Polskie Forum Astronautyczne
Astronautyka => Pozostałe i Badania Kosmosu => Wątek zaczęty przez: Scorus w Lipiec 15, 2010, 00:41
-
Badania gromady otwartej Arches wykazały, że pod względem rozkładu mas tworzących ją gwiazd nie dobiega ona od innych gromad gwiazd z Galaktyce, mimo swojego położenia w pobliżu centrum Drogi Mlecznej.
Gromada Arches jest położona w odległości 25 000 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Strzelca. Zawiera około tysiąca młodych gwiazd, o wieku około 2l5 miliona lat). Jest oko10 razy masywniejsza od typowej młodej gromady gwiazd bogatej w pierwiastki cięższe od helu. Znajduje się w środowisku zdominowanym przez wiatry masywnych gwiazd i filamenty gazu.
Pomimo ekstremalnych warunków w otoczeniu gromady obserwacje wykonane za pomocą VLT wykazały, iż proporcja pomiędzy gwiazdami o wysokich i niskich masach w gromadzie jest porównywalna do takiego stosunku w innych gromadach w bardziej spokojnych rejonach Drogi Mlecznej. Od dawna znany był fakt powszechniejszego wstępowania gwiazd mało masywnych w gromadach w względem gwiazdo wysokich masach i ich stały stosunek. Wcześniejsze obserwacje gromady Arches sugerowały jednak, że może być ona wyjątkiem. Oznaczałoby to też, iż proces formowania się gwiazd w ekstremalnych warunkach może być nietypowy. Obecne obserwacje wskazują jednak, że gromada ta zachowuje uniwersalny stosunek pomiędzy liczebnością gwiazd o różnych masach.
Z użyciem instrumentu instrumentu NACO systemu VLT potwierdziły, że gromada ma szerokość około 3 lat świetlnych, a gęstość gwiazd jest około milion razy wyższa niż w okolicach Słońca. Najbardziej masywna gwiazda w gromadzie ma masę równą około 120 masom Słońca. To natomiast sugeruje, że jeśli istnieją gwiazdy o masie ponad 130 mas Słońca, to muszą one żyć krócej niż 2.5 miliona lat i nie kończyć życia jako supernowe.
http://astronomynow.com/090605CentralMilkyWayclustersurprisinglynormal.html
-
Pozwoliłem sobie zrobić bardziej precyzyjny wątek - tak aby nie było nigdy żadnych wątpliwości o "badaniach różnych" z jakiej dziedziny tutaj rozmawiamy. :)
-
Obserwacje radiowe pozwoliły na opracowanie nowej metody pozycyjnego pomiaru odległości do galaktyk w dużych odległościach. Ma do duże znaczenie dla badań natury ciemniej energii.
Z użyciem wielu radioteleskopów, w tym Very Large Baseline Array i Green Bank Telescope w USA oraz Effelsberg Radio Telescope w Niemczech wykonano bezpośrednie pomiary wielości dysku akrecyjnego wokół supermasywnej czarnej dziury w jądrze galaktyki UGC 3789. Sygnał został naturalnie wzmocniony przez masery wodne, czyli skupiska cząsteczek wody wzmacniających sygnały radiowe. Pozwoliło to na wykonanie pomiarów rozmiaru kątowego dysku. Analiza geometrii dysku względem obserwatora pozwoliła następnie na określenie odległości do galaktyki na 160 milionów lat świetlnych. Metoda taka została zastosowana wcześniej, w 1999r do pomiaru odległości do galaktyki NGC 4258. Ta ostatnia znajduje się jednak znacznie bliżej - w odległości 23 milionów lat świetlnych.
Precyzyjniejsze wyznaczenie odległości do UGC 3789 pozwala na skalibrowanie odległości do znacznie dalszych galaktyk. Podjęto również kroki do zastosowania tej techniki do pomiaru odległości do jeszcze bardziej odległej galaktyki NGC 6323.
Znajomość dokładnej odległości do odległych galaktyk pozwoli na precyzyjniejsze wyznaczenie Stałej Hubblea. Obecnie jest ona wyznaczana na 72
+/- 8 kilometrów na sekundę na megaparsek. Bardziej dokładne wyznaczanie Stałej Hubblea będzie miało duże znaczenie dla określenia natury ciemniej energii.
Nowa metoda pomiarowa jest istotna, ponieważ jest metoda jednostopniową. NGC 4258 jest galaktyką położona zbyt blisko, aby była przydatna do pomiarów tempa ekspansji Wszechświata. UGC 3789 jest lepszym obiektem, ale bardziej precyzyjne wyniki bezie można otrzymać po pomiarach odległości do jeszcze dalszych galaktyk.
http://astronomynow.com/090608GalacticmilestonetomeasureexpansionoftheUniverse.html
-
Zastosowanie rzadkiej grupy cefeid pozwoliło na pomiary odległości na dystansach ponad 300 milionów lat świetlnych z precyzją 3 razy większą niż przy zastawaniu innych metod.
Cefeidy od dawna były używane do pomiarów odległości, ale na dystansach powyżej 100 milionów lat świetlnych nikną pośród innych gwiazd w galaktykach. Do pomiarów odległości zwykle stasowana jest kombinacja kilku metod, ale powoduje to, iż każda metoda wnosi błąd pomiarowy.
Specyficzna grupa cefeid - cefeidy o ultradługim okresie pulsacji (Ultra Long Period Cepheids - ULP) może jednak pozwolić na jednostopniowe pomiary odległości do galaktyk w odległościach 50 - 100 megaparseków (150 - 326 milionów lat świetlnych). Są one większe i jaśniejsze od zwykłych cefeid, dzięki czemu mogą być użyte do pomiarów na większych odległościach. Nie jest jednak pewne jak dokładnie zachowują one zależność pomiędzy okresem pulsacji a jasnością absolutną.
W literaturze znaleziono 18 opisów ULP w bliskich galaktykach, takich jak Mały Obłok Magellana. Znajomość odległości do Małego Obłoku Magellana pozwoliła na skalibrowanie odległości do tych gwiazd z błędem 10 – 20%, co jest typowe dla innych metod pomiarów odległości. Dalsze zmniejszenie błędu będzie możliwe po znalezieniu większej ilości tego typu obiektów. Obecnie są one poszukiwane z zastosowaniem Large Binocular Telescope.
Do tej pory uważano, iż ULP ewoluują w sposób odrębny w stosunku do zwykłych cefeid. Obecnie jednak wydaje się, że przechodzą one podobny cykl wielokrotnego spadku i wzrostu temperatury. Wcześniej uważano, że ULP przechodzą okres niestabilności tylko raz i stają się tylko chłodniejsze. Jednak gwiazda HV829 w Małym Obłoku Magellana ociepla się, na co wskazuje zmiana okresu pulsacji. Obecnie pulsuje ona w okresie 84.4 dnia, a 15 lat temu pulsowała z okresem 87.6 dnia.
http://astronomynow.com/090609Anewwaytomeasurecosmicdistances.html
-
Nowe modele komputerowe wskazują, że masa supermasywnej czarnej dziury w jądrze galaktyki M87 jest 3 razy wyższa niż sądzono wcześniej. Może to oznaczać, że masy czarnych dziur w jądrach innych galaktyk również są zaniżone.
M87 charakteryzuje się masą ocenianą na 6.4 miliarda mas Słońca i zawiera najbardziej masywną czarną dziurę ocenianą za pomocą nowej techniki. Zmiana masy czarnej dziury może mieć duże konsekwencje dla wiarygodności wyznaczonych do tej pory mas innych supermasyncyh czarnych dziur, a w konsekwencji dla teorii opisujących formowanie galaktyk.
Do symulacji został zastosowany komputer Lonestar w Zaawansowanym Centrum Komputerowym (Advanced Computing Center) na Uniwersytecie Stanu Teksas w Austin. Model uwzględniał więcej parametrów niż modele poprzednie, w tym halo ciemniej materii wokół galaktyki oraz gwiazdy w jej obrębie. M87 została używa w celu wypróbowania modelu na dobrze zbadanej galaktyce. Nie spodziewano się uzyskania wyniku kilkakrotnie wyższego od innych oszacowań. Była ona wcześniej używana jako odniesienie podczas wyznaczania mas innych supermanwynyh czarnych dziur, ponieważ jest położona blisko i posiada aktywne dżety.
Zmiana masy czarnej dziury zmienia automatycznie sposób jej wpływu na resztę galaktyki. Oddziaływania pomiędzy centralną czarna dziurą a galaktyka były natomiast używane do badań zjawisk fizycznych zachodzących w procesie formowania się galaktyk. Może więc okazać się, że wcześniejsze oszacowania wymagają poprawek.
Nowa wartość masy czarnej dziury może jednak rozwiązać paradoks bardzo wysokiej masy czarnych dziur w jądrach kwazarów, szacowanej często na 10 miliardów mas Słońca. W bliskich galaktykach nie odnajdowano jednak tak masywnych czarnych dziur, co mogło wskazywać na błędne wyznaczanie masy czarnych dziur kwazarów. Większa masa czarnej dziury w M87 sprawa jednak, że problem ten znika.
Wyniki uzyskane za pomocą modelowania komputerowego potwierdzają nowe obserwacje wykonane za pomocą teleskopów Gemini North i VLT.
http://astronomynow.com/090609Supermassiveblackholesputonweight.html
-
Odkrycie nowych tzw. pozostałości pływowych w otoczeniu zderzających się galaktyk pozwoliło na badania celnej historii ich zderzeń.
W badaniach tych użyty został teleskop Subaru na Mauna Kea. Za jego pomocą wykonano długie ekspozycji galaktyk Anteny w gwiazdozbiorze Kruka, Arp 220 w Wężu, oraz Mrk 231 w Wielkiej Niedźwiedzicy. Badania pozwoliły na odtworzenie historii zderzeń oraz następujących po nich aktywności gwiazdotwórczej, co ma znaczenie dla teorii opisujących wzrost galaktyk w młodym Wszechświecie.
Podczas zderzeń siły pływowe wyrzucały z galaktyk strumienie gazu, które utworzyły obserwowane pozostałości pływowe wokół galaktyk. Ich znalezienie nie było oczekiwane. Ich analiza pozwoliła na otworzenie trajektorii zderzających się galaktyk oraz ich rotacji. Analizowane pozostałości znajdowały się na prześnieni kilka razy większej od naszej Galaktyki. Teorie wskazują iż duże pozostałości powstają tylko gdy orbity i rotacja galaktyk jest ze sobą zsynchronizowana.
Pozostałości pływowe są charakterystyczne dla galaktyk, które szybko łączą się ze sobą. Takie zderzenia wywołują wysoką aktywność gwiazdotwórczą, co sprawa, że powstała duża galaktyka staje się galaktyka ultarjasną w podczerwieni (Ultra Luminous Infrared Galaxy - ULIRG). Arp 220 jest najsłynniejszą tego typu galaktyką. ULIRG były powszechne w młodym Wszechświecie, a Arp 220 jest obiektem istotnym dla badań ULIRG. Dalsze obserwacje i porównania z modelami teoretycznymi pozwolą na dokładniejsze badania powstania galaktyk i aktywności gwiazdotwórczej w odległej przeszłości.
http://astronomynow.com/090609galaxyskidmarksrevealcollisionhistory.html
-
Nowe badania wskazują iż oszacowania wieku pulsarów milisekundowych mogą być błędne o czynnik 10.
Istnieje kilka niezależnych metod szacowania wieku pulsarów, takich jak obecność pozostałości supernowych albo obecność towarzyszącego pulsarowi białego który może być datowany z zastosowaniem modeli stygnięcia jego atmosfery. Bez tych obiektów w otoczeniu do niedawna niemożliwe jest określenie wieku pulsara milisekundowego, którego szybkość rotacji została wtórnie zwiększona.
Nowe badania pokazują, iż możliwe jest oszacowanie okresu od jakiego pulsar jest milisekundowy poprzez zastosowanie dokładniejszego modelu opisującego maksymalną szybkość rotacji jaką pulsar taki może osiągnąć, a następnie jej powolne zwalnianie. Wykonane badania wskazują, że część pulsarów milisekundowych może być o kilka miliardów lat starszych niż szacowano wcześniej. Inne natomiast były określane jako stare, ale mogą być młodsze.
Gwiazda która wytworzyła pulsar może żyć tylko kilka milionów lat. Jednak nie można określić jak długo pulsar występował w małomasowym rentgenowskim układzie podwójnym przed zwiększeniem szybkości rotacji. Ponadto standardowy model ewolucji pulsarów milisekundowych nie pasuje do części obiektów. Mogą więc istnieć alternatywne mechanizmy zwiększania szybkości rotacji pulsarów.
http://astronomynow.com/090610Astronomicalwhirlingdervisheshidetheiragewell.html
-
Obserwacje wykonane na przestrzeni 15 lat wskazują iż Betelgeza mogła znacznie skurczyć się przez ten okres.
Średnica Betelgezy jest większa od orbity Jowisza. Średnica gwiazdy była monitowana za pomocą Instrumentu ISI (Infrared Spatial Interferometer) na Mt Wilson. Przez 15 lat skurczyła się ona o 15%, co jest odpowiednikiem rozmiaru orbity Wenus. Obserwacje w nadchodzących latach powinny pokazać, czy będzie się ona kurczyć nadal, czy tez wróci do większego rozmiaru.
Przyczyna tego zjawiska nie jest znana, ale zachowanie się czerwonych olbrzymów pod koniec ich życia jest słabo poznane. Wyniki różnych wcześniejszych pomiarów średnicy Betelgezy dokonywanych z użyciem interferometrii w podczerwieni nie dają się porównać, ponieważ różnią się w zalewności od zastosowanej długości fali. Gaz w zewnętrznych rejonach gwiazdy zarówno emituje jak i pochłania światło, przez co trudno jest wyznaczyć krawędź gwiazdy. ISI pozwala jednak na wyeliminowanie problemu zagwatmanego układu linii emisyjnych i absorpcyjnych dzięki wykonywaniu obserwacji w bardzo wąskim paśmie w zakresie środkowej podczerwieni (11 mikronów) pomiędzy liniami. Ponadto zakres ten nie jest czuły na pył. Instrument działał też w bardzo podobny sposób przez 15 lat.
Planowany są dalsze obserwacje w celu określenia, czy w zmianach rozmiaru gwiazdy wystąpi określony schemat. Ponadto do ISI planowane jest dodanie spektrometru.
http://astronomynow.com/0906010RedgiantstarBetelgeuseisshrinking.html
-
Obserwacje wykonane za pomocą systemu Submillimetre Array (SMA) Mauna Kea ujawniły istnienie zimnej chmury molekularnego wodoru w rejonie tzw Szczeliny Orła (Aquila Rift). W przyszłości może się w nim utworzyć gwiazda o bardzo dużej masie albo kilka masywnych gwiazd.
Szczelina Orła jest ciemnym pasem w Drodze Mlecznej ciągnącym się do gwiazdozbioru Orła do Łabędzia. Jest położona w odległości 23 000 lat świetlnych. Jest ciemna, ponieważ cząsteczkowy wodór w jej obrąbie przesłania gwiazdy tła.
Gwiazdy masywne są rzadkie i do tej pory nie znaleziono żądnych bardzo wczesnych stadiów ich rozwoju. SMA jest jedynym instrumentem który może wykryć emisję omawianego obiektu w odległej podczerwieni. Chmura wodoru jest na tyle chłodna, że nawet Spizter nie może jej obserwować.
Wykonane za pomocą SMA obserwacje Szczeliny Orła pozwoliły na wykrycie w jej obrębie obiektu określanego jako ciemne jądro. Jest to skupisko mało aktywnego gazu o masie około 120 mas Słońca. Jego temperatura jest nie wyższa od 18K, a rozmiary są nie większe od Układu Słonecznego. Modele wskazują, że skupisko gazu o takiej gęstości powinno być początkowym etapem powstania masywnej gwiazdy (o masie ponad 8 mas Słońca, ale potencjalnie dużo wyższej) jeśli gwiazdy takie powstają w podobny sposób jak gwiazdy o mniejszych masach.
Masa i gęstość nowo odkrytego obiektu oraz brak śladów aktywności gwiazdotwórczej pasuje bardzo dobrze do modeli opisujących jądro przedgwiazdowe. Modele wskazują, że gwiazda lub gwiazdy powinny zacząć powstawać w nim po około 50 000 lat. Powstające gwiazdy powinny bardzo szybko (w skali życia galaktyki) zniszczyć otoczkę gazową w otoczeniu, więc takie obiekty są rzadkie i trudne do znalezienia.
http://astronomynow.com/090610Theblackcloudsettoblossomintoagiantstar.html
-
Obserwacje z użyciem optyki adaptacyjnej rzuciły nowe światło na typy i budę galaktyk w odległym Wszechświecie.
Badania zostały wykonane za pomocą Teleskopu Kecka wyposażonego w system optyki adaptacyjnej oparty na laserze wytwarzającym gwiazdę przewodnią. Wiązka lasera jest używana do wytworzenia sztucznego obrazu „gwiazdy” na niebie. Obraz ten (gwiazda przewodnia) umożliwia śledzenie turbulencji atmosfery i skompensowanie wytwarzanych przez nie zniekształceń obrazów uzyskiwanych przez teleskop.
Wykonane w ten sposób obserwacje próby odległych galaktyk (o przesunięciu ku czerwieni 2.5, co opowiada odległości 11 miliardów lat świetlnych) wykazały, że wszystkie one przeszły przez fazę wysokiej aktywności gwiazdotwórczej, która zakończyła się bardzo wcześnie. Galaktyki te można sklasyfikować w dwóch grupach - grupie bardzo małych galaktyk w kształcie dysku, oraz w grupie galaktyk w postaci gęstego skupiska gwiazd o dużej jasności powierzchniowej. W ostatnim przypadku niektóre posiadały prawdopodobnie podobną ilość gwiazd jak galaktyki obecne, ale ich wielkość była do tysiąca razy mniejsza (jeśli masy galaktyk zostały wyznaczone prawidłowo).
Najmniejsza z obserwowanych miała wielkość 3 000 lat świetlnych, co jest porównywalne z typowymi galaktykami karłowatymi, ale jej masa byłą podobna do masy Drogi Mlecznej o szerokości 100 000 lat świetlnych. Nie jest to pierwszy przypadek odkrycia takiej galaktyki w odległym Wszechświecie. Występowania takich obiektów nie może wytłumaczyć model formowania się dużych galaktyk na drodze zderzeń małych galaktyk. Galaktyka taka musiała się uformować za jednym zamachem.
Obecnie takie kompaktowe galaktyki nie występują. Jedna z teorii tłumaczy ich dalszą ewolucję zderzeniami z innymi galaktykami. Dzięki nim taka kompaktowa galaktyka otaczała się rozproszonym halo gwiazd. Alternatywnie podczas zderzeń takich galaktyk gwiazdy w ich centrach mogły zapaść się i utworzyć supermasywną czarną dziurę. Gwiazdy w zewnętrznych rejonach mogły natomiast rozproszyć się tak, że galaktyka stała się podobna do obserwowanych obecnie.
http://astronomynow.com/090611Lasershelpastronomersprobedistantgalaxies.html
-
W obserwatorium Palomar pełną operacyjność uzyskał instrument Palomar Transient Factory (PTF), który pozwoli na zaobserwowanie dużej ilości supernowych w odległych galaktykach, gwiazd zmiennych w Drodze Mlecznej, oraz nowych planetoid bliskich Ziemi.
PTF łączy teleskop o szerokim polu widzenia, kamerę w wysokiej rozdzielczości, oraz sieć komputerową, pozwalającą na skoordynowani obserwacji z innymi teleskopami na świecie. Pierwsze obserwacje wykonane zostały w grudniu 2008r, i do tej pory instrument wykrył 40 supernowych. Obecnie został przełączony w tryb automatyczny, i może wykonywać obserwacje bez ingerencji człowieka.
PFT używa teleskopu Samuel Oschin Telescope i skanuje niebo za pomocą 10-megapikselowej kamery. Podczas każdej nocy pozyskuje ponad 100 gigabajtów danych. Są one wysyłane z użyciem sieci High Performance Wireless Research and Education Network do cestrum koputerowego National Energy Scientific Computing Center w Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Tam wykonywana jest komputerowa analiza danych. Pozwala ona na porównanie uzyskanych obrazów z wcześniejszymi zdjęciami i wykrycie źródeł nowych lub o zmiennej jasności. Po wykryciu takiego źródła system określa jego współrzędne, co pozwala na wykonanie jego obserwacji za pomocą 60-metrowego teleskopu Obserwatorium Palomar i innych instrumentów.
Gdy wstępne obserwacje wykażą coś ciekawego system tworzy listę priorytetów obserwacyjnych. Następnie dalsze obserwacje mogą być wykonane za pomocą Teleskopu Halea, Teleskopu Kecka albo innych teleskopów na świecie uczestniczących w programie.
PTF pozwala na poszukiwania wielu typów źródeł zmiennych w czasie, w skalach czasowych od minut do miesięcy. Pozwala to na jedne z najdokładniejszych badań zmienności obiektów w skalach czasowych. Wykonywany w ten sposób przegląd pozwoli między innymi na wyszukiwanie dużych ilości supernowych typu Ia, które mają istotne znacznie dla pomiarów odległości we Wszechświecie. Są one niezbędne dla modeli ewolucji Wszechświata. Do tej pory PTF wykrył 32 supernowe typu Ia, 8 supernowych II, oraz 4 gwiazdy zmienne kataklizmatyczne. Ponadto znalazł kilka obiektów, których zachowanie nie jest podobne do zachowania znanych typów źródeł. Obecnie są one dokładniej obserwowane.
http://astronomynow.com/090616Uniqueskysurveybringsnewobjectsintofocus.html
-
Nowy przegląd płaszczyzny Drogi Mlecznej pozwolił na wyrycie setek nie znanych wcześniej włókien pyłu wewnątrz Drogi Mlecznej. Są one potencjalnymi miejscami narodzin gwiazd.
Przegląd, znany jako ATLASGAL (APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy), został wykonany za pomocą kamery LABOCA (Large APEX Bolometer Camera) współpracującej z teleskopem APEX (Atacama Pathfinder Experiment) w Chile. Instrument ten pozwolił na zmapowanie rozkładu zimnego pyłu emitującego promieniowanie submilimetrowe (zakres pomiędzy falami radiowymi a podczerwienią). Jest to największa do tej pory mapa wykonana w tym zakresie. Objęła fragment niema rozciągający się wzdłuż Drogi Mlecznej o szerokość 2 stopni i długości 40 stopni. Pozwoliło to na poznanie rozkładu zimnych chmur pyłu, oraz na badania struktury centralnego rejonu Galaktyki.
ATLASGAL dostarczył nowego wglądu w budowę Drogi Mlecznej. Dostarczył informacji nie tylko o procesach formowania się masywnych gwiazd, ale także o strukturze Galaktyki w dużej skali.
Nowo wykryte skupiska pyłu mają wielkości kilku lat świetlnych i masę od 10 do kilku tysięcy mas Słońca. Mogą więc uformować się w nich nawet gromady gwiazd. Oprócz rozproszonej emisji z takich skupisk zaobserwowano też filamenową strukturę pyłu międzygwiazdowego kształtowaną przez wiatry gwiazdowe oraz eksplozje supernowych.
Przegląd ATLASGAL dostarczył listy celów do obserwacji za pomocą satelity Hershel oraz budowanego w Chile systemu odbiorników fal milimetrowych ALMA (Atacama Large Millimeter Array).
W załączeniu obraz centralnego rejonu Galaktyki (wokół radioźródła Saggitarius B2) będący złorzeniem danych z przeglądu ATLASGAL i danych w podczerwieni z eksperymentu MSX (Midcourse Space Experiment).
http://astronomynow.com/news/n0907/02map/
-
Podczas programu poszukiwań planet pozasłonecznych CHEPS (Calan-Hertfordshire Exoplanet Search) odnaleziony został brązowy karzeł położony stosunkowo blisko gwiazdy macierzystej, w obszarze gdzie takie obiekty są bardzo rzadkie.
Program CHEPS jest wspólnym przedsięwzięciem Hertfordshire University, Nicolaus Copernicus University, oraz Universidad de Chile. Odnaleziony dzięki niemu obiekt HD191760b okrąża gwiazdę HD191760 odległą od Ziemi o 290 lat świetlnych. Znajduje się on w odległości od gwiazdy na której nie należy spodziewać się brązowego karła. W rejonie takim znajduje się tylko 1% znanych brązowych karłów będących towarzyszami gwiazd. Obszar ten jest nazywany pustynią brązowych karłów, i dla gwiazdy podobnej do Słońca rozciąga się na odległość około 5 AU. Pustynia brązowych karłów występuje, ponieważ prawdopodobnie brązowy karzeł formujący się w tym obszarze razem z gwiazdą migrowałby w jej kierunku i ostatecznie zostałby przez nią pochłonięty.
HD191760b znajduje się na silnie ekscentrycznej orbicie. W tym roku znaleziono również inny obiekt o właściwościach podobnych do HD191760b, co sugeruje, że pustynia brązowych karłów może być zasiedlona przez te obiekty w stopniu większym niż dotychczas szacowano. Z powodu ekscentryczności orbity obiekty mogące się znajdować w takim obszarze są trudne do zaobserwowania.
Istniejcie możliwość, iż obiekt ten nie migrował w kierunku gwiazdy ponieważ formował się w sposób podobny do planety gazowej – poprzesz akrecję materii na stałe jądro. W takim wypadku jądro miałoby masę około 100 mas Ziemi. Jest to jednak tylko spekulacja, którą mogłyby potwierdzić tylko obserwacje tranzytu obiektu przed tarczą gwiazdy. HD191760b został jednak odkryty poprzez pomiary zmian szybkości radialnej gwiazdy.
HD191760 jest gwiazdą bogatą w pierwiastki cięższe od helu, więc w jej otoczeniu powinno znajdować się wiele złożonych związków chemicznych potrzebnych do formowania planet. Do tej pory wykluczono jednak istnienie planet na orbitach o półosiach wielkich większych do 0.17 AU. Może to być spowodowane obecnością brązowego karła wywołującego siły pływowe. W Układzie Słonecznym podobnie oddziałuje Jowisz wytwarzają przerwy Kirkwooda w pasie planetoid.
http://astronomynow.com/news/n0907/03bd/
-
Obserwacje mgławicy planetarnej Spirala (NGC 7293) wykonane za pomocą teleskopu Subaru ujawniły tysiące nie widzianych wcześniej kometopodobnych skupisk gazu.
Mgławica NGC 7293 jest zlokalizowana w odległości 710 lat świetlnych. Była to pierwsza mgławica planetarna, w której wykryto struktury podobne kształtem do komety lub kijanki.
Teleskop Subaru na Hawajach został wykorzystany do badań emisji wodoru cząsteczkowego w podczerwieni. Pozwoliło to na zaobserwowanie licznych włókien gazu w kształcie komet w zewnętrznej części mgłąwicy. Normanie cząsteczki wodoru są niszczone przez promieniowanie ultrafioletowe, ale tutaj są chronione przez gaz i pył widoczny w świetle widzialnym.
Włókna w kształcie komet powstają, gdy otoczka gazowa utworzona przez gwiazdę pod koniec jej życia jest niszczona pod wpływem silnej emisji ultrafioletowej oraz wiatru gwiazdowego w dalszym etapie jej śmierci. Wytwarza to skupiska gęstszego gazu, jednak proces ich formowania nie jest dokładnie znany. Następnie gaz w takich skupiskach jest odparowywany i rozciąga się w postaci „ogona” odwróconego do gwiazdy.
Uzyskane obecnie obrazy w podczerwieni pokazują włókna gazu w większej odległości od centralnej gwiazdy niż włókna znane do tej pory. „Ogon” takich struktur w większej odległości od gwiazdy jest krótszy niż w odległości mniejszej. Podobnie jest przypadku komet w układzie słonecznym. Ich warkocze są dłuższe w małej odległości od Słońca. W całej mgławicy może występować około 40 000 takich włókien. Typowe włókno ma masę około 30 000 mas Ziemi.
http://astronomynow.com/news/n0907/07helix/
-
Dokładne obserwacje wykazały, ze promieniowanie gamma z galaktyki M87 pochodzi z rejonu położonego bardzo blisko supermasywnej czarnej dziury w jej jądrze.
Sine rozbłyski promieniowania gamma z galaktyki M87 są znane od 1998r, ale do tej pory nie udawało się określić dokładnego miejsca ich pochodzenia. Obecnie obszar emisji rozbłysków gamma, oraz towarzyszących im rozbłysków radiowych został wyznaczony dzięki pracy ponad 400 naukowców związanych z 3 systemami detekcyjnymi. Posłużył do tego system radioteleskopów VLBA (Very Long Baseline Array) oraz systemy teleskopów wychwytujących błyski optyczne wytwarzane przez promieniowanie gamma w atmosferze Ziemi - VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) i MAGIC (Major Atmospheric Gamma-Ray Imaging Cherenkov).
Kombinacja obserwacji promieniowania gamma oraz bardzo strych obrazów radiowych z VLBA pozwoliła stwierdzić, że promieniowanie gamma pochodzi z obszaru położonego bardzo blisko supermasywnej czarnej dziury. Obserwacje rozbłysków promieniowania gamma były wykonywane w czasie równoległych obserwacji radiowych galaktyki. Stwierdzono dzięki temu, że rozbłyskom promieniowania gamma towarzyszą największe rozbłyski radiowe. Zaczynały się one razem z rozbłyskami w zakresie promieniowania gamma, ale później zwiększały swoją jasność przez prawie 2 miesiące. Obserwacje radiowe pokazały, iż początek rozbłysków radiowych miał miejsce blisko czarnej dziury. W czasie ruchu materii wyrzuconej z okolic czarnej dziury wzdłuż dżetu emisja gamma słabła, ale emisja radiowa zwiększała się.
Badania te wskazują, iż promieniowanie gamma pochodzi z rejonu o szerokości około 50 razy większej od horyzontu zdarzeń czarnej dziury., który w przypadku centralnej czarnej dziury M87 ma wielkość około 2 razy większą od Układu Słonecznego.
Określenie miejsca powstawania emisji gamma w galaktyce M87 ma istotne znaczenie dla zrozumienia pochodzenia wysokoenergetycznej emisji z jąder galaktyk aktywnych.
http://astronomynow.com/news/n0907/03M87/
-
Za pomocą należącego do ESO 3.6-metrowego teleskopu New Technology Telescope w La Silla uzyskano szczegółowy obraz mgławicy Omega (M17).
Mgławica M17 jest zlokalizowana w odległości około 5000 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Strzelca. Jest to jeden z najmłodszych rejonów gwiazdotwórczych w naszej galaktyce. Nowe gwiazdy zaczęły w nim powstawać kilka milionów lat temu.
Nowy obraz M17 został uzyskany w zakresie bliskiej podczerwieni. Ukazuje on młode gwiazdy silnie zasłonięte pyłem oraz powstające gwizdy bardzo masywne. Z lewej widoczna jest chmura ciemnego gazu o rzucającym się w oczy kanciastym kształcie.
Różne kolory są wynikiem emisji różnych gazów - głównie wodoru, ale również tlenu, azotu i siarki. Emitują one promieniowanie podczerwone pod wpływem silnego promieniowania ultrafioletowe młodych, gorących gwiazd. Struktury w kształcie wici są formowane przez silne promieniowanie oraz wiatry gwiazdowe z młodych, masywnych gwiazd.
Badania procesu formowania się gwiazd masywnych są trudne, ponieważ powstają one szybko i żyją bardzo krótko. Ponadto obserwacje formownia się wszystkich rodzajów gwiazd są utrudnione przez duże ilości pyłu w rejonach gwiazdotwórczych. Badania takie umożliwia głównie podczerwień oraz fale milimetrowe, które łatwo przenikają skupiska pyłu.
Zrozumienie szczegółów ewolucji gwiazd jest istotne dla badań ewolucji galaktyk. Gwiazdy masywne grają w niej istotna rolę ze względu na oddziaływania z ośrodkiem międzygwiazdowym poprzez silną radiację oraz wiatry gwiazdowe. Ponadto kończą swoje życie w postaci supernowych, co jest najbardziej energetycznym zjawiskiem w zwyczajnych (nie zaliczanych do aktywnych) galaktykach.
http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2009/pr-25-09.html
http://astronomynow.com/news/n0907/09omega/
-
Dzięki nowej technice obróbki obrazów udało się odnaleźć bardzo odległe supernowe, co pozwala żywić nadzieję, iż w nadchodzących latach uda się odnaleźć supernowe wytworzone przez pierwsze gwiazdy we Wszechświecie.
Zwykle supernowe wyszukuje się poprzez porównania obrazów dużych fragmentów nieba zyskanych w różnym czasie. Wyszukuje się na nich jasnych źródeł, które potem zanikają. Bardzo odległe supernowe były wyszukiwane poprzez nakładanie uzyskanych w przeciągu roku obrazów z przeglądu Legacy Survey wykonanego przez teleskop Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT). Nakładanie obrazów pozwoliło na uchwycenie słabszych i zarazem odleglejszych źródeł. Odpowiadało to zatem długiemu czasowi ekspozycji. Następnie tak przygotowane obrazy były porównywane z obrazami uzyskanymi w 4 kolejnych latach.
Dzięki temu znaleziono 4 kandydatów a odległe supernowe. Obserwacje tych źródeł zostały następnie wykonane przy pomocy spektrografu obrazującego niskiej rozdzielczości (Low Resolution Imaging Spectrograph - LRIS) teleskopu Keck I, oraz za pomocą spektrografu obrazującego dla wielu obiektów głębokiego nieba (Deep Imaging Multi-Object Spectrograph - DEIMOS) teleskopu Keck II. Analizy uzyskanych spektrogramów pozwoliły na ustalenie natury oraz odległości do obserwowanych obiektów.
Supernowe te znajdowały się w odległości około 11 miliardów lat świetlnych. Pobiło to poprzedni rekord najodleglejszej supernowej. Odległość do niej była szacowana na 6 miliardów lat świetlnych. Nadal jednak najodleglejszym zaobserwowany obiektem jest rozbłysk gamma GRB090423. Odległość do niego jest szacowana na 13 miliardów lat świetlnych.
Badania bardzo odległych supernowych mają duże znaczenie dla zrozumienia ewolucji Wszechświata i produkcji pierwiastków cięższych od helu w jego wczesnej młodości. Opracowywane obecnie instrumenty w przyszłości mogą pozwolić na wykrycie eksplozji pierwszych gwiazd we Wszechświecie.
http://astronomynow.com/news/n0907/08SN/
-
Nowo przeprowadzone symulacje komputerowe wykazały, iż w młodym Wszechświecie (w czasie gdy miał on tylko kilkaset miliardów lat) gwiazdy mogły formować się w układach podwójnych, podobnie jak w czasach obecnych.
Symulacje zostały wykonane przez Matthewa Turka i Toma Abela z Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology oraz przez Briana O’Shea z Michigan State University. W symulacjach badano formowanie się pierwszych gwiazd (tzw populacji III) z uwzględnieniem rozkładu zwykłej materii oraz ciemniej materii w niedługim czasie po Wielkim Wybuchu. Rozkład materii na tym etapie ewolucji Wszechświata został wyznaczony na podstawie obserwacji mikrofalowego promieniowania reliktowego. Każda symulacja obejmowała fragment przestrzeni wielkości 650 kwadrylionów (650 000 000 000 000 000) kilometrów sześciennych i była prowadzona przez 64 procesory.
W 4 na 5 symulacjach dochodziło do uformowania się jednej dużej gwiazdy, ale w jednej doszło do uformowania układu dwóch gwiazd o masach 6.3 masy Słońca. Symulacje kończyły się w czasie wzrostu masy gwiazd. Gwiazdy populacji III powinny charakteryzować się bardzo dużymi masami, rzędu ponad 100 mas Słońca.
Symulacja wykazała możliwość powstania układu podwójnego, w której oba składniki mogą wybuchnąć w postaci supernowej, a nawet wytworzyć błysk gamma. Potencjalnie mogłyby wytworzyć dwie czarne dziury albo gwiazdę neutronową i czarna dziurę.
Do tej pory gwiazdy populacji III nie zostały zaobserwowane. Powinny występować w czasie kilkuset milionów lat po wielkim wybuchu. Możliwość występowania układów podwójnych w tym okresie stwarza jednak nadzieje na ich pośrednie zaobserwowanie. Wytworzone przez takie dwie bardzo masywne gwiazdy czarne dziury wytwarzałyby fale grawitacyjne możliwe do wykrycia. Wyprodukowany podczas eksplozji takich gwiazd błysk gamma mógłby zostać też wykryty przez satelity Swift lub Fermi.
Do tej pory wykryto tylko kilka rozbłysków gamma pochodzących z okresu 800 – 900 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Gwiazdy populacji III powinny istnieć jednak jeszcze wcześniej. Zaobserwowanie jeszcze odleglejszych rozbłysków może być jednak tylko kwestią czasu.
http://astronomynow.com/news/n0907/10binary/
-
Od dawna istniały spekulacje, iż podczas zderzeń galaktyk mogą być z nich wyrzucane czarne dziury, które następnie samotnie przemieszczają przestrzeń międzygalaktyczną. W kwietniu naukowcy z Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics sugerują iż obiekty takie mogą otaczać się otoczką gwiazd.
Gwiazdy takie mogą pochodzić z galaktyki z której została wyrzucona czarna dziura, tworząc tzw układ hiperścisły (hypercompact system). Dzięki temu możliwe byłoby zaobserwowanie takich obiektów w halo Drogi Mlecznej. Byłyby one pozostałościami po zderzeniach naszej Galaktyki z towarzyszącymi jej galaktykami karłowatymi.
Obecnie uczeni amerykańscy i niemieccy sugerują, iż takie osamotnione supermasywne czarne dziury mogłyby zostać znalezione w gromadach galaktyk Coma i Vigro. Dzięki otoczce gwiazd imitowałyby one gromady kuliste. Gdyby zostały zaobserwowane, możliwe byłoby wyznaczenie ich masy poprzez obserwacje szybkości towarzyszących im gwiazd. Dzięki temu możliwe byłoby też wyznaczenie energii z jaką zostały wyrzucone z macierzystej galaktyki.
Zderzenia galaktyk w centrach gęstych gromad są dosyć częste. Podczas zderzeń i łączenia się galaktyk supermasywne czarne dziury z ich jąder zaczynają okrążać wspólny środek masy, a następnie łączą się ze sobą. Energia zderzenia (zależna od kąta pod jakim zderzają się galaktyki i czarne dziury, oraz od ich wzajemnych ruchów) może być wystarczająca do wyrzucenia powstałej po zlaniu się supermanwyej czarnej dziury z galaktyki. Nie jest to jednak łatwe, i z czarną dziurą byłyby wyrzucane również gwiazdy.
Nawet po wyryczeniu z galaktyki czarna dziura pozostawałaby grawitacyjne związana z gromadą galaktyk. Czarna dziura taka mogłaby zostać łatwo pomylona z gromadą kulistą gwiazd. Gromady takie są łatwe do zaobserwowania jako źródła punktowe nawet w odległości 50 milionów lat świetlnych. Dla przykładu galaktyka M87 w jądrze gromady Coma posiada około 16 000 gromad kulistych w jej zewnętrznej części.
Odróżnienie gromady gwiazd od układu hiperścisłego byłoby możliwe poprzez badania ruchów gwiazd w jego obrębie. Jest to jednak trudne, ponieważ wymaga długich ekspozycji na dużych teleskopach oraz bardzo precyzyjnych obserwacji. Ponadto typowa galaktyka posiada dziesiątki lub setki gromad kulistych.
Istnieje jednak prostsza możliwość. Po pewnym czasie jedna z gwiazd w takim systemie zbliży się do czarne dziury i zostanie rozerwana, produkując silny rozbłysk rentgenowski.
Obserwacje szybkości ruchów gwiazd w systemie tego typu dostarczyłyby informacji o energii z jaką czarna dziura została wyrzucona z galaktyki. Z czarną dziurą powiązane byłyby tylko gwiazdy poruszające się szybciej niż wynosiła szybkość z jaką została wyrzucona z galaktyki. Byłoby to możliwe nawet gdyby czarna dziura poruszała się obecnie wolnej niż podczas wyrzucenia. Dane takie byłyby istotne dla badań procesu łączenia się galaktyk.
http://astronomynow.com/news/n0907/10bh/
-
Nowe symulacje wskazują, iż powstawanie gwiazd w niektórych gromad galaktyk może być tłumione przez turbulencje produkowane przez dżety supermasywnych czarnych dziur w jądrach galaktyk.
W jądrach gromad galaktyk występują duże ilości gazu, który może być dosyć szybko ochładzany i zagęszczać się. Nie tworzą się w nim jednak gwiazdy, co od dawna stanowiło problem. Może on być rozwiązany przez nowy model opracowany przez Evana Scannapieco z Aizona State University (ASU) oraz Marcusa Brueggena z Jacobs University w Niemczech.
Gromady galaktyk można podzielić na dwie grupy – gromady z gwałtownie ochładzającym się gazem w centrum oraz gromady, w których gaz nie ochładza się gwałtownie. Pomimo „ochładzania” gaz w gromadach pozostaje jednak bardzo gorący jak na nasze standardy.
Nowe badania objęły gromady z ochładzającym się centrum. Ochładzanie się gazu zostało wykazane podczas obserwacji rentgenowskich. Supermasywne czarne dziury w jądrach galaktyk wychwytują część ochładzającego się gazu, a następnie ze swojego dysku akrecyjnego wyrzucają dżety materii poruszające się z szybkością bliską szybkości światła. Istniały dowody, iż dżety takie hamują ochładzanie się gazu w gromadzie, jednak to tej pory nie było wiadomo jak dokładnie to zachodzi.
Za pomocą superkomputera należącego do ASU wykonane zostały trójwymiarowe symulacje otoczenia supermasywnych czarnej dziury oparte na podobnych badaniach wykonanych przez Guya Dimontea w Los Alamos National Laboratory i Roberta Tiptona w Lawrence Livermore National Laboratory. Teraz uwzględniono jednak turbulencje. Elementu tego nie obejmowały wcześniejsze symulacje.
Bez uwzględnienia turbulencji dżet nie przeszkadza w ochładzaniu gazu i formowaniu gwiazd. Turbulencje powodują jednak mieszanie gazu i jego podgrzewanie. Po pewnym czasie dżet zanika i turbulencje również ustają. Gaz ochładza się, ale jednocześnie większa jego ilość jest wychwytywana przez czarna dziurę. To powoduje wytworzenie nowego dżetu i cykl powtarza się.
Czas potrzeby do zaniku turbulencji okazał się równy szacowanym okresom wzrostu aktywności supermasywnych czarnych dziur. Ponadto model ten pozwala na wyjaśnienie części struktur obserwowanych w galaktyce M87. Model może być potwierdzony na drodze dokładniej spektroskopii rentgenowskiej dżetów supermasywnych czarnych dziur. Będzie jednak to możliwe dopiera przy użyciu planowanego satelity International X-ray Observatory, jego start jednak nie nastąpi przed 2020r.
http://astronomynow.com/news/n0907/15turbulence/
-
Thirty-Metre Telescope Observatory Corporation (TMT) wybrała Mauna Kea na Hawajach jako miejsce budowy teleskopu o średnicy aż 30 metrów. Miały on być gotowy w roku 2018.
Na Mauna Kea obecnie znajduje się 13 dużych teleskopów, w tym Teleskopy Kecka, Subaru Telescope, United Kingdom Infrared Telescope, Gemini North Telescope, Submillimeter Array, oraz James Clerk Maxwell Telescope. W miejscu tym warunki do obserwacji są bardzo dobre dzięki niskiej wilgotności, niskich średnich temperatur, wysokiej przejrzystości atmosfery oraz bardzo dużej liczbie pogodnych nocy w trakcie roku.
Zwierciadło TMT będzie składało się z 492 segmentów. Dzięki temu masa szkła nie będzie powodowała deformacji kształtu zwierciadła, co jest problemem dla każdego jednolitego zwierciadła o średnicy powyżej 5 metrów. TMT będzie posiadał powierzchnię zbierającą światło 9 razy większą od obecnie największych teleksów optycznych (o średnicach 8 - 10 metrów). Teleskop będzie również wyposażony w system optyki adaptacyjnej. Pozwoli on na zmienianie pozycji segmentów zwierciadeł o dziesiąte części milimetra i kompensowanie wpływu atmosfery na obserwacje.
Dzięki temu możliwe będą szczegółowe badania powstawania planet, obserwacje najodleglejszych galaktyk, bezpośrednie obrazowanie bliskich planet pozasłonecznych, poszukiwania nowych soczewek grawitacyjnych, a także testy teorii opisujących naturę ciemnej energii oraz rozszerzanie się Wszechświata.
W skład korporacji budującej TMT wchodzi Caltech, University of California, National Astronomical Observatory of Japan, a także uniwersytety kanadyjskie. Zakończona obecnie faza projektowania kosztowała 77 milionów dolarów. Budowa pochłonie 300 milionów dolarów. Finansowanie zapewnia fundacja Gordon and Betty Moore Foundation, Caltech oraz Uniwersytet Kalifornijski.
Alternatywnym miejscem budowy TMT był Cerro Armazones w Chile. W Chile również zbudowano wiele dużych teleskopów, w tym Very Large Telescope i Gemini South Telescope. ESO planuje też budowę 42-metrowego European Extremely Large Telescope (E-ELT). Oprócz Chile rozważanymi lokalizacjami są Wyspy Kanaryjskie, Maroko i Argentyna. E-ELT ma rozpocząć pracę również w 2018r.
http://www.astronomynow.com/news/n0907/22tmt/
-
Dzięki serwisowi Galaxy Zoo znaleziony został nowy typ bardzo odległych galaktyk. Są one potoczenie określane jako „zielone groszki”.
Serwis Galaxy Zoo (www.galaxyzoo.org) ma na celu klasyfikowanie galaktyk zobrazowanych podczas przeglądu Sloan Digital Sky Survey. Wystartował on w 2007r i od tego czasu prawie ćwierć miliona użytkowników sklasyfikowało ponad milion galaktyk.
Użytkownicy Galaxy Zoo zwrócili uwagę na pierwszy obiekt nowego typu z powodu jego małych rozmiarów i wyraźnego zielonego koloru. Następnie wykonana została analiza emisji wymienionej galaktyki, która pozwoliła na określenie tempa aktywności gwiazdotwórczej w jej obrębie. Okazało się, że w galaktyce tej gwiazdy powstają około 10 razy szybciej niż w Drodze Mlecznej, mimo iż jest ona około 10 razy mniejsza i 100 razy mniej masywna od naszej Galaktyki.
Tak wysoka aktywność gwiazdotwórcza mogła być typowa w młodym Wszechświecie, ale obecnie nie jest obserwowana. Dalsze badania galaktyk tego typu mogą dostarczyć informacji na temat formowania gwiazd w młodym Wszechświecie oraz na temat ewolucji galaktyk. „Zielone groszki” są zlokalizowane w odległości 1.5 - 5 miliardów lat świetlnych.
Do tej pory wśród miliona galaktyk znaleziono tylko 251 takich obiektów. W tak dużej próbie jedna osoba nie mogłaby odszukać tak rzadkich obiektów. Nawet gdyby przejrzała 10 000 zdjęć znalazłaby tylko kilka przykładów, co nie pozwoliłoby na rozpatrzenie ich jako nowego typu galaktyk.
http://www.astronomynow.com/news/n0907/28peas/
-
Nowe symulacje komputerowe mogą wyjaśnić pochodzenie specyficznego typu galaktyk karłowatych nazywanych sferoidalnymi galaktykami karłowatymi.
Galaktyki takie mają kształt kulisty. Zawierają bardzo mało gwiazd i gazu. Wykazują tylko niewielkie ślady obecnej aktywności gwiazdotwórczej. Uważa się więc, że ich głównym składnikiem jest ciemna materia, która sprawia, że niewielka ilość gwiazd tworzy mały, bardzo kompaktowy twór. Jej zawartość powinna być znacznie większa niż w przypadku innych typów galaktyk.
Dotychczasowe teorie opisujące pochodzenie galaktyk tego typu wymagały, aby znajdowały się one na orbitach wokół dużych galaktyk takich jak Droga Mleczna. Odnaleziono je jednak również w zewnętrznych regionach Grupy Lokalnej.
Aktualne badania pochodzenia takich obiektów prowadziła Elena D'Onghia z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). W ich trakcie zostały wykonane symulacje komputerowe dwóch scenariuszy bliskiego potkania galaktyk.
W pierwszym scenariuszu blisko siebie przechodziły dwie galaktyki karłowate położone w dużej odległości od znacznie większej galaktyki podobnej do Drogi Mlecznej. W drugim scenariuszu symulowano spotkanie galaktyki karłowatej i dużej galaktyki o charakterystykach Drogi Mlecznej.
