując lokację widzialnej powierzchni Betelgezy. Dane z instrumentu VISIR podjęte zostały w różnych długościach promieniowania podczerwonego. Rejony o kolorze niebieskim odpowiadają krótszym długościom, natomiast czerwone dłuższym.

Strumienie wyrzucanej materii, widoczne w pobliżu gwiazdy na wewnętrznym zdjęciu, najprawdopodobniej mają powiązanie ze strukturami zobrazowanymi na nowym zdjęciu, które rozciągają się od czerwonego nadolbrzyma na odległość 60 miliardów kilometrów, co jest równoznaczne z 400-krotnym dystansem pomiędzy Ziemią a Słońcem. Jeszcze dalej widać doskonale fale uderzeniowe (jasnoczerwone łuki), rozciągające się 100 razy dalej niż pyłowa otoczka wokół Betelgezy. Fale te wywołane zostały wskutek interakcji wiatru gwiazdowego z otaczającym ośrodkiem międzygwiezdnym.

Nowe dane uwypukliły asymetryczny kształt wyrzucanej przez gwiazdę materii gazowej i pyłowej. Można zatem z pewnością stwierdzić, iż utrata masy następuje w sposób nieregularny. Na zdjęciu widoczna jest także częściowa powłoka wokół Betelgezy, która przypuszczalnie stanowi wewnętrzny rejon otoczki pyłowej. Gaz opuszczający fotosferę tego nadolbrzyma będzie potrzebował około 45 lat na dotarcie do powłoki pyłowej.

Betelgeza przez ostatnie 10 tysięcy lat utraciła masę równą masie naszego Słońca. W przestrzeń międzygwiezdną wyrzucane są przeogromne ilości pyłu bogatego w różne pierwiastki, np. tlen. Część materiału posłuży jako budulec w czasie formowania nowych gwiazd."

[Szaniu]

Przypuszcza się, że brązowe karły mogą stanowić istotny element układanki w poszukiwaniach brakującej masy we Wszechświecie, przede wszystkim z uwagi na trudność z ich wykryciem. Ralf-Dieter Scholz uważa jednak, iż udział tych obiektów w poszukiwanej materii barionowej pozostaje niewielki (góra kilka procent)...

Pisałem kiedyś o tym. Czy ja wiem czy te 'kilka procent' to niewiele. Przecież nawet wyżej jest napisane, że to tylko jeden element układanki, a jak na 'gwiezdne niewypały' kilka procent to chyba całkiem sporo .

Nowe spojrzenie na otoczenie Betelgezy

Bardzo ładne zdjęcie. Ta wariatka może wybuchnąć w każdej chwili . Może już eksplodowała. Ależ byłby to widok!

[Matias]

Przypuszcza się, że brązowe karły mogą stanowić istotny element układanki w poszukiwaniach brakującej masy we Wszechświecie, przede wszystkim z uwagi na trudność z ich wykryciem. Ralf-Dieter Scholz uważa jednak, iż udział tych obiektów w poszukiwanej materii barionowej pozostaje niewielki (góra kilka procent)...

Pisałem kiedyś o tym. Czy ja wiem czy te 'kilka procent' to niewiele. Przecież nawet wyżej jest napisane, że to tylko jeden element układanki, a jak na 'gwiezdne niewypały' kilka procent to chyba całkiem sporo .

Pewnie, że nie niewiele Zapewne w najbliższym czasie, w raz z postępującą analizą danych z WISE, będą nam wyskakiwać te "upadły gwiazdy" jedna przy drugiej A warto przypomnieć, że podobno danych z WISE jest tyle, iż naukowcy mają co analizować przez kilkadziesiąt lat

Nowe spojrzenie na otoczenie Betelgezy

Bardzo ładne zdjęcie. Ta wariatka może wybuchnąć w każdej chwili . Może już eksplodowała. Ależ byłby to widok!

Widok może i będzie ładny, ale całe te świństwa (w rodzaju różnych promieniowań), mogą nam chyba narobić kuku, o ile dobrze pamiętam? W końcu to raptem kilkaset lat świetlnych..