W obu przypadkach galaktyki wzajemnie okrążały się. Siły grawitacyjne powodowały wyrwanie z galaktyk karłowatych warkoczy gwiazd i gazu. Mechanizm taki jest określany jako odzieranie rezonansowe. Pozbawione gazu w ten sposób typowe galaktyki karłowate stawały się sfeoridanymi galaktykami karłowatymi. W przypadku spotkania dwóch galaktyk karłowatych w dużej odległości od dużej galaktyki, powstałe galaktyki sferoidalne wędrowały w jej okolice.
Model taki wyjaśnia dominację ciemnej materii w sfeoridalnych galaktykach karłowatych. Podczas bliskiego spotkania z pierwotnej galaktyki karłowatej usuwana była znakomita większość gazu. Poza niewielką ilością gwiazd nienaruszona pozostawała tylko otoczka ciemnej materii.
Model ten może być potwierdzony obserwacyjnie. Niedawno odnaleziono na przykład smugę gwiazd pomiędzy dwoma galaktykami karłowatymi Leo IV i Leo V. Może ona być pozostałością po takim mechanizmie usuwania materii z galaktyk.
http://www.astronomynow.com/news/n0907/30dwarf/
-
Odnaleziona została nowa mgławica planetarna w Drodze Mlecznej, o interesującym wyglądzie przypominającym bańkę mydlaną.
Obiekt ten zauważył Dave Jurasevich z Mount Wilson Observatory w Kalifornii na obrazach uzyskanych w lipcu 2008r. Następnie znaleźli ją również amatorzy Mel Helm i Keith Quattrocchi. 19 lipca 2009r dokładniejsze obserwacje zostały wykonane ze pomocą 4-metrowego Teleskopu Mayalla w Kitt Peak Observatory. Obrazy uzyskane w zakresie linii H-alfa i OIII zostały użyte do wykonania wizerunku obiektu w sztucznych barwach. W zeszłym tygodniu obiekt został oficjalnie oznaczony jako PN G75.5+1.7. Został on również znaleziony na obrazach archiwalnych, ale jest na nich trudny do zauważenia.
PN G75.5+1.7 jest zlokalizowany prawdopodobnie w takiej samej odległości jak otaczający go obłok HII IC 1318, czyli około 4000 lat świetlnych. Jest położony w gwiazdozbiorze Łabędzia. Wielkość kątowa tego obiektu wynosi 260 sekund kątowych, co odpowiada średnicy około 5 lat świetlnych.
Mgławica ma bardzo symetryczny, okrągły kształt w czym jest podobna do mgławicy Abel 39 w Herkulesie. Możliwe, że przedstawia ona typową mgławicę planetarną w kształcie walca który widzimy dokładnie od podstawy. Idealnie symetryczny kształt jest jednak i tak bardzo rzadki. Jeśli mgławica rozszerza się w tempie typowym dla mgławic planetarnych, czyli 35 km/s (podobnie jak Abel 39 i Mgławica Spirala) jej wiek wynosi około 22 000 lat.
http://www.universetoday.com/2009/07/24/giant-soap-bubble-in-space/
http://www.starimager.com/Image%20Gallery%20Pages/Hydrogen%20Alpha%20Images/ic%201318_AP_8%20pane%20mosaic_bubble%20nebula.htm
-
Szczegółowe obserwacje Betelgezy dostarczyły istotnych informacji na temat mechanizmów powodujących wyrzucanie materii z atmosfer nadolbrzymów w przestrzeń kosmiczną.
Betelgeza jest jedną z największych znanych gwiazd i jedną z najjaśniejszych. Jest około 100 razy większa od Słońca, a jej jasność całkowita jest około 100 000 razy wyższa od jasności całkowitej Słońca. Szacuje się, że wybuchnie ona w postaci supernowej w czasie nadchodzących kilku milionów lat.
Gwiazda ta traci masę równą w przybliżeniu masie Ziemi w przeciągu roku. Jednak mechanizm straty masy przez nadolbrzymy jest słabo poznany. Nadal nie jasne jest jak gaz wyrzucany przez gwiazdę ucieka z jej pola grawitacyjnego.
Obecnie do badań tych mechanizmów wykorzystano należące do ESO teleskopy systemu VLT (Very Lagre Telescope). Badania prowadziły dwa zespoły. Pierwszy wykorzystał instrument NACO do wykonania najostrzejszych do tej pory zdjęć tarczy Betelgezy. Zostały one uzyskane w zakresie bliskiej podczerwieni przez kilka filtrów. Uzyskanie bardzo wysokiej rozdzielczości kątowej umożliwiła optyka adaptacyjna, a także odpowiednia technika obróbki obrazu. Podczas opracowywania obrazu nakładano najostrzejsze z uzyskanych zdjęć. Dzięki temu wynikowy obraz był bardziej klarowny niż zdjęcie uzyskane podczas pojedynczej, długiej ekspozycji. Uzyskany w ten sposób wizerunek tarczy gwiazdy miał rozdzielczość 37 milisekund kątowych.
Obraz ten pokazał duży strumień gazu uciekający z powierzchni gwiazdy w przestrzeń kosmiczną. Strumień ten rozciągał się na dystansie 6 razy większym niż średnica gwiazdy, co odpowiada odległości pomiędzy Słońcem a Neptunem. Wskazuje to, że atmosfera gwiazdy nie emituje materii gazowej równomiernie we wszystkich kierunkach. Sugerowane są dwa mechanizmy powodujące taką asymetrię.
Nieregularność może być związana z ruchami gazu w zewnętrznej atmosferze gwiazdy wywołane transferem energii cieplnej z jej wnętrza poprzez konwekcję. Podnosząca się z wnętrza gwiazdy materia po dotarciu do jej zewnętrznych regionów może mieć nadal wystarczającą szybkość pionową aby uciec w przestrzeń kosmiczną.
Alternatywnie powstanie strumienia materii może być spowodowane przez rotację gwiazdy. Betelgeza obraca się bardzo wolno, z okresem około 17 lat. Przez to może posiadać gorące plamy na biegunach. Ich obecność może powodować sprężanie gazu w atmosferze gwiazdy, co może wyrzucać jego część w kosmos. Mechanizm wyrzucania gazu jest nadal słabo poznany, ale badania te czynią znaczny krok naprzód.
Jeszcze dokładniejsze badania Betelgezy zostały wykonane przez inny zespół za pomocą instrumentu AMBER VLT. Dzięki zastosowaniu systemu VLT w trybie interferometrycznym uzyskane zostały obrazy o rozdzielczości odpowiadającej obserwacjom wykonanym za pomocą teleskopu o średnicy 48 metrów. Dzięki temu rozdzielczość była większa niż ta uzyskana za pomocą NACO. Były to najostrzejsze obserwacje Betelgezy jakie kiedykolwiek wykonano.
Obserwacje wykonane za pomocą urządzenia AMBER pozwoliły na określenie ruchów gazu w różnych częściach atmosfery Betelgezy. Po raz pierwszy wykonano takie oszacowania dla gwiazdy innej niż Słońce. Obserwacje te wykazały, że materia w atmosferze Betelgezy porusza się w górę i w dół w obrębie bąbli konwekcyjnych, których wielkość prawie odpowiada średnicy gwiazdy. Bąble takie mogą być odpowiedzialne za wyrzucanie strumieni materii z atmosfery gwiazdy.
Zjawiska zachodzące na Betelgezie mogą również powszechnie zachodzić na innych nadolbrzymach. Betelgeza ma parametry podobne do wielu innych takich gwiazd. Jest najbliższą gwiazdą tego typu, więc stanowi dobry cel dla obserwacji.
http://www.astronomynow.com/news/n0907/29betel/
-
Z zastosowaniem teleskopów należących do ESO uzyskano bardzo ostre obrazy gwiazdy HD 87643, należącej do specyficznego typu masywnych gwiazd produkujących duże ilości pyłu. Okazało się przy tym, że jest to układ podwójny.
HD 87643 należy to typu spektralnego B[e]. Gwiazdy typu B charakteryzują się powierzchnią o temperaturze w okolicach 20 000 stopni Celsjusza, są około 4 razy gorętsze od Słońca. Podtyp [e] charakteryzuje się występowaniem zakazanych linii emisyjnych wodoru. Linie zakazane nie mogą powstać w warunkach ziemiach, i dlatego noszą taką nazwę.
Linie zakazane w spektrum gwiazd B[e] pochodzą z otoczki gazu i pyłu. Twór taki mógłby zostać wytworzony przez gwiazdę podczas wielu epizodów wyrzucania materii. HD 87643 charakteryzuje się najsilniejszą emisją w podczerwieni ze wszystkich znanych gwiazd typu B[e]. Emisja ta pochodzi z części otoczki w której temperatura jest na tyle niska, że mogą się uformować ziarna pyłu. Ponadto od 1980 roku zmniejsza ona swoją jasność, od +8.5 magnitudo do +9.4 magnitudo. Wykazuje tez krótkoterminową zmienność. Zmienia jasność o 0.5 magnitudo z okresem kilku miesięcy.
Obecne obserwacje HD 87643 zostały wykonane za pomocą szerokokątnej kamery sprzężonej z 2.2-metrowym teleskopem w La Silla przez zespół pod kierownictwem Florentina Milloura z Max Planck Institute. Zaowocowały one najlepszymi do tej pory obrazami otoczki gwiazd typu B[e].
Obrazy pokazały morfologię otoczki. Widać na nich łukowane strumienie gazu wyrzucanego przez gwiazdę. Wiatry gwiazdowe rzeźbią też wewnętrzny brzeg otoczki. Wyjaśnienie wyraźnie zarysowanego kształtu strumieni i ich regularnego rozstawienia napotkało jednak na trudności.
Dokładniejsze analizy pozwoliły na znalezienie śladów regularnego wyrzucania materii przez gwiazdę. Oszacowano, że jedna seria strumieni powstawała z okresem 15 lat, a druga z okresem około 50 lat. Dalsze badania zostały wykonane za pomocą systemu VLT (Very Large Telescope) w Paranal. Zastosowanie trybu interferometrycznego i optyki adaptacyjnej pozwoliło na uzyskanie bardzo ostrych obrazów gwiazdy. Okazało się, że jest ona w rzeczywistości układem podwójnym. Jedna z gwiazd musi być olbrzymem.
Składniki są oddalone od siebie o 51 AU. Okresy dzielące epizody wyrzucania materii przez gwiazdę typu B[e] odpowiadają prawdopodobnie okresowi obiegu wokół wspólnego środka masy układu, który powinien wynosić 15 - 50 lat. Gdy mniejsza gwiazda zbliża się do większej, zwiększa aktywność jej powierzchni, powodując wyrzut materii.
Nowe obrazy pokazały też szczegóły bardziej rozległej mgławicy otaczającej układ. Po lewej widoczny jest ciemny obłok pyłowy, blokujący światło większości gwiazd tła. Pył w jego obrębie mógł zostać wytworzony w układzie podwójnym.
Aktualnie nie ma jasności, czy wszystkie gwiazdy typu B[e] posiadają towarzysza.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/05double
-
Aktualne symulacje komputerowe dostarczyły nowych informacji na temat możliwych sposobów powstawania supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk.
Gaz z którego powstały galaktyki był obecny już kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Pierwsza populacja gwiazd powstała po około 400 milionach lat od wielkiego wybuchu. Nie jest jednak jasne kiedy powstały supermasywne czarne dziury obserwowane we współczesnych galaktykach.
Pierwsze gwiazdy żyły tylko kilka milionów lat, a następnie wytwarzały czarne dziury. Do tej pory uważano, że takie czarne dziury o masach gwiazdowych mogły utworzyć czarne dziury supermasywne bardzo szybko zbierając okoliczną materię. Jednak aktualne nowe komputerowe wskazują, że mogło być nieco inaczej.
Badania były prowadzone przez Marcelo Alvareza i Toma Abela z Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology oraz przez Johna Wisea z Goddard Space Flight Center. Symulacje odtwarzały okres kilkuset milionów lat od wielkiego wybuchu.
Wyniki symulanci pokazują, że wzrost masy normalnych czarnych dziur do poziomu czarnych dziur supermasywnych mógł być powolny. Podczas stu milionów lat takie czarne dziury mogły zwiększać masę tylko o kilka procent. Byłoby to spowodowane jonizacją i rozpraszaniem gazu przez okoliczne gwiazdy na obszarze nawet tysiąca lat świetlnych. Gaz wokół czarnej dziury byłby więc rozrzedzony i trafiałby do niej powoli. Podczas wpadania większej ilości materii do czarne dziury, powstawałoby też silne promieniowanie rentgenowskie dodatkowo podgrzewające gaz w otoczeniu. Czarne dziury o masach gwiazdowych nie mogły więc zwiększyć masy milion razy.
Supermasywne czarne dziury mogły jednak powstać inaczej. Promieniowanie rentgenowskie z małych czarnych dziur mogłoby powodować podgrzewanie obłoków materii międzygwiazdowej, co powinno nie dopuszczać do rozpoczęcie procesu formowania gwiazd. Takie mgławice mogły więc znacznie zwiększyć swoją masę dołączając gaz z otoczenie i jednocześnie nie tworzyć gwiazd. Po pewnym czasie ich masa byłaby tak duża, że grawitacja spowodowałaby ich zapadanie się. Taki bardzo masywny obłok mógłby od razu zapaść się do postaci supermasywnej czarne dziury.
Spekuluje się, że gęste obłoki materii międzygwiazdowej mogły osłaniać inne obszary zacieniając je przed promieniowanie rentgenowskim. Dzięki temu w młodych galaktykach ciągle mogły powstawać nowe gwiazdy.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/12bh/
-
W ostatnim czasie określono kilka przyczyn powodujących różnice jasności pomiędzy supernowymi typu Ia. Ma to znaczenie dla dokładności wyznaczania odległości we Wszechświecie i jego ekspansji.
Supernowe typu Ia są wybuchami białych karłów. Przyczyny eksplozji są zawsze takie same, więc można przypuszczać, że jasności całkowite tych supernowych są identyczne. Dzięki temu są stosowane do wyznaczania odległości do bardzo odległych obiektów we Wszechświecie, co umożliwia oszacowania tempa jego ekspansji. Badania takie potwierdziły istnienie ciemniej energii.
Niedawno jednak znaleziono czynniki powodujące wahania jasności pomiędzy poszczególnymi obiektami. Może to oznaczać, że część dotychczasowych pomiarów odległości jest nie do końca precyzyjna. Wykazały to symulacji komputerowe wykonane przez zespół pod kierownictwem Daniela Kasena z University of Kalifornia w Santa Cruz.
Za pomocą symulacji śledzono proces eksplozji białego karła w zależności od miejsca inicjacji gwałtownej reakcji termojądrowej w jego wnętrzu. Symulacje wykazały, że proces ten jest silnie chaotyczny, co prowadzi do silnie asymetrycznej eksplozji. Jeśli inicjacja reakcji zachodzi niedaleko powierzchni białego karła eksplozja nie jest sferyczna. Według uzyskanych wyników asymetria taka jest głównym czynnikiem wpływającym na zmienną jasność supernowych typu Ia.
Podczas pomiarów odległości różnice jasności pomiędzy tymi supernowymi wynikające z asymetrycznego charakteru eksplozji nie muszą wprowadzić błędów systematycznych, jeśli stosowana jest odpowiednio duża próba. Istnieje jednak również inny czynnik powodujący zróżnicowanie tych supernowych, mogący powodować błędne wyniki. Na różnych etapach życia Wszechświata gwiazdy zawierały różne ilości pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Różny skład chemiczny białych karłów wydaje się powodować różnice w miejscach inicjacji niestabilnej kreacji termojądrowej powodującej eksplozję. Istotne są między innymi różnice w zawartości niklu-56. Zostały one wykazane obserwacyjnie. Izotop ten jest niestabilny i podczas rozpadu wytwarza poświatę, która może być obserwowana wiele miesięcy po eksplozji supernowej.
Ponadto w zależności od geometrii obserwacji jasności supernowych mogą różnić się nawet o 20%. Efekt ten jest jednak przypadkowy. Podczas badań z zastosowaniem dużej próby supernowych może być usunięty statystycznie.
Wyniki uzyskane za pomocą symulacji zgadzają się z obserwacjami znanych supernowych. Podobne są krzywe jasności teoretyczne i obserwacyjne, jeśli chodzi o ich rozpiętość i maksymalną jasność.
Wykonane do tej pory symulacje były dwuwymiarowe. W tej chwili opracowywane są symulacji trójwymiarowe. Pozwolą one na precyzyjniejsze wyznaczanie odległości i dokładniejsze pomiary tempa rozszerzania się Wszechświata.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/13sn/
-
Zespół astronomów z Australii i Stanów Zjednoczonych wykrył typ mgławic planetarnych, wytwarzany przez gwiazdy masywniejsze od Słońca. Obiekty te są potocznie nazywane supermgławicami planetarnymi.
Badania były prowadzone pod kierownictwem Miroslava Filipovica z University of Western Sydney. W ich rakach przeprowadzono obserwacje radiowe obu Obłoków Magellana. Stosowane były radioteleskopy należące do Australian Telescope National Facility. Zebrane dane pozwoliły na skorelowanie 15 silnych źródeł radiowych z mgławicami planetarnymi dobrze znanymi na podstawie obserwacji w zakresie widzialnym.
Taka silna emisja radiowa wskazuje, że ta populacja mgławic została najprawdopodobniej wytworzona przez gwiazdy o masach 1 - 6 mas Słońca. Istnienie takiej grupy mgławic planetarnych było od dawna podejrzewane. Do tej pory masy większości mgławic planetarnych były szacowana na około 0.3 masy Słońca. Na podstawie masy tych mgławic można wnioskować, że wytwarzały je gwiazdy o masach do 0.6 masy Słońca. Masa mgławic o silnej emisji radiowej jest natomiast szacowana na około 2.6 masy Słońca. Obiekty te są też około 3 razy jaśniejsze od typowych mgławic planetarnych.
Wykrycie emisji radiowej z mgławic planetarnych nie było oczekiwane za pomocą dostępnych obecnie radioteleskopów. Zespół który dokonał odkrycia sprawdzał poprawność wyników przez 3 lata. Dokładniejsze badania zostaną wykonane w przyszłości za pomocą dużego systemu radioteleskopów Square Kilometre Array. Jego budowa planowana jest w zachodniej Australii.
Najjaśniejsza mgławica radiowa w małym Obłoku Magellana - JD 04. Ilustracja to obraz optyczny z 0.6 metrowego teleskopu Schmidta należącego do Uniwersytetu Michigan. We wstawce pokazano kontur emisji radiowej zmierzonej za pomocą radioteleskopu Australia Telescope Compact Array.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/14SN/
-
Analiza danych z obserwatoriów fal grawitacyjnych LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) i Virgo pozwoliła na znaczne uściślenie ograniczeń modeli warunków panujących w bardzo wczesnych chwilach życia Wszechświata.
Dane zebrane w okresie od roku 2005 do 2007 pozwoliły na znalezienie ścisłych limitów ilości fal grawitacyjnych wytworzonych podczas Wielkiego Wybuchu. Wyniki te przybliżają do detekcji pierwotnych fal grawitacyjnych. Powinny one zostać wytworzone na skutek ekspansji Wszechświata w pierwszych momentach jego istnienia. Badania tych fal dostarczyłyby istotnych informacji na temat ewolucji struktury Wszechświata. Mogłyby wyjaśnić np. dlaczego materia skupiła się w formie galaktyk.
LIGO poszukuje fal grawitacyjnych do 2002r, a Virgo od roku 2007. Obserwatorium LIGO składa się z dwóch L-kształnych ramion interferometru. Laser tworzy wiązkę rozczepianą następnie na dwie. Obie wiązki wędrują wzdłuż ramion interferometru i pozwalają na bardzo precyzyjne pomiary różnic ich długości. Według ogólnej teorii względności podczas przejścia fali grawitacyjnej jedno z ramion powinno nieznacznie rozszerzać się, a drugie kurczyć. Możliwe jest wykrycie relatywnej zmiany długości jednego ramienia względem drugiego o wielość tysięcznej części średnicy jądra atomowego.
Fale grawitacyjne są bardzo trudne do wykrycia. Tworzą one tzw losowe tło. Można to porównać do obserwowania nakładających się fal o różnym kształcie i wielkości na powierzchni wody. Amplituda tła jest ściśle zależna do warunków panujących w pierwszych minutach istnienia Wszechświata.
Obserwacje mikrofalowego promieniowania reliktowego pozwalają na badanie warunków fizycznych panujących we Wszechświecie gdy miał on około 380 000 lat. Badania tła fal grawitacyjnych pozwoliłyby natomiast na badania wcześniejszych etapów życia Wszechświata, nawet poniżej minuty od Wielkiego Wypychu. Jest to jedyna metoda pozwalająca na badania tego okresu. Tło to do tej pory nie zostało wykryte. Jednak część modeli opisujących bardzo młody Wszechświat wymaga relatywnie wysokiego tła fal grawitacyjnych. Zebrane do tej pory dane pozwalają na wykluczenie takich możliwości.
Dostępne dane pozwoliły też na uściślenie teorii opisujących tzw struny kosmologiczne. Są to obiekty przewidywane przez niektóre teorie. Mogą stanowić pozostałości po zmianach właściwości kwantowych próżni w bardzo wczesnych etapach istnienia Wszechświata. Na skutek ekspansji Wszechświata powinny one zostać rozciągnięte do bardzo dużych rozmiarów. Obiekty takie powinny tworzyć pętle i produkować fale grawitacyjne podczas oscylacji, rozpadu lub zanikania.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/20gravity/
-
Za pomocą systemu VLT (Very Large Telesscope) należącego do ESO uzyskano obrazy rejonu gwiazdotwórczego RCW 38. Jest on położony w odległości 5 500 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Żagla.
Jest to obłok gazu i pyłu w którym można obserwować powstawanie wielu nowych gwiazd. Silne promieniowanie młodych gwiazd znacznie wpływa na inne gwiazdy w otoczeniu oraz na dyski protoplanetrane. Jest to więc dobry obiekt do badań wczesnych etapów formowania się gwiazd i układów planetarnych w bardzo aktywnym rejonie gwiazdotwóryczym.
Ostatnio dzięki optyce adaptacyjnej VLT uzyskano najostrzejszy do tej pory obraz tej mgławicy. W tym celu zastosowany został instrument NACO. Obserwacje te pozwoliły na stwierdzenie, że położona w okolicach centrum mgławicy masywna gwiazda IRS2 jest w rzeczywistości układem podwójnym. Oba składniki są oddalone od siebie o około 500 AU. Ponadto zaobserwowano zbiór protogwiazd oświetlanych silnym promieniowaniem IRS2. Uważa się, że nie przekształcą się one w gwiazdy. Materia ta powinna szybko zostać rozproszona przez promieniowanie.
Masywne gwiazdy powstające w obłoku wybuchają jako supernowe, co wywołuje dalsze fale aktywności gwiazdotwórczej. Podczas typowych wybuchów supernowych powstają charakterystyczne izotopy. Część z nich została znaleziona na Słońcu. Wskazuje to, że nasza gwiazda dzienna powstała w tego typu chaotycznym rejonie gwiazdotwórczym.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/19ESO/
-
Wykonane za pomocą teleskopu Subaru obserwacje starej gwiazdy BD+44 493 dostarczyły nowych informacji na temat powstawania pierwszych gwiazd we Wszechświecie.
Badania starych gwiazd są istotne dla zrozumienia warunków panujących w młodym Wszechświecie. We wczesnym okresie istnienia Wszechświata praktycznie nie występowały pierwiastki cięższe od wodoru i helu. Stare gwiazdy charakteryzują się również niewielką zawartością tych pierwiastków. Skład gazu z którego uformowały się te gwiazdy jest odzwierciedlony w składzie ich atmosfer. Dzięki temu są naturalnym laboratorium pozwalającym na badania warunków panujących w odległej przeszłości.
Obecnie kilka zespołów astronomów znalazło przykłady gwiazd o niskiej metaliczności w Drodze Mlecznej. Dwie takie gwiazdy - HE1327-2326 i HE0107-5240 charakteryzują się bardzo niską zawartością żelaza, ale wysoką zawartością węgla i azotu. Wskazuje to, że procesy które wzbogaciły te gwiazdy w pierwiastki cięższe były odmienne niż w przypadku innych gwiazd o niskiej metaliczności.
Za pomocą instrumentu High Dispersion Spectrograph na teleskopie Subaru ostatnio wykonano badania gwiazdy BD+44 493. Ma ona jasność 9 magnitudo i jest około 10 razy jaśniejsza od innych gwiazd o niewielkie zawartości metali. Zawiera tylko 1/5000 część metali występujących na Słońcu. Głównym ciężkim pierwiastkiem jest na niej węgiel.
Analiza składu chemicznego BD+44 493 pozwoliła na wybranie najbardziej prawdopodobnego modelu formowania się gwiazd o generalnej niskiej metaliczności, ale ze stosunkowo dużą zawartością węgla. Najprawdopodobniej takie gwiazdy powstawały w obłokach materii międzygwiazdowej zanieczyszczonych przez supernowe powstałe z pierwszej generacji gwiazd we Wszechświecie.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/21subaru/
-
Opracowany do wykrywania planetoid typu NEO przegląd nieba Catalina Sky Survey (CSS) został ostatnio rozszerzony o regularne poszukiwania zjawisk przejściowych, jako Catalina Real-Time Transient Survey (CRTS). Jest to pierwszy tego typu przegląd w całości dostępny publicznie.
Przegląd CSS był prowadzony przez NASA. Stosowano w nim 1.5 metrowy teleskop na Mount Lemmon oraz Siding Spring Telescope w Australii. Ponadto dodatkowo używany był 0.7 metrowy teleskop Smidta w górach Santa Catalina na północ od Tucson, Hale Telescope w Palomar, Teleskopy Kecka na Mauna Kea, oraz teleskop Gemini South w Chile.
W czasie 3 lat przegląd pozwolił na znalezienie 70% wszystkich znanych obiektów bliskich Ziemi (Near Earth Object - NEO). Interesującym przypadkiem było odkrycie bardzo małej planetoidy 2008 TC3, która 24 godziny później weszła w atmosferę Ziemi wytwarzając jasny bolid obserwowany nad Sudanem. Dzięki śledzeniu bolidu odnalezione zostały następnie fragmenty tego obiektu.
Teleskopy używane do przeglądu wykonywały obserwacje całego nieba w przeciągu tygodnia. Tym samym mogły zaobserwować dużą ilość zjawisk przejściowych. W czasie 17 miesięcy znaleziono 700 obiektów zmieniających jasność w zakresie optycznym oraz 177 supernowych, więcej niż prowadzone w tym czasie programy poszukiwań supernowych. Jedna z zaobserwowanych supernowych, w galaktykach Anteny charakteryzowała się największą energią z dotychczas obserwowanych. Jej badania były pomocne w oszacowaniach odległości we Wszechświecie. Do innych zaobserwowanych obiektów zaliczało się 185 gwiazd zmiennych kataklizmatycznych, 30 rozbłysków gwiazd, oraz 100 zjawisk o różnorodnej naturze. Te ostatnie były związane z jądrami galaktyk aktywnych, gwiazdami o szybkim ruchu własnym, oraz nie określonymi jeszcze źródłami. Tym samym przegląd ten był jednym z najbardziej udanych poszukiwań zjawisk przejściowych.
Obecnie dzięki dofinansowaniu o 890 000 dolarów zapewnionym przez National Science Foundation przegląd mógł zostać rozszerzony, i zyskał CRTS. Planowane jest udostępnienie w Internecie danych zebranych w trakcie 7 lat (około 10 terabajtów) i danych które będą dopiero zebrane. Będą one dostępne zarówno dla profesjonalistów jak i dla amatorów.
Dzięki dofinansowaniu możliwe będzie zbieranie danych w czasie rzeczywistym i ich szybkie publikowanie w sieci. Dzięki temu analiza danych będzie znacznie szybsza. Dużej ilość informacji zbieranych w czasie jednej nocy jeden zespól nie mógłby szybko przebadać. Użytkownicy będą mogli porównać uzyskiwane w czasie rzeczywistym obrazy ze zdjęciami uzyskanymi w czasie 7 lat trwania przeglądu CSS.
Przegląd CRTS pokazuje wzrost zainteresowania poszukiwaniami źródeł o zmiennej jasności. Dzięki niemu możliwe będzie znalezienie źródeł o jasności nawet 21 magnitudo. Umożliwi to nakładanie obrazów tego samego fragmentu nieba. Ponadto kontynuowane będą poszukiwania planetoid bliskich Ziemi.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/25CSS/
-
Tej jesieni gwiazda Epsilon Aurigae zmniejszy swoją jasność o połowę, co zdarza się regularnie co 27 lat. Przyczyny tego zjawiska nie są do końca wyjaśnione.
Epsilon Aurigae może być układem podwójnym zaćmieniowym. Jednak nie wszystkie aspekty jego zachowania można w ten sposób wytłumaczyć. W tym roku nadarzy się kolejna szansa na badania tego zjawiska. Dużą rolę mogą odegrać w nich amatorzy. Gwiazda jest na tyle jasna, że nie może być obserwowana przez większość dużych teleskopów.
Główny składnik układu Epsilon Aurigae jest nadolbrzymem. Jego towarzysz daje o sobie znać tylko co 27 lat. Zmniejszenie jasności trwa wtedy kilka miesięcy. Do tej pory nie udało się ustalić jakiego typu gwiazdą może on być. Istnieją też pewne dowody, że towarzysz może też posiadać dodatkowy obiekt, prawdopodobnie masywną planetę na niestabilnej orbicie. Obserwacje w zbliżającym się okresie zaćmienia mogą przybliżyć do zrozumienia tego układu. Mogą też pomóc w przewidywaniach co zdarzy się, gdy hipotetyczna planeta zderzy się ze swoją gwiazdą.
Obserwacje amatorskie zostaną wykonane w ramach programu Citizen Sky, będącym amerykańską częścią Międzynarodowego Roku Astronomii.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/25citizen/
-
ESO udostępniło interesujący obraz mgławicy Trójlistna Koniczyna (M20, NGC 6514). Został on uzyskany za pomocą szerokokątnego systemu obrazującego (Wide-Field Imager) sprzężonego z 2.2-metrowym teleskopem w obserwatorium La Silla w Chile.
Trójlistna Koniczyna jest regionem gwiazdowtóryczym. Jej potoczna nazwa pochodzi od charakterystycznych ciemnych pasm pyłu dzielących jasny obłok. Jest położona w odległości 5 000 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Strzelca. Nowy obraz wyraźnie pokazuje podział mgławicy na 3 obszary, co jest dosyć rzadko spotykane.
Obraz został uzyskany w zakresie światła widzialnego. Kolor niebieski pokazuje obłok refleksyjny. Rozprasza on światło gwiazd powstających we wnętrzu mgławicy. Najbardziej masywne młode gwiazdy emitują większość światła widzialnego w zakresie niebieskiej części spektrum. Ziarna pyłu rozpraszają też światło niebieskie bardziej wydajnie niż czerwone, dzięki czemu błękitny kolor mgławicy jest bardzo wyraźny.
Kolor różowy przedstawia obłok emisyjny. Emituje on czerwone światło charakterystyczne dla wodoru. Trzecim typem obłoku są ciemne pasma. Zawierają one najwcześniejsze etapy powstawania gwiazd.
W dolnej części zdjęcia widoczna jest kolumna gazu skierowana w stronę masywnej gwiazdy w centrum mgławicy. Jest to odparowywana globula gęstego gazu. Silne promieniowanie masywnej gwiazdy powoduje usuwanie gazu. Widoczna kolumna jest najgęstszą częścią niszczonego skupiska materii gazowej.
http://www.astronomynow.com/news/n0908/26trifid/
-
Za pomocą systemu radioteleskopów VLBA (Very Long Baseline Array) wykonano precyzyjne pomiary zagięcia czasoprzestrzeni wywołanego przez grawitację Słońca.
Pomiary odkształcenia czasoprzestrzeni są jedną z najczulszych metod pozwalające na bania relacji pomiędzy ogólną teorią względności a fizyką kwantową. Odkształcenie czasoprzestrzeni wywołane przez masywny obiekt taki jak Słońce powoduje odchylenie promienia świetlnego lub wiązki radiowej. Efekt ten został po raz pierwszy zaobserwowany w 1916r. Od tego czasu poczyniono jego liczne pomiary.
Parametr opasujący odkształcenie czasoprzestrzeni i grawitacyjne zagięcie promienia świetlnego, gamma według ogólnej teorii względności powinien wynosić dokładnie 1.0. Jeśli jednak parametr ten różni się od jedności nawet o jedną część na milion miałoby to duże znaczenie dla teorii starających się zunifkować teorię względności i fizykę kwantową. Miałoby to tez istotne znaczenie dla przewidywań zjawisk występujących w pobliżu czarnych dziur.
System VLBA zawiera radioteleskopy rozsiane od Hawajów do Wysp Dziewiczych. Za jego pomocą wykonano precyzyjne pomiary odgięcia wiązki radiowej przez pole grawitacyjne Słońca w czasie gdy Słońce przechodziło prawie dokładnie przed jasnymi kwazarami. Zgodnie z teorią Słońce wywołało subtelne zmiany w pozycji kwazarów na niebie odchylając pochodzące z nich sygnały radiowe. Pozwoliło to na oszacowanie wartości gamma na 0.9998 +/- 0.0003, co jest bardzo zgodne z wartością 1.0 przewidywaną przez ogólną teorię względności.
Przy większej liczbie takich obserwacji oraz dzięki dodatkowym danym, takim jak pomiary wykonane przez sonę Cassini w czasie lotu do Saturna oszacowania gamma mogą jeszcze zostać poprawione o czynnik 4. Jest to kluczowa wartość dla teorii opisujących grawitację, więc jej precyzyjne wyznaczenie za pomocą różnych technik jest bardzo istotne.
http://www.astronomynow.com/news/n0909/02space/
-
Aktualne symulacje komputerowe wykonane na Ohio State University pozwoliły na stwierdzenie, że zderzenie Drogi Mlecznej z Obłokami Magellana w przyszłości nie spowoduje rozerwania naszej Galaktyki, ale raczej wytworzenie pierścieni i pasm gwiazd.
Badania te pokazały też, że w zderzeniach takich bardzo istotną rolę odgrywa ciemna materia. Znakomita większość galaktyk jest otoczona przez rozległe halo ciemnej materii. Szacuje się, że Droga Mleczna, o szerokości około 100 000 lat świetlnych jest otoczona przez halo o szerokości nawet miliona lat świetlnych.
Symulacje zostały wykonane przez zespół pod kierownictwem Steliosa Kazantzidisa. Śledziły zderzenie galaktyk satelitarnych o parametrach Obłoków Magellana z galaktyką spiralną zbliżoną do Drogi Mlecznej. Uwzględniono w nich otoczki ciemniej materii. Pokazały one, że galaktyki satelitarne w trakcie takiego zderzenia powoli rozpadają się. Ich oddziaływania grawitacyjne z większą galaktyką powodują wyrwanie z niej części gwiazd. Tworzą one pierścieniowe dyski.
Wyniki te mają zastosowanie do dużej grupy galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej. Nie można oczywiście jednoznacznie stwierdzić, że przewidywane zjawiska zajdą w czasie zderzenia naszej Galaktyki z Obłokami Magellana. Pokazują one, że zderzenia z galaktykami satelitarnymi nie powodują zniszczenia głównej galakatyki. Odgrywają istotną rolę w ewolucji galaktyk.
Były to pierwsze symulacje zderzeń dużych galaktyk z galaktykami satelitarnymi wykonane na tak wysokim poziome dokładności. Dzięki temu po raz pierwszy zademonstrowano interakcje pomiędzy normalną materią a ciemną materią.
Nienależnie od scenariusza zderzenia nigdy nie dochodziło do rozpadu galaktyki spiralnej. Zderzające się z nią galaktyki zawsze ulegały powolnej dezintegracji a ich materia wchodziła w skład galaktyki sypialnej. Mała galaktyka przechodziła przez dysk galaktyki spiralnej wielokrotnie. Za każdym razem oddawała jej część swojej materii i powodowała wytwarzanie pierścieni materii.
http://www.astronomynow.com/news/n0909/01MilkyWay/
-
ESO opublikowało obraz galaktyki spiralnej NGC 4945. Jest ona widziana prawie dokładnie od krawędzi dysku. Wizerunek galaktyki został otrzymany za pomocą szerokokątnego systemu obrazującego (Wide Field Imager - WFI) na 2.2-metrowym teleskopie MPG w La Silla w Chile.
NGC 4945 jest zlokalizowana w odległości 13 milionów lat świetlnych w gwiazdozbiorze Centaura.
Zdjęcie pokazuje on, że dysk galaktyki jest bardzo podobny do dysku Drogi Mlecznej. Jądro NGC 4945 jest jednak znacznie jaśniejsze. Zawiera ono aktywną supermasywną czarną dziurę. Jej obecność dostarcza do otoczenia duże ilości energii. Galaktyka ta jest zaliczana do grupy galaktyk Seiferta. Jest to klasa galaktyk aktywnych, których promieniowanie wykazuje bardzo jasne linie emisyjne wodoru, helu, azotu i tlenu. Linie te wytwarza materia w dysku akrecyjnym wokół supermasywnej czarnej dziury.
Dzięki zastosowaniu odpowiednich filtrów obraz galaktyki jest bardzo kontrastowy. Regiony gwiazdotwórcze HII widoczne są w postaci różowych plamek.
http://www.astronomynow.com/news/n0909/03ngc4945/
-
Aktualne obserwacje galaktyki M31 jednoznacznie pokazały, że w niezbyt odległej przeszłości pochłonęła ona mniejsze galaktyki.
Badania te były częścią dużego przeglądu wykonanego za pomocą teleskopu Canada-France-Hawaii Telescope i jego kamery MegaCam/MegaPrime. Przegląd objął otoczenie Galaktyki w Andromedzie na przestrzeni około miliona lat świetlnych. Był to największy przegląd tego typu i dostarczył największego obrazu galaktyki jaki do tej pory uzyskano.
Dzięki zobrazowaniu dużego obszaru zewnętrznego galaktyki znaleziono struktury świadczące, że M31 w przeszłości wchłonęła mniejsze obiekty. Pochłanianie mniejszych galaktyk przez większe jest powszechnie przyjmowaną teorią. Trudno jest jednak znaleźć jednoznaczne dowody na jej potwierdzenie. Struktury powstające podczas takich zderzeń szybko zanikają i rozciągają się na bardzo dużych obszarach.
Gwiazdy znalezione w zewnętrznych regionach M31 nie mogły powstać w tej galaktyce, ponieważ gęstość gazu w dużej odległości od jej środka jest na to za niska. Wskazuje to, że pochodzą one z mniejszej galaktyki wchłoniętej w niezbyt odległej przeszłości. M31 nadal powiększa więc swoje rozmiary. Uważa się, że w przyszłości M31 połączy się z Galaktyką w Trójkącie.
http://astronomynow.com/news/n0909/03andromeda/
-
Za pomocą teleskopu Subaru znaleziono supermasywną czarna dziurę w odległości aż 12.8 miliardów lat świetlnych. Jest to najodleglejszy znany obiekt tego rodzaju.
Masa czarnej dziury jest oceniana na miliard mas Słońca. Znajduje się w galaktyce o wielkości porównywalnej z Drogą Mleczną. Jest to dosyć zaskakujące. Raczej nie spodziewano się występowania tak dużych galaktyk w okresie kiedy wiek Wszechświata wynosił tylko 1/16 wieku obecnego. Czarna dziura i jej galaktyka musiały więc powstać bardzo szybko we wczesnym Wszechświecie.
Mechanizm powstawania supermasywnych czarnych dziur jest słabo poznany. Jednen ze scenariuszy zakłada, że czarna dziura taka powstaje na skutek zlana się kilku czarnych dziur o masach pośrednich. Następnie szybko powiększa swoją masę zbierając materię z otoczenia.
Odkrycia dokonano za pomocą nowych detektorów CCD czułych na bliską podczerwień będących częścią wyposażenia kamery Suprime-Cam na teleskopie Subaru na Mauna Kea. Jednym z pierwszych celów obserwacji za ich pomocą była czarna dziura QSO (CFHQSJ2329-0301). Wysoka czułość detektorów pozwoliła na stwierdzenie, że 40% emisji przy długości fali 9100 angstremów pochodzi z galaktyki macierzystej, a 60% z chmur gazu naświetlanych przez czarą dziurę w jej centrum. Można powiedzieć, że czarna dziura i jej galaktyka powstały razem. Odkrycie to otwiera nowe drogi dla badań koewolucji galaktyk i supermasywnych czarnych dziur.
Obraz obiektu QSO (CFHQSJ2329-0301). Otoczenie czarnej dziury jest zaznaczone na żółto, a jej galaktyka – na czerwono.
http://www.astronomynow.com/news/n0909/02blackhole
-
Aktualne badania wskakują, że pola magnetyczne mogą odgrywać bardziej istotną rolę w formowaniu gwiazd niż uważano do tej pory.
Pola magnetyczne i turbulencje w obłokach gwiazdowtórczych przeszkadzają grawitacyjnemu zapadaniu się ich fragmentów. Linie sił pola magnetycznego kierują część gazu w określonych kierunkach. Turbulencje natomiast powodują powstawanie zawirowań zapobiegających zapadaniu się obłoków.
Obecnie przedmiotem dyskusji jest relatywne znaczenie pól magnetycznych względem turbulencji. Badania przeprowadzone przez zespół pod kierownictwem Hua-bai Li z
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dostarczyły pierwszych obserwacyjnych faktów na tym polu.
Badane były jądra 25 obłoków gwiazdotwórczych, czyli ich gęste części. Studiowano obłoki w odległości do 6 500 lat świetlnych. Oszacowania parametrów pól magnetycznych w obszarze jąder były możliwe dzięki rejestrowaniu światła spolaryzowanego. Następnie porównywano te wyniki z szacowanymi parametrów pól w mgławicach otaczających jądra.
Uzyskane wyniki pokazały, że pola magnetyczne w obszarach jąder charakteryzowały się tymi samymi kierunkami i gęstościami co w otaczających mgławicach. Występowanie silnych turbulencji powodowałoby natomiast zmiany kierunków pól magnetycznych. Wskazuje to, że pola te wybierają znacznie większy wpływ na narodziny gwiazd niż turbulencje w obłokach.
Położone blisko siebie jądra w obrębie obłoków molekularnych są połączone między sobą nie tylko siłami grawitacyjnymi, ale również polami magnetycznymi. Modele komputerowe opisujące powstawanie gwiazd muszą więc uwzględniać tez silne pola magnetyczne.
http://www.astronomynow.com/news/n0909/10magfield/
-
ESO udostępniło pierwszy z 3 obrazów z projektu GigaGalaxy Zoom – 360-stopniowej panoramy nieba zawierającej 800 milionów pikseli. Jest on realizowany w Ra,ach Międzynarodowego Roku Astronomii.
Mozaika ta przebiega przez całą sferę niebieską. Zastosowana projekcja pozwoliła na umieszczenie płaszczyzny Drogi Mlecznej poziomo w centrum obrazu. Dzięki temu można wyraźnie obejrzeć płaszczyznę ramion spiralnych z jasnymi i ciemnymi mgławicami, obraz obszar wybrzuszenia centralnego i galaktyki satelitarne.
W tworzeniu mozaiki uczestniczyli astrofotografowie Serge Brunie i Frederic Tapissier. Brunie poświęcił kilka tygodni od sierpnia 2008r do lutego 2009r na wykonywanie zdjęć nieba, gównie z La Silla i Paranal w Chile. W celu uzyskania zdjęć całej Drogi Mlecznej odbył też kilka podróży do La Palma i na Wyspy Kanaryjskie. Dzięki temu uzyskał zdjęcia północnej półkuli niebieskiej. Surowe zdjęcia były potem obrabiane przez Tapissiera i specjalistów z ESO. Finalna mozaika składa się z 300 fragmentów z których każdy był fotografowany 4 razy. Użyto więc 1200 zdjęć. Jakość mozaiki jest bardzo wysoka, ponieważ zdjęcia były wykonywane w obszarach Ziemi o najdogodniejszych warunkach atmosferycznych. Z powodu długiego czasu wykonywania pojedynczych zdjęć na mozaice widać też przesuwające się po niebie planety i kilka komet.
http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2009/pr-32-09.html
http://www.astronomynow.com/news/n0909/14ESO/
-
Na stronach ESO dostępny jest już cały, 3-częściowy projekt GigaGalaxy Zoom, w bezprecedensowy sposób prezentujący wygląd Drogi Mlecznej. Trzeci ze składających się na niego obrazów przedstawia mgławicę Laguna.
Mgławica Laguna jest położona w odległości 5 000 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Strzelca. Jej szerokość wynosi około 100 lat świetlnych. Jest to obszar gwiazdowtórczy.
Nowy obraz tej mgławicy zawiera 370 milionów pikseli. Został uzyskany za pomocą szerokokątnego systemu obrazującego (Wide Field Image - WFI) zainstalowanego na 2.2-metrowym teleskopie w obserwatorium ESO w La Silla w Chile. Zdjęcie obejmuje fragment nieba o wielkości ponad 1.5 stopnia kwadratowego, czyli 8 razy większy od tarczy Księżyca w pełni.
Obraz wyraźnie pokazuje ciemne obłoki zawierające wczesne etapy formowania się gwiazd. Mają one postać ciemnych plamek na tle mgławicy emisyjnej. Mgławica zawiera też młodą gromadę gwiazd NGC 6530. Składa się ona z 50 – 100 gwiazd. Gromada ta jest nadal otoczona pewnymi ilościami gazu i pyłu. Drobiny pyłu rozpraszają światło gwiazd tworzących gromadę, powodując ich poczerwienienie.
Ostatni obraz pokazuje fragment nieba sfotografowany za pomocą teleskopu profesjonalnego. Wcześniejsze obrazy z projektu GigaGalaxy Zoom prezentowały Drogę Mleczną tak, jak wygląda ona obserwowana gołym okiem z pustyń o bardo dobrych warunkach atmosferycznych, oraz za pomocą dobrego teleskopu amatorskiego. Dzięki temu można oglądać strukturę Galaktyki w różnych skalach.
http://www.gigagalaxyzoom.org.
-
ESO udostępniło nowy obraz Galaktyki Barnarda, jednej z galaktyk karłowatych wchodzących w skład Grupy Lokalnej.
Galaktyka Barnarda, znana też pod oznaczeniem NGC 6822 jest położona w gwiazdozbiorze Strzelca. Jest klasyfikowana jako nieregularna galaktyka karłowata. Zawiera około 10 milionów gwiazd.
Na obrazie widoczne są liczne obłoki gwiazdowtórcze podgrzewane przez młode gwiazdy. Mają one postać czerwonych plamek. Po lewej na górze widoczna jest mgławica emisyjna o charakterystycznym, rozdętym kształcie. Kształt taki został wywołany przez grupę młodych gwiazd w centrum mgławicy. Silne wiatry gwiazdowe oddziaływujące na materię międzygwiazdową wytworzyły strukturę przypominająca pierścień.
Galaktyki tego typu powstają podczas bliskich spotkań dwóch masywnoejszych galaktyk. Siły grawitacyjne powodują wtedy wyrzucanie gazu i gwiazd w przestrzeń międzygalaktyczną. Z materii tej mogą następnie powstawać galaktyki karłowate.
Przedstawiony obraz NGC 6822 powstał ze zdjęć uzyskanych za pomocą szerokokątnego systemu obrazującego (Wide Field Imager - WFI) na 2.2 metrowym teleskopie ESO w La Silla w Chile. Zastosowano filtry B, V, R i H-alpha. Zdjęcie obiecuje obszar nieba o wymiarach 35 x 34 minut kątowych.
http://www.astronomynow.com/news/n0910/14ESO/
-
Aktualne badania pozwoliły na wykrycie pierwszego złożonego układu galaktyk w bardzo dużej odległości, rzędu 6.7 miliarda lat świetlnych.
W wielkich skalach galaktyki we Wszechświecie tworzą układ filamentów przypominających sieć. Masywne gromady galaktyk występują na przecięciach takich filamentów. Struktura taka była obserwowana w małych odległościach. Jej badania w bardzo dużych odległościach napotykają jednak na duże utrudnienia.
Obecne badania zostały wykonane za pomocą instrumentu VIMOS będącego częścią wyposażenia systemu Very Large Telescope oraz urządzenia FOCAS na teleskopie Subaru. Za ich pomocą wykonano pomiary odległości do 150 odległych galaktyk występujących na dystansie 60 milionów lat świetlnych. Dzięki temu stwierdzono, że galaktyki te tworzą centralną gromadę otoczoną dziesiątkami małych grup galaktyk. Masa gromady jest oceniana na ponad 10 000 mas Drogi Mlecznej. Towarzyszące jej grupy mają masy 10 – 1000 mas Drogi Mlecznej. Dalsze obserwacje powinny dostarczyć dokładniejszych informacji na temat wielkości tego układu.
Po raz pierwszy zaobserwowano tak złożoną strukturę w okresie gdy wiek Wszechświata wynosił 2/3 wieku obecnego. Dalsze takie obserwacje będą istotne dla badań ewolucji struktury Wszechświata.
http://www.astronomynow.com/news/n0911/03web/
-
Precyzyjne mapowanie mikrofalowego promieniowania tła po raz kolejny potwierdziło istnienie ciemnej energii.
Obecne badania zostały wykonane ze pomocą instrumentu QUEST (Q U Extra-galactic Survey Telescope - QUEST) umieszczonego blisko bieguna południowego. Jest to teleskop o średnicy 2.6 metra. Za jego pomocą wykonano pomiary rozkładu nieregularności temperatury oraz polaryzacji promieniowania tła. Dane te dostarczyły informacji na temat rozkładu materii we Wszechświecie. Promieniowanie tła było polaryzowane gdy przechodziło przez poruszającą się materię. Jego pomiary dostarczają więc informacji również na temat ruchów materii we Wszechświecie. Pomiary wykonane za pomocą QUEST są jak do tej pory najdokładniejsze.
Obserwowany rozkład temperatury i polaryzacji promieniowania tła jest najbardziej zgodny z modelem zakładającym, że ciemna energia i ciemna materia łącznie stanowią 95% całości materii i energii we Wszechświecie.
http://www.astronomynow.com/news/n0911/03cmb/
-
Nietypowa supernowa obserwowana 7 lat temu, SN 2002bj może być pierwszym przypadkiem nie obserwowanego jeszcze typu eksplozji białego karła.
Supernowe powstają według dwóch ogólnych schematów. Pierwszą możliwością jest eksplozja białego karła, a drugą kolaps jądra masywnej gwiazdy. W obu mechanizmach isrnieje wiele podtypów. Charakterystyki SN 2002bj nie pozwalają jednak na zakwalifikowanie jej do żadnego typu. Eksplozja mogła więc nastąpić według nie obserwowanego, ale przewidywanego teoretycznie mechanizmu fizycznego.
Supernowa SN 2002bj została odkryta w galaktyce NGC 1821 za pomocą teleskopu KAIT (Katzman Automatic Imaging Telescope) w Obserwatorium Licka w 2002r. Jej jasność spadała bardzo gwałtownie, przestała być widoczna po 20 dniach. Spadek jasności był więc 3 - 4 razy szybszy niż w przypadku typowych supernowych, widocznych nawet przez kilka miesięcy.
Początkowo zaliczono ją do supernowych klasy II. Później jednak porównano jej spektrogram z katalogiem supernowych typu II, co wykazało, że klasyfikacja ta była błędna. Pomyłka była spowodowana jakością istniejących danych. Spektrogram, wykazywał sygnatury helu, brak sygnatur wodoru oraz możliwe występowanie wanadu, pierwiastka nigdy wcześniej nie znalezionego w widmie supernowej. Cechy spektrogramu nie zgadzały się z żadną z dotychczas obserwowanych supernowych. Można je wytłumaczyć zakładając, że eksplozja zaszła w układzie dwóch białych karłów. Jeden z nich był zbudowany w większości z helu. Materia z niego przepływała na powierzchnię towarzysza. Po nagromadzeniu odpowiedniej ilości helu nastąpił wybuch termojądrowy widoczny w postaci supernowej o jasności tylko 1/10 jasności zwykłej supernowej typu Ia.
Biały karzeł przetrwał eksplozję otoczki helowej, co upodabnia tą supernową do wybuchów gwiazd nowych. Supernowa ta uwolniła jednak około 1000 razy więcej energii niż typowa nowa. W czasie takiej eksplozji wśród wytworzonych ciężkich pierwiastków był chrom, który następnie rozjadł się do wanadu, a ten do tytanu.
http://astronomynow.com/news/n0911/06sn/
-
Dzięki zastosowaniu odpowiednich filtrów odnaleziono galaktykę istniejącą zaledwie 787 milionów lat po wielkim wybuchu oraz 22 inne odległe galaktyki. Ich badania dostarczają nowych informacji na temat ewolucji obiektów w młodym Wszechświecie.
Około 400 000 lat po wielkim wybuchu temperatura spadła na tyle, że protony i elektrony mogły utworzyć neutralne atomy wodoru. W czasie 1 miliarda lat życia Wszechświata uformowały się pierwsze galaktyki i gwiazdy. Ich promieniowanie powodowało ponowną jonizację wodoru. Okres ten jest nazywany epoką rejonizacji. Zakończyła się ona około miliard lat po wielkim wybuchu. Nie wiadomo jednak dokładnie kiedy się rozpoczęła.
Obecnie, w celu wyszukania bardzo odległych galaktyk zespół pod kierownictwem Masami Ouchi z Carnegie Observatories zastawał odpowiedni zestaw filtrów pozwalający na obrazowanie fragmenti nieba w kanałach spektralnych o wzrastającej długości fali. Został on umieszczony na kamerze szerokokątnej teleskopu Subaru. Obserwacje były prowadzone w latach 2006 – 2009. Były częścią przeglądu głębokiego pola teleskopu Subaru (Subaru Deep Field Survey) oraz przeglądu głębokiego pola północnego Wielkich Obserwatoriów (Great Observatories Origins Deep Survey North).
Na uzyskanych obrazach wyszukiwano galaktyki znikające na zdjęciami wykonywanych przez kolejne filtry. Starsze galaktyki znikały na zdjęciach wykonanych przez filtry bardziej czerwone niż galaktyki młodsze. Długość fali przy której galaktyki nie były widoczne pozwalała na oszacowanie odległości do nich, a tym samym ich wieku. Technika ta pozwoliła na wykonanie poszukiwań odległych galaktyk we fragmencie nieba 100 razy większym niż wcześniejsze przeglądy poszukujące takich obiektów. Dzięki temu uzyskano dużą próbkę odległych galaktyk, liczącą 22 obiekty.
Obserwacje sygnatur wodoru w spektrum jednej z tych galaktyk pozwoliły na stwierdzenie, że istniała ona 787 milionów lat po wielkim wybuchu. Pozostałe galaktyki znalezione tą techniką mają najprawdopodobniej podobny wiek. Obserwacje tych galaktyk w połączeniu z danymi z innych badań pozwoliły na wykazanie, że tempo formowania gwiazd w okresie od 800 milionów lat do 1 miliarda lat po wielkim wybuchu było wyraźnie niższe niż po tym czasie. Z tego powodu tempo jonizacji powinno być niskie. Wyniki te są dosyć zaskakujące i stoją w sprzeczności z danymi z misji WMAP. Według nich epoka rejonizacji rozpoczęła się nie wcześniej niż 600 milionów lat po wielkim wybuchu. Można to wytłumaczyć zakładając, że w młodych galaktykach powstawało znacznie więcej masywnych gwiazd niż obecnie. Mała liczba takich gwiazd jonizowałaby gaz ośrodka znacznie efektywniej niż duża ilość gwiazd o małych masach.
http://astronomynow.com/news/n0911/09dropout/
-
Precyzyjne obserwacje spektrometryczne dużej ilości gwiazd rzuciły nowe światło na od dawana istniejący problem niskiej zawartości litu na Słońcu w porównaniu z większością innych gwiazd.
Badania zostały wykonane za pomocą najbardziej czułego obecnie spektrografu HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) pracującego na 3.6-metrowym teleskopie należącym do ESO. Za jego pomocą przeprowadzono obserwacje 500 gwiazd w wieku 6 - 9 milionów lat. 70 z tych gwiazd posiada planety. Dane z HARPS pozwoliły na wykluczenie obecności masywnych planet (o masach porównywalnych z Neptunem i wyższych) wokół pozostałych 430 gwiazd.
Uzyskane wyniki pokazały, że gwiazdy posiadające planety zawierają znacznie mnie litu niż gwiazdy pozbawione dużych planet. W gwiazdach z układami planetarnymi zawartość litu znajduje się na poziomie 1% zawartości litu w gwiazdach nie posiadających większych planet. Cecha ta nie jest skorelowana z innymi parametrami gwiazd, np z ich wiekiem.
Nie jest jednak jasne, dlaczego obecność planet powoduje niską zawartość litu w gwieździe. Jedną z możliwości jest transfer momentu kątowego z masywnych planet do gwiazdy. Duże planty gazowe podczas pierwszych 1 - 2 milionów lat swojego życia migrują w pobliże gwiazdy macierzystej. Powoduje to przekazywanie momentu kątowego gwieździe. To natomiast powinno wywoływać mieszanie atmosfery gwiazdy. Na skutek tego zjawiska lit obecny w zewnętrznych częściach gwiazdy powinien być przenoszony do części głębszych. Tam, w temperaturze rzędu 2.5 miliona stC byłby niszczony. W przypadku gwiazd posiadających tylko małe planety skaliste transfer momentu kątowego byłby bardzo mały i nie wpływałby na zawartość litu w gwieździe.
http://astronomynow.com/news/n0911/12lithium/
-
Dzięki danym z przeglądu Sloan Digital Sky Survey odnaleziono dwa przykłady białych karłów z atmosferami tlenowymi. Potwierdza to istniejące obecnie modele ewolucji gwiazd.
Dwa białe karły z otoczkami bogatymi w tlen - SDSS 0922+2928 w odległości 400 lat świetlnych i SDSS 1102+2054 w odległości 220 lat świetlnych zostały znalezione przez zespół pod kierownictwem Borisa Gänsicke z University of Warwick. Obecność otoczki tlenowej wskazuje, że jądra tych białych karłów są zbudowane z tlenu i neonu. Wspiera to modele ewolucji gwiazd masywnych. Białe karły o takim składzie powinny być końcowymi etapami ewolucji najmasywniejszych gwiazd wytwarzających białe karły, o masie 8 - 10 mas Słońca. Gwiazdy o wyższych masach powinny wytwarzać gwiazdy neutronowe. Inne ze zbadanych do tej pory białych karłów miały otoczki wodorowe i/lub helowe.
Modele teoretyczne wskazują, że białe karły tlenowo - neonowe posiadają cienką warstwę węglową nie przepuszczającą dużych ilości tlenu do ich części zewnętrznych. Modele te jednak wskazują też, że grubość takiej warstwy spada im bardziej masa gwiazdy macierzystej zbliża się do górnego limitu masy gwiazdy kończącej życie jako biały karzeł. SDSS 0922+2928 i SDSS 1102+2054 są więc pozostałościami najmansywneijszych gwiazd u których nie doszło do kolapsu jądra. Ich masa powinna być więc bardzo wysoka. Niestety posiadane obecnie dane nie pozwalają jednak na jej oszacowanie.
http://astronomynow.com/news/n0911/12dwarf/
-
W listopadzie 35 największych radioteleskopów wykonało wspólne obserwacje 243 kwazarów w celu dokładnego wyznaczenia pozycji sieci punktów używanych do dokładnego określania pozycji obiektów na sferze niebieskiej. Jak do tej pory jest to największy projekt radioastronomiczny.
Kwazary ze względu na bardzo dużą odległość nie wykazują ruchów własnych na sferze niebieskiej. Są też jasne w zakresie radiowym. Dzięki temu są idealnymi obiektami do wyznaczania bardzo precyzyjnego systemu współrzędnych na sferze niebieskiej.
W obecnych pomiarach zastosowano 35 radioteleskopów zlokalizowanych w Azji, Australii, Europie, Ameryce Północnej, Antarktyce i na Pacyfiku. Użyto techniki interferometrii z bardzo dużą linią bazową (Very Long Baseline Interferometry - VLBI). Do tej pory nigdy nie stosowano tak dużej liczby radioteleskopów do pomiarów pozycji dużej ilości obiektów w czasie jednej sesji. Poprzednio zastosowano 23 radioteleskopy.
W sierpniu Międzynarodowa Unia Astronomiczna przyjęła nową wersję siatki odniesienia dla wyznaczania pozycji obiektów na niebie. W życie wejdzie ona od 1 stycznia 2010r. Jest ona oparta na pozycjach 295 kwazarów, jednak na niebie nadal istnieją obszary na których nie prowadzono precyzyjnych pomiarów. Obecnie wykonano pomiary pozycji 243 następnych kwazarów.
Obserwacje te dostarczą danych do najdokładniejszej z opracowanych do tej pory siatek odniesienia. Dokładniejsze wyznaczanie pozycji badanych obiektów na niebie pozwoli na dokładniejsze porównywanie danych zbieranych za pomocą różnych teleskopów i w różnych zakresach spektralnych. Pomiary wykonywane za pomocą radioteleskopów poprawią też siatkę współrzędnych geograficznych używaną w badaniach geofizycznych takich zjawisk jak tektonika płyt, pływy czy też zjawiska zaburzające orientację Ziemi w przestrzeni.
http://astronomynow.com/news/n0911/17radio/
-
Dzięki należącemu do ESO systemowi Very Large Telescope (VLT) wykonano pierwsze obserwacje zmian w czasie gazu wyrzuconego przez gwiazdę będącą najlepszym kandydatem na gwiazdę macierzystą supernowej typu Ia.
W listopadzie 2000r wystąpił rozbłysk gwiazdy V445 Puppis. Jest to układ podwójny zawierający białego karła pobierającego materię z normalnej gwiazdy. W ciągu dwóch lat za pomocą VLT monitorowano otoczkę materii wyrzuconej w czasie tamtej eksplozji. Pozwoliło to na zaobserwowanie bardzo wyraźnych zmian. Na początku wyrzucona materia miała postać dwubiegunowego dżetu. Na każdym z końców tej struktury widoczne było po jednym skupisku gazu. Skupiska te poruszały się z szybkością szacowaną na 30 mln km/h. Centralne gwiazdy otaczało grube pasmo pyłu. Zdjęcia wykonane w kolejnych latach pokazały rozszerzanie się strumieni materii i szybszą migrację skupisk na ich końcach.
Układ ten jest jak dotąd najlepszym kandydatem na 'przodka' supernowej typu Ia, czyli eksplozji białego karła przechwytującego materię z towarzyszącej mu gwiazdy. Nie jest dokładnie jasne jakie dokładnie układy gwiazd wytwarzają eksplozje tego typu. Jest to duży problem, ponieważ supernowe te są powszechnie używane do badań tempa ekspansji Wszechświata. V445 Puppis jest pierwszą i jak dotąd jedyną gwiazdą nową nie wykazującą sygnatury wodoru. Dzięki temu jej rozbłyski są pierwszym przykładem eksplozji na powierzchni białego karła zbudowanego z helu. Gwiazda towarzysząca jest uboga w wodór i dostarcza dużych ilości helu na powierzchnię białego karła. Brak sygnatur wodoru jest charakterystyczny dla eksplozji supernowych typu Ia, co czyni ten układ bardzo dobrym kandydatem na poprzednika takiej eksplozji.
Biały karzeł w układzie V445 Puppis okresowo wyrzuca część materii podczas rozbłysków, dzięki czemu nie osiąga masy krytycznej powodującej eksplozję supernowej. Nie jest jednak jasne, czy rozbłyski takie będą kontynuowane. Jasność całkowita układu jest około 10 000 razy większa od jasności Słońca. Wskazuje to, że masa białego karła jest wysoka i bliska masie krytycznej. Odległość do tego układu została oszacowana na 25 000 lat świetlnych z użyciem danych z VLT, New Technology Telescope, spektrografu IMACS Teleskopu Magellana, oraz kamery SIRIUS w South African Astronomical Observatory.
http://astronomynow.com/news/n0911/17vampire/
-
Obserwacje pojedynczej protogwiazdy w Wielkiej Mgławicy Oriona wykonane za pomocą systemy radioteleskopów VLBA (Very Long Baseline Array) w miesięcznych odstępach pokazały wyraźne zmiany w czasie kilku miesięcy. Z pojedynczych obrazów wykonana została animacja.
Obrazy z VLBA pokazały tysiące małych chmur bogatych w tlenek krzemu naturalnie wzmacniających promieniowanie mikrofalowe (maserów). Wiele z nich istniało wystarczająco długo, aby można było śledzić ich ruch po niebie oraz wzdłuż linii widzenia. Obserwowany fragment mgławicy oznaczony jako źródło I zawiera masywną protogwiazdę. Jest najbogatszym ze znanych do tej pory skupisk maserów. Masery te pozwalają na bardzo precyzyjne śledzenie ruchów gazu wokół protogwiazdy, także bardzo blisko niej. Niektóre z nich są położone w odległości od niej porównywalnej z odległością Jowisza od Słońca.
Badania powstawania masywnych gwiazd są trudne z powodu rzadkiego ich występowania oraz otaczających je grubych otoczek gazu i pyłu. Dane zebrane za pomocą VLBA na przykładzie źródła I wykazują, że proces formowania się gwiazd masywnych jest podobny do procesu powstawania gwiazd o małych masach. Zasadniczą rolę odgrywa w nim rotujący dysk akrecyjny oraz pola magnetyczne. Sekwencje obrazów pokazują też duży kształt w formie litery V, będący początkową częścią strumienia gazu wybiegającego z dysku akrecyjnego. Gaz ten usuwa nadmiar momentu kątowego z otoczenia powstającej gwiazdy.
Ruchy maserów pokazują, iż pole magnetyczne wpływa na ruchy gazu bardzo blisko protogwiazdy. Linie sił pola magnetycznego wybiegających z prototogwiazdy lub jej otoczenia tworzą spirale po których gaz spływa w jej pobliże. Do tej pory nie uważano, aby pola magnetyczne były istotne w procesie powstawania gwiazd p dużych masach.
Zebrane dane nie pozwalają stwierdzić, czy pole magnetyczne powstaje w samej protogwieździe czy też w otaczającym ją dysku akrecyjnym. Mogą to wyjaśnić obserwacje za pomocą przygotowywanych systemów radioteleskopów - EVLA (Expanded Very Large Array) i ALMA (Atacama Large Millimeter Array). Poza tym planowane są poszukiwania innych sygnatur pól magnetycznych w źródle I.
http://www.astronomynow.com/news/n0911/17orion/
-
Obserwacje nietypowej emisji radiowej supernowej SN 2007gr dostarczyły nowych informacji na temat mechanizmów eksplozji supernowych.
Supernowa SN 2007gr znajdowała się w stosunkowo niedalekiej odległości 35 milionów lat świetlnych w galaktyce NGC 3278. Odkryto ją tylko około 5 dni po eksplozji. Była dobrym kandydatem do obserwacji w zakresie radiowym, ponieważ znajdowała się niedaleko i została odkryta szybko po wybuchu. Emisja radiowa powstaje w czasie stygnięcia materii wyrzuconej podczas eksplozji masywnej gwiazdy.
W celu wykrycia bardzo słabej emisji radiowej z supernowej posłużono się technologią interferometrii z bardzo dużą linią bazową (Very Long Baseline Interferometry – VLBI). Dane były zbierane za pomocą europejskiej sieci VLBI i przesyłane w czasie rzeczywistym do procesora należącego do JIVE (Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry in Europe) w Holandii.
Analizy danych uzyskanych 22 dni po odkryciu supernowej pozwoliły na wykrycie tego obiektu w zakresie radiowym. Dalsze obserwacje zostały wykonane za pomocą europejskiej sieci VLBI i Green Bank Telescope w Pocahontas County w USA. Dzięki temu po raz pierwszy możliwe było zmierzenie relatywistycznego ruchu materii w tego typu źródle.
Ważną rolę odegrał tutaj też inny teleskop Westerbork Synthesis Array Telescope. Dzięki dużej powierzchni zbiorczej znacznie poprawił on czułość pomiarów VLBI. Wraz zdanymi z Very Large Array w Socorro w Nowym Meksyku pozwolił on też na niezależny pomiar jasności źródła.
Podczas drugiej sesji obserwacji VLBI źródło było około2 razy słabsze w zakresie wysokich częstotliwości niż wynikało to z pomiarów wykonanych za pomocą Westerbork. Uważa się, że ten ostatni obserwował emisję z całego źródła, a za pomocą sieci VLBI obserwowano tylko jego fragment.
Oprócz nietypowej emisji radiowej SN 2007gr wykazywała charakterystyki zwykłej supernowej typu Ic. W przypadku typowej supernowej Ic dotychczasowe pomiary szybkości poruszania się wyrzuconej materii dawały wynik około 3% szybkości światła. W tym wypadku jednak stwierdzono, że szybkość ruchu materii była 20 razy większa. Pozwala to na powiązanie supernowych typu Ic z błyskami gamma, które wymagają ruchu materii z szybkościami zbliżonymi do szybkości światła.
Uważa się, że tylko bardzo mała część wyrzuconej podczas eksplozji materii poruszała się z szybkością zbliżoną do połowy szybkości światła. Materia ta prawdopodobnie tworzyła dżet. Możliwe, że większość lub wszystkie supernowe Ic wytwarzają takie dżety, jednak ilość uwalnianych przez nie energii jest bardzo zmienna. Całkowita energia uwalniania podczas eksplozji jest natomiast bardziej stabilna.
http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/newborn_black_holes.html
-
Formujący się daleki układ słoneczny pod lupą
Zespołowi astronomów z Uniwersytetu Arizona poprzez sprzężenie ze sobą dwóch bliźniaczych teleskopów Kecka, znajdujących się na Manua Kea na Hawajach, w jeden zaawansowany instrument nazwany roboczo ASTRA (ASTrometric and phase-Referenced Astronomy), udało się uzyskać niespotykaną wcześniej rozdzielczość, która umożliwiła przyjrzenie się procesom dającym narodziny gwiazdom i planetom w formujących się układach słonecznych. Odkrycia te zapewnią lepsze zrozumienie sposobu w jaki wodór z dysku protoplanetarnego jest transportowany do gwiazdy.
Dyski protoplanetarne to obracające się chmury gazu i pyłu, które zasilają (stanowią materiał) dla tworzącej się w centrum gwiazdy oraz ewentualnych lokalnych zagęszczeń z których tworzą się planety i asteroidy formujące układ słoneczny.
Wielkim wyzwaniem dla grupy naukowców było uzyskanie bardzo dobrej rozdzielczości, niezbędnej do obserwacji procesów zachodzących na granicy gwiazdy i otaczającego ją dysku - w odległości 500 lat świetlnych od Ziemi. To tak jakby obserwować z Białegostoku przechadzającą się po liściu na Gibraltarze mrówkę.
"Rozdzielczość kątowa, jaką można uzyskać za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, jest o około 100 razy niewystarczająca w celu ujrzenia tego co się dzieje na krawędzi formującej się gwiazdy niewiele większej od naszego Słońca" - wyjaśnia Joshua Eisner, adiunkt w UA Steward Observatory. Innymi słowy, nawet dysk protoplanetarny leżący w bezpośrednim sąsiedztwie naszego układu słonecznego, będzie przypominał zaledwie obłok bez żadnych interesujących szczegółów.
Łącząc (interferometrycznie) światło zebrane przez dwa teleskopy Kecka, naukowcy uzyskują rozdzielczość kątową lepszą niż Teleskopu Hubble'a. Dodatkowo Eisner i jego zespół używają techniki nazywanej spektro-astrometrią w celu uzyskania jeszcze lepszej rozdzielczości. Poprzez mierzenie światła emitowanego przez dyski protoplanetarne na różnych długościach fali widma, zbieranego przez dwa lustra teleskopów Keck, a następnie dzięki manipulacji w ASTRA, naukowcy uzyskują wymaganą rozdzielczość do obserwacji procesów zachodzących w centrach tworzących się układów słonecznych.
Dyski protoplanetarne formują się w kosmiczne żłobki dla gwiazd w momencie gdy chmury gazu cząsteczkowego i pyłu zaczynają się zapadać pod wpływem grawitacji. Początkowo obracając się powoli, rosnąca masa i grawitacja chmury zaczyna ją zagęszczać, nadając bardziej skupioną formę. Zgodnie z zasadą zachowania pędu, w momencie kurczenia się chmury, wzrasta jej prędkość obrotowa, tak samo jak zaczynają się obracać szybciej łyżwiarze figurowi w chwili przyciągnięcia do ciała rozłożonych rąk. Z kolei siła odśrodkowa spłasza chmurę na postać obracającego się dysku gazów i pyłów, ostatecznie umieszczając tworzące się planety w podobnej płaszczyźnie.
Łącząc interferometrycznie światło z teleskopów Kecka, a następnie poddając je manipulacji techniką spektro-astrometryczną, zespołowi Eisner'a udało się odróżnić rozkład gazu w dysku planetarnym, będący głównie wodorem, od pyłu, rozróżniając tym samym szczegóły dysku.
Astronomowie wiedzą, iż gwiazdy nabierają masy poprzez wchłanianie pewnych ilości gazu wodorowego z dysków, które je otaczają. Proces opadania takiej materii na gwiazdę w silnym polu grawitacyjnym nazywany jest akreacją. Jednym z jeszcze słabo poznanych zagadnień przez astronomów jest zrozumienie procesów jakie zachodzą podczas akreacji materiału na gwiazdę.
Akreacja może zachodzić na jeden z dwóch sposobów :
- w pierwszym scenariuszu gaz jest pochłaniany w momencie, gdy 'spływa' on wprost na gorejącą powierzchnię gwiazdy,
- w drugim, znacznie bardziej gwałtownym scenariuszu, pola magnetyczne rozciągające się od gwiazdy wypychają nadciągający gaz, powodując jego ściśnięcie, co z kolei prowadzi do powstania odstępu pomiędzy gwiazdą, a otaczającym ją dyskiem. Zamiast opadania gazu na powierzchnię gwiazdy, atomy wodoru przemieszczają się wzdłuż linii pól magnetycznych, mocno się rozgrzewając i ulegając jonizacji.
W momencie uwięzienia gazu w polu magnetycznym gwiazdy, zostaje on skierowany zgodnie z liniami pola wysoko ponad i poniżej płaszczyzny dysku protoplanetarnego. Następnie materiał uderza z wielkimi prędkościami w rejony polarne gwiazdy. W tych piekielnych warunkach, gdzie wydziela się w ciągu sekundy energia milionów bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę, strumienie gazu wyrzucane są z dysku i następuje jego wydmuchanie daleko w przestrzeń jako wiatr międzygwiezdny.
Zespół Eisner'a skierował teleskopy na 15 dysków protoplanetarnych, zawierające młode gwiazdy, które różnią się masą od połowy do 10 mas naszego Słońca. Obserwowane dyski, wszystkie zlokalizowane w naszej Drodze Mlecznej, dobrze reprezentowały wszystkie możliwe ich typy.
W większości przypadków pomyślnie udało się zarejestrować zjawisko konwersji pewnej ilości energii kinetycznej gazu w światło bardzo blisko gwiazdy. Stanowi to sygnał o możliwości zachodzenia bardziej agresywnego scenariusza akreacji. W innych przypadkach naukowcom udało się zobaczyć dowody na wyrzucanie w przestrzeń wiatru razem z materią akreującą na gwiazdę. Znaleziony został także przykład gwiazdy o bardzo dużej masie, na której dysk praktycznie dosięga powierzchni.
Układy słoneczne wybrane przez naukowców do przestudiowania są bardzo młode, większość ma zaledwie parę milionów lat. Dyski protoplanetarne będę jeszcze obecne przez nastepne kilka milionów lat. Do tego czasu powstaną gazowe giganty, podobne do naszego Jowisza czy Saturna, które zgromadzą w procesie formacji większość materii z dysku. Małe kamieniste planety jak w naszym Układzie Słonecznym Ziemia, Wenus czy Mars, pojawią się dopiero dużo później.
Jednakże podwaliny pod te małe skaliste planety już w tej chwili mogą się tworzyć (w postaci coraz większych bloków). Dlatego badania prowadzone m.in. przez zespół Eisner'a są ważne i być może pomogą nam zrozumieć jak formują się układy słoneczne, w tym i te zawierające potencjalne planety podobne do Ziemi. Dlatego następnym krokiem w badaniach będzie szukanie pewnych obiecujących sygnatur w dyskach planetarnych, które dadzą powody do przypuszczeń, iż w danym układzie słonecznym mogą powstawać atrakcyjne do zamieszkania planety.
Artykuł z kosmonauta.net (http://www.kosmonauta.net/index.php/Badania-kosmosu/Astrofizyka/formujcy-si-daleki-ukad-soneczny-pod-lup.html)
-
ESO obserwuje Centaura A
Nowe zdjęcie wykonane przez FORS2 ukazuje radioźródło Centaur A, znane również jako NGC 5128. Można na podstawie wykonanego zdjęcia odnieść niebanalne wrażenie, iż astronomia dostarcza nam wielu estetycznych doznań, jednak ukazana galaktyka jest także interesującym obiektem pomagającym zrozumieć istotę galaktyk aktywnych. Z pewnością jest to także najbardziej kompleksowo przebadany obiekt nieba południowego.
Centaur A jest badany w sensie obserwacyjnym poprzez wszystkie długości widmowe, od radiowych, przez podczerwone, widzialne oraz promieniowanie X, a skończywszy na ultrakrótkim promieniowaniu gamma. FORS2 ze swoim dużym polem widzenia oraz świetnymi parametrami optycznymi (rozdzielczość), umożliwia przebadanie pod kątem globalnym rejonu aktywnego w Centaurze A w zadowalającym detalu. Na zdjęciu widoczna jest ogromna liczba świecących na niebiesko, masywnych gwiazd.
Centaur A jest jednym z najbardziej charakterystycznych przykładów obiektów emitujących promieniowanie na falach radiowych, tudzież jest to galaktyka aktywna [LINK=http://en.wikipedia.org/wiki/Active_galactic_nucleus](AGN)[/LINK]. Na zdjęciach uzyskanych w świetle widzialnym, cienkie warstwy pyłu prawie całkowicie zasłaniają centrum galaktyki. Obserwacja tej struktury została po raz pierwszy zgłoszona przez Sir Johna Herschel’a w 1847 roku. Do 1949 roku, NGC 2467 uważano za dziwny obiekt naszej Drogi Mlecznej, jednak w późniejszym czasie zidentyfikowano go jako potężną galaktykę radiową i wprowadzono oznaczenie Centaur A. Obiekt jest oddalony od Ziemi o około 10-13 milionów lat świetlnych (3-4 megaparseki), a jasność obserwowana jest około 5-8 razy za słaba, aby można było ją dostrzec gołym okiem.
Istnieją silne dowody na to, iż Centaur A powstał w wyniku połączenia eliptycznej galaktyki ze spiralną, ponieważ eliptyczne galaktyki przypuszczalnie nie mogłyby zawierać wystarczająco dużo pyłu i gazu potrzebnych do uformowania młodych, niebieskich gwiazd widocznych na krawędziach pyłowej poprzeczki rozciągającej się w poprzek zdjęcia. Jądro Centaur A ma średnicę zaledwie 10 dni świetlnych, co czyni je najmniejszym znanym radioźródłem poza naszą Drogą Mleczną Dżet wysokoenergetycznych cząsteczek wyrzucanych z centrum jest obserwowany w zakresie radiowym i promieniowania X. Przypuszcza się, iż w jądrze znajduje się supermasywna czarna dziura o masie około 100 milionów mas Słońc.
Zdjęcie jest złożone z trzech ekspozycji – B (300 sekundowe naświetlanie, rozdzielczość 0.6 arcsec, widoczna w niebieskim kolorze), V (240 sekundowe naświetlanie, rozdzielczość 0.6 arcsec, w zielonym) oraz R (240 sekund, 0.55 arcsec, w czerwonym). Na zdjęciu w pełnej rozdzielczości widoczne są oryginalne piksele. FORS2 (FOcal Reducer/low dispersion Spectrograph) jest wielo trybowym instrumentem w obserwatorium ESO Very Large Telescope.
http://www.kosmonauta.net/index.php/Badania-kosmosu/Astrofizyka/eso-obserwuje-centaura-a.html
-
Magnetar czy czarna dziura?
Europejscy astronomowie, korzystając z obserwatorium Very Large Telescope należącego do międzynarodowej organizacji ESO (European Southern Observatory), byli w stanie po raz pierwszy wykazać, że magnetar - niezwykły rodzaj gwiazdy neutronowej - został uformowany z gwiazdy o przynajmniej 40 razy większej masie od naszego Słońca. W rezultacie naruszone zostały w tym momencie teorie mówiące o ewolucji gwiazd, przytoczony przez naukowców przypadek gwiazdy powinien ze swoją masą stać się czarną dziurą, a nie magnetarem. Sytuacja zrodziła fundamentalne pytanie - jak naprawdę masywna musi być gwiazda, aby w końcowym stadium swojej ewolucji stała się czarną dziurą?
Celem wejścia w posiadanie swoich konkluzji, naukowcy przyjrzeli się bliżej wyjątkowej gromadzie gwiazd o nazwie Westerlund 1, zlokalizowanej 16 tysięcy lat świetlnych od Ziemi w Arze - gwiazdozbiorze nieba południowego. Ze wcześniejszych badań naukowcy wiedzieli, iż Westerlund 1 jest najbliższą znaną super gromadą gwiazd, zawierającą setki bardzo masywnych ciał, z których niektóre świecą prawie milion razy jaśniej od naszego Słońca przy średnicy 2000 razy większej od naszej gwiazdy (odpowiadać to może średnicy orbity Saturna w Układzie Słonecznym). Niewątpliwie gdyby nasze Słońce wraz z Ziemią byłoby zlokalizowane w centrum tej gromady, to nocne niebo wypełnione byłoby setkami gwiazd świecących z jasnością naszego Księżyca podczas pełni.
Westerlund 1 jest fantastycznym zbiorowiskiem różnorodnych oraz egzotycznych populacji gwiazd, niczym prawdziwe międzygwiezdne zoo. Gwiazdy z tej gromady łączy jednak jedna wspólna cecha - wiek. Gromada uformowała się w czasie pojedynczego gwiazdotwórczego wydarzenia i wiek wszystkich gwiazd szacowany jest na 3.5 do 5 milionów lat.
Magnetar jest typem gwiazdy neutronowej z niesamowicie silnym polem magnetycznym - milion miliardów razy silniejszym od tego, którym poszczycić się może nasza Ziemia. Magnetary formują się w wyniku eksplozji supernowej. Gromada Westerlund 1 zawiera jednego z kilku znanych magnetarów w Drodze Mlecznej. Właśnie dzięki otoczeniu, w którym ciało to istnieje, naukowcy byli w stanie wydedukować, iż magnetar ten uformował się z gwiazdy o masie przynajmniej 40 razy większej od Słońca.
Biorąc pod uwagę fakt, iż wszystkie gwiazdy w super gromadzie Westerlund 1 są w podobnym wieku, to gwiazda która eksplodowała, dając początek magnetarowi, musiała mieć krótsze życie niż pozostałe obecne gwiazdy w gromadzie. Ponieważ długość życia gwiazd jest związana bezpośrednio z ich masą, to wiemy, iż im gwiazda jest cięższa, tym krótsze jest jej życie. Poprzez określenie masy każdej, obecnej gwiazdy w gromadzie Westerlund 1, z całą pewnością możemy być pewni, iż gwiazda która żyła krócej i została magnetarem, musiała być wcześniej dużo cięższa od swoich pozostałych sióstr z gromady.
Astronomowie w ten sposób zbadali gwiazdy należące do podwójnego układu zaćmieniowego W13 w gromadzie Westerlund 1, posiłkując się faktem, że masy gwiazd z takiego systemu mogą zostać określone przy znajomości ruchów jakie one wykonują.
Biorąc do porównania ten system gwiazd, naukowcy byli w stanie odkryć, iż gwiazda która została magnetarem, musiała mieć przed eksplozją masę około 40 razy większą od naszego Słońca. Dowodzi to po raz pierwszy, iż magnetary mogą ewoluować z gwiazd bardzo ciężkich, z których według naszej wiedzy normalnie powinny powstać czarne dziury. Zgodnie z wcześniejszymi założeniami gwiazdy o początkowej masie 10-25 Słońc powinny formować gwiazdy neutronowe, a te których masa przekracza masę 25 Słońc - tworzyć czarne dziury. Jak przekazuje jeden z naukowców, te gwiazdy muszą pozbyć się ponad 9/10 swojej masy przed eksplozją jako supernowe, w innym wypadku dadzą początek czarnym dziurom. Tak duże utraty masy przed eksplozją prezentują spore wyzwania dla aktualnych teorii dotyczących ewolucji gwiazd. Rodzi się w tym miejscu trudne pytanie - jak masywna musi być gwiazda, aby zapadła się ona tworząc czarną dziurę, skoro gwiazda o 40-sto krotnie większej masie od Słońca 'nie podołała' temu zadaniu?
Postulowany i preferowany przez astronomów mechanizm formacji zakłada, iż gwiazda która przeistacza się w magnetara, tzw. prekursor, rodzi się wraz ze swoim kompanem, tworząc gwiazdowy układ podwójny. W czasie ewolucji obu składników, dochodzi między nimi do interakcji, energia pochodząca z ich orbitalnego ruchu dedykowana jest niezbędnemu wyrzutowi ogromnych ilości mas z gwiazdowego prekursora. W momencie gdy kompan jest niewidoczny w okolicach magnetara, tłumaczone jest to możliwością jego 'odrzucenia' za które odpowiedzialny może być wybuch supernowej tworzącej magnetara. Tak dynamiczne zjawisko jakim jest eksplozja gwiazdy i powstanie supernowej, może rozbić układ podwójny, raz na zawsze rozdzielając parę i wysyłając składniki - magnetara oraz jego kompana, w przeciwne strony gromady.
Gromada otwarta Westerlund 1 została odkryta z Australii w 1961 roku przez szwedzkiego astronomia Bengta Westerlunda, który w późniejszym czasie stał się także dyrektorem organizacji ESO w Chile w latach 1970-1974. Gromada umiejscowiona jest za ogromną chmurą międzygwiezdnego gazu i pyłu, która blokuje większość widocznego światła. Współczynnik zaciemnienia wynosi więcej niż 100000, co stanowi odpowiedź na pytanie dlaczego prawdziwa natura tej gromady została odkryta tak późno.
Westerlund 1 jest unikalnym, naturalnym 'laboratorium', dzięki któremu naukowcy mogą badać ekstremalne prawa obowiązujące pośród populacji gwiazd, pomagając jednocześnie zrozumieć jak najbardziej masywne gwiazdy w Drodze Mlecznej żyją i umierają. Na podstawie obserwacji, naukowcy wytoczyli konkluzję, iż ta ekstremalna gromada najprawdopodobniej posiada masę nie mniejszą niż 100 000 Słońc, na dodatek wszystkie gwiazdy skupione są na obszarze o rozciągłości zaledwie 6 lat świetlnych. Westerlund 1 wydaje się więc być najbardziej masywną i zwartą, młodą gromadą zidentyfikowaną jak do tej pory w naszej galaktyce - Drodze Mlecznej.
Wszystkie przeanalizowane jak do tej pory gwiazdy z gromady Westerlund 1 posiadają masy od 30 do 40 mas naszego Słońca. Ponieważ takie gwiazdy posiadają raczej krótki okres życia, Westerlund 1 musi być bardzo młodą formacją. Astronomowie oceniają jej wiek na 3.5-5 milionów lat, co czyni ją formacją dopiero co narodzoną w naszej galaktyce.
http://www.kosmonauta.net/index.php/Badania-kosmosu/Astrofizyka/magnetar-czy-czarna-dziura.html
Załącznik pierwszy - wizja artystyczna magnetara, załącznik drugi - "Szerokie ujęcie gromady Westerlund 1 ukazujące położenie magnetara oraz podwójnego układu zaćmieniowego W13".
-
Zaskakujące odkrycie w kosmosie, Polacy górą
W międzygwiazdowych obłokach o ekstremalnie małej gęstości naukowcy, m.in. Polacy, znaleźli cząsteczkę chemiczną o nieoczekiwanie złożonej strukturze. Odkrycie zmusza do zmiany sposobu myślenia o procesach chemicznych zachodzących w pozornie pustych obszarach Galaktyki.
Badania z użyciem ośmiometrowego teleskopu w Paranal Observatory w Chile przeprowadził zespół naukowców z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu, Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie oraz Uniwersytetu w Seulu. Grupą kieruje prof. dr hab. Jacek Krełowski z Centrum Astronomii UMK - poinformował IChF PAN komunikacie.
Znaleziona przez naukowców cząsteczka to kation dwuacetylenu. - Dwuacetylen jest cząsteczką nieoczekiwanie dużą jak na przezroczyste obłoki międzygwiazdowe. Dotychczas znajdowano tam połączenia, co najwyżej trzech atomów: węgla C3 i wodoru H3+. Aby wyjaśnić obecność kationu dwuacetylenu, będziemy musieli zweryfikować obecne modele astrochemiczne - podkreśla jeden z odkrywców, doc. dr hab. Robert Kołos z Zespołu Astrochemii Laboratoryjnej IChF PAN.
Fragment artykułu z onetu (http://wiadomosci.onet.pl/raporty/kosmos/zaskakujace-odkrycie-w-kosmosie-polacy-gora,1,3687637,wiadomosc.html), chyba można bezpiecznie polecić :)
-
Voorwerp Hanny rzuca nowe światło na ewolucję kwazarów
"Projekt Galaxy Zoo powstał jako metoda klasyfikacji ogromnej liczby znanych galaktyk. Aby można było tego dokonać, zwrócono się z pomocą do osób posiadających dostęp do Internetu oraz chcących poświęcić część swojego czasu na przejrzenie części z pokaźnej biblioteki zdjęć. Na zarejestrowanych obrazach znajdują się galaktyki o bardzo różnych kształtach i rozmiarach. Ponieważ wiele z nich ma unikalny charakter, analiza komputerowa jest w takim przypadku zawodna - konieczny jest udział człowieka.
Właśnie dzięki przeglądaniu obrazów galaktyk udostępnionych w ramach programu Galaxy Zoo, odnaleziono tajemniczo wyglądający, bladozielony obiekt przypominający nieco obłok. Zjawisko zostało odkryte przez holenderską nauczycielkę i astronoma, Hanny van Arkel, w 2007 roku i od tego czasu stanowiło zagadkę dla naukowców. Jako, że Hanny's Voorwerp (Obiekt Hanny) - bo tak van Arkel nazwała swój obiekt - nie zawierał gwiazd i jednocześnie posiadał temperaturę 10.000 stopni Celsjusza, wysnuto wniosek, że musiał zostać w jakiś sposób oświetlony przez silne źródło.
Najnowsze badania potwierdziły te spekulacje. Olbrzymich rozmiarów chmura gazu została istotnie oświetlona - źródłem był kwazar, supermasywna, aktywna czarna dziura znajdująca się w centrum galaktyki widocznej na tym samym zdjęciu. Najciekawszym jednak jest fakt, że sam kwazar, jedno z najpotężniejszych źródeł energii we Wszechświecie, stał się niemal całkowicie... nieaktywny. Obecnie obserwujemy jedynie "echo" wyemitowanych przez niego fotonów, które wciąż przechodzą przez zaobserwowaną chmurę, stanowiącą Obiekt Hanny.
Odkrycie stanowi pewien przełom w badaniach kwazarów. Ponieważ chmura gazu znajduje się około 70 tysięcy lat świetlnych od centrum galaktyki, można wnioskować, że znajdujący się tam kwazar jeszcze stosunkowo niedawno przejawiał typową aktywność dla tego rodzaju obiektów. W galaktycznej skali czasu zmiana ta jest niemal natychmiastowa.
Dotychczasowe modele zakładały, że supermasywne czarne dziury, będące "silnikiem" kwazarów, potrzebują milionów lat na swoje wygaśnięcie po tym jak osiągnęły swoją maksymalną aktywność. W przypadku nowo odkrytego obiektu tak się jednak nie stało i mechanizmy jego funkcjonowania ustały w znacznie krótszym czasie. Oznacza to konieczność wprowadzenia poważnych zmian w przyjętych modelach ewolucyjnych kwazarów.
Faktyczny czas w jakim obiekty te ograniczają swoją aktywność jest niemal nieznany, więc odkrycie Obiektu Hanny stanowi niezwykłą szansę na badania procesów związanych z kwazarami i ich supermasywnymi czarnymi dziurami. Sam w sobie jest również źródłem wielu nowych pytań. Przykładowo, choć galaktyka nie jest już potężnym źródłem promieniowania rentgenowskiego, które jest charakterystyczne dla kwazarów, to nadal jest silnym radioźródłem. Nie wiadomo jednak czy promieniowanie radiowe odegrało jakąś rolę w mechanizmie wygaszania obiektów tego typu, choć istnieje taka możliwość, która obecnie jest analizowana w kilku modelach teoretycznych.
Badania przeprowadził międzynarodowy zespół uczonych z wielu europejskich i amerykańskich ośrodków naukowych."
Źródło - kosmonauta.net (http://www.kosmonauta.net/index.php/Badania-kosmosu/Astrofizyka/hannys-voorwerp-kwazar.html)
Załącznik: Odkryty w 2008 roku na jednym ze zdjęć udostępnionych przez projekt Galaxy Zoo, tajemniczy obiekt nazwany Hanny's Voorwerp, będący chmurą gazu oświetloną przez światło nieistniejącego już kwazara.
-
Przy okazji czytania tego świetnego artykułu narzuciło mi się pytanie - czy zmniejszenie aktywności tego kwazara oznacza w tym wypadku jakiś spadek aktywności tej supermasywnej czarnej dziury? Oznaczałoby to początek procesu śmierci? Z tego co kojarzę to 'parowanie czarnych dziur' to temat dość abstrakcyjny, bo po części odległy - czarne dziury zaczynają zanikać po paru mld lat istnienia. Jak to tutaj w tym wypadku wygląda? :)
-
Aktywne supermasywne czarne dziury są zasilane materią spadającą na powierzchnię "osobliwości", więc zapewne przyczyn trzeba szukać w mechanizmie tego zjawiska.
-
Ahh.. czyli (być może czasowy) brak paliwa :)
-
Myślę, że sprawa jest trochę bardziej skomplikowana, ale nie jestem specjalistą.
-
Aktywne supermasywne czarne dziury są zasilane materią spadającą na powierzchnię "osobliwości", więc zapewne przyczyn trzeba szukać w mechanizmie tego zjawiska.
Osobliwość jest (jeśli jest, prywatnie obstawiam, że nie ma) wewnątrz horyzontu zdarzeń, więc powyższe zdanie w zasadzie jest nieprawdziwe. Zresztą nawet nie bardzo wiadomo, jaki jest tu zakres czasownika "zasilać", bo rezultatem prawdziwego zasilania czarnej dziury jest tylko wzrost jej masy/momentu pędu. Natomiast obserwowana aktywność bezpośredniego otoczenia czarnej dziury zależy od materii spadającej na horyzont zdarzeń. Ale tu "zasilanie" dotyczyłoby materii na zewnątrz horyzontu zdarzeń :)
-
Tak, miałem na myśli materię opadającą (w zasadzie akreującą) na horyzont zdarzeń, a nie samą osobliwość.
Dzięki za korektę.
Co do osobliwości - tak, zdaję sobie sprawę, że istnieją alternatywne koncepcje opisu czarnych dziur.
-
Co do osobliwości - tak, zdaję sobie sprawę, że istnieją alternatywne koncepcje opisu czarnych dziur.
Tzn. są inne teorie mówiące o tym, co się kryje pod horyzontem zdarzeń - coś zamiennego w stosunku do osobliwości?
-
Co do osobliwości - tak, zdaję sobie sprawę, że istnieją alternatywne koncepcje opisu czarnych dziur.
Tzn. są inne teorie mówiące o tym, co się kryje pod horyzontem zdarzeń - coś zamiennego w stosunku do osobliwości?
Raczej czarnej dziury jako całości.
O ile pamiętam jedna z takich hipotez dotyczyła swoistych zamienników czarnych dziur - grawastarów.
-
Co do osobliwości - tak, zdaję sobie sprawę, że istnieją alternatywne koncepcje opisu czarnych dziur.
Tzn. są inne teorie mówiące o tym, co się kryje pod horyzontem zdarzeń - coś zamiennego w stosunku do osobliwości?
Raczej czarnej dziury jako całości.
O ile pamiętam jedna z takich hipotez dotyczyła swoistych zamienników czarnych dziur - grawastarów.
Oo.. ciekawe! Fajny temat, na pewno w wolnym czasie poszukam czegoś do poczytania.
-
Osobliwość to punkt, w którym wykłada się ogólna teoria względności, więc w ramach tej teorii za diabła się o samej osobliwości nic powiedzieć nie da. Zwłaszcza tego, czy osobliwość istnieje, bo historia uczy, że natura rzadko lubi nieskończoności i w przytłaczającej większości przypadków jeśli się one pojawiają w teorii, są odbiciem nie cech rzeczywistego obiektu, a jedynie słabości opisującej go teorii. W wielu proponowanych teoriach kwantowych osobliwość wewnątrz czarnej dziury po prostu się nie pojawia i miejsce w środku horyzontu zdarzeń idealnie symetrycznej czarnej dziury ma skończone wartości fizyczne.
To podobnie jak z owym "powstawaniem Wszechświata" - opis teoretyczny urywa nam się na bodaj 10 do -40 s przed domniemanym zerem, a ludzie utożsamiają to z "powstaniem", choć absolutnie nic ich do tego nie upoważnia od strony metodologicznej. To tak, jakby powiedzieć, że beczka jest nieskończenie głęboka - a to tylko nasza łapka była za krótka, by dna sięgnąć. Dlatego Wszechświat nigdy nie powstał w Wielkim Wybuchu - Wszechświat albo "przechodził fazę Wielkiego Wybuchu" albo "13.7 mld lat temu był niezwykle gęsty i gorący". Ewentualnie można zaryzykować stwierdzenie, że "czasoprzestrzeń powstała 13.7 mld lat temu", ale to też ryzyko, gdy się nie zna mechanizmu odpowiedzialnego za jej powstanie (a ten wychodzi poza opis). Prawdziwy wstyd, że to kuriozalne nadużycie metodologiczne jest powtarzane nawet przez wielu kosmologów i fizyków. Czego się nie robi, żeby nawiązać do mitu stworzenia...
-
Owszem, tylko, że tak długo jak nie będzie faktycznej, sprawdzalnej teorii kwantowej grawitacji, w zasadzie próba opisu osobliwości na bazie zjawisk kwantowych też nie jest idealna. Taki opis może być do pewnego stopnia prawidłowy, ale jak bardzo zależy od tego jak dobrze opisuje grawitację. Innymi słowy kandydaci są... problem w tym, że więcej niż jeden.
To, że nie wiemy jak Wszechświat wyglądał przed 10 -40 sekundy od hipotetycznego "wybuchu", nie oznacza automatycznie, że istniał wcześniej. Stwierdzenie, że Wszechświat nie powstał w Wielkim Wybuchu jest przez to tak samo fałszywe jak stwierdzenie, że w nim powstał. I jednocześnie tak samo prawdziwe. Rozbiega się to jak sam wspomniałeś o istnienie samej czasoprzestrzeni, której mechanizmów powstania po prostu nie ma.
Mnie to szczerze mówiąc nie razi. Natura nauki polega na ewolucji poglądów wraz z nowymi dowodami. To, że obecnie mamy pewną teorię Wielkiego Wybuchu, nie oznacza, że jest to Alfa i Omega świata fizycznego. Nawet Einstein nie uważał swojej teorii względności za absolutnie pewną. Jeśli okaże się, że tak jak niektóre alternatywne teorie głoszą Wszechświat nie tyle narodził się, co przeszedł przez fazę Wielkiego Wybuchu, to nauka po prostu przejdzie o jeden krok dalej, a obecne stwierdzenia po prostu zostaną zmienione. Tak samo jak zmienił się opis świata po uzupełnieniu Newtona o teorię względności.
Nota bene, to mi przypomina historię "eteru". Rozumiesz o czym mówię?
-
Podobnie jak jch jestem zdania, że osobliwość w rzeczywistości nie istnieje (moja prywatna opinia). Zazwyczaj występowanie nieskończoności w teorii są efektem jakiś brakujących kawałków. Przykładowo na przełomie XIX/XXw próbowano w ramach teorii klasycznych opisać promieniowanie ciała doskonale czarnego. Przewidywania prowadziły do nieskończonych wartości energii. Dopiero wprowadzenie hipotezy dyskretnych porcji energii tzw. kwantów rozwiązało problem (prawo Plancka). To z kolei uznaje się za początek rozwoju Mechaniki Kwantowej.
Inny przykład to nieskończoności w rachunku perturbacyjnym kwantowej teorii pola (np: obliczenia dla LHC). Tam też występują nieskończoności. Jednak je akurat usuwa się na skutek procedury zwanej renormalizacją i w efekcie otrzymuje się skończone wyniki. Nieskończoności pewnie występują gdyż cząstki traktuje się jak obiekty punktowe.
Stąd wniosek, że przyszłe powiązanie teorii kwantowej z grawitacją (?a'la teoria strun?) pewnie rozwiąże problem osobliwości.
-
Maquis, sporo trafnych uwag, ale popełniłeś jeden bardzo poważny błąd logiczny. Otóż twierdzenia "Wszechświat powstał w Wielkim Wybuchu" i "Wszechświat nie powstał w Wielkim Wybuchu, a tylko przeszedł jego fazę" wcale nie mają tej samej wagi logicznej. Przyczyna tkwi w dość banalnym fakcie, że teraz Wszechświat jest. Zatem twierdząc, że Wszechświat tylko przechodził przez fazę Wielkiego Wybuchu, mówimy jedynie: "nasze narzędzia teoretyczne po prostu nie nadają się do jej opisania", natomiast twierdząc, że powstał w Wielkim Wybuchu, mówimy: "nie tylko nasze narzędzia nie nadają się do opisania początku, ale też unicestwiamy cały Wszechświat". W tym drugim przypadku robisz znacznie więcej - przede wszystkim zmieniasz całą rzeczywistość, podczas gdy pierwszy problem pozostaje jedynie problemem językowym.
Historia rozwoju nauki uczy, że wnioskowania drugiego typu z czasem okazują się błędne i są jedynie przejawem naszej - tak typowo ludzkiej - chęci do upraszczania rzeczywistości i dopasowywania jej do tego, co znamy jako "zdrowy rozsądek". A Wszechświat z pewnością nie działa zgodnie z naszym "zdrowym rozsądkiem".
Co do powstawania czasoprzestrzeni, wymyślono już przynajmniej kilka mechanizmów w ramach różnych teorii unifikujących mechanikę kwantową z teorią względności. Problem w tym, że są to teorie, o których wiadomo, że są uproszczone, a poza tym przynajmniej na razie trochę trudno to wszystko sprawdzać. Zapewne i tak będą to dowody pośrednie, na podobnych zasadach, jak dzisiejsze badania obiektów znajdujących się poza kosmologicznym horyzontem zdarzeń.
Każda teoria jest gigantycznym uproszczeniem rzeczywistości. Naiwnością jest zakładać, że kolejna będzie jedyna i ostateczna. Zresztą coraz bardziej widać, że teorii ostatecznych może być wiele, bo z jednych do drugich da się często bez problemu jednoznacznie przejść. Jak więc zdecydować, która jest tą "jedyną"?
I jeszcze w kwestii formalnej: mechanika klasyczna Newtona nie została "uzupełniona" o teorię względności. Uzupełnienie sugeruje rozszerzenie istniejącej teorii, a obie te teorie są zupełnie różne, jedynie jedna jest granicą drugiej.
-
Cóż, w zasadzie tak, choć przecież nie znamy faktycznego przebiegu tego zjawiska - o ile pamiętam istnieje co najmniej kilka dość "egzotycznych" teorii, które odzwierciedlają kreację Wszechświata. Na tym etapie ciężko jest je z miejsca odrzucić, nawet jeśli wiąże się z nimi mniej nadziei na pójście krok naprzód, niż w przypadku różnych wariantów teorii strun. Rozumiem, że widzisz to bardziej jako problem filozoficzny?
-
Raczej chodzi o puryzm metodologii naukowej.
-
Brzytwa Ockhama? ;)
-
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.
-
"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 (http://wiadomosci.onet.pl/nauka/kosmos/polscy-naukowcy-rozwiklali-kosmiczna-zagadke,1,3795403,wiadomosc.html)
Jest się z czego cieszyć ;) Poziom artykułu okej :)
-
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/
-
"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.
-
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 (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/mniej-ciemnej-materii-wiecej-gwiazd.html)
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.
-
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
-
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
-
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
-
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
-
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 (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/blackhole20110423.html).
-
Kolejne brązowe karły odkryte w sąsiedztwie Słońca (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-07-30-brazowe-karly.html)
"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."
-
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 (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/coaktywujeczarnedziury.html).
-
Nowe spojrzenie na otoczenie Betelgezy (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-08-01-betelgeza.html)
"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."
-
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 (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-08-01-betelgeza.html)
Bardzo ładne zdjęcie. Ta wariatka może wybuchnąć w każdej chwili :). Może już eksplodowała. Ależ byłby to widok!
-
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 :P A warto przypomnieć, że podobno danych z WISE jest tyle, iż naukowcy mają co analizować przez kilkadziesiąt lat ;)
Nowe spojrzenie na otoczenie Betelgezy (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-08-01-betelgeza.html)
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..
-
Nowe spojrzenie na otoczenie Betelgezy (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-08-01-betelgeza.html)
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..
To raczej mało prawdopodobne, że eksplozja nam zaszkodzi. Czytałem coś o tym. Właściwie nie konkretnie o tym.. ale jest są w tej książce ze 4 strony dotyczące możliwego wybuchu Betelgezy. Może potem po prostu zeskanuje i wrzucę tu jako ciekawostkę.
-
Skoro już obiecałem to wrzucam.
Autor: J. Craig Wheeler
Książka: "Cosmic Catastrophes: Supernovae, Gamma-Ray Bursts and Adventures in Hyperspace"; "Kosmiczne katastrofy"
Jest to właściwie końcówka rozdziału "Supernowe", a raczej dodatek do niego. Całą pozycję oczywiście polecam pomimo pojawiających się błędów w tłumaczeniu, które można dostrzec nawet w poniższym fragmencie. Na szczęście nie są to błędy merytoryczne, lecz takie irytujące literówki. Może kogoś zainteresuje taki krótki opis. W każdym razie na pewno pasuje to tego działu.
Tak więc, co się stanie gdy wybuchnie Betelgeza? (przepraszam za krzywy pierwszy skan :P)
(http://img685.imageshack.us/img685/7498/scan1bdo.jpg)
Reszta w załącznikach.
-
Obserwowalny Wszechświat jest szerszy, niż do tej pory sądzono (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/grb20110601.html)
"Po dwóch latach intensywnych analiz błysku promieniowania gamma (tzw. GRB, Gamma Ray Burst) 090429B astronomowie oszacowali, że pierwsze światło zostało wyemitowane we Wszechświecie 520 milionów lat po jego narodzinach.
GRB to względnie krótkotrwałe wysokoenergetyczne błyski oznaczające śmierć masywnej gwiazdy. Po pewnym czasie błysk słabnie i obiekt, który uległ eksplozji zaczyna emitować światło widzialne i inne pasma promieniowania. 090429B został odkryty przez satelitę Swift, który po zarejestrowaniu tego typu zdarzeń automatycznie alarmuje inne obserwatoria. Tym sposobem teleskop Gemini North szybko zaczął badać obiekt w paśmie podczerwonym."
Więcej pod linkiem.
-
"Czy nasz Wszechświat jest jedyny? Nowoczesne teorie i modele kosmologiczne często odnoszą się do koncepcji Wieloświata pełnego wszechświatów. Fizycy rozpoczęli właśnie poszukiwania śladów świadczących o istnieniu Wieloświata, przechodząc z poletka teorii do obserwacji."
Więcej w artykule: Poszukiwania Wieloświata rozpoczęte! (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Kosmologia/poszukiwania-wielowiata-rozpoczte.html)
-
Zdecydowanie niesamowity news, jeśli się gdzieś przewinął na forum (byłbym zdziwiony gdyby tak nie było :P) to dajcie znać, usunę post.
"Otaczający Ziemię pas antymaterii, składającej się z antyprotonów, został odkryty przez instrument PAMELA na rosyjskiej sondzie Resurs DK-1. Antycząstki te mogą zostać wykorzystane do napędzania statków kosmicznych w przyszłych misjach."
Więcej w artykule: Odkryto pas antymaterii wokół Ziemi (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Uklad-Sloneczny/2011-08-15-antymateria.html)
-
Nie wiem czy material ten idealnie pasuje do tego tematu ale pomyslalem ze warto sie podzielic :)
Filmik przedstawia symulacje powstania i rozwoju galaktyki spiralnej podobnej do naszej Drogi Mlecznej:
http://www.youtube.com/watch?v=VQBzdcFkB7w
-
Dwa ciekawe artykuły:
Odkryto najdalszy kwazar (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/quasar20110831.html)
Obserwacja przebudzenia czarnej dziury (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-09-04-czarne-dziury.html)
-
Huragan na brązowym karle? (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-09-22-karzel.html)
"Grupa astronomów z Uniwersytetu Toronto zaobserwowała dynamiczne zmiany w jasności położonego niedaleko nas brązowego karła. Zmiany te zdają się sugerować, że na tym oddalonym o 40 lat świetlnych obiekcie mają miejsce gigantyczne burze atmosferyczne.
Nie od dziś wiadomo, że brązowe karły oraz duże gazowe planety posiadają podobne atmosfery. Astronomowie sądzą, iż odkrycie pozwoli na lepsze zrozumienie zjawisk pogodowych, które mają miejsce na odległych światach. W trakcie ewolucji obiekty te nie nabyły wystarczającej masy, aby w ich wnętrzach doszło do rozpoczęcia przemiany wodoru w hel (zainicjowania reakcji termojądrowych).
Wykorzystując kamerę czułą na podczerwień, sprzężoną z 2,5-metrowym teleskopem w Obserwatorium Las Campanas w Chile, naukowcy przeprowadzili kompleksowy przegląd brązowych karłów, położonych blisko naszego Słońca.
Podczas wielogodzinnego przeglądu wielokrotnie wykonywano zdjęcia brązowego karła, noszącego oznaczenie 2MASS 2139. Zauważono, iż obiekt ten wykazywał największe zmiany jasności, które do tej pory notowano podczas obserwacji zimnych karłów. W przeciągu niecałych 8 godzin jasność zmieniła się o całe 30%. Jedną z najbardziej przekonujących teorii, tłumaczących to zjawisko, jest naprzemienne ukazywanie ciemniejszych i jaśniejszych obszarów powierzchni, które widzimy w czasie obrotu brązowego karła wokół jego osi.
Jednak wytłumaczenie to rodzi kolejne pytanie – co powoduje powstawanie obszarów o różnej jasności? Odpowiedź najprawdopodobniej leży w typie widmowym obiektu 2MASS 2139.
Brązowe karły wraz z upływem wieku ulegają ochłodzeniu, a obiekt omawiany w tym artykule posiada typ widmowy T1,5, co umieszcza go pomiędzy nieco cieplejszymi brązowymi karłami typu widmowego L a nieco chłodniejszymi typu T. Przypuszcza się, że karły typu T posiadają bezchmurne, przejrzyste atmosfery, w przeciwieństwie do zachmurzonych karłów typu L, gdzie przejrzystość jest niska z uwagi na opadające do dolnych warstw atmosfery drobiny pyłu.
Astronomowie uważają, że obiekt 2MASS 2139 znajduje się w fazie ewolucji pomiędzy typem widmowym L a T, w wyniku czego posiada on nieprzejrzystą atmosferę, ale jednocześnie pojawiają się w pokrywie chmur duże wyrwy. Ostatecznie zmiany te mogą odpowiadać za wariacje jasności obiektu.
Teoretyczne modele wskazują, iż chmury istniejące w atmosferach brązowych karłów i gazowych planet, składają się z oparów krzemianów i metali. Trwające od tygodni do miesięcy zmiany w jasności brązowego karła sugerują zachodzące zmiany w ich atmosferach. Jeśli zmiana jasności miałaby powstać na skutek pojedynczego tworu w atmosferze, to jego wielkość oceniano by na 15-35% obszaru widocznej półkuli, co oznaczało by formację większą od Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu. Oczywiście z drugiej strony zmiana jasności mogłaby być powodowana przez wiele burz czy innych dużych dysproporcji w rozkładzie atmosfery.
Wprawdzie fizyczny powód pojawiania się tych burz nie jest jeszcze dobrze poznany, to naukowcy uważają, iż wiele się możemy nauczyć podczas ciągłego obserwowania tych zjawisk – nawet na brązowych karłach. Poprzez badania zmian jasności, astronomowie będą mogli określić prędkość wiatrów w atmosferze oraz sposób ich powstawania."
-
Ogromne ilości wody zostały wykryte wokół kwazara zasilanego przez olbrzymią czarną dziurę, leżącą 12 mld lat świetlnych od nas. Starszy art z astronomynow - link (http://www.astronomynow.com/news/n1107/27quasar/).
Tutaj z kolei o ciekawych zależnościach pomiędzy Dużym i Małym Obłokiem Magellana - link (http://www.astronomynow.com/news/n1107/20LMC/).
-
Tym czasem nagroda Nobla z fizyki:
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/press.html
Potwierdzenie przyśpieszającej ekspansji na podstawie krzywych światła odległych supernowych Ia.
-
Artykuł: http://www.eso.org/public/poland/news/eso1136/
Mgławica planetarna IRAS 17163-3907 alias "Jajko Sadzone" :). Otacza najbliższego znanego żółtego nadolbrzyma - 13000 lat świetlnych.
(http://www.eso.org/public/archives/images/medium/eso1136a.jpg)
-
Pod pewnymi względami przypomina mi rozogniskowanego i bliższego Ziemi Eskimosa NGC2392 :)
-
Pod pewnymi względami przypomina mi rozogniskowanego i bliższego Ziemi Eskimosa NGC2392 :)
Trochę tak! Niestety 'jajko' nie jest tak dobre pod względem jakości ::).
-
Obserwacje gazu z początków istnienia Wszechświata (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/keck2011-11-11.html)
-
"Astronomowie odkryli czarną dziurę, która wraz z towarzyszącą jej gwiazdą od przynajmniej 230 milionów lat przemierza naszą Galaktykę. Badania przeprowadzono w roku 2001, jednak jest to historia tak ciekawa, że mimo wszystko postanowiliśmy ją opisać na łamach Kosmonauty."
Starożytna czarna dziura przemierza naszą Galaktykę (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/black-hole2011-11-20.html)
-
Czarna dziura w centrum naszej Galaktyki wkrótce pochłonie duże ilości materii (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/2011-12-19-czarna-dziura.html)
"Dzięki ogromnej mocy teleskopu VLT w Chile europejscy astronomowie spostrzegli chmurę gazu o masie trzykrotnie większej niż Ziemia, ściąganą obecnie na gigantyczną czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej.
Jak w większości galaktyk, w centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura – Sagittarius A – o masie 4,3 miliona mas Ziemi. Optyka adaptatywna instrumentu podczerwonego SINFONI na 8,2-metrowym teleskopie VLT (Very Large Telescope) pozwoliła na obserwacje chmury gazu – w większości wodoru oraz helu – opadającej na czarną dziurą z prędkością 8 milionów km/h."
-
Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka (http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=35483) wyznaczyli z lepszą precyzją rozkład pól magnetycznych Drogi Mlecznej.
-
Pociski z czarnych dziur (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Astrofizyka/pociski-z-czarnych-dziur-22012012.html)
"Satelita Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), układ radioteleskopów Very Long Baseline Array (VLBA) oraz Australia Telescope Compact Array (ATCA) pozwoliły międzynarodowemu zespołowi astronomów na obserwację chwili, w której czarna dziura wystrzeliła w przestrzeń olbrzymie kule gazu.
Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) przeznaczony jest do badań nieba w zakresie widma rentgenowskiego. Pozwolił na wykrycie anomalii w emisji promieni X przez rozgrzany gaz w dysku akrecyjnym – znacząco zwiększyła się częstotliwość oscylacji kwaziperiodycznych (cyklicznych zmian emisji promieniowania rentgenowskiego). Astronomowie doszli do wniosku, że zjawisko to powoduje nagromadzenie się większej ilości zjonizowanego gazu w dysku akrecyjnym, niedaleko czarnej dziury."
http://www.youtube.com/watch?v=zctVmMiVlHQ
-
Według standardowego modelu dysków akrecyjnych, w okresie w którym formowała się Ziemia linia za którą może występować lód znajdowała się wewnątrz orbity Ziemi. W związku z tym Ziemia powinna składać się w większości z wody. Osatnio powstał jednak nowy model, który wyjaśnia, dlaczego wody na Ziemi jest relatywnie niewiele. Zakłada się w nim, że dysk protoplanetrany wokół normalnej gwiazdy nie jest w pełni zjonizowany, co utrudnia akrecję. W związku z tym w dysku od około 0.1 AU powstaje obszar z którego materia nie spływa na gwiazdę. W jego obrębie zwiększa się gęstość materii. Na skutek kompresji zachodzącej pod wpływem grawitacji materia ta rozgrzewa się. Nagrzewa też obszar dysku leżący na zewnątrz, do kilku AU od gwiazdy, powodując sublimację wody. Tak więc Ziemia powstała w obszarze pozbawionym większych ilości wody.
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/28/full/
-
Za pomocą VLT wykonano badania 71 gwiazd typu O, czyli najbardziej masywnych w 6 pobliskich gromadach gwiazd. Okazuje się, że aż 3/4 gwiazd tego rodzaju występuje w układach podwójnych, znacznie więcej niż sądzono wcześniej. Ponadto w większości układów występuje przepływ materii z jednej gwiazdy na drugą, a 1/3 najprawdopodobniej zleje się w jedną gwiazdę. Komplikuje to ocenę ewolucji odległych galaktyk. Masywne gwiazdy odarte z materii spektralnie przypominają gwiazdy znacznie młodsze niż są w rzeczywistości. Przez to oceny wieku populacji gwiazd w odległych galaktykach mogą być nieprecyzyjne.
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/33/full/
-
Chyba dedykowanego wątku tej sprawie nie ma, chociaż coś mi świta, że pojedyncze posty na ten temat padły.
W każdym razie rzecz się tyczy możliwej, 9. planety w naszym US, która może sobie gdzieś tam daleko krążyć.
"Badania zespołu Dawida Nesvornego z Southweest Research Institute wskazują, że w procesie formowania się Układu Słonecznego mogła uczestniczyć jeszcze jedna planeta wielkości Urana.
Do takich wniosków Nesvorny i jego zespół doszli w trakcie analizy blisko 6 tysięcy symulacji dynamiki powstawania Układu Słonecznego. W ich trakcie natykano się na pewne problemy, które miały poprzednie badania tego typu. Przede wszystkim, bazując na naszej obecnej wiedzy o początkach Układu Słonecznego, niezbędne okazało się założenie, iż orbita Jowisza musiała się gwałtownie zmienić. W przeciwnym razie dynamika oddziaływań ciał wpychała Jowisza zbyt głęboko w wewnętrzną cześć układu Słonecznego, co doprowadzało do zderzeń Wenus, Ziemi i Marsa."
Więcej w artykule na Kosmo (http://www.kosmonauta.net/index.php/Astronomia/Uklad-Sloneczny/2012-07-25-us.html).
-
Thirty-Metre Telescope Observatory Corporation (TMT) wybrała Mauna Kea na Hawajach jako miejsce budowy teleskopu o średnicy aż 30 metrów. Miały on być gotowy w roku 2018.
Na Mauna Kea obecnie znajduje się 13 dużych teleskopów, w tym Teleskopy Kecka, Subaru Telescope, United Kingdom Infrared Telescope, Gemini North Telescope, Submillimeter Array, oraz James Clerk Maxwell Telescope. W miejscu tym warunki do obserwacji są bardzo dobre dzięki niskiej wilgotności, niskich średnich temperatur, wysokiej przejrzystości atmosfery oraz bardzo dużej liczbie pogodnych nocy w trakcie roku.
Zwierciadło TMT będzie składało się z 492 segmentów. Dzięki temu masa szkła nie będzie powodowała deformacji kształtu zwierciadła, co jest problemem dla każdego jednolitego zwierciadła o średnicy powyżej 5 metrów. TMT będzie posiadał powierzchnię zbierającą światło 9 razy większą od obecnie największych teleksów optycznych (o średnicach 8 - 10 metrów). Teleskop będzie również wyposażony w system optyki adaptacyjnej. Pozwoli on na zmienianie pozycji segmentów zwierciadeł o dziesiąte części milimetra i kompensowanie wpływu atmosfery na obserwacje.
Dzięki temu możliwe będą szczegółowe badania powstawania planet, obserwacje najodleglejszych galaktyk, bezpośrednie obrazowanie bliskich planet pozasłonecznych, poszukiwania nowych soczewek grawitacyjnych, a także testy teorii opisujących naturę ciemnej energii oraz rozszerzanie się Wszechświata.
Strasznie mnie ciekawi jak duzy taki telesko mozna zbudowac? Jaka jest granica? Czy przy odpowiedniej wielkosci mozlwe byloby dokladne obrazy planet pozaslomecznych??
-
ESO buduje w Chile 40 metrowy E-ELT. Zdaje się, że już robią na miejscu infrastrukturę. Odpowiednio duża zdolność rozdzielcza mogłaby teoretycznie dać szczegółowy obraz egzoplanet, ale trzeba by było sobie jakoś poradzić z blaskiem gwiazdy. Do tego dochodzi dystorsja atmosferyczna, nie wiem czy z takim kolosalnym powiększeniem poradziłaby sobie jakakolwiek optyka adaptatywna.
-
Co do obrazowania, w przypadku bardzo dobrego interferometru można by zrobić co najwyżej mapę albedo w stylu Plutona z HST, nic więcej.
-
Strasznie mnie ciekawi jak duzy taki telesko mozna zbudowac? Jaka jest granica? Czy przy odpowiedniej wielkosci mozlwe byloby dokladne obrazy planet pozaslomecznych??
... opcji jest wiele, byl pomysl na teleskop o srednicy 100m, pomysl na laczenie klku teleskopow optycznych w jeden tak jak to sie robi w radioastronomii, wyniesnia teleskopu na odleglosc 150au aby wykorzytsac efekt soczewkowy w oparciu o nasze slonce jak i wykorzystania obracajacego sie basenu z rtecia jako zwierciadla. Jak widac sie da zrobic jeszcze cos wiekszego, niz to co mamy teraz:) Z powazaniem
Adam Przybyla
-
Chińczyki twierdzą że udało im się zmierzyć prędkość propagacji grawitacji, jest ona równa prędkości światła. Dokonali tego badając pływy morskich, jak zrozumiałem, ze zrozumieniem reszty mam kłopot. Pełna publikacja opisująca ich badania ma być dostępna w styczniu 2013 roku.
http://www.defence.pk/forums/world-affairs/227150-chinese-scientists-find-evidence-speed-gravity.html
W związku z powyższym supergromady nie istnieją teoretycznie, choć są jednak obserwowane. Ale są tak daleko, że w końcu jakie ma znaczenie czy istnieją czy nie. No może poza tą do której my należymy (Supergromada w Pannie).
http://pl.wikipedia.org/wiki/Supergromada
-
http://wolnemedia.net/nauka/rozwiazano-zagadke-brakujacych-czarnych-dziur/ (http://wolnemedia.net/nauka/rozwiazano-zagadke-brakujacych-czarnych-dziur/)
Astronomowie od lat głowili się, dlaczego w wyniku ewolucji gwiazd nie powstają obiekty – gwiazdy neutronowe czy czarne dziury – o masie od 2 do 5 mas Słońca. Zespół polskich i amerykańskich naukowców rozwiązał tę zagadkę i lepiej poznał mechanizm wybuchu supernowych.
Naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego we współpracy z astrofizykami amerykańskimi z Narodowego Laboratorium Los Alamos, Uniwersytetu w Chicago oraz Uniwersytetu Northwestern wyjaśnili przyczynę luki w obserwowanych masach obiektów pozostających po gwiazdach oraz oszacowali skalę czasową rozwoju wybuchu supernowej. Wyniki prac zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”. Poinformowali o tym w przesłanym PAP komunikacie przedstawiciele Wydziału Fizyki UW (FUW).
„W naszej Galaktyce jest około 100 miliardów gwiazd. Większość z nich, podobnie jak Słońce, znajduje się w spokojnych fazach ewolucji, a ich życie jest podtrzymywane fuzją lżejszych pierwiastków w cięższe – zaznaczono w komunikacie FUW. – Jednakże dla wielu masywnych gwiazd, dla których fuzja przebiegała bardzo szybko, ewolucja już się zakończyła. Kres życia masywnej gwiazdy spowodowany jest zapadnięciem się jej środka, co prowadzi do utworzenia obiektu zwartego – gwiazdy neutronowej albo czarnej dziury. Zewnętrzne warstwy atmosfery gwiazdowej mogą (ale nie muszą) być odrzucone w gwałtownym wybuchu tzw. supernowej”.
Wiadomo było, że masy gwiazd pokrywają równomiernie zakres od 0,1 do 100 mas Słońca. Oczekiwano, że masy obiektów zwartych, powstających w wyniku ewolucji gwiazd, będą należały również do całego zakresu mas. Tymczasem w obserwacjach pojawiła się zaskakująca przerwa – na granicy pomiędzy gwiazdami neutronowymi i czarnymi dziurami. Zebrane dane wskazują, że najcięższe gwiazdy neutronowe osiągają maksymalnie 2 masy Słońca, a najlżejsze czarne dziury mają przynajmniej 5 mas Słońca. Naukowcy od dekady próbowali zrozumieć, dlaczego nie obserwuje się obiektów o masie pomiędzy tymi masami.
Przedstawiciele FUW wyjaśniają, jak wybucha supernowa: w pierwszym kroku, po zakończeniu reakcji fuzji podtrzymujących gwiazdę, zapada się jądro gwiazdy i tworzy się tzw. gwiazda protoneutronowa, ważąca około 1 masy Słońca. Wokół niej tworzy się ultragorący obszar, który podtrzymuje resztę gwiazdy przed całkowitym zapadnięciem się. Potem rozpoczyna się konwekcja: silnie podgrzana materia zaczyna chaotyczny ruch. Procesowi konwekcji towarzyszy szybkie powiększanie się masy gwiazdy protoneutronowej, spowodowane akrecją (opadaniem) materii z leżących ponad nią warstw gwiazdy. Przy sprzyjających warunkach, konwekcja jest w stanie pokonać ciężar zewnętrznych warstw gwiazdy i odrzucić je w gwałtownym wybuchu supernowej. Przypomina to gotującą się w garnku wodę, która kipiąc zrzuca pokrywkę.
Zespół dr. hab. Krzysztofa Belczyńskiego z OA FUW wykazał, że jeżeli konwekcja zostanie zainicjowana prawie natychmiast po utworzeniu się gwiazdy protoneutronowej (w ciągu 10-20 ms), wtedy, w przypadku mniej masywnych gwiazd, wybuch następuje bardzo szybko (po około 100-200 ms) i tworzą się małomasywne obiekty zwarte: gwiazdy neutronowe o masach 1-2 masy Słońca. Dla masywniejszych gwiazd zewnętrzne części gwiazdy są na tyle gęste, że konwekcja nie jest w stanie ich odrzucić. W tym przypadku tworzy się czarna dziura o masie 5 mas Słońca lub więcej. „Model, w którym proces ewolucji gwiazdy przebiega jedną z opisanych wyżej dwóch ścieżek (..) w sposób naturalny tłumaczy istnienie przerwy w rozkładzie mas” – skomentowano w komunikacie.
-
Nie wiem na ile ta wiadomość może być wiarygodna ale ponieważ jest bardzo ciekawa to postanowiłem ją tu zamieścić:
Czym jest Ciemny Przepływ?
http://nauka.gadzetomania.pl/2013/03/18/najwieksze-zagadki-fizyki-cz-4-zupelnie-inny-wszechswiat-czym-jest-ciemny-przeplyw
Z góry zaznaczam że się nie obrażę jeśli trzeba ją będzie przenieść do wątku Buble medialne :P
-
Możemy obejrzeć pierwsze zdjęcia od Gemini Planet Imager. Wygląda na to, że GPI to prawdziwe cacko! :)
http://www.gemini.edu/node/12113
-
Symulacja 41 000 galaktyk. Rozpoczyna się 12 mln lat po Wielkim Wybuchu. Najbardziej zaawansowana symulacja wszechświata zawiera jego wycinek w kształcie sześcianu o boku długości 35 mln lat świetlnych.
http://www.youtube.com/watch?v=NjSFR40SY58
źródło:
http://nt.interia.pl/raport-kosmos/astronomia/news-historia-wszechswiata-odtworzona-w-laboratorium,nId,1422001#commentsZoneList
-
Bardzo ciekawa animacja!
-
Po długich latach w zawieszeniu oraz kilku miesiącach opóźnienia prac budowlanych, w końcu ruszyła konstrukcja wartego 1.4 mld dolarów teleskopu trzydziestometrowego - Thirty Meter Telescope (TMT). Ceremonia otwarcia zorganizowana została blisko szczytu wulkanu Mauna Kea na Hawajach, sześć miesięcy później niż pierwotnie planowano.
Miejscowa ludność uznaje wulkan Mauna Kea (jak i inne góry w okolicy) za święty, a do tego projekt tych rozmiarów nie może pozostać obojętny dla środowiska, nic więc dziwnego, że od samego początku, czyli już lat 90. ubiegłego wieku, spotykał się on z dużym oporem - nawet wspomniana ceremonia otwarcia została opóźniona o kilka godzin ze względu na blokady drogowe ustawione na dojazdach do wulkanu.
Ten olbrzymi teleskop o średnicy 30 metrów składać się będzie z 492 ośmiokątnych luster i dostarczy 10-krotnie większą rozdzielczość od Hubble od NASA. Jeśli nie będzie żadnych dodatkowych opóźnień, to Thirty Meter Telescope powinien pomóc odkrywać tajemnice wszechświata w 2022 roku.
-
W Pasach Van Allena odkryto niemal nieprzenikalny region, który chroni Ziemię przed najszybszymi najbardziej energetycznymi elektronami. Istnienie tej bariery to bardzo ważna cecha Pasów. Po raz pierwszy możemy ją badać. Wcześniej nie dokonywaliśmy tak precyzyjnych pomiarów wysoko energetycznych elektronów - mówi Dan Baker z University of Colorado. Barierę odkryto dzięki Van Allen Probes, wystrzelonym przez NASA w sierpniu 2012 roku.
Zarejestrowanie obecności Pasów Van Allena było pierwszym odkryciem epoki kosmicznej. W 1958 roku zauważył je pierwszy satelita naukowy, Explorer 1. Od tamtej pory stały się przedmiotem intensywnych badań. Wiemy obecnie, że pas wewnętrzny rozciąga się na wysokości od około 650 do 9600 kilometrów nad Ziemią, a zewnętrzny – od 13 500 do 58 000 kilometrów. Jak łatwo zauważyć, pomiędzy pasami znajduje się sporo pustej przestrzeni, a naukowców zastanawiało, dlaczego nie ma w niej elektronów. Okazało się, że wewnętrzna część pasa zewnętrznego jest bardzo rozciągnięta i tworzy nieprzenikalną barierę dla elektronów. Najbardziej energetyczne elektrony mogą dostać się tylko na pewną odległość od Ziemi. To coś nowego. Tego się nie spodziewaliśmy - mówi Shri Kanekal, odpowiedzialny w NASA za część naukową misji Van Allen Probes.
Uczeni, szukając przyczyny powstania nieprzenikalnej bariery wykluczyli pochodzące z Ziemi sygnały radiowe oraz ziemskie pole magnetyczne. Najbardziej prawdopodobną przyczyną istnienia tej bariery jest obecność w niej innych cząstek.
Pasy Van Allena nie są jedynymi strukturami otaczającymi naszą planetę. Na wysokości około 965 kilometrów rozpoczyna się plazmasfera. To wielka chmura dość zimnych, naładowanych cząstek, która rozciąga się częściowo poza zewnętrzny Pas. Na zewnętrznych granicach plazmasfery promieniowanie jest rozpraszane i nie dociera do Pasów. Ten proces jest dość słaby i nie powstrzymałby elektronów, gdyby nie niezwykła geometria Pasów. Szczegółowe badania wykazały, że wysokoenergetyczne elektrony poruszają się w wielkich pętlach wokół Ziemi. Ich ruch w kierunku naszej planety jest bardzo powolny. To leniwe dryfowanie, które jest powtrzymywane przez cząstki rozpraszane w plazmasferze. To również wyjaśnia dlaczego w pewnych warunkach – gdy mamy do czynienia z silnym wiatrem słonecznym czy koronalnym wyrzutem masy – wysokoenergetyczne elektrony trafiają do obszaru pomiędzy Pasami. Rozpraszanie w plazmasferze jest na tyle silne, że na wewnętrznych krawędziach zewnętrznego Pasa Van Allena tworzy nieprzenikalną barierę. Jednak silny wiatr słoneczny powoduje, że plazmasfera przesuwa się w kierunku Ziemi - mówi Baker.
http://kopalniawiedzy.pl/Pasy-Van-Allena-plazmasfera-elektron,21467
-
Wpływowa grupa amerykańskich astronomów przedstawiła projekt budowy największego z dotychczasowych teleskopów kosmicznych. High-Definition Space Telescope (HDST) miałby mieć lustro o średnicy 10-12 metrów. To 5-krotnie więcej niż Teleskop Hubble'a, który zrewolucjonizował astronomię oraz niemal 2-krotnie więcej niż Teleskop Jamesa Webba, który ma rozpocząć pracę w 2018 roku. HDST mógłby odpowiedzieć na pytanie czy jesteśmy sami w kosmosie. Koszt jego budowy oceniono na 10 miliardów dolarów.
Pomysł budowy HDST zaprezentowano podczas spotkania Association of Universities for Research in Astronomy (AURA). Na razie jest tylko tylko pobożne życzenie, a sam teleskop może nawet nie trafić na stoły kreślarskie inżynierów. Jednak jego propozycję wysunięto w momencie, gdy agendy rządowe zaczynają zastanawiać się nad priorytetami dla amerykańskiej astronomii w dekadzie lat 20. Niewykluczone, że wpływowi twórcy pomysłu będą w stanie przekonać NASA o potrzebie zbudowania takiego teleskopu. Warto przypomnieć, że historia Teleskopu Jamesa Webba rozpoczęła się w 1996 roku właśnie od raportu AURA.
HDST miałby być tym teleskopem, który zastąpi Hubble'a. Trzeba bowiem przypomnieć, że Hubble pracuje w zakresie światła widzialnego, tymczasem Teleskop Jamesa Webba będzie pracował w podczerwieni. NASA planuje też budowę kolejnego wielkiego teleskopu – Wide-Field Infrared Survey Telescope – ale i on będzie działał głównie w podczerwieni. Astronomowie przyznają, że gdy Hubble przestanie pracować powstanie luka, którą trzeba będzie zapełnić.
Marc Postman astronom ze Space Telescope Science Institute i współautor raportu AURA mówi, że HDST musi mieć lustro o średnicy co najmniej 10 metrów. Dopiero wówczas możliwe będzie badanie atmosfery egzoplanet. Górną granicę średnicy lustra, 12 metrów, dyktuje jego waga i możliwości wynoszenia systemów rakietowych. Autorzy raportu zakładają, że lustro HDST byłoby składane. Teleskop trafiłby do punktu libracyjnego L2 i dopiero tam zostałby rozłożony. Jednak, w przeciwieństwie do również składanego Teleskopu Webba HDST pracowałby niemal w temperaturze pokojowej, co znacząco obniżyłoby koszty budowy. To właśnie system chłodzący Teleskopu Webba przyczynił się do znacznego zwiększenia tych kosztów i opóźnienia powstania teleskopu. HDST miałby posłużyć zarówno do badania atmosfery egzoplanet jak i do znacznie szerzej zakrojonych badań. Myślimy, że w wielu aspektach byłby to projekt rewolucyjny - mówi Postman.
Alan Dressler, astronom z Carnegie Observatories i główny autor raportu, który doprowadził do powstania Teleskopu Webba uważa, że ze względu na przewidywane koszty NASA musiałaby poprosić inne agencje kosmiczne o pomoc w sfinansowaniu HDST. Jednak tak ambitny projekt warto rozważyć. Dressler obawia się, by względy finansowe nie spowodowały, że pojawi się i zostanie zrealizowany pomysł znacznie mniejszego teleskopu niż tego o 12-metrowym lustrze.
Autor: Mariusz Błoński
Źródło: Scientific American
-
Analiza archiwalnych danych z Teleskopu Subaru ujawniła, że w Gromadzie Coma znajdują się 854 nieznane dotychczas „ultra ciemne” galaktyki. Wydaje się, że galaktyki te są nie tylko bardzo rzadko upakowane, ale prawdopodobnie są zamknięte w jakiejś bardzo masywnej strukturze - mówi główny autor badań, Jin Koda. Analizy prowadzili uczeni ze Stony Brook University oraz Japońskiego Narodowego Obserwatorium Astronomicznego.
Wiele ze wspomnianych galaktyk ma rozmiary Drogi Mlecznej, jednak znajduje się w nich tysiąckrotnie mniej gwiazd. Zwykle, w tak rozproszonych galaktykach dochodzi do szybkiego zniszczenia gwiazd wskutek oddziaływania sił pływowych. Stąd też wniosek, że wspomniane galaktyki są chronione przez coś bardzo masywnego. Tym czymś może być ciemna materia.
Wspomniane galaktyki są tak ciemne, gdyż w jakiś sposób utraciły gaz potrzebny do formowania się gwiazd. Można przypuszczać, że za utratę gazu odpowiedzialne jest gromada, w której galaktyki się znajdują, jednak sam mechanizm utraty gazu trudno jest określić, gdyż w grę wchodzi wiele różnych procesów.
Teleskop Subaru został uruchomiony w 1999 roku. Astronomowie z całego świata mają dostęp do jego danych w 18 miesięcy po dokonaniu obserwacji. Często zdarza się, że takie archiwalne dane przynoszą nowe odkrycia.
Źródło: PhysOrg
-
nie wiem, czy to dobry dział
Ostatnio odkryto, przy pomocy teleskopu Spitzera i Keplera, gwiazdę (W1906+40) o rozmiarach Jowisza, na powierzchni której zauważono coś na kształt czerwonej plamy. Gwiazda klasyfikowana jest jako chłodny karzeł L (L-dwarf). część obiektów z tej kategorii jest faktycznymi gwiazdami, natomiast część to tzw. gwiazdy upadłe (failed stars).
Naukowcy nie są jescze pewni czym jest ten obszar burz na powierzchni gwiazdy, wygląda różnie w różnych falach. Zauważono natomiast, ze się porusza
więcej tutaj:
http://astronomynow.com/2015/12/10/nasa-telescopes-detect-jupiter-like-storm-on-small-cool-star/
-
Hitomi to nazwa japońskiego teleskopu Astro-H, którego start nastąpił 17 lutego.
With its unprecedented capabilities, SXS will enable a wide variety of breakthrough investigations - namely, studying the motion of matter approaching the event horizons of black holes, measuring the abundances of elements in the universe, and determining the evolution of galaxies and galaxy clusters throughout cosmic time. Hitomi carries three other powerful instruments: the Soft X-Ray Imager, the Hard X-Ray Imager, and the Soft Gamma Detector.
http://www.spacedaily.com/reports/Advanced_NASA_Developed_Instrument_Flies_on_Japans_Hitomi_999.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/02/12/astro-h-bedzie-obserwowac-czarne-dziury/
http://www.kosmonauta.net/2016/02/obserwatorium-astro-h-na-orbicie/
-
Dokonano po raz pierwszy detekcji powtarzalnych i bardzo silnych impulsów radiowych z tajemniczego bardzo potężnego źródła poza Galaktyką. Powtarzalność silnych sygnałów świadczy o tym , że obiekt będący ich źródłem nie doświadczył w czasie emisji promieniowania destrukcji.
The repeat signals were surprising - and "very exciting," Scholz says. "I knew immediately that the discovery would be extremely important in the study of FRBs." As his office mates gathered around his computer screen, Scholz pored over the remaining output from specialized software used to search for pulsars and radio bursts. He found that there were a total of 10 new bursts.
The finding suggests that these bursts must have come from a very exotic object, such as a rotating neutron star having unprecedented power that enables the emission of extremely bright pulses, the researchers say. It is also possible that the finding represents the first discovery of a sub-class of the cosmic fast-radio-burst population.
http://www.spacedaily.com/reports/Mysterious_cosmic_radio_bursts_found_to_repeat_999.html
Chatterjee, who measured the burst properties and searched for counterparts at other wavelengths, says this discovery rules out entire classes of theoretical models - such as explosive mergers of neutron stars - for at least this one FRB source. "This research shows for the first time that there can be multiple FRBs from the same place in the sky - with the same pulse dispersion or distance. Whatever produces the FRB can't be destroyed by the burst, because otherwise, what would produce the next pulse?"
http://www.spacedaily.com/reports/Explosive_start_not_needed_for_fast_radio_bursts_999.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/03/03/tajemnicze-blyski-radiowe-moga-sie-powtarzac/
-
Promieniowanie gamma wysokich energii dochodzi z okolic czarnej dziury znajdującej sie w centrum Galaktyki.
Czarna dziura w sercu galaktyki daje cząstkom astronomicznego kopa
18.03.2016
Czarna dziura w samym centrum naszej galaktyki działa jak supersilny kosmiczny akcelerator. Za jej sprawą cząstki zyskują ogromne energie i w otaczającej przestrzeni kosmicznej wytwarzają promieniowanie gamma, które dociera potem do Ziemi. Wyjątkowe cechy tego promieniowania odkryli m.in. badacze z Polski.
Wyniki międzynarodowych badań, w których brali udział badacze z 12 krajów, w tym naukowcy z 5 polskich ośrodków, opublikowano w prestiżowym tygodniku "Nature".
"W samym centrum naszej galaktyki znajduje się masywna czarna dziura, która ma masę czterech milionów mas Słońca. A my zaobserwowaliśmy, że z tamtych obszarów dociera do nas promieniowanie gamma wysokich energii" - wyjaśnia w rozmowie z PAP uczestnik badań prof. Michał Ostrowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Analiza tego promieniowania pokazała, że czarna dziura - o nazwie Sgr A* - może przyspieszać cząstki promieniowania kosmicznego do energii sto razy większych niż te osiągnięte w największym naziemnym akceleratorze cząstek - Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN.
ALEŻ TA CZARNA DZIURA ŚWIECI!
"Wbrew temu, co by się powszechnie wydawało, czarne dziury są obiektami, które we wszechświecie... najmocniej świecą!" - zwraca uwagę prof. Ostrowski. Zaznacza jednak, że promieniowanie powstaje z materii w okolicy czarnej dziury - która dopiero jest w trakcie spadania, a nie z materii, która już do czarnej dziury wpadła (z wnętrza czarnej dziury światło już nie ucieknie). "Za sprawą silnej grawitacji kilogram materii, która spada na czarną dziurę, może wydzielić dużo więcej energii niż kilogram materii w bombie termojądrowej" - porównuje astronom.
ZAWIŁE DROGI CZĄSTEK
Przyspieszane w pobliżu czarnej dziury cząstki takie jak protony, elektrony i jądra atomowe nie docierają jednak do Ziemi bezpośrednio. To byłoby zbyt proste! Ich tor lotu odchylany jest przez międzygwiazdowe pole magnetyczne. Najczęściej więc trafiają na naszą planetę (tworząc tzw. promieniowanie kosmiczne) z innego kierunku niż ich źródło. Trudno więc stwierdzić, skąd pochodzą.
Na szczęście jednak czasem cząstki w pobliżu swojego kosmicznego akceleratora zderzają się z gazem międzygwiazdowym i wzbudzają fale elektromagnetyczne - promieniowanie gamma, które już bez większych przeszkód dociera do Ziemi. Gdy promień gamma o bardzo wysokiej energii wpada do atmosfery, tworzy w niej kaskadę cząstek wtórnych, elektronów i pozytonów, które emitują tzw. promieniowanie Czerenkowa.
CZARNA DZIURA OBSERWOWANA Z CZARNEGO LĄDU
Takich ultrakrótkich - trwających nanosekundy - błysków światła w ziemskiej atmosferze poszukuje się m.in. w Obserwatorium H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) w Namibii. Ośrodek prowadzą naukowcy z 12 krajów, w tym Polacy. Prof. Ostrowski wyjaśnia, że z tego obserwatorium na południowej półkuli naszego globu najlepiej widać centrum galaktyki, w którym znajduje się badana czarna dziura. A to właśnie z tego kierunku docierało promieniowanie gamma opisane w "Nature". Z badań wynikło, że Sgr A* jest najprawdopodobniej miejscem przyspieszenia protonów do energii rzędu petaelektronowoltów (PeV). PeV odpowiada energii milion miliardów razy większej niż energia promieniowania widzialnego. Dla porównania w LHC cząstki zderzają się z maksymalną energią 0,013 PeV (13 TeV).
"Nasze badania pozwalają zrozumieć nieznane wcześniej aspekty związane z działaniem akceleratorów cząstek w obiektach kosmicznych. Badając takie procesy możemy zobaczyć, w jakich obiektach działa mechanizm akceleracji cząstek i odkryć naturę zachodzących tam procesów fizycznych" - podsumowuje naukowiec.
Rolę koordynatora projektu H.E.S.S. w Polsce pełni Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie. W skład polskiego konsorcjum wchodzą ponadto: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, Uniwersytet Warszawski i Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,408861,czarna-dziura-w-sercu-galaktyki-daje-czastkom-astronomicznego-kopa.html
-
Planeta opadająca na gwiazdę
Polacy zaobserwowali spadającą planetę
18.03.2016
Za około milion lat jedna z pozasłonecznych planet spadnie na swoją macierzystą gwiazdę - wykazały prace zespołu Centrum Astronomii UMK. Orbita planety zacieśnia się o około 600 m rocznie, a za zjawisko odpowiadają pływy, jakie planeta wzbudza na swojej macierzystej gwieździe.
Zjawisko świadczące o tym, że jedna z pozasłonecznych planet spada na swoją macierzystą gwiazdę zaobserwował dr Gracjan Maciejewski z Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika wraz z kierowanym przez siebie międzynarodowym zespołem badawczym.
Chodzi o planetę WASP-12 b. "Została odkryta w 2008 roku w ramach projektu Wide Angle Search for Planets (WASP) i od samego początku zadziwiała astronomów" - mówi dr Gracjan Maciejewski.
Planeta zaliczana jest do gazowych olbrzymów, czyli planet podobnych do Jowisza czy Saturna. Znajduje się jednak zaskakująco blisko swojej macierzystej gwiazdy, bo w odległości zaledwie 3,4 mln km (17 razy bliżej niż Merkury od Słońca). To powoduje, że na planecie panuje wysoka temperatura rzędu 2 tys. st. Celsjusza. "Co więcej, orbita planety WASP-12 b jest zorientowana w taki sposób, że obserwujemy zjawisko tranzytu, czyli chwilowe osłabienia blasku gwiazdy wskutek zasłonięcia fragmentu jej tarczy przez planetę. Dzieje się to cyklicznie, co zaledwie 26 godzin i 12 minut, czyli co pełen okres obiegu planety wokół swojej gwiazdy. Dla porównania: Ziemia potrzebuje jednego roku, czyli 8766 godzin na dokonanie pełnego obiegu wokół Słońca" - informuje UMK w przesłanym komunikacie.
"Badania tego pozasłonecznego układu planetarnego prowadzę już od 2010 roku. Początkowo moją uwagę przyciągnęły pewne cechy orbity planety, które mogłyby świadczyć o istnieniu w tym układzie dodatkowych planet. Analizując materiał obserwacyjny zauważyłem, że okres obiegu planety systematycznie skraca się w tempie 26 tysięcznych sekundy na rok. Innymi słowy - orbita zacieśnia się o około 600 m rocznie" - wyjaśnia astronom z UMK.
Obliczenia wskazują, że planeta ostatecznie spadnie na gwiazdę za około milion lat. Jest to bardzo krótki czas w porównaniu z szacowanym na około 2 miliardy lat wiekiem badanego układu planetarnego. Za zacieśnianie orbity odpowiedzialne są pływy, jakie planeta wzbudza na swojej macierzystej gwieździe. Podobne zjawisko obserwujemy na Ziemi w postaci pływów morskich, za powstanie których odpowiedzialna jest siła grawitacji Księżyca i Słońca. Wyniki badań dostarczają unikatowych informacji o własnościach wnętrza gwiazdy.
Ze względu na ogromną odległość układu planetarnego - tarczy gwiazdy nie można dostrzec nawet za pomocą największych teleskopów. Jednak w czasie tranzytu część światła emitowanego przez gwiazdę zasłania tarcza planety, co obserwuje się jako subtelny spadek blasku. W przypadku planety WASP-12 b zjawisko to trwa 3 godziny, a w jego czasie blask gwiazdy spada o 1,5 proc. Większość obserwacji wykonano teleskopami ulokowanymi w południowej Hiszpanii, Bułgarii i na Wyspach Kanaryjskich. Część kluczowych obserwacji wykonano teleskopem fotometrycznym w Centrum Astronomii w podtoruńskich Piwnicach.
W zespole dra Maciejewskiego, poza współpracownikami z Bułgarii, Hiszpanii, Niemiec i Korei Południowej, znaleźli się także dr Grzegorz Nowak z Centrum Astronomii UMK oraz dr Łukasz Bukowiecki - absolwent studiów doktoranckich na UMK.
Wyniki badań zostaną opublikowane w kwietniowym numerze czasopisma "Astronomy and Astrophysics". Odnośnik do oryginalnego artykułu jest dostępny na stronie internetowej.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,408889,polacy-zaobserwowali-spadajaca-planete.html
-
Nowy model ciemnej materii
"But since no experiments have ever seen even a trace of a WIMP, it could be that we should look for a heavier dark particle that interacts only by gravity and thus would be impossible to detect directly," says Martin Sloth.
Sloth and his colleagues call their version of such a heavy particle a PIDM particle (Planckian Interacting Dark Matter).
In their new model, they calculated how the required number of PIDM particles could have been created in the early universe.
"It was possible, if it was extremely hot. To be more precise the temperatures in the early universe must have been the highest possible in the Big Bang theory," says Sloth.
http://www.spacedaily.com/reports/SDU_researchers_present_a_new_model_for_what_dark_matter_might_be_999.html
http://www.spacedaily.com/reports/Dark_matter_satellites_trigger_massive_birth_of_stars_999.html
-
Satelita astronomiczny Łomonosow jest efektem współpracy naukowców i studentów z wielu krajów, w tym z Moskiewsiego Uniwersytetu i z Polski.
Jego zadaniem ma być badanie błysków gamma oraz promieniowania kosmicznego skrajnie wysokich energii w ziemskiej atmosferze.
Poza tym Łomonosow będzie monitorować środowisko promieniowania i niebezpieczne obiekty w przestrzeni okołoziemskiej we współpracy z siecią teleskopów naziemnych. Satelita ma pracować na wysokości 490 km.
160 kg z 645 kilogramowej masy przypada na aparaturę naukową. Spodziewany jest 3-letni okres pracy na orbicie.
Satelita będzie monitorować zagrożenia ze strony planetoid i badać oddziaływanie promieniowania wysokoenergetycznego spoza naszej Galaktyki. Wszystkie dane naukowe zebrane przez sondę Łomonosow będą dostępne dla naukowców zajmujących się fizyką kosmiczną, astrofizyką, atmosferą ziemską oraz innych specjalistów.
"Na orbicie Ziemi, używając eksperymentu kosmicznego, będziemy badać cząstki o najwyższych energiach, które istnieją we Wszechświecie", mówi Michaił Panasyuk, dyrektor Instytutu Badań Skobeltsyn Fizyki Jądrowej Łomonosowa na Moskiewskim Uniwersytecie. "Obserwujemy przyspieszenie cząstek zwanych kosmicznym promieniowaniem . Cząstki o największych energiach są trudne do zmierzenia z ziemi, ponieważ jest ich bardzo mało. Teraz będziemy to mierzyć w oparciu o aparaturę na pokładzie sondy".
Po drugie, urządzenie będzie badać błyski gamma, które są wynikiem procesów wybuchowych we Wszechświecie. Procesy te miały miejsce dawno temu, tuż po Wielkim Wybuchu, czyli w epoce narodzin Wszechświata.
Towarzyszyło początkowi Wszechświata duże uwolnienia energii: generowanie promieniowania gamma, promieniowanie ultrafioletowe, światło widzialne. Na pokładzie satelity Łomonosowa zestaw instrumentów będzie studiować rozbłysków gamma z detektorów promieniowania gamma opracowanych na Moskiewskim Uniwersytecie im. Łomonosowa , a także w zakresie widzialnym, ultrafiolecie i pasmach X-ray z teleskopów utworzonych w Instytucie Astronomicznym w Sternberg.
Trzecim wyzwaniem naukowym ustawionym w eksperymencie jest badanie środowiska promieniowania Ziemi. Podczas zakłóceń pochodzących od Słońca, tworzą się tzw. burze geomagnetyczne, które powodują wzrost promieniowanie stanowiącego zagrożenie dla statków kosmicznych i ludzi na orbicie. Łomonosow pomoże zrozumieć fizykę tych zmian.
Czwartym zadaniem jest przetestowanie systemu, który odnosi się do obszaru biologii. Jest to układ elektroniczny, który może zrekompensować braki ludzkiego aparatu przedsionkowego, które pojawiają się w okresach nieważkości. Wszystkie cztery z tych obszarów będą badane na pokładzie satelity Łomonosow.
Również na pokładzie znajdują się teleskopy, które będą monitorować zagrożenia planetoid bliskich Ziemi. System ten będzie współpracować z urządzeniami naziemnymi w systemie o nazwie "Mistrz", który już monitoruje kosmiczne niebezpieczeństwa zarówno pochodzenia naturalnego jak i ze strony człowieka.
Według Michaiła Panasyuk wdrażany program jest wyjątkowy. Wiele uniwersytetów na całym świecie uczestniczy w realizacji programów kosmicznych, z wykorzystaniem nano-satelitów do poważnych eksperymentów. Jednak Łomonosow jest integralnym projektem naukowym.
Satelita Aist-2D, który wystartował na pokładzie rakiety nośnej , jest przeznaczony do zdalnego sondowania Ziemi. SamSat-218 jest częścią satelitarnego eksperymentu "Kontakt" , którego zadania obejmują testowanie technologii kontroli w małych statkach kosmicznych.
Źródło: http://www.spacedaily.com/reports/Lomonosov_Set_to_Embark_to_Orbit_999.html
Do startu satelity astronomicznego Łomonosow doszło w dniu 28 kwietnia 2016 w czasie inauguracyjnego startu z kosmodromu Wostoczny. Jest temu poświęcony specjalny wątek:
http://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=2391.msg92290#msg92290
-
Olbrzymia gwiazda, która wybuchła 30 milionów lat temu w galaktyce najbliższej Ziemi miała promień przed przekształceniem się w supernową 200 razy większy od Słońca.
The star’s original mass was about 15 times that of our sun, Dhungana said. Its temperature was a hot 12,000 Kelvin (approximately 22,000 degrees Fahrenheit) on the tenth day after the explosion, steadily cooling until it reached 4,500 Kelvin after 50 days. The sun’s surface is 5,800 Kelvin, while the Earth’s core is estimated to be about 6,000 Kelvin.
The massive explosion was one of the closest to Earth in recent years, visible as a point of light in the night sky starting July 24, 2013, said Robert Kehoe, SMU physics professor, who leads SMU's astrophysics team.
The explosion, termed by astronomers Supernova 2013ej, in a galaxy near our Milky Way was equal in energy output to the simultaneous detonation of 100 million of the Earth's suns.
The star was one of billions in the spiral galaxy M74 in the constellation Pisces.
http://www.spacedaily.com/reports/Nearby_massive_star_explosion_30_million_years_ago_equaled_detonation_of_100_million_suns_999.html
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/822/1/6
-
Plamy na Zeta Andromedae
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,409527,astronomowie-zaobserwowali-plamy-na-powierzchni-innej-gwiazdy-niz-slonce.html
Astronomowie zaobserwowali plamy na powierzchni innej gwiazdy niż Słońce
07.05.2016
Międzynarodowy zespół astronomów użył najnowocześniejszych technik obserwacyjnych do uzyskania obrazu struktur na powierzchni gwiazdy odległej o 181 lat świetlnych od Ziemi. Dostrzeżono struktury odpowiadające plamom słonecznym.
Publikacja ukazała się w najnowszym wydaniu czasopisma „Nature”.
Badacze prowadzili obserwacje techniką interferometrii, dzięki której światło zbierane przez kilka osobnych teleskopów jest łączone razem, aby uzyskać większą zdolność rozdzielczą obrazu. Otrzymuje się wtedy rozdzielczość taką, jakby miał teleskop o średnicy równej odległości pomiędzy skrajnymi instrumentami. W przypadku opisywanych obserwacji było to 330 metrów.
Zbadana gwiazda to Zeta Andromedae, widoczna w gwiazdozbiorze Andromedy. Naukowcy uzyskali obrazy jej powierzchni w trakcie 18-dniowego cyklu rotacji gwiazdy. Zaobserwowano plamy na gwieździe – odpowiednik dobrze znanych plam na Słońcu (ciemniejszych obszarów, które są chłodniejsze niż reszta powierzchni Słońca oraz są związane z silnym polem magnetycznym). Jednak sposób zachowania się plam na powierzchni gwiazdy Zeta Andromedae zdecydowanie różni się od plam słonecznych. Badacze przypuszczają, że obserwujemy sytuację, jaka zachodziła w przypadku Słońca, gdy było ono młode. Na dodatek - jak wskazują - trzeba poprawić obecne teorie dotyczące wpływu pola magnetycznego na zachowanie i ewolucję gwiazd.
„O ile uzyskanie obrazów plam słonecznych było jednym z pierwszych odkryć, gdy Galileusz zaczął stosować teleskop do obserwacji astronomicznych, to skonstruowanie odpowiednich teleskopów umożliwiających uzyskiwanie obrazów plam na innych gwiazdach zajęło około 400 lat” - mówi John Monnier, profesor astronomii na University of Michigan (USA).
Jak mówią naukowcy, uzyskane przez nich obrazy pokazują plamy w obszarach biegunowych Zeta Andromedae. Oznacza to, że plamy nie są ograniczone jedynie do symetrycznych obszarów wokół równika, tak jak to ma miejsce w przypadku plam słonecznych.
„Zeta Andromeda ma plamy na obu półkulach, w bardzo różnych miejscach. Tego nie da się wytłumaczyć ekstrapolując teorie dotyczące pola magnetycznego Słońca” - komentuje Rachael Roettenbacher z University of Michigan.
Gwiazdę Zeta Andromedae można na niebie dostrzec nawet gołym okiem, aczkolwiek lepiej wykorzystać do tego celu lornetkę. Jest to gwiazda podwójna należąca do gwiazd zmiennych. (PAP)
-
Artykuł szczegółowo prezentujący satelitę astronomicznego Łomonosow, który został wyniesiony w czasie inauguracyjnego startu z Wostocznego:
http://www.russianspaceweb.com/mikhailo-lomonosov.html
-
Polacy pomogą zrozumieć procesy z wnętrza gwiazd
03.06.2016
Polscy fizycy zbudują elementy urządzenia, które będzie najsilniejszym laboratoryjnym źródłem promieniowania gamma. Eksperyment w europejskim ośrodku badawczym ELI-NP ma pomóc m.in. w lepszym zrozumieniu procesów zachodzących we wnętrzach gwiazd, w tym związanych z powstawaniem tlenu – informuje Uniwersytet Warszawski.
Już za około dwa lata, w 2018 r., fizycy będą próbowali dokonać eksperymentów laboratoryjnych, które pozwolą zwiększyć naszą wiedzę dotyczącą m.in. procesów astrofizycznych związanych z powstawaniem tlenu. W przyrodzie takie procesy zachodzą we wnętrzach gwiazd. Fizycy co prawda nie odtworzą w laboratorium warunków panujących w gwieździe. Znaleźli jednak inny sposób na zbadanie natury tych procesów. Część aparatury, która to umożliwi, skonstruują fizycy z Uniwersytetu Warszawskiego.
Tlen jest pierwiastkiem niezbędnym do życia na Ziemi. Powstał w reakcjach termojądrowych we wnętrzach gwiazd, a potem na skutek wiatrów gwiazdowych i wybuchów supernowych rozprzestrzenił się wśród materii międzygwiazdowej, z której kilka miliardów lat temu powstało Słońce wraz z Ziemią i Układem Słonecznym. Gdy gwiazda w swoim wnętrzu przemieni większość wodoru w hel, to właśnie hel staje się głównym „paliwem” w dalszych reakcjach termojądrowych. Gdy połączą się trzy jądra helu, może powstać jądro węgla, a gdy dołączy do niego kolejne jądro helu, powstaje jądro tlenu i emitowane jest promieniowanie gamma. (...)
Źródło: http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,409940,polacy-pomoga-zrozumiec-procesy-z-wnetrza-gwiazd.html
-
Naukowcy zaobserwowali międzygalaktyczny „deszcz”
13.06.2016
Wielkie obłoki zimnego gazu spadają niczym deszcz na supermasywną czarną dziurę – to zjawiska międzygalaktycznej pogody zaobserwowane przez naukowców korzystających z sieci radioteleskopów ALMA. Wyniki badań ukazały się w najnowszym numerze czasopisma „Nature”.
Obserwacje prowadzono za pomocą wielkiej sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), która znajduje się na płaskowyżu Chajnantor w Chile. Europa jest reprezentowana w projekcie ALMA przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do którego należy także Polska. Dodatkowo użyto amerykańskiej sieci radioteleskopów Very Long Baseline Array (VLBA).
Naukowcy zbadali gromadę złożoną z około 50 galaktyk, znaną jako Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy. Przestrzeń pomiędzy znajdującymi się w niej galaktykami jest wypełniona rzadkim, gorącym, zjonizowanym gazem. O jego istnieniu wiadomo z wcześniejszych obserwacji w zakresie rentgenowskim.
Według obecnej wiedzy astronomów, w centrach wielkich galaktyk znajdują się supermasywne czarne dziury. Do tej pory główne teorie dotyczące zasilania materią supermasywnych czarnych dziur, wskazywały, że napływ materii jest względnie stały, powolny i obejmuje gorący, zjonizowany gaz z galaktycznego halo (obszaru wokół galaktyki). Jednak obserwacje z ALMA i VLBA rzucają nowe światło na te hipotezy.
Grant Tremblay, astronom z Yale University w New Haven (Connecticut, USA), główny autor publikacji naukowej, tłumaczy co odkryto dzięki nowym obserwacjom. Według naukowca, bardzo gorący gaz międzygalaktyczny może szybko się ochłodzić, ulec kondensacji i skropleniu – trochę tak jak to się dzieje na Ziemi, gdy ciepłe, wilgotne powietrze może po ochłodzeniu wytworzyć chmury, a potem deszcz. W gromadzie Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy takie ochłodzone, skondensowane obłoki gazu spadają na galaktykę, stanowiąc istotne zasilenie procesów gwiazdotwórczych oraz „paliwo” dla aktywności supermasywnej czarnej dziury.
Od kilku lat przewidywano taką możliwość teoretycznie, ale obserwacje z ALMA i VLBA są pierwszym bezpośrednim dowodem na to, że takie procesy rzeczywiście zachodzą w kosmosie.
W tym konkretnym przypadku astronomowie zaobserwowali, iż trzy masywne zgrupowania zimnego gazu zmierzają w stronę supermasywnej czarnej dziury w jądrze galaktyki. Osiągana przez nie prędkość wynosi około miliona kilometrów na godzinę. Każdy obłok zawiera materię o masie milionów mas Słońca i ma rozmiary dziesiątek lat świetlnych.
Jednak naukowcy nie dostrzegliby obłoków, gdyby nie pewna okoliczność. Trudno je bowiem odróżnić od otoczenia, gdy odległość do gromady wynosi mniej więcej miliard lat świetlnych. Swoją obecność ujawniły dzięki „cieniom” rzucanym w kierunku naszej planety – po prostu obłoki są nieprzezroczyste i blokują część światła na falach o milimetrowej długości, emitowanego przez elektrony poruszające się w polu magnetycznym w pobliżu supermasywnej czarnej dziury. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410076,naukowcy-zaobserwowali-miedzygalaktyczny-deszcz.html
-
Wykryto metanol w dysku, w którym powstają planety
16.06.2016
Astronomowie obserwujący za pomocą sieci radioteleskopów ALMA dokonali detekcji metanolu w dysku protoplanetarnym wokół gwiazdy TW Hydrae. Jest to pierwsza detekcja tego typu składnika w młodym dysku, w którym powstają planety – informuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Gdy formował się Układ Słoneczny – Słońce i planety - jednym z etapów tego procesu był dysk protoplanetarny, w którym wokół Słońca wykształciły się planety. Astronomowie obserwują tego rodzaju dyski wokół różnych gwiazd, ale dysk wokół gwiazdy TW Hydrae jest najbliższym znanym przykładem tego typu struktury i na dodatek dobrze odzwierciedla to, co naukowcy sądzą o początkach naszego układu planetarnego. Układ TW Hydrae jest odległy od nas o 170 lat świetlnych. (...)
Obserwacje ALMA po raz pierwszy pokazały, że w dysku protoplanetarnym są ślady alkoholu metylowego w postaci gazowej. Alkohol metylowy ma wzór chemiczny CH3OH i znany jest też jako metanol. Można go określić jako prostszą wersją wersję alkoholu etylowego, znanego z półek sklepów spożywczych i innych sklepów. Przy czym metanol jest silnie trujący, spożycie niewielkiej jego dawki może spowodować ślepotę, a nieco większej nawet śmierć.
Ta pochodna metanu jest jedną z największych cząsteczek organicznych odnalezionych jak dotąd w dyskach wokół gwiazd. Zidentyfikowanie jej w dysku w stadium przedplanetarnym, jest ważne dla ustalenia, w jaki sposób molekuły organiczne weszły w skład planet takich jak Ziemia. Metanol jest ważny także z innego powodu – stanowi element budulcowy bardziej złożonych cząsteczek, na przykład składników aminokwasów. Rola metanolu w chemii organicznej potrzebnej dla powstania życia jest zatem istotna.
Zaobserwowanie metanolu w stanie gazowym w dysku protoplanetarnym jest również bardzo ważne dla astrochemii. Inne cząsteczki wykrywane w kosmosie mogą samodzielnie powstawać w stanie gazowym lub jako kombinacja molekuł w stanie stałym i gazowym, natomiast metanol powstaje wyłącznie w stanie stałym, w formie lodu, w wyniku reakcji chemicznych na powierzchniach ziaren pyłu. (...)
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410130,wykryto-metanol-w-dysku-w-ktorym-powstaja-planety.html
-
Zaobserwowano tlen w galaktyce z wczesnego Wszechświata
18.06.2016
Dzięki sieci radioteleskopów ALMA astronomowie zaobserwowali emisję tlenu z okresu zaledwie 700 mln lat po Wielkim Wybuchu. Jest to jak do tej pory najdalsza potwierdzona detekcja tlenu we Wszechświecie. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Science”.
Międzynarodowy zespół astronomów zbadał galaktykę SXDF-NB1006-2, znajdującą się na przesunięciu ku czerwieni równym 7,2, co oznacza odległość 13,1 miliarda lat świetlnych. Widzimy ją w stanie, jaki miała 700 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
Celem badaczy było wykrycie ciężkich pierwiastków w tej galaktyce i wywnioskowanie na tej podstawie o przebiegu procesów gwiazdotwórczych we wczesnej fazie Wszechświata oraz uzyskanie informacji o epoce zwanej „erą rejonizacji”. W astronomii pod pojęciem ciężkich pierwiastków rozumie się wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru, helu i litu. (...)
Źródło: http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410161,zaobserwowano-tlen-w-galaktyce-z-wczesnego-wszechswiata.html
-
Blazary - galaktyki wokół czarnych dziur
28.07.2016
Blazary to rodzaj aktywnych galaktyk, które w swoich centrach mają supermasywne czarne dziury. Emitują intensywne promieniowanie elektromagnetyczne - w bardzo szerokim zakresie widmowym - nie tylko widzialne, ale też radiowe, podczerwone, ultrafioletowe, rentgenowskie oraz gamma.
W zakresie najwyższych energii najlepiej badać je pod czarnym niebem Namibii, gdzie zlokalizowane jest obserwatorium astronomiczne H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System).
Astrofizyką wysokich energii obiektów pozagalaktycznych, jakimi są blazary, zajmuje się dr Alicja Wierzcholska z Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN w Krakowie. Badaczka jest laureatką programu stypendialnego START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
Z blazarów wydobywają się smugi relatywistycznej plazmy (dżety) skierowane pod bardzo małymi kątami do obserwatora na Ziemi. Duże prędkości, z jakimi poruszają się cząstki w dżetach sprawiają, że obserwowane procesy modyfikowane są przez efekty relatywistyczne, które m.in. powodują wzmocnienie obserwowanej jasności blazarów. Strumień promieniowania obserwowany na różnych częstotliwościach zmienia się, ale nie są to zwykle zmiany okresowe. To interesuje naukowców. (...)
PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410634,blazary---galaktyki-wokol-czarnych-dziur.html
-
Dziwna dziura bez młodych gwiazd w Drodze Mlecznej
12.08.2016
Naukowcy z Japonii, RPA i Włoch przeprowadzili badania, z których wynika, iż w naszej rodzimej galaktyce jest duży obszar, w którym brakuje młodych gwiazd. Obszar ten rozciąga się na 8000 lat świetlnych – informuje brytyjskie Królewskie Towarzystwo Astronomiczne. (…)
Aby dokładnie poznać strukturę galaktyki i zrozumieć jej ewolucję, naukowcy badają m.in. rozmieszczenie gwiazd. Do takich pomiarów idealnie nadaje się jedna z klas gwiazd zmiennych, zwanych cefeidami. Są one dużo młodsze niż Słońce (10-300 mln lat wobec 4,6 mld lat) i zmieniają swoją jasność w regularny sposób na skutek pulsacji (zmiany promienia gwiazdy). Istnieje zależność pomiędzy okresem zmian blasku, a jasnością cefeid, co pozwala na dokładne określenie odległości do obiektu na podstawie porównania jasności obserwowanej w stosunku do jasności obliczonej na podstawie wyznaczonego okresu zmian blasku.
Ale odnajdywanie cefeid w wewnętrznych rejonach Drogi Mlecznej nie jest proste, bowiem galaktyka wypełniona jest nie tylko gwiazdami, ale także pyłem, który blokuje światło od gwiazd. Z pomocą przychodzą tutaj obserwacje w zakresie podczerwieni, który to zakres jest mniej wrażliwy niż zakres widzialny na międzygwiazdowy pył.
Zespół naukowców z Japonii, RPA i Włoch, którym kieruje prof. Noriyuki Matsunaga z Uniwersytetu Tokijskiego, użył 1,4-metrowego teleskopu IRSF w South African Astronomical Observatory (SAAO) w RPA do zbadania rozmieszczenia cefeid. Obserwacje prowadzono w bliskiej podczerwieni.
Okazało się, że w dużym obszarze galaktyki, rozciągającym się na tysiące lat świetlnych, prawie wcale nie występują cefeidy, w przeciwieństwie do wielu innych rejonów Drogi Mlecznej. Cefeidowa pustynia rozciąga się na około 8000 lat świetlnych, na zewnątrz obszaru o promieniu 150 lat świetlnych od centrum galaktyki, w którym z kolei cefeidy zaobserwowano.
Badacze wskazują, że uzyskany wynik, w połączeniu z obserwacjami radioastronomicznymi, sugeruje, iż w Drodze Mlecznej mamy duży obszar bez młodych gwiazd, czyli taki, w którym w ciągu ostatnich kilkuset milionów lat nie powstawały nowe gwiazdy.
Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie naukowym „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society". (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410789,dziwna-dziura-bez-mlodych-gwiazd-w-drodze-mlecznej.html
EDIT: http://www.pulskosmosu.pl/2016/08/13/wiele-halasu-o-nic-astronomowie-badaja-wszechswiat-badajac-pustke/
-
Astronomowie zbadali tlen w odległej galaktyce
14.08.2016
Amerykańscy astronomowie użyli jednego z największych teleskopów na świecie do zbadania tlenu w odległej galaktyce, od której światło biegnie do nas 12 miliardów lat - informuje W. M. Keck Observatory.
Tlen jest trzecim najbardziej powszechnym pierwiastkiem we Wszechświecie. Jest tworzony wewnątrz gwiazd i uwalniany do międzygwiazdowego gazu, gdy gwiazdy umierają.
Na zawartość tlenu w galaktyce mają wpływ głównie trzy czynniki. Po pierwsze – ile tlenu pochodzi od masywnych gwiazd, które wybuchając jako supernowe, rozprzestrzeniają go w materii międzygwiazdowej. Po drugie – jaka jego część jest wyrzucana z galaktyki dzięki tzw. superwiatrom o prędkościach setek tysięcy kilometrów na godzinę. Po trzecie – jak wiele tlenu dociera do galaktyki z przestrzeni międzygalaktycznej. Mierząc poziom tlenu, można następnie wnioskować o wymienionych procesach i ulepszać modele ewolucji galaktyk. (,,,)
Do obserwacji użyto instrumentu o nazwie Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration (MOSFIRE), pracującego na 10-metrowym teleskopie Kecka w obserwatorium na Manua Kea na Hawajach. Jest to spektrograf służący do rozdzielania światła na poszczególne długości fali (barwy), dzięki czemu można określić, ile energii jest emitowane dla konkretnej długości fali. Ponieważ poszczególne pierwiastki mają charakterystyczne długości fali, na których emitują lub absorbują światło, można w ten sposób badać ich występowanie w materii międzygwiazdowej czy gwiazdach.
Dane, które analizowano, zostały zebrane w ramach przeglądu nieba MOSFIRE Deep Evolution Field (MOSDEF). Od 2012 do 2016 roku projekt MOSDEF miał przydzielone prawie 50 nocy obserwacyjnych na teleskopie Keck I (jednym z największym teleskopów optycznych na świecie), aby badać odległe galaktyki.
Pomiary wykazały, że zawartość tlenu w COSMOS-1908 jest na poziomie 20 proc. zawartości tego pierwiastka obserwowanej na Słońcu (chodzi o względną zawartość tlenu w stosunku do wodoru i innych pierwiastków). Wyniki badań opisano w „Astrophysical Journal Letters”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410791,astronomowie-zbadali-tlen-w-odleglej-galaktyce.html
-
Polacy zaobserwowali przebudzenie gwiazdy nowej
18.08.2016
W gwiazdozbiorze Centaura zaobserwowano niezwykłe wydarzenie: przebudziła się tzw. gwiazda nowa. W czasie wybuchu układ był 2 mln razy jaśniejszy niż wcześniej. Polscy astronomowie już od lat obserwowali ten fragment nieba i po raz pierwszy potwierdzili mechanizm takiej eksplozji.
Analiza precyzyjnych obserwacji gwiazdy V1213 Centauri (Nova Centauri 2009) wykonanych w latach 2003–2016 stanowi przełom w interpretacji mechanizmów prowadzących do gigantycznych kataklizmów kosmicznych, jakimi są wybuchy gwiazd nowych. Odkrycia dokonano w ramach prowadzonego w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego przeglądu nieba The Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE). Wyniki prac Polaków opublikowano w prestiżowym tygodniku "Nature" (http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature19066).
"To pierwsza od ponad 20 lat +czysto polska+ praca naukowa w +Nature+, powstała wyłącznie w polskiej instytucji, a nie we współpracy z naukowcami z zagranicy czy dzięki uczestnictwu w wielkich międzynarodowych kolaboracjach" - komentuje współautor pracy, prof. Andrzej Udalski, dyrektor Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego (OA UW) i kierownik zespołu OGLE.
Doktorant OA UW Przemek Mróz, pierwszy autor publikacji w "Nature", wyjaśnia w rozmowie z PAP, że naukowcy zaobserwowali niezwykłe zjawisko w gwiazdozbiorze Centaura. W maju 2009 r. nastąpił tam wybuch tzw. gwiazdy nowej. "W chwili, kiedy gwiazda była najjaśniejsza, była 2 mln razy jaśniejsza niż przed wybuchem. Z czasem nowa przygasła, ale nawet teraz, po siedmiu latach od zaobserwowania tego zjawiska, jest 50 razy jaśniejsza niż na początku obserwacji" - mówi Przemek Mróz.
Zespołowi Polaków udało się nie tylko zaobserwować taki wybuch na powierzchni gwiazdy, ale i wyjaśnić mechanizmy, które tam zachodziły - i ciągle zachodzą. Zdaniem naukowców obserwacje są zgodne z teorią hibernacji nowych. Teoria ta czekała na potwierdzenie od 30 lat.
"Nasze badania stanowią przełom w poznawaniu mechanizmów prowadzących do tych gigantycznych eksplozji we Wszechświecie" - komentuje z kolei prof. Udalski.
Gwiazdy nowe to układy podwójne składające się z dwóch gwiazd krążących po bardzo ciasnych orbitach – w przypadku badanego układu gwiazdy okrążały się raz na 5 godzin. Częścią takiego układu jest biały karzeł, czyli „wypalona” gwiazda, we wnętrzu której nie zachodzą już reakcje termojądrowe. Druga gwiazda - w przypadku układu z gwiazdozbioru Centaura całkiem podobna do Słońca - jest zaś rozciągnięta przez siły grawitacyjne i traci materię, która przepływa w kierunku białego karła, gromadząc się na jego powierzchni. Kiedy masa zgromadzonego tam gazu jest dostatecznie duża, rozpoczyna się łańcuch reakcji termojądrowych. Obserwujemy wówczas gwałtowny kataklizm, ogromne pojaśnienie całego układu – wybuch gwiazdy nowej.
Teoria hibernacji, dzięki której wyjaśnić można to, co zaobserwowali naukowcy, zakłada, że taka nowa po wybuchu po jakimś czasie się uspokaja, przygasa i następuje jej "hibernacja". Materia jednak ciągle stopniowo gromadzi się na powierzchni białego karła. Po jakimś czasie cykl znowu się powtórzy. Może to jednak potrwać od kilkunastu tysięcy do kilku milionów lat. Ta skala czasowa jest znacznie dłuższa niż dostępne historyczne obserwacje, więc na razie nie ma co czekać na następny wybuch tej samej nowej.
"Gwiazdę obserwujemy od 2003 r. Zanim ona znacznie pojaśniała, widzieliśmy dodatkowe mniejsze wybuchy. Czegoś takiego wcześniej nie obserwowano. Te wybuchy wynikały z niskiego i niestabilnego przepływu masy między gwiazdami" - mówi Mróz. Z każdym takim pojaśnieniem masa wodorowej otoczki białego karła rosła, aż w końcu osiągnęła wartość krytyczną, co wywołało wybuch V1213 Centauri jako gwiazdy nowej w maju 2009 roku. Po kosmicznej eksplozji z kolei gwiazda sąsiadka prawdopodobnie traci masę szybciej niż przed wybuchem, dlatego cały układ jest jaśniejszy niż wcześniej.
Nova Centauri 2009 znajduje się w odległości 23 tys. lat świetlnych od Ziemi. Gwiazdy nie można zobaczyć na niebie nad Polską - można ją dostrzec tylko przez teleskopy umieszczone na półkuli południowej. Analizowane dane zostały zebrane przy użyciu Teleskopu Warszawskiego w stacji OA UW w Obserwatorium Las Campanas w Chile.
"Nasze odkrycie to kolejny przykład, gdy wieloletnie obserwacje projektu OGLE umożliwiają badanie unikalnych zjawisk" – mówi profesor Andrzej Udalski. "Kilka lat temu zaobserwowaliśmy proces łączenia się dwóch gwiazd, który doprowadził do innego typu wielkiego wybuchu – tzw. gwiazdy czerwonej nowej. Przegląd nieba OGLE działa od prawie dwudziestu pięciu lat i jest jednym z największych współczesnych przeglądów nieba na świecie" – dodaje.
"Obserwujemy miliardy gwiazd. Ale cała sztuka polega na tym, aby wyszukiwać spośród nich te prawdziwe perełki" - podsumowuje Przemek Mróz.
Opublikowana praca została wykonana w ramach projektu nagrodzonego „Diamentowym Grantem” Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410853,polacy-zaobserwowali-przebudzenie-gwiazdy-nowej.html
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature19066.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/08/19/klasyczna-nowa-uchwycona-przed-w-trakcie-i-po-eksplozji/
-
Odkryto cztery najdalsze gromady galaktyk
28.08.2016
Cztery najdalej położone gromady galaktyk zaobserwował międzynarodowy zespół badawczy. Obecnie widzimy ich stan z okresu, gdy Wszechświat miał cztery miliardy lat. O odkryciu poinformowało W. M. Keck Observatory.
Gromady galaktyk to skupiska setek lub tysięcy galaktyk, jedne z największych struktur we Wszechświecie związanych grawitacyjnie. W gromadach galaktyk występuje także gorący gaz oraz ciemna materia.
Astronomowie z zespołu, którym kierowała Julie Nantais z Andres Bello University w Chile, przeprowadzili obserwacje spektroskopowe za pomocą 10-metrowego teleskopu Kecka na Manua Kea (W. M. Keck Observatory) oraz teleskopu VLT w Obserwatorium Paranal w Chile (Europejskie Obserwatorium Południowe). Udało im się potwierdzić, że obserwowane obiekty to masywne gromady galaktyk, i wyznaczyć odległości do nich. (...)
Istnieje kilka możliwych procesów fizycznych, które mogą powodować "environmental quenching". Być może to na przykład gorące otoczenie w gromadzie zapobiega dalszemu akreowaniu zimnego gazu przez galaktykę, więc nowe gwiazdy nie mają z czego się formować. Inną przyczyną mogą być oddziaływania z sąsiednimi galaktykami w gromadzie. Mogą one zaburzać procesy z powodu częstych minięć galaktyk z dużymi prędkościami, wydzierania materii z mniejszych galaktyk przez większe (na skutek sił pływowych). Obecny stan badań nie pozwala odpowiedzieć na pytanie, który z procesów jest główną przyczyną. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410943,odkryto-cztery-najdalsze-gromady-galaktyk.html
-
Odkryto galaktykę zbudowaną prawie wyłącznie z ciemnej materii
29.08.2016
Astronomowie zaobserwowali bardzo nietypową galaktykę, która mimo masy podobnej do Drogi Mlecznej, w 99,99 proc. jest zbudowana z ciemnej materii - informuje W.M. Keck Observatory.
Galaktyka o nazwie Dragonfly 44, mimo iż położona jest względnie blisko, unikała odkrycia od dziesięcioleci, ponieważ jest niezwykle słaba. Jej obecność odkryto w dopiero w ubiegłym roku, gdy sieć teleskopów Dragonfly Telephoto Array obserwowała fragment nieba w gwiazdozbiorze Warkocza Bereniki.
Dalsze badania pokazały, że galaktyka zawiera dużo więcej niż widać na pierwszy rzut oka. Okazało się, iż ma tak niewiele gwiazd, że szybko by się rozpadła, gdyby coś nie pomagało utrzymać obiektów razem. Rolę tę ogrywa tajemnicza ciemna materia, której nie widać, ale o istnieniu której można wywnioskować na podstawie oddziaływań grawitacyjnych.
Aby ustalić ile ciemnej materii zawiera galaktyka Dragonfly 44, naukowcy użyli instrumentu DEIMOS na 10-metrowym teleskopie Keck II, przy pomocy którego przez 33,5 godziny w ciągu sześciu nocy mierzyli prędkości gwiazd. Później użyto spektrometru GMOS na teleskopie Gemini North, aby zbadać halo gromad kulistych wokół centrum galaktyki. Oba użyte teleskopy pracują na górze Manua Kea na Hawajach.
Jak tłumaczy Pieter van Dokkum z Yale University (USA), ruchy gwiazd nie są zależne od rodzaju materii, ale mówią nam ile tej materii jest. W przypadku galaktyki Dragonfly 44 gwiazdy poruszają się bardzo szybko. Powstała więc rozbieżność: obserwacje Kecka wskazują na obecność dużo większej masy niż jest zawarta w samych gwiazdach – stąd wniosek o istnieniu tak dużej ilości ciemnej materii.
Masa galaktyki szacowana jest na bilion mas Słońca, co jest podobną wielkością do masy Drogi Mlecznej. Ale w gwiazdach znajduje się zaledwie 0,01 proc. tej masy. Pozostałe 99,99 proc. to ciemna materia. W przypadku Drogi Mlecznej jest sto razy więcej gwiazd niż w Dragonfly 44.
Naukowcy nie wiedzą, w jaki sposób uformowała się tajemnicza galaktyka. Jej odkrycie było zaskoczeniem. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410961,odkryto-galaktyke-zbudowana-prawie-wylacznie-z-ciemnej-materii.html
-
Zaobserwowano rekordowo odległą gromadę galaktyk
01.09.2016
Naukowcy odkryli gromadę galaktyk odległą od nas aż o 11,1 miliarda lat świetlnych – ogłosiła NASA. Umożliwiły to obserwacje przeprowadzone za pomocą kilku teleskopów naziemnych i kosmicznych.
Kilka dni temu astronomowie informowali o obserwacjach czterech bardzo odległych gromad galaktyk, od których światło biegło do nas około 10 miliardów lat. Ale okazuje się, że to nie koniec rekordów odległości w badaniach gromad galaktyk. W środę Obserwatorium Rentgenowskie Chandra poinformowało o odkryciu jeszcze dalszej gromady. Nowy rekord odległości wśród gromad galaktyk należy do obiektu oznaczonego jako CL J1001+0220 (w skrócie: CL J1001). W jego przypadku na dotarcie do Ziemi światło potrzebuje aż 11,1 miliarda lat.
Jednak gromada CL J1001 jest niezwykła nie tylko z powodu dużej odległości do niej, ale oprócz tego zachodzą w niej bardzo gwałtowne procesy gwiazdotwórcze, intensywniejsze niż w przypadku innych gromad. W centrum gromady znajduje się 11 masywnych galaktyk, z których dziewięć jest na etapie powstawania mnóstwa gwiazd. Tempo tego procesu to 3000 mas Słońca rocznie.
Wygląda na to, że naukowcom udało się zaobserwować gromadę tuż po tym, jak przeszła transformację z luźnego zgrupowania galaktyk w młodą, ale już w pełni rozwiniętą gromadę - mówi David Elbaz z French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), jeden z autorów publikacji. Do tej pory w odległościach dalszych niż CL J1001 obserwowano jedynie takie luźne zgrupowania, czyli protogromady galaktyk.
Dane wykorzystane do analizy zostały zebrane za pomocą teleskopów należących do NASA, ESA, ESO i innych instytutcji. Wśród instrumentów znalazły się: Obserwatorium Rentgenowskie Chandra, Kosmiczny Teleskop Hubble'a, Kosmiczny Teleskop Spitzera, XMM-Newton, Hershel, Karl G. Jansky Very Large Array, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Institut de Radioastronomie Millimetrique Northern Extended Millimeter Array (IRAM NOEMA) oraz teleskop VLT
Publikacja opisująca wyniki badań ukazała się 30 sierpnia 2016 r. w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411000,zaobserwowano-rekordowo-odlegla-gromade-galaktyk.html
-
Astronomowie natrafili na „skamielinę” z początków Drogi Mlecznej
09.09.2016
Naukowcy odkryli rzadką pozostałość z wczesnych dziejów Drogi Mlecznej. Okazał się nią obiekt uważany do tej pory za zwyczajną gromadę kulistą. To efekty obserwacji teleskopami z kilku dużych instytucji badawczych m.in. ESO, NASA, ESA.
Obiekt o nazwie Terzan 5 znajduje się 19 tysięcy lat świetlnych od nas. Na niebie jest widoczny przez teleskopy w konstelacji Strzelca. Od momentu odkrycia, przez ponad 40 lat, był klasyfikowany jako gromada kulista, jednak kierowany przez włoskich astronomów międzynarodowy zespół odkrył, iż Terzan 5 ma cechy inne niż znane gromady kuliste.
Obserwacje prowadzono przy pomocy Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO), a także W.M. Keck Observatory oraz korzystano z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. (...)
Obiekt stanowi także pewnego rodzaju pomost pomiędzy obserwacjami odległych rejonów Wszechświata, a lokalnym obszarem w naszym pobliżu, bowiem jego charakterystyki przypominają cechy olbrzymich obłoków, które obserwujemy w galaktykach gwiazdotwórczych na krańcach Wszechświata (a więc w czasach, gdy zaczynały formować się galaktyki).
Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się w czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411088,astronomowie-natrafili-na-skamieline-z-poczatkow-drogi-mlecznej.html
-
Astronomowie zbadali olbrzymią kosmiczną bańkę
26.09.2016
Międzynarodowa grupa badawcza użyła sieci radioteleskopów ALMA i innych instrumentów do zbadania natury jednego z wielkich obłoków świecącego gazu w odległym Wszechświecie – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Wśród badaczy jest dr Michał Michałowski - polski naukowiec pracujący w Wielkiej Brytanii.
Bańki Lyman-Alfa (ang. Lyman-alpha Blobs (LABs)) to wielkie obłoki gazu wodorowego, rozciągające się w kosmosie na tysiące lat świetlnych. Obserwuje się je w bardzo dużych odległościach od Ziemi. Nazwa pochodzi od charakterystycznej długości fali światła w zakresie ultrafioletowym emitowanego przez te obłoki (tzw. promieniowanie Lyman-alfa).
"W bańkach Lyman-alfa emisja rozciąga się na przestrzeni od 100 do 400 tysięcy lat świetlnych. Jest to kilka razy więcej niż rozmiar całej galaktyki - dla porównania nasza Droga Mleczna rozciąga się na obszarze około 100 tysięcy lat świetlnych, a nie jest to mała galaktyka" - opisał polski astronom.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal”.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411294,astronomowie-zbadali-olbrzymia-kosmiczna-banke.html
-
Astronomowie zbadali Ultragłębokie Pole Hubble’a przy pomocy radioteleskopów
29.09.2016
Naukowcy użyli sieci radioteleskopów ALMA do zbadania w zakresie fal milimetrowych skrawka nieba zwanego Ultragłębokim Polem Hubble’a. ALMA patrzyła na ten obszar przez około 50 godzin – podało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Wyniki badań zaprezentowano podczas konferencji "Pół dekady ALMA", odbywającej się w Palm Springs w Kalifornii (USA) oraz w serii artykułów w dwóch czasopismach naukowych: „Astrophysical Journal” oraz „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Pod nazwą Ultragłębokie Pole Hubble’a kryje się niewielki fragment nieba w gwiazdozbiorze Pieca, około 700 razy mniejszy od tarczy Księżyca w pełni. W roku 2004 opublikowano wyniki głębokich obserwacji tego obszaru przez wiele godzin przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Odkryto wtedy zaskakująco dużo galaktyk na tak małym obszarze nieba. Później na ten sam fragment kierowano inne teleskopy pracujące w różnych zakresach długości fali.
Aby uzyskać jak najpełniejszy obraz dalekiego Wszechświata, na Głębokie Pole Hubble’a spojrzała także sieć radioteleskopów ALMA pracująca w zakresie fal milimetrowych. Jest to zespół 66 anten rozmieszczonych na płaskowyżu Chajnantor w północnym Chile. Radioteleskopy patrzyły na skrawek nieba przez około 50 godzin i jest to największa ilość czasu obserwacyjnego, jaki ALMA spędziła na jednym obszarze nieba, a zarazem najgłębsze w historii obserwacje dalekiego Wszechświata na falach milimetrowych.
Naukowcom udało się powiązać obiekty dostrzeżone przez ALMA z widzianymi przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a (HST). Okazało się, że ALMA widzi prawie wyłącznie galaktyki masywne mające ponad 20 miliardów mas Słońca. Ustalono, iż masa gwiazd w galaktyce jest najlepszym wskaźnikiem tempa procesów gwiazdotwórczych w bardzo odległym Wszechświecie.
Jak mówi Jim Dunlop z University of Edinburgh (Wielka Brytania), główny autor jednego z artykułów naukowych, takiego połączenia zdjęć z zakresu widzialnego i ultrafioletowego (HST) z obrazami w podczerwieni i na falach milimetrowych (ALMA) udało się dokonać po raz pierwszy dla wczesnego Wszechświata.
Inny zespół badawczy przeprowadził badania jeszcze dokładniejsze, analizując około jednej szóstej powierzchni Głębokiego Pola Hubble'a. Udało się dzięki temu wykryć nieznaną wcześniej populację galaktyk.
Manuel Aravena z Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales w Santiago (Chile) tłumaczy, że nowe wyniki uzyskane przez ALMA wskazują na gwałtowny wzrost zawartości gazu w galaktykach, gdy patrzymy coraz dalej wstecz w czasie. Ten rosnący składnik gazowy jest przypuszczalnie powodem dużego wzrostu tempa procesów gwiazdotwórczych podczas „złotego wieku” formowania się galaktyk, około 10 miliardów lat temu.
Naukowcy planują już kolejne obserwacje, ALMA ma patrzeć na Głębokie Pole Hubble’a przez 150 godzin. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411315,astronomowie-zbadali-ultraglebokie-pole-hubblea-przy-pomocy-radioteleskopow.html
-
Polscy inżynierowie pomogą w montażu satelity Euclid
18.10.2016
Polscy inżynierowie pomogą w montażu satelity Euclid, który ułatwi naukowcom wyjaśnienie, dlaczego Wszechświat rozszerza się w obecnym tempie. Zadaniem inżynierów z SENER Polska będzie zaprojektowanie, wykonanie i przetestowanie mechanizmów niezbędnych do bezpiecznego montażu ogromnego satelity.
Euclid to misja Europejskiej Agencji Kosmicznej. Wystrzelenie sondy zaplanowano na 2020 rok. Celem misji jest zrozumienie, dlaczego Wszechświat rozszerza się w tempie, jakie obserwujemy. Fizycy podejrzewają, że czynnikiem, który ma znaczący wpływ na to zjawisko, jest „ciemna energia”. Instrumenty badawcze sondy Euclid mają pozwolić spojrzeć na obraz Wszechświata sprzed 10 miliardów lat.
Zadaniem inżynierów z SENER Polska jest zaprojektowanie, wykonanie i przetestowanie zestawu MGSE - trzynastu urządzeń, wspomagających montaż dużego satelity, jakim jest Euclid. Firma realizuje ten projekt na zlecenie Thales Alenia Space, głównego wykonawcy misji kosmicznej. SENER Polska dostarczył już pierwszą transzę urządzeń spośród trzech zaplanowanych.
"W produkcji MGSE polegamy na współpracy z siecią doświadczonych polskich partnerów, którzy dostarczają produkty na przykład dla sektora kolejowego. W tej branży potrzebne są zbliżone kompetencje, co w przemyśle kosmicznym. My również potrzebujemy ram i dźwigów, które przenoszą w wielu płaszczyznach wielotonowe obiekty i gwarantują bezpieczeństwo ekip montażowych" – mówi dyrektor generalna SENER Polska Aleksandra Bukała.
Jak informuje SENER Polska, niemal każdy satelita jest jedyny w swoim rodzaju. Konstrukcje te ważą co najmniej kilkaset kilogramów, a najczęściej kilka ton, i składają się z tysięcy części i kilometrów kabli. "Aby złożyć takiego kolosa, buduje się specjalne urządzenia do montażu. Umożliwiają one precyzyjne podnoszenie satelity i przenoszenie go za pomocą specjalnych dźwigów, obracanie we wszystkich kierunkach, by umożliwić dostęp technikom, transportowanie do komór testowych oraz na miejsce startu, a na końcu umieszczenie w ładowni rakiety nośnej" - czytamy w komunikacie SENER Polska. Z tego powodu tylko kilka firm w Europie specjalizuje się w projektowaniu urządzeń do montażu satelitów.
Kluczowymi podzespołami wchodzącymi w skład zestawu MGSE są urządzenia odpowiedzialne za przemieszczanie satelity w różnych płaszczyznach. Wyposażono je dodatkowo w mechanizmy utrzymujące konstrukcję w pożądanym położeniu nawet przy zmianie środka ciężkości, do której dochodzi w wyniku montażu kolejnych elementów. SENER Polska zbuduje również urządzenie symulujące satelitę Euclid – jego wymiary, masę i położenie środka ciężkości. W najcięższej konfiguracji, służącej do testów wytrzymałościowych, urządzenie posiada zdwojoną masę sondy Euclid, czyli 4,7 tony.
Firma zaangażowana jest również w opracowanie kluczowego podzespołu sondy Euclid. Chodzi o mechanizm rozkładający i pozycjonujący antenę kierunkową wykorzystywaną do utrzymania łączności satelity z ziemią. Polscy inżynierowie odpowiadają za analizy numeryczne, a także integrację oraz testy systemu siłowników wykorzystywanych w modelach kwalifikacyjnych oraz w modelu lotnym.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411659,polscy-inzynierowie-pomoga-w-montazu-satelity-euclid.html
http://www.space24.pl/474144,polscy-inzynierowie-projektuja-mechanizmy-do-montazu-sondy-esa
-
Gwiazda podwójna z trzema dyskami, w których mogą powstawać planety
15.10.2016
Dwie gwiazdy i trzy rotujące wokół nich dyski gazowo-pyłowe – taki nietypowy system znaleźli astronomowie z międzynarodowego zespołu badawczego, który prowadził obserwacje przy pomocy sieci radioteleskopów ALMA - informuje Uniwersytet Kopenhaski (Dania).
Układ Słoneczny powstał z olbrzymiego obłoku gazu i pyłu, który stawał się coraz bardziej zwarty, aż w centrum wykształciło się Słońce. Gaz i pył, który pozostały, rotowały jako dysk wokół gwiazdy. W dysku materia zaczęła się zbierać w coraz większe zgęszczenia, co ostatecznie doprowadziło do powstania planet.
Ale w kosmosie bardzo często gwiazdy nie występują samodzielnie i bywa, że powstają w parach, jako tzw. układy podwójne. Każda z gwiazd pary może mieć po powstaniu swój własny rotujący dysk materii. Ale ostatnio naukowcy odkryli bardzo nietypowy układ podwójny, który ma nie dwa, a trzy gazowe dyski.
W układzie tym, zwanym IRS 43, obie niedawno powstałe gwiazdy mają rozmiary podobne do Słońca i każda z nich posiada gazowo-pyłowy dysk o wielkości porównywalnej z rozmiarami Układu Słonecznego. Dodatkowo istnieje trzeci, współdzielony dysk, znacznie większy niż te indywidualne i przecinający je.
Gwiazdy były obserwowane przy pomocy sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter Array (ALMA), pracującej w północnym Chile. Międzynarodowy zespół badawczy obejmował naukowców z Danii, Wielkiej Brytanii i Holandii.
Odległość do wspomnianego układu podwójnego wynosi około 400 lat świetlnych. Wiek gwiazd ocenia się na od 100 do 200 tysięcy lat. W dyskach wokół nich mogły już zacząć się procesy powstawania planet. Tych procesów na razie nie dostrzeżono, ale ponieważ zaobserwowano akrecję (akrecja to opadanie rozproszonej materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji) z dysków, oznacza to, iż ciągle są zbudowane głównie z gazu.
Dyski udało się zaobserwować, ponieważ promieniowanie od gwiazdy pobudza cząsteczki, które następnie emitują promieniowanie w zakresie mikrofalowym. Analizując długości fali odbieranego światła można ustalić, czy materia je emitująca się porusza. Gdy przemieszcza się w naszym kierunku, światło ulega przesunięciu fal dłuższych (w stronę koloru czerwonego), a w przypadku, gdy oddala się – w stronę fal krótszych (w stronę koloru niebieskiego). Na tej podstawie ustalono, iż trzy dyski rotują i że są względem siebie nachylone.
Naukowcy na razie nie wiedzą, dlaczego powstał tak dziwny system. Chcą przeprowadzić komputerowe symulacje, aby zrozumieć procesy fizyczne, które mogły doprowadzić do jego powstania.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się we wtorek w „Astrophysical Journal Letters”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411604,gwiazda-podwojna-z-trzema-dyskami-w-ktorych-moga-powstawac-planety.html
-
W centrum Drogi Mlecznej znaleziono pozostałości po pradawnej gromadzie gwiazd
15.10.2016
Naukowcy odkryli przy pomocy teleskopu VISTA kilkanaście starych gwiazd rozlokowanych w centralnym zgrubieniu Drogi Mlecznej. Gwiazdy te są przypuszczalnie pozostałościami po bardzo starej gromadzie kulistej – ogłosiło Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Zespół badawczy, którym kierowali Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) oraz Rodrigo Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), przeanalizował obserwacje dokonane 4,1-metrowym teleskopem podczerwonym VISTA w Obserwatorium Paranal.
Dane pochodziły z przeglądu nieba o nazwie Variables in the Via Lactea (VVV). Astronomowie chcieli dokładnie zbadać centralne obszary Drogi Mlecznej, a obserwacje w podczerwieni dobrze nadają się do tego celu, bowiem są mniej zaburzane przez pył znajdujący się na linii widzenia.
W zgrubieniu galaktycznym odkryto kilkanaście nieznanych wcześniej gwiazd typu RR Lyrae. Tego typu gwiazdy należą do gwiazd zmiennych i zazwyczaj są bardzo stare. Na dodatek ich jasność zmienia się według pewnego schematu: jest związek pomiędzy jasnością gwiazdy a długością cyklu zmian (podobnie jak w przypadku cefeid), co pozwala na podstawie pomiaru jasności obserwowanej z Ziemi i długości cyklu, wyznaczyć odległość do gwiazdy. Gwiazdy typu RR Lyrae są więc dla astronomów świetlnymi wskaźnikami odległości, ale w zatłoczonym centrum Galaktyki są niestety często przyćmione przez inne gwiazdy, albo przesłonięte przez pył.
Znalezienie gwiazd typu RR Lyrae w zgrubieniu galaktycznym jest poważnym argumentem za hipotezą, że zgrubienie powstało w wyniku połączenia się kilku gromad kulistych (alternatywną hipotezą jest gwałtowna akrecja gazu na centrum galaktyki). Zaobserwowane gwiazdy mogą być pozostałościami po którejś z tych gromad, które mogły być najstarszymi i najmasywniejszymi gromadami gwiazd w Drodze Mlecznej. Wiek wspomnianych gwiazd ocenia się na ponad 10 miliardów lat.
Wydaje się, że centrum Drogi Mlecznej jest typowe, takie jak w przypadku innych galaktyk spiralnych. Jednak w innych galaktykach nie można tak dokładnie obserwować ich centralnych części, dlatego w wielu kwestiach naukowcy starają się na podstawie badań naszej własnej Galaktyki wysnuwać wnioski związane z ewolucją galaktyk w ogóle. Jeśli zgrubienie galaktyczne Drogi Mlecznej powstało z połączenia się gromad kulistych, to być może w innych galaktykach zachodziły podobne procesy. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411616,w-centrum-drogi-mlecznej-znaleziono-pozostalosci-po-pradawnej-gromadzie-gwiazd.html
-
We Wszechświecie może być 10-20 razy więcej galaktyk niż sądzono
16.10.2016
Najnowsze analizy danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i innych teleskopów wskazują, że liczba galaktyk we Wszechświecie może być dużo większa niż do tej pory zakładano. Mogą być ich nawet dwa biliony, a większości nie jesteśmy w stanie dostrzec.
Wyniki najnowszych zliczeń liczby galaktyk zostały ogłoszone przez brytyjskie Królewskie Towarzystwo Astronomiczne oraz na stronach internetowych Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, prowadzonych przez NASA i ESA. Publikacja naukowa ukaże się w czasopiśmie „Astrophysical Journal”.
Astronomowie od dawna próbują oszacować liczbę galaktyk w kosmosie. W trakcie ostatnich 20 lat do szacunków wykorzystywano m.in. głębokie zdjęcia odległego kosmosu wykonane przy pomocy Kosmicznego Hubble’a. Do tej pory zakładano, że galaktyk jest około 100 miliardów. Jednak analizy przeprowadzone przez brytyjsko-holenderski zespół naukowców burzą ten obraz. Okazuje się, że galaktyk może być dziesięć, a może nawet dwadzieścia razy więcej – czyli nawet dwa biliony.
Zespół, którym kierował Christopher Conselice z University of Nottingham (Wielka Brytania), analizował zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, a także wcześniejsze publikacje innych grup badawczych i dotyczące danych z innych teleskopów. Dane przetworzono do postaci trójwymiarowej mapy, na której zliczano galaktyki w różnych epokach historii Wszechświata. Należy bowiem pamiętać, że ponieważ prędkość światła jest skończona, to w im dalszych odległościach obserwujemy galaktykę, na tym starszy okres historii Wszechświata patrzymy.
Dodatkowo do analiz zastosowano nowe modele matematyczne do oszacowania liczby galaktyk niewidocznych jak na razie dla współczesnej generacji teleskopów. Okazało się, że 90 proc. galaktyk do tej pory nie została odkryta i być może kolejne generacje teleskopów pozwolą je kiedyś zbadać.
Kolejnym wnioskiem z przeprowadzonych analiz jest nierównomierność rozmieszczenia galaktyk w różnych epokach dziejów Wszechświata. Gdy kosmos miał kilka miliardów lat, galaktyki były gęściej upakowane w danej przestrzeni niż ma to miejsce obecnie. Przy czym większość z nich była względnie mało masywna i słaba, podobna w tych parametrach do galaktyk sąsiadujących z Drogą Mleczną (która z kolei należy do dużych galaktyk). Rodzi to wniosek, że w kolejnych miliardach lat musiały zachodzić procesy intensywnego łączenia się galaktyk, skoro dzisiaj są one mniej liczne niż kiedyś. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411617,we-wszechswiecie-moze-byc-10-20-razy-wiecej-galaktyk-niz-sadzono.html
-
Astronomowie uzyskali obraz zderzających się wiatrów gwiazdowych
20.10.2016
Astronomowie spojrzeli bezpośrednio na obszar, w którym zderzają się wiatry gwiazdowe. Było to możliwe dzięki obrazowi układu masywnych gwiazd Eta Carinae, uzyskanemu za pomocą interferometru VLTI przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Zaprezentowany przez ESO obraz ma największą rozdzielczość, jaką uzyskano kiedykolwiek w historii obserwacji Eta Carinae - układu dwóch niezwykle masywnych gwiazd, bardzo istotnego dla badań nad własnościami gwiazd masywnych w kosmosie.
W układzie Eta Carinae zachodzą bardzo dramatyczne zjawiska: zderzają się tam potężne wiatry gwiazdowe od każdej z dwóch gwiazd. Obie gwiazdy są tak masywne - i tak intensywnie świecą, że ich promieniowanie "odziera" zewnętrzne warstwy i unosi je w przestrzeń kosmiczną w postaci intensywnego wiatru gwiazdowego. Wiatry te poruszają się z prędkościami do dziesięciu milionów kilometrów na godzinę.
W latach trzydziestych XIX wieku obserwowano tzw. Wielką Erupcję gwiazdy Eta Carinae, gdy bardzo mocno pojaśniała. Dzisiaj wiemy, że efektem zachodzących wtedy procesów jest widoczna obecnie wokół gwiazdy Mgławica Homunculus. Później obserwowano kolejne pojaśnienia gwiazdy, o mniejszej skali.
Zespół astronomów, którym kierował Gerd Weigelt z Instytutu Maxa Plancka ds. Radioastronomii (MPIfR) w Bonn, wykorzystał w swoich najnowszych obserwacjach interferometr VLTI w Obserwatorium Paranal, należącym do ESO. Naukowcom udało się szczegółowo zbadać strefę pomiędzy gwiazdami, w której zderzają się wiatry. Do tej pory nie było takich możliwości, bowiem obszar ten jest na tyle mały, że teleskopy naziemne i kosmiczne nie używające interferometrii nie były w stanie rozdzielić szczegółów.
Na nowo uzyskanym obrazie widać strukturę istniejącą pomiędzy dwoma gwiazdami układu Eta Carinae. Dostrzeżono ją w miejscu, w którym wiatr od gwiazdy mniejszej i gorętszej - zderza się z gęstszym wiatrem do drugiego elementu układu.
"Nasze marzenia stały się rzeczywistością, ponieważ możemy teraz otrzymywać niesamowicie ostre obrazy w podczerwieni. VLTI dostarcza unikatowej możliwości polepszenia naszego zrozumienia Eta Carinae i wielu innych kluczowych obiektów" - cieszy się Gerd Weigelt.
Oprócz uzyskania szczegółowego obrazu, naukowcom udało się także zmierzyć prędkości wiatrów gwiazdowych. Dzięki tym pomiarom opracowano następnie nowy, lepszy model komputerowy wewnętrznej struktury układu Eta Carinae. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411685,astronomowie-uzyskali-obraz-zderzajacych-sie-wiatrow-gwiazdowych.html
-
Geometria trąbki może być istotna dla wczesnej ewolucji Wszechświata
28.10.2016
Opisując gwałtowne „pęcznienie” Wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu być może powinniśmy uwzględnić efekty podobne do tych, które powodują rozchodzenie się ścieżek mrówek podróżujących po powierzchni trąbki - przekonują naukowcy z Polski i z Francji.
Pracę opublikowano we wrześniu w prestiżowym czasopiśmie "Physical Review Letters". Wyniki mogą mieć znaczenie dla oceny możliwości wykrycia fal grawitacyjnych pochodzących z epoki kosmologicznej inflacji. O badaniach poinformowali przedstawiciele Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego w przesłanym PAP komunikacie.
Od lat trzydziestych ubiegłego wieku wiemy, że Wszechświat się rozszerza – galaktyki rozbiegają się w tempie, które jest tym większe, im bardziej są one od siebie odległe. Naukowcy szacują, że to rozszerzanie rozpoczęło się ok. 14 miliardów lat temu w Wielkim Wybuchu, który dał początek czasowi i przestrzeni. Najdalsze, najstarsze dostępne naszym obserwacjom obszary Wszechświata wyglądają bardzo podobnie niezależnie od tego, gdzie się znajdują.
Ta jednorodność wczesnego Wszechświata jest dla naukowców zagadką. Gdyby Wszechświat zawsze rozszerzał się według znanych praw rządzących materią, to jego odległe obszary nie miałyby szansy „porozumieć się” co do tego, jak powinny wyglądać. Odpowiedzią na tę i kilka powiązanych zagadek jest hipoteza kosmologicznej inflacji. Mówi ona, że w początkowych chwilach po Wielkim Wybuchu Wszechświat dostatecznie długo był dostatecznie mały, by różne jego obszary zdążyły się ze sobą skomunikować. Później nastąpiła krótka faza niewyobrażalnie intensywnego rozszerzania się Wszechświata, zwana fazą inflacji. Gdy się zakończyła – a było to w ułamku sekundy po Wielkim Wybuchu – tempo rozszerzania się Wszechświata zwolniło i dziś dostrzegamy je jedynie dzięki precyzyjnym pomiarom astronomicznym.
Na razie nie wiadomo, co mogło spowodować początkowe gwałtowne rozszerzanie się Wszechświata. Znane nam oddziaływania i znana nam materia nie są w stanie wywołać takiego efektu – przeciwnie, ich obecność ma raczej wpływ hamujący tempo rozszerzania. Dlatego fizycy postulują, że oprócz znanych nam pól oddziaływań takich jak pole elektromagnetyczne czy grawitacyjne, powinny istnieć w przyrodzie inne, niezbadane jeszcze pola odpowiedzialne za inflację. Nie istnieje jeden uniwersalny schemat teoretyczny opisujący inflację, ale można rozważać cechy wspólne wielu modeli, których przewidywania pasują do obserwacji.
Analizując taką uniwersalną klasę schematów, Krzysztof Turzyński (WF UW) i Sebastien Renaux-Petel (Institut d'Astrophysique de Paris i Sorbona) zwrócili uwagę na fakt, że jeśli ewolucja inflacyjna pól zachodzi w przestrzeni z ujemną krzywizną, to może to prowadzić do istotnych efektów, które trzeba uwzględnić przy ocenie poprawności teorii opisujących wczesną ekspansję Wszechświata.
„Przede wszystkim trzeba zdać sobie sprawę, czym jest ujemna krzywizna” - komentuje dr Turzyński i wyjaśnia: „Dwie mrówki rozpoczynające wędrówkę po powierzchni pomarańczy w równoległych kierunkach będą nieuchronnie się do siebie zbliżać. Dzieje się tak, ponieważ powierzchnia pomarańczy ma dodatnią krzywiznę". Zwraca uwagę, że gdyby mrówki te znajdowały się na powierzchni o ujemnej krzywiźnie, takiej jak hiperboloida lub powierzchnia czary trąbki, to ich drogi by się rozchodziły. "Zasada rozbiegania się torów w przestrzeni o ujemnej krzywiźnie stosuje się nie tylko do mrówek i innych małych obiektów, ale także do bardziej abstrakcyjnych bytów, takich jak pola związane z inflacją” - opowiada dr Turzyński.
Modelując przebieg inflacji, zwykle zakłada się, że wartości pól, które ją wywołują, są ustalone lub nie podlegają zbyt gwałtownym zmianom. Jeśli jednak przestrzeń, w której lokujemy wartości tych pól, nie jest płaska i ma ujemną krzywiznę, to w trakcie ewolucji pola, które początkowo były bliskie ustalonej wartości, z czasem mogą znacznie od niej odbiegać. „Może to prowadzić do poważnych niestabilności podczas inflacji” - wyjaśnia dr Turzyński. „Jeżeli niestabilności te są dostatecznie duże, mogą nawet przerwać inflację, co wymusza nową interpretację danych obserwacyjnych dotyczących wczesnego Wszechświata. Wynika stąd w szczególności, że pierwotne fale grawitacyjne powstałe podczas inflacji mogą być jeszcze trudniejsze do wykrycia niż dotąd sądzono” - mówi.
Praca Sebastiena Renaux-Petel i Krzysztofa Turzyńskiego zatytułowana „Geometrical Destabilization of Inflation” została opublikowana pod koniec września w prestiżowym czasopiśmie Physical Review Letters.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411798,geometria-trabki-moze-byc-istotna-dla-wczesnej-ewolucji-wszechswiata.html
-
Astronomowie wykonali mapę całego nieba w linii wodoru neutralnego
25.10.2016
Astronomowie opracowali mapę rozmieszczenia wodoru neutralnego na całym niebie. Wykorzystali do tego dwa wielkie radioteleskopy: w Niemczech i w Australii – podały instytuty MPIfR oraz ICRAR.
Nowy przegląd nieba o nazwie HI4PI został przeprowadzony przy pomocy 100-metrowego radioteleskopu w Effelsbergu w Niemczech oraz 64-metrowego radioteleskopu w Parkes w Australii. Wykonano go na długości fali wodoru neutralnego – najbardziej rozpowszechnionego pierwiastka we Wszechświecie. Do opracowania mapy całego nieba trzeba było wykonać ponad milion indywidualnych obserwacji obejmujących około 10 milionów punktów na niebie. Zebrano dziesiątki terabajtów danych.
Jak mówi dr Juergen Kerp z Uniwersytetu w Bonn, choć wykrywanie wodoru neutralnego współczesnymi teleskopami jest dość proste, to wykonanie mapy całego nieba jest już poważniejszym osiągnięciem - trzeba bowiem umieć dobrze poradzić sobie z radiowym szumem generowanym w coraz większym stopniu przez naszą cywilizację, np. przez telefony komórkowe, stacje radiowe czy radary, wśród których giną słabe sygnały od gwiazd i galaktyk. W związku z tym projekt wymagał opracowania skomplikowanych algorytmów do oczyszczenia danych z tych szumów. Obróbka danych zajęła dużo więcej czasu niż tysiące godzin czasu użytego na same obserwacje.
Poprzednia mapa tego rodzaju była wykonana w ramach przeglądu Leiden-Argentine-Bonn (LAB) i użyto do niej radioteleskopów klasy 30 metrów. Teraz naukowcy mieli do dyspozycji większe radioteleskopy i nowocześniejsze odbiorniki. Nowa mapa HI4PI jest lepsza od poprzednich wyników - osiągnięto dwukrotnie większą czułość i czterokrotnie lepszą rozdzielczość. Powstała na podstawie danych z przeglądów Effelsberg-Bonn HI Survey (EBHIS) oraz Galactic All-Sky Survey (GASS).
Wodór neutralny (HI) jest podstawowym składnikiem większości obiektów astronomicznych, takich jak gwiazdy, galaktyki czy nawet gromady galaktyk. Atom wodoru składa się z pojedynczego protonu i krążącego wokół niego elektronu, jest najprostszym z pierwiastków. Ma charakterystyczną linię emisyjną na fali o długości 21 cm. Po raz pierwszy zarejestrowano taką emisję z kosmosu w 1951 roku.
Nową mapę nieba zaprezentowały instytuty: niemieckie Max-Planck-Institut fuer Radioastronomie (MPIfR) w Bonn oraz australijski International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR). Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astropnomy & Astrophysics”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411712,astronomowie-wykonali-mape-calego-nieba-w-linii-wodoru-neutralnego.html
-
Misje Keplera w fazie K2 i Swift wykryły takie gwiazdy, których szybkie wirowanie wokół wlasnej osi zaowocowało silnym spłaszczeniem kształtu.
18 gwiazd tego typu wykonuje obrót wokół własnej osi w ciągu kilku dni. W przypadku Słońca ta wartość na równiku wynosi 25,05 dnia. Zjawiska plam słonecznych i rozbłysków na takich gwiazdach są znacznie bardziej zintensyfikowane.
Najbardziej wyrazista przedstawicielka tej grupy to gwiazda typu K, która jest pomarańczowym gigantem o nazwie KSW 71. Jest ona ponad 10 razy większa od Słońca, a jej obrót wokół własnej osi wynosi 5,5 dnia.
Jej emisja w zakresie rentgenowskim jest 4000 razy intensywniejsza niż w przypadku Słońca w okresie słonecznego maksimum.
Astronomers using observations from NASA's Kepler and Swift missions have discovered a batch of rapidly spinning stars that produce X-rays at more than 100 times the peak levels ever seen from the sun. The stars, which spin so fast they've been squashed into pumpkin-like shapes, are thought to be the result of close binary systems where two sun-like stars merge. [...]
These rare stars were found as part of an X-ray survey of the original Kepler field of view, a patch of the sky comprising parts of the constellations Cygnus and Lyra. From May 2009 to May 2013, Kepler measured the brightness of more than 150,000 stars in this region to detect the regular dimming from planets passing in front of their host stars. The mission was immensely successful, netting more than 2,300 confirmed exoplanets and nearly 5,000 candidates to date. An ongoing extended mission, called K2, continues this work in areas of the sky located along the ecliptic, the plane of Earth's orbit around the sun. [...]
http://phys.org/news/2016-10-nasa-missions-harvest-passel-pumpkin.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/10/30/misje-nasa-odkrywaja-tabuny-dyniowatych-gwiazd/
-
Pojawiły się wątpliwości co do przyspieszania rozszerzania się Wszechświata. Jednak teoria się broni.
Profesor Sarkar, który pracuje także w Instytucie Nielsa Bohra w Kopenhadze, powiedział: „Odkrycie przyspieszania ekspansji Wszechświata nagrodzono Nagrodą Nobla, Nagrodą Grubera i nagrodą Breakthrough Prize w fizyce. Doprowadziło także do powszechnego przyjęcia idei, mówiącej o tym, że wszechświat zdominowany jest przez „ciemną energię”, która zachowuje się jak stała kosmologiczna – aktualnie jest to „standardowy model”w kosmologii.”
„Jednak teraz dysponujemy dużo większą bazą supernowych, na której możemy przeprowadzać rygorystyczną i szczegółową analizę statystyczną. Przeanalizowaliśmy najnowszy katalog 740 supernowych typu Ia – ponad dziesięciokrotnie większy od oryginalnej próbki, na której oparto oryginalne wnioski – i odkryliśmy, że dowody przyspieszania ekspansji charakteryzują się najwyżej „3 sigma”. To znacznie mniej niż standardowe 5 sigma wymagane do potwierdzenia odkrycia o fundamentalnym znaczeniu.” [...]
Źródło: http://www.pulskosmosu.pl/2016/10/21/rozszerzanie-wszechswiata-przyspiesza-czy-aby-na-pewno/
http://phys.org/news/2016-10-universe-rateor.html
These days the important point is that if you take all of the supernova data and throw it in the bin, we still have ample evidence that the universe's expansion accelerates.
For example, in Australia we did a project called WiggleZ, which over five years made a survey of the positions of almost a quarter of a million galaxies.
The pattern of galaxies isn't actually random, so we used this pattern to effectively lay grid paper over the universe and measure how its size changes with time.
Using this data alone shows the expanding universe is accelerating, and it is independent of any supernova information. The Nobel Prize was awarded only after this and many other observational techniques confirmed the supernova findings.
http://phys.org/news/2016-10-expansion-universe.html
-
Gwiezdno-gazowe tsunami wytworzyło dziwną strukturę w jednej z galaktyk
07.11.2016
Naukowcy dostrzegli w galaktyce IC 2163 strukturę, którą określili jako podobną kształtem do powiek oka. Jej wytworzenie jest efektem kolizji z inną galaktyką, która spowodowała falę gazu i narodzin gwiazd przemieszczającą się przez dysk galaktyki.
Informację na ten temat podało amerykańskie National Radio Astronomical Observatory (NRAO).
Astronomowie wykorzystali sieć radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) do zbadania galaktyki spiralnej IC 2163, która niedawno odnotowała kolizję z inną galaktyką spiralną NGC 2207.
"Chociaż galaktyczne kolizje tego rodzaju nie są czymś wyjątkowym, znanych jest zaledwie kilka galaktyk ze strukturami przypominającymi kształtem oko z powiekami" - wskazuje Michele Kaufman, główna autorka publikacji, która ukazała się w czasopiśmie „Astrophysical Journal”.
Według badaczy rzadkość w dostrzeganiu podobnych struktur wynika z ich tymczasowej natury. Istnieją przez kilkadziesiąt milionów lat, co jest krótkim czasem w porównaniu z całym okresem istnienia galaktyki. Naukowcy oceniają, że odnalezienie przykładu galaktyki w stanie tuż po uformowaniu się takiej struktury, jest wyjątkową okazją do zbadania dokładnie tego, co się dzieje, gdy jedna galaktyka zderza się z drugą.
Oddziałująca ze sobą para galaktyk IC 2163 i NGC 2207 znajduje się 114 milionów lat świetlnych od nas w kierunku gwiazdozbioru Wielkiego Psa. Galaktyki przeszły bardzo blisko siebie, zawadziły o siebie „krawędziami” - swoimi zewnętrznymi ramionami spiralnymi. Spowodowało to przemieszczanie się fali w gazie dysku galaktycznym oraz zintensyfikowanie procesów gwiazdotwórczych. Być może jest to pierwsze spotkanie galaktyk przed ostatecznym połączeniem w jedną galaktykę.
Przy pomocy radioteleskopu ALMA naukowcy zmierzyli ruchy gazu tlenku węgla w galaktyce IC 2163 w strukturze przypominające powiekę oka. Tlenek węgla jest wskaźnikiem gazu molekularnego, który stanowi paliwo dla procesów powstawania gwiazd. Dane pokazały, że zewnętrzne fragmenty gazu w „powiece” poruszają się do wnętrza z prędkością 100 km/s. Gaz ten szybko spowalnia i staje się chaotyczny, zmieniając trajektorię z kierunku na centrum na zgodną z rotacją galaktyki. Na dodatek okazuje się, że im bardziej gaz spowalnia gaz, tym staje się gęstszy.
Komputerowe modele przewidują, że wytwarzanie się struktur podobnych do powiek następuje w galaktykach oddziałujących z innymi w specyficzny sposób. Dzięki obserwacjom radiowym galaktyki IC 2163 mamy obserwacyjny przykład potwierdzający poprawność tych modeli.
Bruce Elmegreen z IBM T.J. Watson Research Center w Yorktown Heights używa obrazowego porównania do fal w ziemskich oceanach. Według niego to, co obserwujemy w galaktyce, jest podobne do wielkiej fali na oceanie, która kieruje się w stronę wybrzeża, a po oddziaływaniu z mielizną traci impet i wyrzuca całą wodę z piaskiem na plażę.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411904,gwiezdno-gazowe-tsunami-wytworzylo-dziwna-strukture-w-jednej-z-galaktyk.html
-
Nowa teoria grawitacji eliminuje istnienie ciemnej materii.
New theory of gravity might explain dark matter
November 8, 2016
(...) No need for dark matter
According to Erik Verlinde, there is no need to add a mysterious dark matter particle to the theory. In a new paper, which appeared today on the ArXiv preprint server, Verlinde shows how his theory of gravity accurately predicts the velocities by which the stars rotate around the center of the Milky Way, as well as the motion of stars inside other galaxies.
"We have evidence that this new view of gravity actually agrees with the observations, " says Verlinde. "At large scales, it seems, gravity just doesn't behave the way Einstein's theory predicts."
At first glance, Verlinde's theory presents features similar to modified theories of gravity like MOND (modified Newtonian Dynamics, Mordehai Milgrom (1983)). However, where MOND tunes the theory to match the observations, Verlinde's theory starts from first principles. "A totally different starting point," according to Verlinde. (...)
http://phys.org/news/2016-11-theory-gravity-dark.html
-
Uzyskano obrazy struktur w dyskach protoplanetarnych
12.11.2016
Europejskie Obserwatorium Południowe zaprezentowało zdjęcia dysków protoplanetarnych, w których widać efekty oddziaływań od nowo powstających planet na dyski, z których planety te się formują.
Trzy zespoły astronomów przeprowadziły obserwacje przy pomocy instrumentu SPHERE Na teleskopie VLT w Obserwatorium Paranal w Chile. Celem badań każdej z grup były dyski protoplanetarne, czyli obszary gazu i pyłu otaczające niedawno powstałą gwiazdę, w których tworzą się planety.
Tego rodzaju dyski mogą rozciągać się na miliardy kilometrów. Wraz z upływem czasu cząstki w dyskach zderzają się ze sobą, łączą w coraz większe obiekty i w końcu powstają ciała o rozmiarach planet. Tyle mówi teoria, natomiast szczegółowy przebieg tych procesów nie jest dokładnie znany astronomom i stanowi obecnie jedną z intensywniejszych dziedzin badań Wszechświata.
W wyniku oddziaływania rosnących planet, w dyskach mogą wykształcać się różne struktury, takie jak pierścienie, ramiona spiralne czy zacienione pustki. Astronomowie nadal poszukują jednoznacznego powiązania pomiędzy tymi strukturami a planetami. W badaniach od dwóch lat pomaga instrument o nazwie SPHERE, który dzięki nowatorskim technologiom pozwala uzyskiwać ostre obrazy dysków protoplanetarnych. Instrument korzysta z systemu optyki adaptatywnej (do niwelowania zaburzającego wpływu ziemskiej atmosfery na obserwacje), koronografu (do zakrycia gwiazdy, aby można było dostrzec dysk protoplanetarny wokół niej) oraz polarymetrii (do lepszego odróżnienia światła pochodzącego bezpośrednio od gwiazdy, które jest niespolaryzowane, od światła od dysku, które cechuje się polaryzacją).
Na zaprezentowanych przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) zdjęciach widać dysk protoplanetarny wokół młodej gwiazdy RXJ1615, odległej od nas o 600 lat świetlnych i widocznej w gwiazdozbiorze Skorpiona. Grupa badawcza, którą kieruje Jos de Boer z Leiden Observatory w Holandii, znalazła skomplikowany system koncentrycznych pierścieni w dysku wokół gwiazdy. Można użyć porównania, że struktura ta przypomina gigantyczną wersję pierścieni Saturna. Co więcej, wiek gwiazdy szacuje się na zaledwie 1,8 miliona lat, jest to więc trochę nieoczekiwany wynik – struktury świadczą o tym, że w dysku, w tak krótkim w astronomicznej skali czasie, wykształciły się już ciała o masach planetarnych. Do tej pory podobne struktury sfotografowano dopiero kilka razy, w dyskach starszych, bardziej wyewoluowanych.
Z kolei Christian Ginski z Leiden Observatory w Holandii, wraz ze współpracownikami, uzyskali obraz innego dysku protoplanetarnego, wokół gwiazdy HD97048 w konstelacji Kameleona. Ten odległy o około 500 lat świetlnych od nas dysk również posiada pierścienie, a także pustki i wiry.
Trzeci z dysków należy do ich innej, powszechniejszej kategorii – dysków asymetrycznych. Tomas Stolker z Anton Pannekoek Institute for Astronomy i jego grupa badawcza uzyskali obraz dysku protoplanetarnego wokół gwiazdy HD135344B, odległej od nas o 450 lat świetlnych. Gwiazda już wcześniej była przedmiotem intensywnych badań, ale dzięki instrumentowi SPHERE udało się uzyskać więcej szczegółów na obrazie. Widać dużą centralną pustkę oraz dwa wyraźne zakręcone pasma przypominające ramiona galaktyk spiralnych (przy czym ramiona spiralne w galaktykach mają zupełnie inną skalę wielkości niż dyski protoplanetarne, podobny jest jedynie widok na zdjęciu). Naukowcy uważają, że taki układ ramion świadczy o istnieniu w dysku być może nawet kilku planet o masach takich jak Jowisz.
W dysku wokół HD135344B zaobserwowano coś jeszcze. Są tam cztery ciemne pasma, będące przypuszczalnie cieniami rzucanymi przez poruszającą się materię. Gdy porównano obserwacje wykonane w odstępie kilku miesięcy, jedno z pasm zmieniło się w sposób zauważalny. Czyli naukowcy spojrzeli jakby „na żywo” na trwający proces ewolucji planetarnej. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411952,uzyskano-obrazy-struktur-w-dyskach-protoplanetarnych.html
-
Zaobserwowano nieznaną supergromadę galaktyk ukrytą za Drogą Mleczną
17.11.2016
Nieznaną do tej pory supergromadę galaktyk w gwiazdozbiorze Żagla, częściowo ukrytą na niebie za Drogą Mleczną, odkrył międzynarodowy zespół astronomów z udziałem polskiego naukowca. O wynikach badań poinformowały Uniwersytet w Kapsztadzie (RPA) i Uniwersytet w Lejdzie (Holandia).
Supegromady galaktyk to największe i najmasywniejsze struktury we Wszechświecie. Składają się z gromad galaktyk, czyli zbiorowisk setek lub tysięcy galaktyk. Ich rozmiary mogą osiągać nawet 200 milionów lat świetlnych. We Wszechświecie rozłożone są na kształt wielkiej kosmicznej sieci, tworząc „ściany” otaczające gigantyczne kosmiczne pustki. Najmasywniejszą znaną supergromadą w naszym lokalnym Wszechświecie jest Supergromada Shapleya, odkryta przez Harlowa Shapleya w 1930 roku. Jest ona oddalona od nas o 650 milionów lat świetlnych.
Inną, nieznaną do tej pory, dużą supergromadę galaktyk w gwiazdozbiorze Żagla, odkryła ostatnio grupa badawcza z RPA, Holandii, Australii i Niemiec, z udziałem polskiego astronoma pracującego w Holandii. Dzieli nas od niej dystans 800 milionów lat świetlnych, a na niebie zajmuje obszar większy niż Supergromada Shapleya.
Odkrycia dokonano na podstawie obserwacji spektroskopowych tysięcy galaktyk. W roku 2012 dzięki obserwacjom prowadzonym na teleskopie SALT w RPA (w którym Polska ma częściowy udział), odkryto osiem nieznanych gromad galaktyk znajdujących się w gwiazdozbiorze Żagla. Kolejne pomiary przy pomocy Anglo-Australijskiego Teleskopu (AAT) w Australii dały tysiące przesunięć ku czerwieni dla galaktyk i umożliwiły ocenę rozciągłości w przestrzeni całej struktury.
Dr Maciej Bilicki z Obserwatorium w Lejdzie (Holandia) zajmował się głównie teoretyczną częścią badań: szacowaniem zliczeń galaktyk i gęstości supergromady, a także jej wpływem na ruch Grupy Lokalnej, czyli najbliższego nam zgrupowania kilkudziesięciu galaktyk, do którego należy także Droga Mleczna.
Odkrycie istnienia dużej supergromady gromady galaktyk w naszym kosmicznym otoczeniu jest istotne w kontekście kosmologicznym. Tego typu wielkie koncentracje masy silnie oddziałują na swoje otoczenie w dużym obszarze.
"Pomimo sporej odległości od nas Supergromada w Żaglu może mieć znaczący wpływ na ruch Grupy Lokalnej. Mamy nadzieję, iż pozwoli rozwiązać zagadki obserwowanych ruchów galaktyk wokół nas" - mówi dr Bilicki.
Potwierdzenie istnienia Supergromady w Żaglu udało się uzyskać dopiero teraz, bowiem na niebie znajduje się częściowo za Drogą Mleczną. Jak tłumaczy polski astronom, przeszkodą w badaniu tego rejonu jest pył i gwiazdy z naszej Galaktyki, a im bliżej równika galaktycznego, tym skuteczniej odcinają one sygnał pozagalaktyczny, szczególnie w zakresie optycznym i ultrafioletowym, ale także w podczerwonym. Dodatkowo w pobliżu znajduje się jedno z najjaśniejszych źródeł promieniowania rentgenowskiego – pozostałość po supernowej w Żaglu – co skutecznie utrudnia lub wręcz uniemożliwia pomiary w zakresie rentgenowskim, używane do szukania gromad galaktyk.
Jak przypomniał dr Bilicki w rozmowie z PAP, naukowcy od co najmniej dekady podejrzewali, że coś istnieje we wspomnianym rejonie. Pierwsze wskazówki uzyskano ze zliczeń fotometrycznych z przeglądu podczerwonego 2MASS i ze skanów płyt fotograficznych. Dodatkowo analizy kosmicznych przepływów, takich jak ruch Grupy Lokalnej, sugerowały występowanie zgrupowania masy w tym rejonie. Niestety obszar ten nie był praktycznie wcale zbadany w trzech wymiarach, aż do opisywanej kampanii spektroskopowej. "A bez pomiarów spektroskopowych nie można było uzyskać potwierdzenia, że faktycznie znajduje się tam supergromada galaktyk" – mówi dr Bilicki.
Jakby mało było przeszkód natury kosmicznej, to realizacji badań nie ułatwiała ziemska przyroda. Gdy naukowcy otrzymali czas obserwacyjny na teleskopie AAT w 2013 roku, wielki pożar buszu uniemożliwił obserwacje i trzeba było czekać aż rok na ich wykonanie.
"Potem jeszcze było analizowanie danych i przekonanie siebie samych, że faktycznie nie jest to przypadkowe zgrupowanie niewielkiej ilości galaktyk, tylko faktycznie supergromada – na co mamy obecnie silne dowody. Choć wydaje się, że ostateczna weryfikacja jak duża jest to struktura, będzie możliwa dopiero dzięki obserwacjom radiowym neutralnego wodoru, instrumentami takimi jak MeerKAT czy ASKAP" dodaje dr Bilicki.
W publikacji naukowcy określają Supergromadę w Żaglu mianem Terra Incognita. Ten używany w kartografii łaciński termin oznacza "ziemię nieznaną", białą plamę na mapach. Badacze obrazowo porównują supergromadę do wielkiego, nieznanego kontynentu, który nauka dopiero zaczyna poznawać. Zapowiadają dalsze badania, aby poznać jak duża jest ta supergromada i ustalić jej znaczenie kosmologiczne.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w czasopiśmie naukowym „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society – Letters”. Grupą badawczą kieruje prof. Renée C. Kraan-Korteweg z Uniwersytetu w Kapsztadzie.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412023,zaobserwowano-nieznana-supergromade-galaktyk-ukryta-za-droga-mleczna.html
-
Distant star is roundest object ever observed in nature
November 16, 2016
The faster the rotation, the more oblate the star becomes. Our Sun rotates with a period of 27 days and has a radius at the equator that is 10 km larger than at the poles; for the Earth this difference is 21 km. Gizon and his colleagues selected a slowly rotating star named Kepler 11145123. This hot and luminous star is more than twice the size of the Sun and rotates three times more slowly than the Sun.
Gizon and his colleagues selected this star to study because it supports purely sinusoidal oscillations. The periodic expansions and contractions of the star can be detected in the fluctuations in brightness of the star. NASA's Kepler mission observed the star's oscillations continuously for more than four years. Different modes of oscillation are sensitive to different stellar latitudes. For their study, the authors compare the frequencies of the modes of oscillation that are more sensitive to the low-latitude regions and the frequencies of the modes that are more sensitive to higher latitudes. This comparison shows that the difference in radius between the equator and the poles is only 3 km with a precision of 1 km. "This makes Kepler 11145123 the roundest natural object ever measured, even more round than the Sun," explains Gizon.
http://phys.org/news/2016-11-distant-star-roundest-nature.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/11/17/odlegla-gwiazda-najbardziej-okraglym-obiektem-naturalnym-znanym-nauce/
-
Odkryto dużo galaktyk karłowatych we wczesnym Wszechświecie
23.11.2016
Międzynarodowy zespół badawczy, prowadzony przez astronomów z University of California w Riverside (USA), odkrył dużą populację odległych, bardzo małych galaktyk, tzw. galaktyk karłowatych. Obserwacji dokonano przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
Uważa się, że galaktyki karłowate odgrywały istotną rolę podczas jednego z najwcześniejszych etapów ewolucji Wszechświata – ery wtórnej jonizacji, gdy wczesny Wszechświat przechodził ze stanu ciemnego, neutralnego i nieprzezroczystego do jasnego, zjonizowanego i przezroczystego (proces ten zachodził od 150 milionów do 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu). Pomimo tego, obiekty te nadal są zagadkowe, bowiem świecą niezwykle słabo i gdy są odległe, trudno je dostrzec nawet przy pomocy największych teleskopów. A to oznacza, że nasz obraz wczesnego Wszechświata pozostaje niekompletny.
Pomoc w badaniach bardzo odległych galaktyk karłowatych nadeszła od strony samej przyrody, a dokładniej od zjawiska zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym. Polega ono na tym, że gdy promienie świetlne przechodzą w pobliżu dużej masy, ich bieg ulega zakrzywieniu – masa działa niczym soczewka i może nam powiększyć obraz odległej galaktyki. W ten sposób galaktyki w normalnych warunkach niewidoczne dla teleskopów, mogą stać się dla nich dostrzegalne.
Aby wykorzystać tę właściwość soczewkowania grawitacyjnego do badań nad galaktykami karłowatymi z wczesnego Wszechświata, naukowcy postanowili w 2014 roku dokonać obserwacji jednej z gromad galaktyk (Abell 1689), która wywołuje zjawisko soczewkowania grawitacyjnego. Wyniki tych badań zostały opisane w artykule, który właśnie ukazał się w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”.
Naukowcy prowadzili obserwacje przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, aby uzyskać głębokie obrazy gromady galaktyk. Na zdjęciach odnaleziono dużą populację galaktyk karłowatych widocznych w stanie, gdy Wszechświat miał od 2 do 6 miliardów lat. Ten przedział czasu był najbardziej produktywny dla procesów gwiazdotwórczych.
Dodatkowo wykorzystano dane spektroskopowe ze spektrografu MOSFIRE, pracującego w W.M. Keck Observatory. Było to potrzebne do potwierdzenia odległości do galaktyk, czyli że faktycznie mamy do czynienia z galaktykami z okresu od 2 do 6 miliardów lat po Wielkim Wybuchu (ponieważ prędkość światła jest skończona, to im dalej patrzymy w kosmos, tym bardziej zagłębiamy się w przeszłość Wszechświata).
Nowo odkryte galaktyki karłowate są od 10 do 100 razy słabsze niż galaktyki do tej pory obserwowane dla tego okresu w historii Wszechświata. Przy czym są znacznie liczniejsze niż ich jaśniejsze odpowiedniczki. Okazało się także, że liczba galaktyk karłowatych ewoluowała w czasie, we wcześniejszych etapach historii Wszechświata było ich więcej niż w czasach późniejszych.
Galaktyki karłowate są najliczniejszym rodzajem galaktyk we wspomnianym okresie historii Wszechświata i pomimo swojego słabego blasku odpowiadają za ponad połowę promieniowania ultrafioletowego. Ponieważ ten rodzaj promieniowania jest produkowany szczególnie przez młode, gorące gwiazdy, oznacza to także, iż galaktyki karłowate zawierały znaczący odsetek nowo utworzonych gwiazd.
Astronomowie mają nadzieję, że kolejna generacja teleskopów pozwoli dokładniej zbadać galaktyki karłowate z wczesnego Wszechświata. Do tych celów służyć będzie m.in. następca Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, czyli Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, którego wystrzelenie NASA planuje na październik 2018 roku. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412099,odkryto-duzo-galaktyk-karlowatych-we-wczesnym-wszechswiecie.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/11/22/liczne-galaktyki-karlowate-we-wczesnym-wszechswiecie/
-
Virgo I: najsłabsza karłowata galaktyka satelitarna Drogi Mlecznej
PRZEZ REDAKCJA W DNIU 24 LISTOPADA 2016
(...) Jak dotąd zidentyfikowano około 50 galaktyk satelitarnych Drogi Mlecznej. Około 40 z nich to słabe i rozmyte galaktyki należące do kategorii tak zwanych „sferoidalnych galaktyk karłowatych”. Wiele z niedawno odkrytych galaktyk karłowatych, szczególnie tych odkrywanych w ramach systematycznych fotometrycznych przeglądów nieba, np. Sloan Digital Sky Survey (SDSS) oraz Dark Energy Survey (DES) to galaktyki bardzo słabe o jasności absolutnej w zakresie optycznym poniżej -8 magnitudo. To tak zwane „ultra-słabe galaktyki karłowate”. Niemniej jednak, do wcześniejszych poszukiwań wykorzystywano teleskopy o średnicy lustra od 2.5 do 4 metrów, przez co identyfikowano tylko satelity stosunkowo bliskie Słońcu lub te nieznacznie jaśniejsze. Obiekty bardziej odległe lub słabsze, wciąż znajdujące się w halo Drogi Mlecznej, nadal czekają na odkrycie. (...)
„Ku naszemu zaskoczeniu, to jest jedna z najsłabszych galaktyk satelitarnych – jej jasność w pasmie widzialnym wynosi zaledwie -0.8. To faktycznie jest galaktyka, ponieważ przestrzennie jej promień wynosi około 124 lat – znacznie więcej niż gromady kuliste o porównywalnej jasności.”
Najsłabszą galaktyką satelitarną do tej pory była Segue I odkryta w przeglądzie SDSS (-1.5 mag) oraz Cetus II z przeglądu DES (0.0 mag). Cetus II jednak wciąż oczekuje na potwierdzenie, bowiem wydaje się, że jest zbyt kompaktowa jak na galaktykę. Virgo I może zatem okazać się najsłabszą galaktyką satelitarną dotąd odkrytą. Znajduje się ona w odległości 280 000 lat świetlnych od Słońca. Virgo I pozostaje poza zasięgiem SDSS, który już wcześniej badał ten obszar nieba w gwiazdozbiorze Panny. (...)
Źródło: Puls Kosmosu, http://kosmonauta.net/2016/11/virgo-i-najslabsza-karlowata-galaktyka-satelitarna-drogi-mlecznej/
-
Czyżby astronomowie zaobserwowali efekt jednej z kwantowych własności próżni?
01.12.2016
Włosko-brytyjski zespół naukowców dokonał obserwacji gwiazdy neutronowej z niezwykle silnym polem magnetycznym. Analiza polaryzacji światła sugeruje, że pusta przestrzeń w pobliżu obiektu podlega efektowi kwantowemu zwanemu dwójłomnością próżni, przewidzianemu około 80 lat temu.
Jak poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), zespołem badawczym kierował prof. Roberto Mignani z włoskiego instytutu INAF w Mediolanie, pracujący także na Uniwersytecie Zielonogórskim. Badacze przeprowadzili obserwacje gwiazdy neutronowej RX J1856.5-3754, odległej od nas o około 400 lat świetlnych. Wykorzystano teleskop VLT, należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
Gwiazdy neutronowe to niezwykle gęste pozostałości po jądrach masywnych gwiazd, które wybuchły jako supernowe. Obiekty te mają rozmiary rzędu 10 km. W tak niewielkiej kuli skupiona jest masa gwiazdy. Jedną z cech gwiazd neutronowych jest występowanie bardzo silnego pola magnetycznego, miliardy razy silniejszego niż w przypadku Słońca. Pole to przenika ich powierzchnię i otoczenie. Jest na tyle silne, że może nawet wpływać na własności próżni.
Próżnię wyobrażamy sobie jako całkowicie pustą przestrzeń, przez którą światło podróżuje bez przeszkód i zmian. Jednak w elektrodynamice kwantowej, czyli kwantowej teorii opisującej oddziaływania elektromagnetyczne, sytuacja jest bardziej skomplikowana. Próżnia jest pełna wirtualnych cząstek, które w danej chwili pojawiają się i znikają. W przypadku gdy przez przestrzeń przenika ekstremalnie silne pole magnetyczne, może ono na nią wpływać tak, iż następuje polaryzacja światła (czyli pewne uporządkowanie drgań fali świetlnej).
„Zgodnie z teorią elektrodynamiki kwantowej, poddana silnemu polu magnetycznemu próżnia zachowuje się jak pryzmat w stosunku do propagacji światła. Efekt ten nazywany jest dwójłomnością próżni” - tłumaczy prof. Mignani.
Dwójłomność jest własnością ośrodków optycznych do podwójnego załamywania światła (zachodzi rozdwojenie promienia świetlnego). Taką własność mają np. niektóre kryształy. Dwójłomność próżni jest jednym z przewidywań elektrodynamiki kwantowej. Ten kwantowy efekt przewidzieli około 80 lat temu Werner Heisenberg oraz Hans Heinrich Euler.
Skoro gwiazdy neutronowe posiadają ekstremalnie silne pola magnetyczne, to czemu by ich nie wykorzystać jako naturalne laboratoria do zbadania, czy skutki dwójłomności próżni da się zaobserwować w kosmosie? Nie jest to jednak proste zadanie, gwiazda RX J1856.5-3754 jest niezwykle słaba w świetle widzialnym i potrzeba największych teleskopów, aby móc dokładnie zbadać jej światło.
Grupie prof. Mignaniego udało się zmierzyć polaryzację światła tej gwiazdy neutronowej. Jest to najsłabszy obiekt, dla którego udało się dokonać takiego pomiaru. Okazało się, że stopień polaryzacji liniowej wynosi 16 proc. Polaryzacja światła może być w kosmosie powodowana przez różne czynniki, np. rozpraszanie na ziarnach pyłu, ale według naukowców tak dużego jej stopnia nie da się w ten sposób wytłumaczyć i konieczne jest odwołanie się do własności próżni.
„Dużej liniowej polaryzacji, którą zmierzyliśmy przy pomocy VLT, nie można łatwo wyjaśnić naszymi modelami, jeśli nie uwzględni się efektów dwójłomności próżni przewidywanych przez elektrodynamikę kwantową” uważa prof. Mignani.
Badacze mają nadzieję, że kolejna generacja wielkich teleskopów, które są aktualnie projektowane i zaczną pracę w ciągu najbliższej dekady, pozwoli dokładniej zbadać i potwierdzić czy rzeczywiście zaobserwowano efekty dwójłomności próżni.
Sama gwiazda RX J1856.5-3754 ma także ciekawe własności jako gwiazda neutronowa. Należy do grupy siedmiu cichych radiowo, izolowanych gwiazd neutronowych, zwanej nieformalnie „Siódemką Wspaniałych”. Gwiazdy te odkryto w latach 90. XX wieku przy pomocy satelity ROSAT. Emitują one promieniowanie rentgenowskie i mają cechy odróżniające je od typowych pulsarów znanych z badań na falach radiowych. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412207,czyzby-astronomowie-zaobserwowali-efekt-jednej-z-kwantowych-wlasnosci-prozni.html
http://www.pulskosmosu.pl/2016/11/30/pierwsze-oznaki-dziwnej-kwantowej-wlasnosci-prozni/
-
Międzynarodowa Unia Astronomiczna zaaprobowała oficjalnie nazwy 227 gwiazd
02.12.2016
Organizacja skupiająca zawodowych astronomów z całego świata postanowiła sformalizować nazewnictwo gwiazd i oficjalnie usystematyzować nazwy stosowane dla wielu z nich od stuleci. Nowy katalog nazw obejmuje 227 gwiazd.
Wśród zaaprobowanych nazw znalazła się Proxima Centauri – najbliższa gwiazda względem Słońca, przy której niedawno odkryto zbliżoną rozmiarami do Ziemi planetę krążącą w ekosferze, Rigil Kentaurus – starożytna nazwa dla gwiazdy Alfa Centauri, a także nazwy wiele jasnych gwiazd używanych w astronawigacji. Spośród gwiazd, wokół których niedawno odkryto planety lista obejmuje nazwy: Algieba (Gamma-1 Leonis), Hamal (Alfa Arietis), Muscida (Omicron Ursae Majoris)
W maju 2016 r. władze Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) zaaprobowały powstanie specjalnej grupy roboczej ds. nazw gwiazd (Working Group on Star Names – WGSN). W jej skład weszło ośmioro astronomów z różnych krajów. Ich zadaniem jest przeanalizowanie nazewnictwa gwiazd pod kątem historycznym i kulturowym w celu skatalogowania oficjalnych nazw gwiazd i ustalenia jednolitej pisowni dla nich. W przyszłości grupa opracuje też kryteria i procedurę nadawania nowych nazw dla najbardziej znaczących obiektów gwiazdowych.
Na świecie, w tym w Polsce, działają różne firmy sprzedające nazwy gwiazd, czy też prawo nazwania danej gwiazdy przez ich klientów. Takie nazwy nie mają żadnego oficjalnego znaczenia na świecie i widnieją jedynie w bazie danych takowej firmy. Jedynym podmiotem mogącym nadawać uznawane oficjalnie nazwy obiektom astronomicznym na niebie jest Międzynarodowa Unia Astronomiczna.
Astronomowie badają miliony gwiazd. Standardowo otrzymują one nazwy nie w formie słownej, a w postaci oznaczenia w katalogu, zazwyczaj jest to ciąg liter i cyfr. Dana gwiazda może posiadać wiele tego typu oznaczeń, jeśli występuje w różnych katalogach naukowych. Taki sposób oznaczania gwiazd będzie nadal kontynuowany i oficjalna aprobata nazw słownych dla niektórych obiekt nic nie zmieni w tej procedurze.
Pod koniec 2015 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna zaaprobowała nazwy dla 14 gwiazd, które posiadają planety pozasłoneczne. Dalszym krokiem jest chęć usystematyzowania pozostałych nazw gwiazd.
Etymologia nazw może być różna, ale przyjęto pewne podstawowe kryteria. Generalnie preferowane są nazwy krótsze, jednowyrazowe oraz takie, które mają swoje korzenie w dziedzictwie astronomicznym, historycznym lub kulturowym. Ma to na celu zachowanie ciągłości nazewnictwa na przestrzeni długiej historii astronomii.
Obecne wysiłki dotyczące nazw gwiazd to nie pierwsza tego rodzaju inicjatywa IAU. W latach dwudziestych ubiegłego wieku przeanalizowano różne historyczne nazwy i zdefiniowano 88 współczesnych gwiazdozbiorów na niebie. Podział ten jest powszechnie stosowany do dzisiaj. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412192,miedzynarodowa-unia-astronomiczna-zaaprobowala-oficjalnie-nazwy-227-gwiazd.html
-
Astronomowie zmierzyli ziarna, z których formują się planety
09.12.2016
Dzięki obserwacjom za pomocą sieci radioteleskopów ALMA naukowcy po raz pierwszy precyzyjnie zmierzyli - przy pomocy polaryzacji światła - małe cząstki pyłu wokół młodej gwiazdy.
Astronomowie uważają, że planety powstają z gazu i pyłu zgromadzonego w dyskach wokół młodych gwiazd. Jednak szczegółowy przebieg tego procesu nie jest dokładnie znany. Jedną z większych zagadek jest to, w jaki sposób małe ziarna pyłu o rozmiarach 1 mikrometra łączą się ze sobą, aby ostatecznie stworzyć globy o średnicach nawet 10 tys. kilometrów. Sprawę utrudnia fakt, iż wcale nie jest prosto zmierzyć rozmiary ziaren pyłu w odległym kosmosie.
Akimasa Kataoka z Uniwersytetu w Heidelbergu (Niemcy) i Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii i jego współpracownicy spróbowali zmierzyć się z częścią tego problemu. Na podstawie przewidywań teoretycznych badacze ustalili, że wokół młodej gwiazdy fale radiowe powinny być rozproszone na ziarnach pyłu, i w związku z tym być może uda się zaobserwować polaryzację światła (polaryzacja mówi o tym w jaki sposób jest uporządkowane są drgania fali elektromagnetycznej). A z kolei pomiar intensywności spolaryzowanej emisji powinien pozwolić na lepsze (niż inne metody) oszacowanie rozmiarów ziaren pyłu.
Aby przetestować swoje przewidywania astronomowie dokonali obserwacji na falach radiowych młodej gwiazdy HD 142527. Okazało się, że dysk pyłowy wokół gwiazdy wykazuje strukturę w polaryzacji, która – zgodnie z przewidywaniami – ma kierunek radialny w większości fragmentów dysku, a z kolei na brzegach kierunek polaryzacji kierunek zmienia się na prostopadły.
Po porównaniu obserwacji z modelem teoretycznym okazało się, że ziarna pyłu wokół tej gwiazdy powinny mieć rozmiary najwyżej 150 mikrometrów. Jest to pierwszy przypadek oszacowania rozmiaru ziaren pyłu przy pomocy polaryzacji. Wynik jest 10 razy mniejszy, niż wcześniejsze przewidywania rozmiarów ziaren pyłu.
Stopień polaryzacji fal radiowych z pyłowego dysku wokół HD 142527 to zaledwie kilka procent. Udało się ją zbadać dzięki dużej czułości sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Naukowcy mają nadzieję, na kolejne badania przy użyciu tej metody.
Sieć radioteleskopów ALMA składa się z 66 anten pracujących na falach milimetrowych i submilimetrowych. Instrument został zbudowany w Chile na wysokości 5 tys. metrów nad poziomem morza. Projekt prowadzony jest przez kraje Europy, Ameryki Północnej i Azji Wschodniej. Europę reprezentuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), którego członkiem od ubiegłego roku jest Polska. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412307,astronomowie-zmierzyli-ziarna-z-ktorych-formuja-sie-planety.html
-
Astronomowie stworzyli trójwymiarową mapę Wszechświata sprzed 7 mld lat
16.12.2016
Międzynarodowy zespół astronomów VIPERS, w którego skład wchodzą polscy astronomowie, zaprezentował największą trójwymiarową mapę Wszechświata sprzed 7 mld lat – informuje Narodowe Centrum Badań Jądrowych PAN.
Przegląd nieba o nazwie VIPERS ma na celu badania odległych galaktyk, które znajdują się co najmniej 5 mld lat świetlnych od nas i dalej. Do jego wykonania użyto teleskopu należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), organizacji naukowo-technicznej, do której Polska przystąpiła w 2015 r. Przegląd wykonywano multispektrografem VIMOS, na jednym z czterech 8,2-metrowych teleskopów VLT w Obserwatorium Paranal w Chile. Obserwacje prowadzono przez prawie osiem lat, wykorzystując prawie 500 godzin czasu obserwacyjnego teleskopu.
Uzyskane dane pozwoliły na wyznaczenie odległości i ustalenie własności fizycznych ponad 90 tysięcy galaktyk. Dzięki temu udało się skonstruować wielką trójwymiarową mapę Wszechświata dla obszaru kosmosu, z którego światło podróżuje do nas około 7 miliardów lat (a dokładniej od 5 do 9 mld lat). Obecnie Wszechświat ma prawie 14 miliardów lat, czyli galaktyki te widzimy w stadium, gdy Wszechświat był mniej więcej o połowę młodszy niż dzisiaj.
Dzięki nowym danym naukowcy mogą teraz lepiej zrozumieć, jak z upływem czasu zachodziła ewolucja galaktyk – jak zmieniały się galaktyki różnych typów. Poznanie rozmieszczenia galaktyk pozwala także odtworzyć rozkład ciemnej materii w tzw. wielkoskalowej strukturze Wszechświata, a nawet wyciągać wnioski na temat ciemnej energii.
Ciemna materia jest tajemniczym składnikiem Wszechświata, o którego istnieniu wiadomo z obserwacji oddziaływań grawitacyjnych, jaki wywiera na normalną materię, taką jak planety, gwiazdy, galaktyki. Jednak astronomowie i fizycy ciągle starają się dociec, jaka jest dokładna natura ciemnej materii i co ją tworzy. Szacuje się, że ciemnej materii jest kilkakrotnie więcej niż zwykłej.
Jeszcze bardziej zagadkowa, a na dodatek odpowiadająca za jeszcze większą część energii Wszechświata, jest ciemna energia. Ten hipotetyczny składnik Wszechświata może odpowiadać za przyspieszanie tempa rozszerzania się Wszechświata. Naukowcy oceniają, że ciemna energia stanowi około 68 proc. całego Wszechświata, ciemna materia około 27 proc., a zwykła materia to zaledwie około 5 proc.
„Według standardowego modelu kosmologicznego, od momentu powstania 13,7 mld lat temu Wszechświat rozszerzał się coraz wolniej. Około 7 mld lat temu doszło do odwrócenia tej tendencji” – tłumaczy prof. Agnieszka Pollo (UJ i NCBJ), kierownik Zakładu Astrofizyki NCBJ, która brała udział w pracach zespołu VIPERS.
Jak wyjaśnia prof. Pollo, obecnie Wszechświat rozszerza się coraz szybciej, a odpowiedzialność za to przyspieszenie przypisuje się tzw. ciemnej energii, jednak jaka jest jej natura, to wciąż pytanie bez odpowiedzi.
„Stworzenie największego w historii astronomii przeglądu galaktyk z tej odległej epoki przybliża nas do rozwiązania jednej z największych zagadek współczesnej fizyki, chociaż mimo szczegółowej analizy danych nadal nie potrafimy udzielić jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o naturę ciemnej energii” - wskazuje polska badaczka.
Istotną część zespołu badawczego analizującego dane z przeglądu VIPERS stanowili polscy naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Warszawie, Uniwersytetu im. Jana Kochanowskiego w Kielcach i Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. W polskim zespole znaleźli się: prof. Agnieszka Pollo z UJ i NCBJ, dr Katarzyna Małek i dr Aleksandra Solarz z NCBJ, dr Janusz Krywult z UJK, studenci i doktoranci z UJ oraz mgr Małgorzata Siudek z CFT PAN.
Polacy badali kształty i linie widmowe galaktyk. Na tej podstawie wykazali, że obserwowany dzisiaj podział galaktyk na dwa główne typy, czyli galaktyki spiralne – aktywnie tworzące nowe gwiazdy i galaktyki eliptyczne – nieaktywne, wypełnione starymi gwiazdami, istniał już w okresie, gdy Wszechświat był o połowę młodszy niż obecnie. Oprócz tego Polacy opracowali algorytmy samouczące się, co pozwoliło na sklasyfikowanie różnych typów galaktyk. Jest to bardzo przydatne narzędzie przy wielkich przeglądach nieba.
Pełne rozwinięcie nazwy VIPERS brzmi VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey, co w tłumaczeniu oznacza Publiczny Pozagalaktyczny Przegląd Przesunięć ku Czerwieni zrobiony multispektrografem VIMOS. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412405,astronomowie-stworzyli-trojwymiarowa-mape-wszechswiata-sprzed-7-mld-lat.html
-
Drabiny kosmicznych odległości
18.12.2016
Przełomowe odkrycia w procedurze wyznaczania stałej Hubble’a i kalibracji odległości w skali pozagalaktycznej w oparciu o badania rzadkich zaćmieniowych układów podwójnych to zasługa prof. dra hab. Grzegorza Pietrzyńskiego. Dzięki metodom pomiarowym zaproponowanym przez astrofizyka z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, kosmiczne dystanse można mierzyć z dokładnością do 2 proc.
Profesor dokonał najdokładniejszego pomiaru gwiazdy należącej do cefeid. Cefeidy to gwiazdy zmienne pulsujące o masach i emisji energii większych niż w przypadku Słońca. Stanowią istotny szczebel drabiny kosmicznych odległości i to dzięki nim Edwin Hubble odkrył rozszerzanie się Wszechświata.
W fizyce cefeid istniały dwie teorie pozwalające przewidzieć ich masy, ale wyniki przewidywań różniły się nawet o 30 proc. Błędy miały ujemny wpływ na pomiary takich parametrów jak szybkość rozszerzania się Wszechświata. Sprzeczności między teoriami doskwierały astronomom od ponad pół wieku. Mimo inwestowania znacznych zasobów nie zostały one rozstrzygnięte aż do opublikowania prac przez Grzegorza Pietrzyńskiego. Polak zdecydowanie wykluczył jedną z teorii. Jego zespół dokonał przełomu dzięki badaniu układu podwójnego gwiazd zmiennych pulsujących zawierającego cefeidę.
Na czele chilijsko-polskiego zespołu astronomów uczony zmierzył masę cefeidy w tym układzie z bezprecedensową dokładnością około 1 proc. Poprawa o cały rząd wielkości w porównaniu z wcześniejszymi pomiarami miała wpływ na praktycznie wszystkie dziedziny współczesnej astrofizyki.
Wynik ten stał się podstawą dla kolejnej przełomowej pracy. Grzegorz Pietrzyński oszacował odległości ośmiu zaćmieniowych układów podwójnych znajdujących się w Wielkim Obłoku Magellana. Jest to galaktyka najbliższa naszej Drodze Mlecznej. Aby zbadać naturę ciemnej materii i poznać ewolucję Wszechświata, w tym prędkość jego rozszerzania się, trzeba dokładnie znać wartość tzw. parametru Hubble’a. Przed pracami Polaka nie można było wyznaczyć go bez błędu. Zespół prof. Pietrzyńskiego oszacował odległość Wielkiego Obłoku Magellana z dokładnością około 2 proc. – to znów oznaczało poprawę o rząd wielkości w porównaniu z wcześniejszymi szacunkami.
Choć metoda zastosowana przez uczonego jest prosta pod względem zasad fizycznych, to wymaga długich obserwacji za pomocą najlepszych przyrządów astronomicznych na świecie, gdyż gwiazdy takie są słabo widoczne. W obserwatorium Las Campanas i Europejskim Obserwatorium Południowym uczeni mają tam dostęp do różnych teleskopów, w tym do jednych z największych na świecie gigantycznych teleskopów VLT. Podobnie jest w przypadku teleskopu w Południowej Afryce, gdzie Polska jest członkiem konsorcjum badawczego SALT.
Zrozumienie kosmosu pozwoli lepiej zrozumieć rolę naszej cywilizacji. Odkrycia prof. Grzegorza Pietrzyńskiego stworzyły całkowicie nowe możliwości badania podstaw fizyki gwiazd, zwłaszcza gwiazd zmiennych pulsujących. Umożliwiły rozwiązanie długowiecznych problemów i stały się standardowym odnośnikiem w tej dziedzinie na wiele najbliższych lat.
Prof. Grzegorz Pietrzyński odbywał staż podoktorski na Uniwersytecie w Chile. Do 2016 roku pracował w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego, gdzie przedstawił rozprawę habilitacyjną dotyczącą poprawy kalibracji skali odległości we Wszechświecie. W 2014 r. został profesorem astronomii. Prowadził wykłady na wielu uczelniach i w instytutach badawczych m.in. w Japonii, Niemczech, Francji, Belgii, we Włoszech i w Chinach.
Obecnie prowadzi projekt finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC Advanced Grant). To czwarty tak prestiżowy grant dla Polaka, a drugi - dla polskiego astronoma. Na swoje badania Grzegorz Pietrzyński otrzymał prawie 2,4 mln euro z budżetu ERC Advanced Grant. Został również podwójnym laureatem konkursów Narodowego Centrum Nauki.
Uczony bierze udział w projekcie OGLE. Jest to jeden z największych przeglądów nieba na świecie prowadzony w Obserwatorium Las Campanas w Chile przez polskich astronomów z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412374,drabiny-kosmicznych-odleglosci.html
-
Na UMK szukają ciemnej materii
20.12.2016
Fizycy z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu przeprowadzili laboratoryjne poszukiwania ciemnej materii. Po raz pierwszy do tego celu wykorzystano w sposób eksperymentalny optyczne zegary atomowe. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
Ciemna materia to tajemniczy składnik Wszechświata, którego własności próbują poznać fizycy i astronomowie. Jak tłumaczy dr Piotr Wcisło z UMK, pierwszy autor publikacji, efekty fizyczne sugerujące istnienie ciemnej materii były do tej pory obserwowane tylko w skali galaktycznej. Wyjaśnienie obserwowanego ruchu ciał wewnątrz galaktyk czy charakterystycznego załamania światła (soczewkowania grawitacyjnego), które dociera do Ziemi, wymagałoby znacznie silniejszego oddziaływania grawitacyjnego niż to, którego źródłem była dostrzegalna materia.
„Zaobserwowanie ciemnej materii w warunkach laboratoryjnych byłoby prawdziwym przełomem” - mówi polski naukowiec.
Fizykom z Torunia udało się wykorzystać narzędzie umożliwiające poszukiwania ciemnej materii i dokonać pomiarów pokazujących, że jeżeli ciemna materia faktycznie istnieje, to nie oddziałuje ze zwykłą materią bardziej niż pewna wyznaczona wartość. Tym narzędziem był optyczny zegar atomowy.
Z obserwacji astronomicznych wiadomo, iż ciemnej materii jest kilkakrotnie więcej niż materii znanej nam na co dzień. Ciemna materia jest niewidoczna, a jedyny sposób, w jaki wnioskujemy o jej istnieniu, to obserwacje efektów jej oddziaływania grawitacyjnego na zwykłą materię. Jest kilka hipotez próbujących wyjaśnić ten stan rzeczy. Poszukuje się np. cząstek elementarnych, które mogłyby być odpowiedzialne za ciemną materię. Innym pomysłem jest korekta teorii grawitacji, w której być może trzeba uwzględnić jakiś czynnik korygujący w zależności siły grawitacji od odległości (tzw. teorie zmodyfikowanej grawitacji).
Polscy naukowcy sprawdzili jeszcze inną hipotezę, według której być może istnieją makroskopowe obiekty ciemnej materii, tzw. defekty topologiczne. Mogły one powstać we wczesnym, szybko ochładzającym się Wszechświecie. Taki defekt można sobie wyobrazić jako ścianę o nieznanej grubości, która „przelatuje” przez Wszechświat.
„Jeżeli taki obiekt przemknie przez Krajowe Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej (FAMO) i jeśli jakkolwiek sprzęga się ze standardową materią, którą znamy, to w tym momencie najczulsze urządzenia na świecie, jakim jest optyczny zegar atomowy, zacznie >tykać< nieco inaczej” - wyjaśnia dr Wcisło.
Nad takim rodzajem eksperymentu fizycy na świecie zastanawiali się już wcześniej, ale zakładano, że do pomiarów, oprócz podstawowego zegara atomowego, potrzebny jest jeszcze referencyjny w bardzo oddalonym miejscu. Wymagałoby to odpowiedniego połączenia światłowodowego np. pomiędzy Polską a Japonią.
Jednak dr Wcisło wpadł na inny pomysł, pozwalający na zastosowanie tylko jednego zegara atomowego. Okazuje się, że jako wzorzec częstości można potraktować nie tylko ultrazimne atomy, ale także wnękę optyczną – jeden ze standardowych elementów zegara atomowego. Częstotliwości światła pochłanianego przez atomy oraz przechodzącego przez wnękę inaczej zareagują na spotkanie z poszukiwanym obiektem. Jego obecność zamanifestuje się jako różnica tych dwóch częstotliwości.
Prof. Roman Ciuryło z UMK wskazuje, iż zegary atomowe wykorzystujące ultrazimne atomy i wnęki optyczne znane są od lat, ale jak dotąd eksperymentatorzy nie dostrzegli tego potencjału. Proste połączenie faktów, jak w przypadku eksperymentu toruńskiej grupy, doprowadziło do ciekawych konsekwencji.
Nowa metoda poszukiwań ciemnej materii pozwala na ustalenie kolejnych ograniczeń dotyczących własności ciemnej materii. Dzięki temu będzie można sprawdzić i odrzucić hipotezy, które są błędne. Ale metoda pozwala potencjalnie także na realną detekcję ciemnej materii. Na dodatek jest bardzo ekonomiczna: nie trzeba budować specjalnych, drogich laboratoriów, bowiem dane w eksperymencie uzyskiwane są z już istniejącego urządzenia, zbudowanego do innych celów naukowych.
„To, że możemy dziś testować takie pomysły, jest plonem wysiłków ogólnopolskiego środowiska uczonych zajmujących się fizyką atomową, molekularną i optyczną podjętych na początku tego stulecia. Dzięki temu, że powstało KL FAMO, możliwe było w Polsce rozwijanie ultranowoczesnych technologii oraz takich gałęzi fizyki, których osiągnięcia pozwoliły na budowę Polskiego Optycznego Zegara Atomowego. To z kolei dało szansę na zmierzenie się z jedną z bardziej fascynujących zagadek Wszechświata” - podkreśla prof. Ciuryło.
Grupa badawcza z Zakładu Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej Instytutu Fizyki UMK pracowała w składzie: dr Piotr Wcisło, dr inż. Piotr Morzyński, dr Marcin Bober, dr Agata Cygan, dr hab. Daniel Lisak, prof. UMK, dr hab. Roman Ciuryło, prof. UMK oraz dr hab. Michał Zawada.
Wszystkie pomiary wykonano w Krajowym Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej (KL FAMO) przy użyciu Polskiego Optycznego Zegara Atomowego (POZA), zbudowanego dwa lata temu przez naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412442,na-umk-szukaja-ciemnej-materii.html
-
Pojawiła się wiadomość, że dzisiaj zmarła Vera Rubin (1928-2016) - amerykańska astronom, która jest jednym z odkrywców ciemnej materii.
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6c/Vera_Rubin.jpg)
-
Wywiad z Verą Rubin sprzed 14 lat
Astronomer Vera Rubin—The Doyenne of Dark Matter
Saturday, June 01, 2002
How could the study of dark matter help us to understand the size, shape and ultimate fate of the universe?
If there is enough dark matter in the Universe then it is possible that the Universe would ultimately stop expanding and collapse. We think at the present time that there is not enough dark matter plus light to halt the expansion. And it looks as if there is a cosmological constant, a hidden energy whose effect is to make the expansion actually speed up.
http://discovermagazine.com/2002/jun/breakdialogue
Galaxies: Why hasn't Dr. Vera Rubin been awarded a Nobel Prize for Physics?
Ryan Trainor, Astrophysics PhD from Caltech
Updated 24 Feb 2015
Vera Rubin is absolutely deserving of a Nobel Prize, and I hope she receives it soon. The most direct comparison for the validity of such a prize is dark energy, which was discovered in 1998 and resulted in a Nobel Prize in 2011. Dark matter is an equally important component of our universe, and Dr. Rubin's work was probably the most instrumental in demonstrating its existence (while Fritz Zwicky did initially propose it because of the movement of galaxies in clusters, the rotation curves of galaxies were the observations that most directly led to the widespread acceptance of the dark matter paradigm).
As for why she has not received it, that is a more difficult question to answer. Certainly there have been many important experiments in physics that have merited consideration since that time, but the choices made by the committee are not always straightforward or clear. Dr. Rubin's omission may be partially related to Zwicky's earlier work or to her own discussions of Modified Newtonian Dynamics (in contrast to the vast majority of astronomers who accept the dark matter paradigm in varying forms), but I think it is likely that her cause has also been significantly hurt by a lack of respect for women in the field. Women physicists still experience significant career hurdles that men do not face, and many contributions of women scientists over the last century are only slowly receiving the credit they are due.
https://www.quora.com/Galaxies-Why-hasnt-Dr-Vera-Rubin-been-awarded-a-Nobel-Prize-for-Physics
http://physicsbuzz.physicscentral.com/2014/10/grassroots-campaign-to-get-physics.html
-
Link do dzisiejszego artykułu o Verze Rubin w Carnegie Science: https://carnegiescience.edu/node/2124.
-
Pulsations detected in a hot, helium-atmosphere white dwarf
December 30, 2016 by Tomasz Nowakowski
Astronomers have recently discovered non-radial oscillations in a hot, helium-atmosphere white dwarf designated PG 0112+104. The newly detected 11 independent pulsation modes in this white dwarf could be essential for researchers testing the radial differential rotation and internal compositional stratification of highly evolved stellar remnants. The findings were presented in a paper published Dec. 22 on the arXiv pre-print server.
PG 0112+104 was first identified as a helium-atmosphere (DB) white dwarf with a mass of about 0.5 solar masses and an effective temperature of over 30,000 K. Now, a team of astronomers led by J. J. Hermes of the University of North Carolina has found that its luminosity varies due to non-radial pulsations that resulted in reclassification of this star to a variable DB white dwarf (DBV).
The researchers used NASA's Kepler space telescope in order to find pulsations of PG 0112+104. The white dwarf was observed for nearly three months in mid-2016 during Campaign 8 of Kepler's prolonged mission known as K2. (...)
"The relatively low-amplitude pulsations observed in PG 0112+104 demonstrate that many white dwarfs that have been observed not to pulsate, mostly from the ground, may indeed vary but at amplitudes below historical detection limits," the paper reads.
According to the paper, the astronomers have also spotted a clear photometric signature of the surface rotation rate likely caused by a spot rotating into and out of view. They noted that PG 0112+104 is the first pulsating white dwarf known with a photometric signal corresponding to the surface rotation period. The surface rotation rate was estimated to be 10.17 hours. (...)
http://phys.org/news/2016-12-pulsations-hot-helium-atmosphere-white-dwarf.html
-
Zmarła Vera Rubin, amerykańska astrofizyczka, dzięki której odkryto ciemną materię we Wszechświecie
Piotr Cieśliński
27 grudnia 2016 | 07:14
Jej syn poinformował, że Vera Rubin zmarła w noc Bożego Narodzenia. Miała 88 lat. Przez lata była wymieniana wśród kandydatów do Nagrody Nobla. Jej obserwacje i pomiary rotacji galaktyk przekonały fizyków, że Wszechświat jest wypełniony ciemną materią.
Gdyby ułożyć listę największych nierozwiązanych problemów w fizyce, to ciemna materia prawdopodobnie znalazłaby się na pierwszym miejscu.
Na pierwszy jej ślad wpadł w roku 1933 r. Fritz Zwicky, szwajcarski uczony, jeden z najbardziej oryginalnych astrofizyków zeszłego stulecia, który mierzył prędkości ruchu galaktyk w gromadzie Coma w konstelacji Warkocz Bereniki. Próbował zrozumieć, co sprawia, że to zgrupowanie ponad tysiąca galaktyk trzyma się razem, choć wirują wokół siebie z wielkimi prędkościami - średnio 1 tys. km na sekundę. Poruszają się tak szybko, że już dawno powinny się urwać z uwięzi grawitacji, a cała gromada - rozlecieć we wszystkie strony, jak krzesełka wirującej karuzeli, które są zawieszone na zbyt słabym łańcuchu.
Zwicky uznał, że ta gromada musi mieć w sobie więcej materii, niż na to wskazują widoczne w teleskopach gwiazdy. Tą hipotetyczną niewidoczną materię ochrzcił mianem "ciemnej materii". Jego hipoteza była wtedy ledwie astronomiczną egzotyką, dziwadłem, w które tak naprawdę nikt nie wierzył.
Vera Rubin na tropie ciemności
Dopiero badania Very Rubin kilkadziesiąt lat później przekonały astrofizyków, że w kosmosie jest jakaś nieznana, niewidoczna, tajemnicza materia.
Rubin wraz ze swoim kolegą Kentem Fordem z Carnegie Institution w Waszyngtonie na przełomie lat 60. i 70. zeszłego wieku mierzyła prędkość gwiazd na obrzeżach Wielkiej Mgławicy Andromedy, galaktyki porównywalnej z Drogą Mleczną. Spodziewała się, że podobnie jak planety w Układzie Słonecznym gwiazdy bardziej oddalone od masywnego centrum poruszają się wolniej. Ze zdziwieniem jednak odkryła, że prędkość bliższych i dalszych gwiazd jest taka sama.
Potem Rubin zmierzyła jeszcze krzywe rotacji ponad 200 innych galaktyk. Rezultaty były podobne - wskazywały na to, że nie działa prawo grawitacji albo galaktyki są zanurzone w obłoku ciemnej materii. Gwiazdy "czują" grawitacyjne przyciąganie czegoś, co jest dużo rozleglejsze i ma dużo większą masę niż to, co widać w teleskopach. Stąd się bierze ich zadziwiająca prędkość rotacji wokół centrum galaktyki.
Pierwsze wyniki swoich pomiarów Rubin opublikowała na początku lat 70. zeszłego wieku, początkowo przyjęto je sceptycznie. Dopiero około roku 1980 większość astrofizyków pogodziła się z niepokojącą myślą, że galaktyki zawierają jakąś nieznaną materię, która nie świeci ani nie pochłania światła. Jest po prostu przezroczysta i niewidoczna. I ma masę aż 10 razy większą niż łącznie wszystkie widoczne w teleskopach gwiazdy!
Obecne szacunki wskazują, że ciemnej materii jest we Wszechświecie ponad pięć razy więcej (pod względem masy) niż całej znanej nam materii złożonej z pierwiastków, które uporządkowaliśmy w tablicy Mendelejewa. Od lat trwają poszukiwania cząstek, z których się składa ta materia. Na razie bez powodzenia.
Vera Rubin - córka żydowskich imigrantów
Vera Rubin urodziła się 23 lipca 1928 roku w Filadelfii, jej rodzice byli żydowskimi imigrantami, ojciec pochodził z Wilna, matka z Mołdawii.
Zainteresowała się astronomią już w młodości, mimo że, jak wspominała, nauczyciel w liceum ją raczej zniechęcał, radząc, aby "trzymała się z dala od nauk ścisłych". W wieku 14 lat zbudowała z pomocą ojca, inżyniera elektryka, swój pierwszy teleskop. Ojciec zabierał ją też na spotkania amatorskiego stowarzyszenia astronomów.
To dzięki ojcu nie zniechęciła się i zdecydowała, że będzie studiować astronomię, choć w biurze przyjęć Swarthmore College w stanie Pensylwania zasugerowali jej, aby raczej pomyślała o kierunku bardziej kobiecym, np. o malowaniu obrazów o tematyce astronomicznej
To później było przez lata przedmiotem rodzinnych żartów. "Kiedy coś szło źle w mojej pracy naukowej, ktoś zaraz pytał, czy nie myślałam czasem o karierze malarskiej..." - opowiadała Rubin.
Po odrzuceniu przez Swarthmore studiowała astronomię w Vassar College (była tam jedyną absolwentką na kierunku astronomii w 1948 roku). Potem chciała ambitnie pisać pracę magisterską na Uniwersytecie Princeton, ale okazało się, że tam na astronomiczne studia jeszcze nie przyjmują kobiet (to się zmieniło dopiero w 1971 roku). Tytuł magistra zdobyła więc na Uniwersytecie Cornella, gdzie poznała swojego męża, który tam studiował chemię fizyczną.
Na Uniwersytecie Georgetown w Waszyngtonie obroniła doktorat w 1954 r. i potem pracowała przez 11 lat, zanim w wieku 36 zatrudniła się Carnegie Institution w Waszyngtonie. Tam dokonała największych odkryć.
Zawsze szła pod prąd obowiązujących teorii i - co zwykle okazywało się po latach - miała dobrą intuicję. W pracy magisterskiej poszukiwała dowodów na to, że galaktyki nie tylko oddalają się od nas, a więc Wszechświat się rozszerza (co dwie dekady wcześniej odkrył Edwin Hubble), ale że także mają ruch boczny, czyli obracają się wraz z całym Wszechświatem. Dziś już wiemy, że kosmos raczej nie ma wyróżnionej osi obrotów, ale całkiem niedawno odkryto zagadkowy boczny "dryf" galaktyk w dużych skalach. Coś takiego właśnie starała się odkryć Vera Rubin.
W swoim doktoracie zajmowała się kwestią rozmieszczenia galaktyk - czy są jednorodnie rozłożone w kosmosie, czy też zbierają się w skupiska. W latach 50. zeszłego wieku wierzono, że rozkład jest jednorodny. Vera Rubin znalazła dowody, że jest inaczej, ale nikt nie zwrócił na to uwagi. Dopiero kilkanaście lat później gromady galaktyk znalazły się w centrum zainteresowania astronomów. A Vera Rubin wtedy zajmowała się już rotacją gwiazd w galaktykach, znowu szukając dziury w całym.
Vera Rubin: kobiety, bierzcie się do nauki!
Przez całe życie wspierała i zachęcała młode kobiety, aby studiowały nauki ścisłe. Starała się, aby Narodowa Akademia Nauk Stanów Zjednoczonych przyjmowała do swojego grona więcej kobiet (sama została członkinią Akademii w 1981 roku i była tam dopiero drugą astrofizyczką).
W 1996 roku dostała prestiżowy medal londyńskiego Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Była drugą kobietą w historii, po Caroline Herschel, odznaczoną tym medalem.
Jej córka poszła za jej przykładem - obroniła doktorat z fizyki. Synowie też - dwóch doktoryzowało się z geologii, trzeci ma doktorat z matematyki. Mąż zmarł w 2008 roku.
http://wyborcza.pl/7,75400,21170614,zmarla-vera-rubin-amerykanska-astrofizyczka-dzieki-ktorej.html
-
Betelgeza rotuje szybciej niż oczekiwano – mogła pożreć swego towarzysza 100 000 lat temu
PRZEZ REDAKCJA W DNIU 3 STYCZNIA 2017
(...) Astronom J. Craig Wheeler z University of Texas w Austin uważa, że Betelgeza, jasna czerwona gwiazda tworząca jedno z ramion Oriona, mogła mieć o wiele ciekawszą przeszłość niż nam się wydawało. Współpracując z międzynarodową grupą studentów Wheeler odkrył dowody na to, że czerwony nadolbrzym mógł przez większą część życia być elementem układu podwójnego, jednak stosunkowo niedawno pochłonął swojego gwiezdnego towarzysza. Wyniki badań opublikowano w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Sciety.
Jak na tak znaną gwiazdę, Betelgeza jest bardzo tajemnicza. Astronomowie wiedzą, że to czerwony nadolbrzym, masywna gwiazda u końca swojego życia, która już wielokrotnie zwiększyła swoje rozmiary w stosunku do wczesnych etapów życia. Któregoś dnia Betelgeza wybuchnie jako supernowa, jednak nie można określić dokładnie kiedy to nastąpi.
„To może się stać za dziesięć tysięcy lat, ale może to być jutro wieczorem,” mówi Wheeler, który jest ekspertem od supernowych.
Nowa wskazówka pozwalająca nam przewidzieć przyszłość Betelgezy dotyczy jej rotacji. Gdy gwiazda powiększa swoje rozmiary stając się nadolbrzymem, jej tempo obrotu wokół własnej osi powinno zwolnić. „To klasyczny przykład łyżwiarki, która tym razem nie przyciąga ku sobie swoich ramion, a je rozkłada,” mówi Wheeler. Gdy łyżwiarka rozkłada swoje ramiona, jej tempo rotacji spada. Tak też powinno być z tempem rotacji Betelgezy. Pomiary wykonane przez zespół Wheelera wskazują jednak na coś innego.
„Nie wiemy dlaczego tempo rotacji Betelgezy jest takie duże,” mówi Wheeler. „Ta gwiazda rotuje 150 razy szybciej niż jakakolwiek pojedyncza gwiazda.” (...)
Zdjęcia Betelgezy w podczerwieni wykonane w 2012 roku przez Leena Decina z University of Leuven w Belgii za pomocą Kosmicznego Teleskopu Herschel przedstawiają dwie warstwy materii po każdej ze stron Betelgezy. Istnieją różne interpretacje: niektóre mówią, że owa materia to fala uderzeniowa spowodowana przeciskaniem się atmosfery Betelgezy przez ośrodek międzygwiezdny.1
Nikt nie jest pewny pochodzenia tej struktury. Jednak „faktem jest” – mówi Wheeler –„że z Betelgezą coś się działo w tej skali czasowej,” – tj. około 100 000 lat temu, kiedy gwiazda przeszła w stadium czerwonego nadolbrzyma.
Teoria mówiąca o pochłoniętym towarzyszu może tłumaczyć jednocześnie wysokie tempo rotacji gwiazdy jak i warstwy materii ją otaczające. (...)
Źródło: http://kosmonauta.net/2017/01/betelgeza-rotuje-szybciej-niz-oczekiwano-mogla-pozrec-swego-towarzysza-100-000-lat-temu/
https://mcdonaldobservatory.org/news/releases/20161219
-
Został opracowany katalog NED-D, który pozwala na określenie odległości do ponad 77 tysięcy galaktyk znajdujących się poza Drogą Mleczną. Umożliwia też ocenirnie odległości do niektórych bardzo odległych supernowych i energetycznych błysków gamma.
(...) The catalog, called NED-D, is a critical resource, not only for studying these galaxies, but also for determining the distances to billions of other galaxies strewn throughout the universe. As the catalog continues to grow, astronomers can increasingly rely on it for ever-greater precision in calculating both how big the universe is and how fast it is expanding. NED-D is part of the NASA/IPAC Extragalactic Database (NED), an online repository containing information on more than 100 million galaxies. (...)
Since other galaxies are extremely far away, there's no tape measure long enough to measure their distances from us. Instead, astronomers rely on extremely bright objects, such as Type La supernovae and pulsating stars called Cepheids variables, as indicators of distance. To calculate how far away a distant galaxy is, scientists use known mathematical relationships between distance and other properties of objects, such as their total emitted energy. More objects useful for these calculations have emerged in recent years. NED-D has revealed that there are now more than six dozen different indicators used to estimate such distances. (...)
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6714
(http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA21084_hires.jpg)
This graphic shows all the cosmic light sources in the sky that are included in the NASA/IPAC Extragalactic Database (NED), an online repository containing information on over 100 million galaxies. The colors represent the density of sources recorded in the full database, ranging as high as 3.6 million sources per square degree of sky (light yellow).
A special subset of NED, called NED-D, provides comprehensive estimates of the distances to more than 70,000 galaxies beyond our own Milky Way, helping astronomers gauge the true location of galactic bodies in space. These data are critical for understanding individual galaxies' properties, as well as calculating the size of the universe and how fast it is expanding.
http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA21084
-
Liczba znanych czarnych dziur może się wkrótce podwoić
PRZEZ REDAKCJA W DNIU 4 STYCZNIA 2017
(...) Badacze z Uniwersytetu w Waterloo opracowali metodę, która pomoże odkrywać nawet 10 czarnych dziur rocznie, podwajając liczbę aktualnie znanych czarnych dziur w ciągu zaledwie dwóch lat. Badacze szacują, że w ciągu dekady być może uda im się odkryć przed nami historię czarnych dziur.
Avery Broderick, profesor z Wydziału Fizyki i Astronomii na Uniwersytecie w Waterloo oraz Mansour Karami, doktorant z Wydziału Nauki pracowali z naukowcami z USA i Iranu nad stworzeniem metody obejmującej powstającą dopiero dziedzinę astronomii fal grawitacyjnych i zmieniającej nasze sposoby poszukiwania czarnych dziur i innych ciemnych obiektów w przestrzeni kosmicznej. Wyniki ich prac opublikowano w tym tygodniu w periodyku The Astrophysical Journal.
„W ciągu następnych 10 lat zbierzemy wystarczająco dużo danych nt. czarnych dziur, że naukowcy będą w stanie statystycznie opracować ich własności jako populacji,” mówi Broderick. „Informacje te pozwolą nam badać czarne dziury o masach gwiezdnych na różnych etapach historii rozciągającej się na miliardy lat.” (...)
źródło: http://kosmonauta.net/2017/01/liczba-znanych-czarnych-dziur-moze-sie-wkrotce-podwoic/
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161215152123.htm
https://uwaterloo.ca/physics-astronomy/people-profiles/avery-broderick
-
Gliese 710 leci w kierunku Układu Słonecznego
PRZEZ REDAKCJA W DNIU 5 STYCZNIA 2017
(...) Naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu obliczyli, że za niecałe 1,36 miliona lat w pobliżu Układu Słonecznego przeleci gwiazda Gliese 710. O zbliżeniu naukowcy wiedzieli już od jakiegoś czasu, jednak nowe obliczenia wskazują, że gwiazda przeleci znacznie bliżej niż nam się wydawało.
Gliese 710 to czerwony karzeł o masie ok. 0,6 masy Słońca aktualnie znajdujący się jakieś 64 lata świetlne od Słońca. Jednak według najnowszych obliczeń za niecałe 1,5 miliona lat gwiazda ta zbliży się do nas na odległość zaledwie 77 dni świetlnych. Choć w skali kosmicznej to naprawdę niewielka odległość trzeba pamiętać, że to wciąż przekłada się na odległość ponad 13 000 razy większą od odległości Ziemia – Słońce, która wynosi prawie 150 000 000 kilometrów (zwaną jednostką astronomiczną – AU). W momencie maksymalnego zbliżenia do Słońca Gliese 710 będzie miała jasność -2,7 magnitudo i będzie najszybciej przemieszczającą się gwiazdą na naszym niebie. (...)
Źródło: http://kosmonauta.net/2017/01/gliese-710-leci-w-kierunku-ukladu-slonecznego/
http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2016/11/aa29835-16/aa29835-16.html
-
Gliese 710 leci w kierunku Układu Słonecznego
PRZEZ REDAKCJA W DNIU 5 STYCZNIA 2017
(...) Naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu obliczyli, że za niecałe 1,36 miliona lat w pobliżu Układu Słonecznego przeleci gwiazda Gliese 710. O zbliżeniu naukowcy wiedzieli już od jakiegoś czasu, jednak nowe obliczenia wskazują, że gwiazda przeleci znacznie bliżej niż nam się wydawało.
Gliese 710 to czerwony karzeł o masie ok. 0,6 masy Słońca aktualnie znajdujący się jakieś 64 lata świetlne od Słońca. Jednak według najnowszych obliczeń za niecałe 1,5 miliona lat gwiazda ta zbliży się do nas na odległość zaledwie 77 dni świetlnych. Choć w skali kosmicznej to naprawdę niewielka odległość trzeba pamiętać, że to wciąż przekłada się na odległość ponad 13 000 razy większą od odległości Ziemia – Słońce, która wynosi prawie 150 000 000 kilometrów (zwaną jednostką astronomiczną – AU). W momencie maksymalnego zbliżenia do Słońca Gliese 710 będzie miała jasność -2,7 magnitudo i będzie najszybciej przemieszczającą się gwiazdą na naszym niebie. (...)
Źródło: http://kosmonauta.net/2017/01/gliese-710-leci-w-kierunku-ukladu-slonecznego/
http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2016/11/aa29835-16/aa29835-16.html
Szczerze powiedziawszy to bardzo niepokojąca informacja. Słońce nam "spokojnie" poświeci jeszcze 2-3 mld lat więc wydawało się że mamy dużo czasu na "przeprowadzkę". 1,36 mln lat to dość krótki czas. Przecież dinozaury wyginęły "zaledwie" 60 mln lat temu a człowiek rozumny jest na ziemi "tylko" 2 mln lat.
Deszcz komet przez 4 mln lat nie brzmi wesoło...
-
Nadzieja w tym, że obliczenia naukowców okażą się błędne ::)
-
Nawet jak okażą się realne to znacznie wyższe prawdopodobieństwo bombardowania ciał Układu Słonecznego nie powinno mieć miejsca. Takie sytuacje zdarzały się już w przeszłości i sondy kosmiczne raczej nie zaobserwowały skutków zwiększonego bombardowania w stosunkowo mało odległej przeszłości. Ale wymaga to dokładniejszych badań nad tempem powstawania kraterów w okresie ostatnich np. 100 mln lat. Czy uda się zauważyć jakieś okresy częstszych impaktów na Marsie czy Księżycu?
Nawet byłbym za tym, żeby takie bliskie przejście gwiazdy działo się teraz. Może jakieś ciekawsze obiekty częściej by do Układu Słonecznego przylatywały, co byłoby okazją do ich bliższego poznania :)
http://news.astronet.pl/index.php/2008/10/17/n5866/
-
Orionidzie a propos ostatniego posta to mam nadzieję, że nie chciałbyś aby ciekawe ciało niebieskie wylądowało na dachu Twojego domu ::)
-
Nawet byłbym za tym, żeby takie bliskie przejście gwiazdy działo się teraz. Może jakieś ciekawsze obiekty częściej by do Układu Słonecznego przylatywały, co byłoby okazją do ich bliższego poznania :)
http://news.astronet.pl/index.php/2008/10/17/n5866/
Gorzej gdyby trzeba było 3 razy w roku bronić ziemię przed 2 km kometą.
-
Ja pisząc do Orionida o ciele niebieskim na dachu jego domu nie miałem na myśli małych meteorytów ale takich większych rzędu setek a nawet tysięcy metrów średnicy ::)
-
Pierwszą supernową w roku 2017 odkryli Polacy
07.01.2017
Odkryta przez dwóch polskich miłośników astronomii supernowa - oznaczona AT 2017A - jest pierwszym obiektem tego typu odkrytym w roku 2017. Informację o jej znalezieniu podała Grupa Robocza ds. Supernowych działająca w ramach Międzynarodowej Unii Astronomicznej.
Gdy w Polsce kończyły się zabawy sylwestrowe, nad ranem 1 stycznia dwóch miłośników astronomii z Polski uruchomiło swój automatyczny teleskop w prywatnym obserwatorium Ratinga we Włoszech. Teleskop wykonał serię zdjęć; supernową udało się dostrzec na ostatnim z nich.
Supernowa jest pierwszą odkrytą w tym roku. Otrzymała oznaczenie AT 2017A, a gdy zostanie ustalony jej typ - można ją będzie określać także mianem SN 2017A. Jest to zgodne z regułą stosowaną przez Międzynarodową Unię Astronomiczną, że supernowe odkrywane w danym roku oznaczane są liczbą roku oraz kolejnymi literami alfabetu (lub kombinacjami dwóch liter, jeśli zabraknie pojedynczych znaków w alfabecie).
Wybuch supernowej dostrzeżono w galaktyce UGC 10104 w gwiazdozbiorze Korony Północnej. Supernowa ma jasność 17,4 magnitudo.
Odkrywcami supernowej są Grzegorz Duszanowicz i Michał Żołnowski. Do Żołnowskiego należy obserwatorium Ratinga w północnych Włoszech, w którym razem z Michałem Kusiakiem (studentem astronomii na Uniwersytecie Jagiellońskim) odkrył kilkadziesiąt planetoid. Posiada też prywatne obserwatorium w Chile – w roku 2015 czteroosobowemu zespołowi Polaków udało się tam odkryć kometę.
Z kolei Duszanowicz na co dzień mieszka w Szwecji w miejscowości Akersberga. Do tej pory odkrył już 10 supernowych. Natomiast zespół Żołnowski-Duszanowicz ma na swoim koncie trzy odkrycia supernowych.
"Bardzo cieszymy się z naszego odkrycia. To spory wysiłek związany nie tylko z samymi, wymagającymi benedyktyńskiej cierpliwości poszukiwaniami, ale również związany z utrzymaniem w sprawności technicznej zdalnego obserwatorium. Każda z obserwacji poprzedzona jest starannym zaplanowaniem, w jakiej części nieba prowadzone będą poszukiwania. Często nasze poszukiwania to pewien wyścig, zwłaszcza z zespołami japońskimi, które korzystają z tego przywileju, że noc nadchodzi u nich o kilka godzin wcześniej i wcześniej mogą zauważyć nowy obiekt na swoim niebie" - powiedział Michał Żołnowski w rozmowie z PAP.
Odkrycie jest efektem żmudnych obserwacji. Trzeba systematycznie wykonywać zdjęcia wielu galaktyk, a następnie porównywać ich obrazy ze starszymi fotografiami z archiwum. Jeśli w danej galaktyce uda się dostrzec jasną gwiazdę, której wcześniej tam nie było - najprawdopodobniej mamy do czynienia z wybuchem supernowej. Zdecydowana większość odkryć supernowych jest dokonywana współcześnie przy użyciu automatycznych teleskopów fotografujących rożne obszary nieba.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412620,pierwsza-supernowa-w-roku-2017-odkryli-polacy.html
Z włoskiego nieba do Polski – supernowa SN2017A
PRZEZ KRZYSZTOF KANAWKA W DNIU 10 STYCZNIA 2017
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2017/01/SN_2017A-1-1078x516.jpg)
Supernowa SN 2017A / Credits - Ratinga, Grzegorz Duszanowicz, Michał Żołnowski (wstawka: SLOAN)
Zaledwie sześć godzin po północy w Nowym Roku za sprawą polskiego obserwatorium we Włoszech wykryto blask supernowej. Jest to pierwsza odkryta supernowa w nowym roku.
Supernowe to jedne z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. W momencie „zapłonu” jasność pojedynczej supernowej może przewyższyć jasność całej galaktyki, w której zaszło zjawisko. To dzięki supernowym we Wszechświecie znajduje się więcej pierwiastków cięższych od tlenu (a w szczególności od żelaza), ważnych także dla powstania planet oraz życia.
Rantiga Osservatorio jest pierwszym w pełni zorganizowanym polskim projektem mającym na celu przegląd nieba, identyfikację oraz obserwacje drobnych ciał Układu Słonecznego w tym planetoid bliskich Ziemi (NEO) oraz komet. „Przy okazji” Ratinga wykrywa także supernowe – np. 2016P (http://kosmonauta.net/2016/01/polska-supernowa-2016p/). Projekt oficjalnie rozpoczął się 20 marca 2012 roku. Prowadzą go Michał Żołnowski, Michał Kusiak, Rafał Reszelewski oraz Grzegorz Duszanowicz. Obserwatorium położone jest we Włoszech w miejscowości Tincana, na pograniczu Emilii-Romanii oraz Toskanii. W porównaniu z warunkami panującymi w Polsce wypada ono znacznie lepiej, jeśli chodzi o liczbę pogodnych nocy.
Pierwszego stycznia, o godzinie 05:25 czasu UTC (czyli 06:25 czasu polskiego) Grzegorz Duszanowicz odkrył supernową na zdjęciu odległej galaktyki UGC 10104, znajdującej się w gwiazdozbiorze Korony Północnej. W momencie wykrycia supernowa miała jasność +17,4 magnitudo. Jak się szybko okazało – jest to pierwsze odkrycie supernowej w 2017 roku. W związku z tym zjawisko otrzymało oznaczenie 2017A.
Każdego roku odkrywanych jest ponad tysiąc supernowych. Znaczna większość z nich jest wykrywana przez profesjonalne i często automatyczne programy poszukiwawcze. Stosunkowo niewiele supernowych jest odkrywanych przez amatorów i zespoły „pół-profesjonalne”. Takie odkrycia są jednak ważne, gdyż wspierają pracę zawodowych astronomów i poszerzają naszą wiedzę na temat supernowych we Wszechświecie.
(MŻ, RO)
Źródło: http://kosmonauta.net/2017/01/z-wloskiego-nieba-do-polski-supernowa-sn2017a/
-
Orbita Proxima Centauri wyliczona!
PRZEZ KRZYSZTOF KANAWKA W DNIU 26 GRUDNIA 2016
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2016/12/Skala-gwiazd-Alfa-Centauri-e1482700037839-1078x516.jpg)
Astronomom udało się wyliczyć parametry orbity Proximy Centauri względem dwóch gwiazd Alfa Centauri.
Czy Proxima Centauri krąży wokół dwóch gwiazd Alfy Centauri? To pytanie od momentu odkrycia najbliższej Słońcu gwiazdy w 1915 roku zadawały sobie kolejne pokolenia astronomów. Dopiero w tym roku trzech astronomów – Pierre Kervella, Frédéric Thévenin i Christophe Lovis – wyznaczyło orbitę tego czerwonego karła. Stało się to dzięki instrumentowi High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS), zainstalowanemu na 3,6 metrowym teleskopie La Silla w Chile, należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2016/12/orbital-plot-of-proxima-centauri-showing-its-position-with-respect-to-alpha-centauri-over-the-coming.jpeg)
Orbita Proximy Centauri względem dwóch gwiazd Alfa Centauri / Credits – P. Kervella (CNRS/U. of Chile/Observatoire de Paris/LESIA), ESO/Digitized Sky Survey 2, D. De Martin/M. Zamani
Głównym zadaniem HARPS jest poszukiwanie planet pozasłonecznych, jednak instrument okazał się także być przydatny do mierzenia ruchu Proximy Centauri. Wyznaczony okres obiegu gwiazdy wokół dwóch składników Alfy wynosi około 550 tysięcy lat, zaś ekscentryczność orbity to około 0,5. W najbliższym punkcie orbity Proxima zbliża się do dwóch głównych gwiazd Alfy Centauri na odległość około 4300 jednostek astronomicznych, natomiast w najdalszym punkcie orbity jest to około 13 tysięcy jednostek astronomicznych. Obecnie gwiazda zbliża się do najdalszego punktu na orbicie.
Zespół astronomów, który wyznaczył orbitę Proximy Centauri uważa, że ich wyliczenia mają „wysoki poziom pewności”. Innymi słowy, wciąż jest możliwe, że Proxima Centauri nie jest fizycznie powiązana z dwiema gwiazdami Alfy Centauri, ale wydaje się to być bardzo mało prawdopodobne. Kolejne lata obserwacji pozwolą na doprecyzowanie tych wartości.
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2016/04/image3-a.jpg)
Artystyczna wizja nano-pojazdu zmierzającego do Alfa Centauri / Credits – Breakthrough Initiatives
W najbliższych latach wiele różnych grup badawczych będzie zajmować się kolejnymi obserwacjami i pomiarami ruchu Proximy Centauri. Ma to związek z niedawnym odkryciem egzoplanety Proximy b http://kosmonauta.net/2016/10/czy-proxima-b-moze-byc-dobrym-miejscem-dla-zycia/ oraz rozpoczęciem prac koncepcyjnym nad projektem misji bezzałogowej Breakthrough Starshot. http://kosmonauta.net/2016/04/breaktrhough-starshot-pierwszy-lot-miedzygwiezdny/ Zminiaturyzowana sonda rozpędzana laserem miałaby przebyć odległośc 4,37 lat świetlnych w około 2-3 dekady.
(Arxiv, ESO)
Źródło: http://kosmonauta.net/2016/12/orbita-proxima-centauri-wyliczona/#prettyPhoto
https://www.eso.org/public/announcements/ann16089/
-
Astronomowie zaprezentowali olbrzymie zdjęcie obłoku molekularnego w Orionie
11.01.2017
Astronomowie uzyskali bardzo szczegółowy obraz obłoku molekularnego Orion A w zakresie bliskiej podczerwieni. Do badań wykorzystano teleskop VISTA, należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
Obecnie na wieczornym niebie nad Polską bardzo dobrze widoczny jest gwiazdozbiór Oriona. Posiadacze lornetek lub teleskopów mogą w tej konstelacji wypatrzeć ciekawe mgławice. Znajduje się tam m.in. cały kompleks obłoków molekularnych, w których rodzą się nowe gwiazdy. Te obłoki i mgławice stanowią także przedmiot zainteresowania astronomów, którzy chcą badać procesy gwiazdotwórcze.
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) zaprezentowało ostatnio bardzo szczegółowe zdjęcie obłoku molekularnego Orion A. Obraz uzyskano przez złożenie wielu pojedynczych fotografii, otrzymując w efekcie fotografię 39 578 x 23 069 pikseli, na której znajduje się cały obłok Orion A i jego okolice.
Jest to rezultat przeglądu nieba wykonanego w ramach przedsięwzięcia o nazwie VISION (VIenna Survey In Orion), przy pomocy teleskopu VISTA - o średnicy 4,1 metra. Ten przeznaczony do przeglądów nieba w podczerwieni teleskop pracuje w Obserwatorium Paranal w Chile.
Dzięki obserwacjom na falach podczerwonych, które są dłuższe niż światło widzialne, można głębiej przeniknąć przez pył otaczający młode gwiazdy i dostrzec wcześniej nieznane obiekty. Dzięki przeglądowi odkryto m.in. nowe młode obiekty gwiazdowe czy kilka potencjalnych gromad galaktyk.
Wynikiem przeglądu VISION jest katalog prawie 800 tysięcy obiektów, takich jak gwiazdy i galaktyki. Katalog ma lepszą głębokość i pokrycie niż jakikolwiek inny przegląd tego obszaru nieba wykonany do tej pory.
Wyniki badań zostały opisane w artykule, który ukazał się w czasopiśmie naukowym "Astronomy & Astrophysics". W zespole badawczym, w którego skład wchodzą głównie z astronomowie pracujący w Austrii, znajdziemy także polskie nazwisko: Karolina Kubiak (University of Vienna, Wiedeń, Austria). (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412650,astronomowie-zaprezentowali-olbrzymie-zdjecie-obloku-molekularnego-w-orionie.html
-
Zarejestrowano najgłębszy rentgenowski obraz kosmosu
14.01.2017
Największą koncentrację czarnych dziur, jaką kiedykolwiek obserwowano, pokazuje obraz uzyskany dzięki wykorzystaniu rentgenowskiego obserwatorium Chandra. Korzystający z niego astronomowie wykonali najgłębszy obrazu kosmosu w tym zakresie promieniowania. O ich pracy informuje Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Najgłębszy rentgenowski obraz Wszechświata powstał ze złożenia obserwacji wykonywanych przez ponad 7 milionów sekund przy pomocy należącego do NASA kosmicznego obserwatorium o nazwie Chandra.
Zdjęcie obejmuje obszar tzw. Chandra Deep Field-South, w skrócie CDF-S. Jest to rejon na niebie o kształcie zbliżonym do okrągłego i powierzchni ok. dwóch trzecich powierzchni tarczy Księżyca w pełni. Astronomowie obserwowali ten rejon przez bardzo długi czas, aby spojrzeć jak najgłębiej w kosmos i dostrzec jak najdalsze i jak najsłabsze obiekty.
Okazało się, iż centralny rejon zdjęcia zawiera największą koncentrację supermasywnych czarnych dziur, jaką kiedykolwiek obserwowano. Gdyby ekstrapolować tę koncentrację na większy obszar, to na obszarze tarczy Księżyca w pełni byłoby 5 tys. tych obiektów, a na całym niebie - około miliarda.
Badacze połączyli dane z obserwatorium Chandra z innymi głębokimi obserwacjami nieba: Cosmic Assembly Near-Infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) oraz Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS), wykonanymi przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Dzięki temu można było zbadać galaktyki i czarne dziury widziane w stadium od jednego do dwóch miliardów lat po Wielkim Wybuchu.
Pierwsza część badań dotyczyła poszukiwań emisji rentgenowskiej od galaktyk widocznych na zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, wśród obiektów położonych od 11,9 do 12,9 miliardów lat świetlnych od nas. W przypadku około 50 galaktyk udało się je zidentyfikować na obrazie rentgenowskim. Następnie zastosowano specjalną technikę analizy obrazów, aby poszukać emisji rentgenowskiej od 2076 galaktyk, których nie udało się zidentyfikować indywidualnie. Technika polega na tym, że dodaje się wszystkie zliczenia fotonów rentgenowskich w pobliżu pozycji galaktyk, co zwiększa czułość. W ten sposób udało się uzyskać rezultat taki, jaki wymagałby obserwacji przez 8 miliardów sekund (około 260 lat).
Następnie, analizując uzyskane w ten sposób dane, naukowcy ustalili, iż czarne dziury we wczesnym Wszechświecie rosły przeważnie na skutek gwałtownych wybuchów aktywności, aniżeli poprzez powolną kumulację materii. Udało się też wprowadzić pewne ograniczenia dla "ziaren", z których uformowały się supermasywne czarne dziury. Gdyby zaczynały od obiektów o masach około stu mas Słońca, to czas potrzebny do ich rozrośnięcia się do miliarda mas Słońca byłby tak duży, że stanowiłby problem dla obecnych modeli teoretycznych opisujących tego typu procesy. Problem znika, jeśli początkowe masy wynoszą od 10 tysięcy do 100 tysięcy mas Słońca.
Kolejnym rezultatem z opisywanych badań jest sprawdzenie kształtu tzw. funkcji jasności (ang. luminosity function). Opisuje ona względną liczbę jasnych obiektów w stosunku do słabych. Funkcja zależy od kilku fizycznych parametrów związanych z rozrastaniem się czarnych dziur, w tym od początkowej masy obiektów i od tempa akumulacji materii. Dane ustalone na podstawie pola CDF-S wskazują na raczej "płaską" funkcję (np. względnie duża liczba jasnych obiektów), co może zostać wykorzystane do ulepszania modeli teoretycznych. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412664,zarejestrowano-najglebszy-rentgenowski-obraz-kosmosu.html
-
Złączenie dwóch gwiazd w 2021 lub 2022 roku
PRZEZ KRZYSZTOF KANAWKA W DNIU 13 STYCZNIA 2017
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2017/01/eso1540a-1-1078x516.jpg)
Wizja artystyczna układu kontaktowego (w tym przypadku VFTS 352) / Credits - ESO/L. Calçada
Dwie gwiazdy w układzie KIC 9832227 zbliżają się ku nieuchronnemu złączeniu, które nastąpi w 2021 – 2022 roku. Być może to zjawisko będzie widoczne gołym okiem.
W odległości około 1800 lat świetlnych od Układu Słonecznego, w gwiazdozbiorze Łabędzia, znajduje się układ KIC 9832227. Jest to układ dwóch gwiazd, krążących bardzo blisko siebie i coraz szybciej wokół wspólnego środka masy. Jest to tzw. „układ kontaktowy”. Aktualnie okres obiegu gwiazd wynosi nieco mniej od 11 godzin.
Zespół astronomów pod przewodnictwem Lawrence Molnara z amerykańskiego Calvin College, przeanalizował ruch KIC 9832227 i porównał z dostępnymi danymi. Ich prognoza, bazująca na wcześniejszym zjawisku V1309 Sco (z gwiazdozbioru Skorpiona, 2008 rok), sugeruje, że pomiędzy wrześniem 2021 a wrześniem 2022 dojdzie do złączenia gwiazd w KIC 9832227.
To złączenie stworzy tzw „czerwoną nową”, zjawisko, które nie jest klasyczną gwiazdą nową. W przypadku „czerwonej nowej” blask pochodzi od złączenia „normalnych” gwiazd, w przypadku nowej jest to zjawisko na powierzchni białego karła.
Obserwowane będzie znaczny wzrost jasności, w szczególności na zakresie podczerwonym – stąd nazwa „czerwonej nowej”. Astronomowie uważają, że w przypadku KIC 9832227 jasność będzie na tyle duża, że zjawisko da się zaobserwować nawet gołym okiem.
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2017/01/V838_Monocerotis_expansion.jpg)
Ekspansja otoczki wokół V838 Monocerotis / Credits – NASA, ESA, H.E. Bond (STScI), Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Do końca nie wiadomo, czego można się spodziewać po złączeniu. Niektórzy naukowcy uważają, że czeka nas zjawisko podobne do obserwowanego od 2002 roku V838 Monocerotis, gdzie rejestrowana jest poruszająca się materia. Nie jest to jednak pewne, dlatego prognoza rychłego złączenia dwóch gwiazd jest elektryzująca dla astronomów – możliwe są zaawansowane obserwacje przy użyciu różnych obserwatoriów astronomicznych.
Gwiazdozbiór Łabędzia jest dobrze widoczny z terenów Polski, w szczególności od późnej wiosny do jesieni.
(Calvin College)
Źródło: http://kosmonauta.net/2017/01/zlaczenie-dwoch-gwiazd-w-2021-lub-2022-roku/
http://news.nationalgeographic.com/2017/01/see-star-explode-2022-nova-cygnus-skywatching-space-science/
https://calvin.edu/news/archive/astronomy-prof-student-predict-explosion-that-will-change-the-night-sky
-
ESO jeszcze dokładniej poszuka planet w systemie Alfa Centauri
15.01.2017
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) ogłosiło w poniedziałek podpisanie porozumienia z Breakthrough Initiatives, dzięki któremu wkrótce możliwe będą jeszcze dokładniejsze poszukiwania planet pozasłonecznych w systemie Alfa Centauri.
Alfa Centauri to układ wielokrotny gwiazd położony najbliżej względem Słońca. Tworzy go para gwiazd: Alfa Centauri A (zwana też Rigil Kentaurus) i Alfa Centauri B oraz nieco od nich oddalona Proxima Centauri. W przypadku tej ostatniej kilka miesięcy temu ESO ogłosiło odkrycie planety typu ziemskiego krążącej w strefie wokół gwiazdy potencjalnie nadającej się do zamieszkania. Z kolei w 2012 roku informowano o znalezieniu planety okrążającej Alfę Centauri, ale później okazało się, że był to raczej błąd w pomiarach. Jednak Europejskie Obserwatorium Południowe nie poddaje się i będzie kontynuować poszukiwania planet wokół Alfy Centauri. Zastosuje do tego celu teleskop VLT, jeden z najnowocześniejszych teleskopów naziemnych na świecie.
ESO oraz Breakthrough Initiatives podpisały porozumienie, które umożliwi takie poszukiwania za kilka lat – mają się zacząć w 2019 roku. Breakthrough Initiatives sfinansuje modernizację instrumentu VISIR, działającego na teleskopie VLT. VISIR to urządzenie do uzyskiwania obrazów oraz pomiarów spektroskopowych w podczerwieni. Po modernizacji będzie jeszcze lepiej wykorzystywać możliwości optyki adaptatywnej i zostanie dostosowane do techniki zwanej koronografią, służącej do redukowania światła od gwiazdy, w którego blasku giną potencjalne planety, miliony razy słabsze niż gwiazda.
Doświadczenia i technologie nabyte w trakcie modernizacji zostaną później wykorzystane także przy budowie instrumentu METIS, który będzie zamontowany na przyszłym 39-metrowym Ekstremalnie Wielkim Teleskopie Europejskim (E-ELT), konstruowanym przez ESO. Budowa E-ELT aktualnie trwa, pierwsze obserwacje ma rozpocząć w 2024 roku.
Breakthrough Initiatives to naukowo-technologiczny projekt rozpoczęty w 2015 roku przez rosyjskiego miliardera Juriego Milnera. Obejmuje kilka podprojektów, których ogólnym celem są poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. W szczególności ma zostać opracowana nowa technologia umożliwiająca budowę sond kosmicznych zdolnych poruszać się z prędkością 20 proc. prędkości światła. Takie sondy mogłyby zostać wysłane w kierunku układu Alfa Centauri. Na badania inżynieryjne w ramach Breakthrough Starshot przeznaczono 100 milionów dolarów. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412662,eso-jeszcze-dokladniej-poszuka-planet-w-systemie-alfa-centauri.html
-
Odkryto 13 nowych pulsarów gamma
16.01.2017
Dzięki pomocy dziesiątek tysięcy wolontariuszy z projektu Einstein@Home, astronomom udało się odkryć 13 nowych pulsarów gamma - poinformował niemiecki Instytut Maxa Plancka ds. Fizyki Grawitacyjnej.
Obliczenia, które pojedynczemu komputerowi zajęłyby ponad tysiąc lat, udało się przeprowadzić w ciągu roku dzięki obliczeniom rozproszonym wykonywanym przez komputery osób, które zgłosiły swój udział w projekcie Einstein@Home. Dziesiątki tysięcy wolontariuszy z całego świata udostępniło moc obliczeniową swoim komputerów do prowadzenia badań naukowych.
Wykorzystując ten potencjał, międzynarodowy zespół naukowców poszukiwał periodyczności w 118 źródłach zarejestrowanych przy pomocy pracującego w kosmosie obserwatorium Fermi. Są to źródła o nieznanej naturze. W przypadku 13 z nich udało się dzięki obliczeniom odkryć obecność obracających się gwiazd neutronowych.
„Odkryliśmy tak wiele nowych pulsarów z trzech głównych powodów: olbrzymia moc obliczeniowa dostarczona przez Einstein@Home, opracowanie nowatorskich i bardziej wydajnych metod poszukiwań oraz użycie nowych danych Fermi-LAT. Wszystkie te czynniki razem umożliwiły uzyskanie niespotykanej czułości w naszym dużym przeglądzie ponad 100 źródeł” - wyjaśnił dr Colin Clark, pierwszy autor publikacji, która ukazała się w „The Astrophysical Journal”.
Pulsary to szybko obracające się gwiazdy neutronowe. Mają rozmiary rzędu 10-20 kilometrów i są ekstremalnie gęstymi pozostałościami po wybuchach supernowych. Najczęściej kojarzymy je z pulsarami radiowymi, ale obserwowane są też pulsary gamma. Tych drugich astronomowie znają znacznie mniej. Znalezienie periodycznych pulsacji źródeł gamma jest bardzo trudne. Zwykle rejestrowanych jest jedynie 10 fotonów dziennie przy pomocy Large Area Telescope (LAT) pracującego na pokładzie kosmicznego obserwatorium Fermi. Aby wykryć periodyczności, potrzebne są analizy danych z wielu lat, w trakcie których pulsar mógł obrócić się miliardy razy. Takie analizy wymagają bardzo dużych mocy obliczeniowych komputerów.
Wcześniejsze podobne obliczenia „na ślepo” pozwoliły odkryć 37 pulsarów gamma w danych z Fermi-LAT. Wszystkie odkrycia metodą obliczeń „na ślepo” w ciągu ostatnich czterech lat zostały dokonane dzięki Einstein@Home (21 pulsarów gamma).
Projekt Einstein@Home opiera się na zaangażowaniu wolontariuszy – internautów z całego świata. Udostępniają oni nieużywany czas pracy swoich domowych komputerów do wykonywania obliczeń w celu badań naukowych.
Einstein@Home działa od 2005 roku, wykorzystując platformę BOINC – rozwiązanie pierwotnie powstałe dla potrzeb innego projektu obliczeń rozproszonych, SETI@home. Do tej pory w projekcie Einstein@Home wzięło udział ponad 440 tysięcy wolontariuszy. Łączna moc obliczeniowa komputerów to 1,6 petaflops, co dałoby pozycję w top 60 listy najpotężniejszych superkomputerów na świecie. Projekt analizuje dane z detektorów fal grawitacyjnych LIGO i Virgo w poszukiwaniu nieznanych, szybko rotujących gwiazd neutronowych. Od 2009 roku dodatkowo analizowane są dane z radioteleskopów, dotyczące pulsarów radiowych (w sumie w ramach projektu odkryto 55 pulsarów radiowych). Poszukiwania pulsarów gamma rozpoczęły w się z kolei w 2011 roku (łącznie 21 odkrytych pulsarów gamma). (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412716,odkryto-13-nowych-pulsarow-gamma.html
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/distributedc.png)
The entire sky as seen by the Fermi Gamma-ray Space Telescope and the 13 pulsars discovered by Einstein@Home that were now published. The field below each inset shows the pulsar name and its rotation frequency. The flags in the insets show the nationalities of the volunteers whose computers found the pulsars. Credit: Knispel/Clark/Max Planck Institute for Gravitational Physics/NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration
https://phys.org/news/2017-01-einsteinhome-gamma-ray-pulsars.html
-
ESO jeszcze dokładniej poszuka planet w systemie Alfa Centauri
15.01.2017
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) ogłosiło w poniedziałek podpisanie porozumienia z Breakthrough Initiatives, dzięki któremu wkrótce możliwe będą jeszcze dokładniejsze poszukiwania planet pozasłonecznych w systemie Alfa Centauri.
Alfa Centauri to układ wielokrotny gwiazd położony najbliżej względem Słońca. Tworzy go para gwiazd: Alfa Centauri A (zwana też Rigil Kentaurus) i Alfa Centauri B oraz nieco od nich oddalona Proxima Centauri. W przypadku tej ostatniej kilka miesięcy temu ESO ogłosiło odkrycie planety typu ziemskiego krążącej w strefie wokół gwiazdy potencjalnie nadającej się do zamieszkania. Z kolei w 2012 roku informowano o znalezieniu planety okrążającej Alfę Centauri, ale później okazało się, że był to raczej błąd w pomiarach. Jednak Europejskie Obserwatorium Południowe nie poddaje się i będzie kontynuować poszukiwania planet wokół Alfy Centauri. Zastosuje do tego celu teleskop VLT, jeden z najnowocześniejszych teleskopów naziemnych na świecie.
ESO oraz Breakthrough Initiatives podpisały porozumienie, które umożliwi takie poszukiwania za kilka lat – mają się zacząć w 2019 roku. Breakthrough Initiatives sfinansuje modernizację instrumentu VISIR, działającego na teleskopie VLT. VISIR to urządzenie do uzyskiwania obrazów oraz pomiarów spektroskopowych w podczerwieni. Po modernizacji będzie jeszcze lepiej wykorzystywać możliwości optyki adaptatywnej i zostanie dostosowane do techniki zwanej koronografią, służącej do redukowania światła od gwiazdy, w którego blasku giną potencjalne planety, miliony razy słabsze niż gwiazda.
Doświadczenia i technologie nabyte w trakcie modernizacji zostaną później wykorzystane także przy budowie instrumentu METIS, który będzie zamontowany na przyszłym 39-metrowym Ekstremalnie Wielkim Teleskopie Europejskim (E-ELT), konstruowanym przez ESO. Budowa E-ELT aktualnie trwa, pierwsze obserwacje ma rozpocząć w 2024 roku.
Breakthrough Initiatives to naukowo-technologiczny projekt rozpoczęty w 2015 roku przez rosyjskiego miliardera Juriego Milnera. Obejmuje kilka podprojektów, których ogólnym celem są poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. W szczególności ma zostać opracowana nowa technologia umożliwiająca budowę sond kosmicznych zdolnych poruszać się z prędkością 20 proc. prędkości światła. Takie sondy mogłyby zostać wysłane w kierunku układu Alfa Centauri. Na badania inżynieryjne w ramach Breakthrough Starshot przeznaczono 100 milionów dolarów. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412662,eso-jeszcze-dokladniej-poszuka-planet-w-systemie-alfa-centauri.html
Myślę że ten post pasuje do wątku o bezzalogowej misji do Proxima Cantauri :)
-
Sieć radioteleskopów ALMA zaczęła obserwacje Słońca
19.01.2017
Olbrzymia sieć radioteleskopów ALMA, pracująca w Chile, uzyskała szczegółowe obrazy Słońca. Są to pierwsze obserwacje naszej dziennej gwiazdy tym instrumentem - poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) reprezentujące Europę w projekcie ALMA.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to sieć 66 radioteleskopów pracujących w zakresie fal milimetrowych i submilimetrowych. Anteny stoją na płaskowyżu Chajnantor w Chile. ALMA to globalny projekt, w którym współpracują kraje z Europy, Ameryki Północnej i Azji Wschodniej. Europa jest reprezentowana przez ESO, do którego należy także Polska.
Astronomowie badają Słońce wieloma metodami. Aby uzyskać jak najpełniejszy obraz najważniejszej dla nas gwiazdy, potrzebne są obserwacje w pełnym zakresie widma fal elektromagnetycznych, w tym właśnie na falach milimetrowych.
Zazwyczaj unika się kierowania cennych teleskopów na Słońce, bowiem jest ono i tak miliardy razy silniejsze niż inne obiekty astronomiczne na niebie, do obserwacji których są one przeznaczone. Aby teleskop mógł bezpiecznie obserwować Słońce - i nie ulec przy tym uszkodzeniu (lub nie uszkodzić odbiorników na skutek skupienia promieni słonecznych - musi być odpowiednio skonstruowany. Kiedyś boleśnie przekonano się o tym w przypadku innego submilimetrowego teleskopu, SEST, w którym nastąpił pożar konstrukcji lustra wtórnego po przypadkowym skierowaniu teleskopu na Słońce.
ALMA rozpoczęła kampanię obserwacji Słońca, nazwaną ALMA Solar Campaign. Międzynarodowy zespół badawczy astronomów obserwował olbrzymią plamę słoneczną na falach o długości 1,25 milimetra i 3 milimetrów. Na uzyskanych obrazach widać różnice temperatury pomiędzy różnymi częściami chromosfery Słońca. Jest to warstwa znajdująca się na widoczną dla nas powierzchnią Słońca, zwaną fotosferą. Obserwacje w obu zakresach długości fali pozwoliły astronomom spojrzeć na różne warstwy chromosfery. W przypadku fal 1,25 mm patrzymy głębiej, w warstwy bliższe fotosferze, niż obserwując na falach o długości 3 mm.
Oprócz obserwacji w trybie interferometrycznym, przy użyciu wielu anten ALMA, aby uzyskać szczegółowe obrazy plamy słonecznej, przeprowadzono też obserwacje Słońca przy pomocy pojedynczej anteny (aby zarejestrować widok całej tarczy słonecznej). Dzięki tzw. technice szybkiego skanowania uzyskano obraz całego dysku słonecznego w ciągu zaledwie kilku minut.
Plamy słoneczne to zmienne struktury na Słońcu związane z polem magnetycznym. Występują w obszarach, w których pole magnetyczne jest bardzo potężne. Plamy wydają nam się ciemne, ponieważ są o około 1000 st. C. chłodniejsze, niż otaczające je obszary Słońca. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412761,siec-radioteleskopow-alma-zaczela-obserwacje-slonca.html
http://www.pulskosmosu.pl/2017/01/18/obserwatorium-alma-obserwuje-slonce/
-
Brązowy karzeł - zamiast dwóch planet
02.02.2017
Wokół układu podwójnego gwiazd o nazwie NSVS 14256825 prawdopodobnie krąży brązowy karzeł, a nie - jak przypuszczano do tej pory - jedna lub dwie planety – poinformował Uniwersytet Zielonogórski. Wskazują na to najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Polski i Turcji.
Układ oznaczony jako NSVS 14256825 to para gwiazd, z których jedna ma masę 0,4 masy Słońca, a druga 0,1 masy Słońca. Gwiazdy obiegają wspólny środek masy co niecałe trzy godziny. Obserwacje zaćmień jednej gwiazdy przez drugą pozwoliły astronomom na ustalenie obecności trzeciego składnika w tym układzie, który obiega parę gwiazd z okresem 10 lat, czyli trochę mniej, niż wynosi okres obiegu Jowisza dookoła Słońca.
Ten niewidoczny towarzysz w układzie NSVS 14256825 wydaje się mieć masę 14,75 razy większą niż Jowisz – ustalono to z dokładności lepszą niż 1 proc.
Tak spora masa obiektu oznacza, że należy on do kategorii tzw. brązowych karłów, a nie do planet. Tym samym polsko-turecki zespół badawczy poddał w wątpliwość wcześniejsze doniesienia o odkryciu jednej lub dwóch planet typu jowiszowego w układzie NSVS 14256825.
Brązowe karły to obiekty o masach pośrednich pomiędzy planetami a gwiazdami. Czasami są określane jako "nieudane gwiazdy", bowiem mają masę pozwalającą na syntezę w ich wnętrzach deuteru w hel, ale zbyt małą, aby nastąpiły reakcje syntezy wodoru w hel, co jest podstawowym źródłem energii w gwiazdach. Przyjmuje się, że brązowe karły mają masy od 14 do 80 mas Jowisza.
Układ NSVS 14256825 obserwowany jest od 17 lat, przy czym polsko-turecki zespół prowadzi jego obserwacje od 2009 roku. Do tego celu wykorzystywanych jest pięć teleskopów, w tym - w Polsce. Są to: teleskop o średnicy 50 cm należący do Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego, teleskop 60 cm będący własnością Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Pedagogicznego z Krakowa na Suhorze, 1 m turecki teleskop w TUBITAK National Observatory, 60 cm turecki teleskop należący do Adiyaman University Observatory oraz 1,3 m grecki teleskop ze Skinakas Astronomical Observatory na Krecie.
W skład polskiej części zespołu badawczego wchodzą: prof. Krzysztof Goździewski z Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, dr Agnieszka Słowikowska, dr Krzysztof Krzeszowski, inż. Michał Żejmo - z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Zielonogórskiego, prof. Staszek Zoła, dr Dorota Kozieł-Wierzbowska, Bartłomiej Dębski - z Obserwatorium Astronomicznego UJ w Krakowie oraz dr Waldemar Ogłoza i Marek Dróżdż z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Pedagogicznego na Suhorze. Turecka cześć zespołu to: dr Ilham Nasiroglu i Huseyin Er z Uniwersytetu Ataturka w Erzurum oraz Nazli Karaman z Uniwersytetu Adiyaman.
Wyniki badań przedstawiono w artykule, który ukaże się w amerykańskim czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal”.
Badacze liczą na to, że uda im sie odkryć jeszcze inne brązowe karły lub planety. Prowadzą obecnie obserwacje ponad 20 innych układów gwiazd, w których mogą występować tego typu obiekty.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412952,brazowy-karzel---zamiast-dwoch-planet.html
-
Fizycy z UMK chcą stworzyć globalną sieć detektorów poszukujących ciemnej materii
03.02.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/412972/MzAweDIyNQ,26319845_26241662.jpg)
Lider grupy poszukującej ciemnej materii dr hab. Michał Zawada (L) i pomysłodawca projektu dr Piotr Wcisło (P) w Krajowym Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej FAMO w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Fot. PAP/Tytus Żmijewski 23.01.2017
Fizycy z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu pracują nad stworzeniem globalnej sieci detektorów poszukujących ciemnej materii. Rozszerzenie zasięgu badań ma przyczynić się do skuteczniejszych pomiarów, które mogą zrewolucjonizować dotychczasową wiedzę fizyczną.
Do swojego nowatorskiego eksperymentu naukowcy zaprosili przedstawicieli jednostek badawczych rozsianych po całym świecie.
"Pomysł wykorzystania optycznego zegara atomowego do poszukiwania ciemnej materii pojawił się w środowisku fizyków kilka lat temu. My opracowaliśmy eksperymentalną metodę realizacji tej idei oraz przeprowadziliśmy pierwszy tego typu pomiar. Pozytywna detekcja ciemnej materii fundamentalnie zmieniłaby nasze postrzeganie natury" - powiedział PAP dr Piotr Wcisło z UMK.
Pomysłodawca innowacyjnego sposobu badania ciemnej materii wierzy w powodzenie projektu, szczególnie gdy do pomiarów wykorzystanych zostanie jednocześnie kilka zegarów atomowych.
"Trzeba wprowadzić globalne, synchroniczne pomiary. Pracujemy nad tym i namawiamy inne ośrodki badawcze na świecie (jest ich kilka) do tego, żeby stworzyły z nami sieć detektorów tego typu. Nasz pomiar polega na tym, że obserwujemy, w jaki sposób ultradokładny, optyczny zegar atomowy tyka. Spodziewamy się, że jeżeli przez laboratorium +przeleci+ obiekt ciemnej materii, to będzie on w tym momencie tykał nieco inaczej. Jeżeli mamy jeden zegar atomowy i obok naszego laboratorium przejedzie np. tramwaj i zaburzy jego działanie, to możemy ten szum pomylić z +wykryciem+ ciemnej materii. Jeżeli natomiast będzie to kilka zsynchronizowanych urządzeń na świecie, które w jednym momencie zachowają się w identyczny sposób, to będziemy mieli do czynienia z nową fizyką" – dodał dr Wcisło.
Lider grupy badawczej dr hab. Michał Zawada powiedział, że "ciemna materia jest pewnym konceptem, który pozwala na wyjaśnienie rzeczy, których fizyka do końca nie rozumie". "Jest kilka pomysłów, hipotez odnośnie tego, czym ona może być. Najpopularniejsza z nich zakłada, że są to masywne cząsteczki, których nie widzimy. Stąd jej nazwa. Wszystkie te hipotezy +siedzą+ głęboko w podstawach fizyki. Zmodyfikowanie dowolnej z nich automatycznie pozwoli wyjaśnić niepewności z zupełnie innych dziedzin" - wyjaśnił.
"Hipoteza, którą badamy, opiera się na tym, że dawno temu, kiedy wszechświat powstał, był bardzo gorący. Gdy stygł, zachodziły w nim przejścia fazowe. To jest zupełnie tak, jak w przypadku studzenia pary, która najpierw staje się wodą, a później lodem. Podczas niektórych przejść fazowych we wszechświecie mogły powstać niejednorodności, które my nazywamy defektami topologicznymi. Mogą być one odpowiedzialne za to, co my nazywamy ciemną materią. Potwierdzając istnienie tych defektów topologicznych, wyjaśniamy nie tylko interesujące nas zagadnienie, ale sięgamy do samego początku wszechświata i tego, w jaki sposób powstał" - podkreślił.
Wyniki badań toruńskich naukowców publikowane były na łamach prestiżowego pisma naukowego "Nature Astronomy".
"Zaobserwowanie ciemnej materii w warunkach laboratoryjnych byłoby prawdziwym przełomem. Nam udało się wykorzystać narzędzie pozwalające poszukiwać ciemnej materii oraz zmierzyć, że jeżeli ona rzeczywiście istnieje, to nie oddziałuje ze znaną nam materią silniej niż pewna wyznaczona przez nas wartość" - uzupełnił dr Wcisło.
Dodał on, że "testowana hipoteza zakłada, że ciemna materia ma postać dużych, rozciągłych obiektów. Koszt aparatury zbudowanej przez nas do jej wykrywania jest wielokrotnie tańszy niż klasyczne eksperymenty zorientowane na poszukiwanie ciemnej materii, mającej strukturę cząstkową".
Projekt Polskiego Optycznego Zegara Atomowego, rozwijany w Krajowym Laboratorium FAMO zlokalizowanym w Toruniu, jest wspólnym przedsięwzięciem największych polskich uczelni: Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Jagiellońskiego i UMK. W tym momencie nad jego realizacją pracuje od kilkunastu do dwudziestu osób.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412972,fizycy-z-umk-chca-stworzyc-globalna-siec-detektorow-poszukujacych-ciemnej-materii.html
-
Gwiazdy z halo Drogi Mlecznej często poruszają się w grupach
05.02.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/412961/MzAweDIyNQ,26311530_26311440.jpg)
Droga Mleczna i wyniki symulacji komputerowej wchłonięcia przez nią małej galaktyki. Różowe gwiazdy poruszają się w halo. Strzałki pokazują ruchy gwiazd - im dłuższa strzałka, tym szybszy ruch. Źródło: University of Groningen.
Wiele gwiazd w halo otaczającym Drogę Mleczną porusza się w grupach. Takie są najnowsze wyniki analizy danych dla milionów gwiazd zebranych w ramach misji kosmicznej Gaia – poinformował holenderski instytut NOVA w Amsterdamie.
Droga Mleczna, galaktyka, w której znajduje się Słońce i Układ Słoneczny, składa się z setek miliardów gwiazd. Są one skupione w pobliżu płaszczyźnie dysku galaktycznego otaczającego centralny obszar zwany zgrubieniem galaktycznym. Z kolei wokół dysku rozpościera się dookoła sferyczny obszar zwany halo galaktycznym.
Naukowcy przypuszczają, że Droga Mleczna uformowała się z łączenia ze sobą mniejszych galaktyk, jednak szczegóły tego procesu i jego wpływu na ewolucję galaktyki nie są znane. W jego poznaniu mogą pomóc badania gwiazd z halo galaktycznego, bowiem należą one do najbardziej pierwotnych i większość swojego życia spędziły poza dyskiem galaktycznym. Wiele z tych gwiazd może pochodzić od małych galaktyk wchłoniętych przez Drogę Mleczną.
Astronomowie z University of Groningen w Holandii oraz UC Riverside w USA zbadali ruchy gwiazd w halo galaktycznym. W ramach analiz naukowcy połączyli ze sobą dane z misji Gaia z wynikami przeglądu nieba RAVE. Celem projektu Gaia są pomiary pozycji gwiazd i odległości do nich. Gaia ma pomierzyć miliard gwiazd. Drugi z projektów obejmuje dane na temat prędkości radialnych, czyli ruchów w kierunku linii widzenia danego obiektu (czy gwiazda się do nas zbliża, czy oddala). RAVE jest jednym z największych przeglądów spektroskopowych Drogi Mlecznej, obejmuje prawie 600 tysięcy widm, a pomiary prędkości radialnych mają dokładność do 1,5 km/s.
Badania pokazały, że duża część gwiazd halo galaktycznego podróżuje w grupach. Amina Helmi z University of Groningen, kierująca zespołem badawczym, uważa, iż jest to argument za tym, że obiekty te faktycznie pochodzą z małych galaktyk pochłoniętych przez Drogę Mleczną dawno temu.
Grupy te można określić jako przepływy gwiazd, niczym loty stad ptaków. Być może jest wiele takich poruszających się „stad gwiazd”. Na razie astronomowie obserwują niewielkie tego typu grupy, ale może to wynikać z braku danych obserwacyjnych.
Analizy pokazały, że od 58 proc do 73 proc. gwiazd w halo galaktycznym porusza się w przeciwną stronę niż większość gwiazd Drogi Mlecznej. Jest to niezgodne z obecnymi modelami teoretycznymi, według których takie właściwości powinno mieć około 1 proc. gwiazd.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics” (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412961,gwiazdy-z-halo-drogi-mlecznej-czesto-poruszaja-sie-w-grupach.html
http://www.pulskosmosu.pl/2017/01/31/gwiazdy-tworzace-halo-galaktyczne-podrozuja-w-grupach/
-
Kosmiczne zdjęcie na 2 miliardy pikseli
07.02.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/412974/MzAweDIyNQ,26320732_26320714.jpg)
Mgławica Kocia Łapa (NGC 6334) i Mgławica Homar (NGC 6357) sfotografowane przy pomocy teleskopu VST. Pełna wersja zdjęcia ma około dwa miliardy pikseli. Źródło: ESO.
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) zaprezentowało gigantyczną fotografię dwóch mgławic wykonaną teleskopem VST. Zdjęcie ma około 2 miliardy pikseli i jest jedną z największych fotografii opublikowanych jak dotąd przez ESO.
Zdjęcie obejmuje fragment nieba, na którym widać mgławice NGC 6334 oraz NGC 6357. Te kosmiczne obłoki gazu i pyłu są bardziej znane pod nazwami wywodzącymi się od kształtów, które przypominają. Pierwsza z nich to Mgławica Kocia Łapa – jej najjaśniejsze fragmenty przypominają odcisk łapy kota. Z kolei druga nosi nazwę Mgławica Homar, ze względu na takie rozmieszczenie materii w części mgławicy, które przypomina szczypce tego skorupiaka.
Mgławica Kocia Łapa (NGC 6334) znajduje się około 5500 lat świetlnych od nas. Jako pierwszy dostrzegł ją brytyjski naukowiec John Herschel w 1837 roku, podczas ekspedycji na Przylądek Dobrej Nadziei w Afryce. Przy czym Herschel miał możliwość dostrzec jedynie najjaśniejsze fragmenty mgławicy, dopiero później, gdy zaczęto stosować fotografię, poznano prawdziwe kształty mgławicy i nadano jej obrazową nazwę.
Również Mgławicę Homar (NGC 6357) po raz pierwszy dostrzegł John Herschel. Odległość do tego obiektu wynosi około 8000 lat świetlnych. Mgławica ma również alternatywną nazwę: Mgławica Wojny i Pokoju, wynikającą z obrazu tego obiektu na falach w zakresie podczerwonym, w którym jeden z jej fragmentów przypomina gołębia, a drugi czaszkę.
Zdjęcie obejmujące obie mgławice to złożenie obrazów z 256-megapikselowej kamery OmegaCAM. Cała mozaika ma razem 49511 x 39136 pikseli. Kamera pracujące na teleskopie VST o średnicy 2,6 metra, który znajduje się w Obserwatorium Paranal w Chile.
Różne struktury to obszary gazu, głównie wodoru, który jest pobudzany do świecenia przez światło od jasnych, młodych gwiazd emitujących intensywne promieniowanie ultrafioletowe. Mgławice tego typu zwane są emisyjnymi. Wiele gwiazd z Mgławicy Kocia Łapa, która jest jednym z najaktywniejszych miejsc powstawania gwiazd, jest ukrytych przed naszych wzrokiem w obłokach pyłu. Dopiero obserwacje w zakresie fal podczerwonych są w stanie dotrzeć nieco głębiej do wnętrza mgławicy. Tego typu badania prowadzi teleskop VISTA, sąsiadujący w Obserwatorium Paranal z teleskopem VST. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,412974,kosmiczne-zdjecie-na-2-miliardy-pikseli.html
-
Prof. Andrzej Udalski laureatem prestiżowej nagrody - Dan David Prize
08.02.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413042/MzAweDIyNQ,26363248_26363232.jpg)
Na zdjęciu prof. Andrzej Udalski. Fot. PAP/ Paweł Supernak 19.08.2016
Prof. Andrzej Udalski jest jednym z trzech tegorocznych laureatów prestiżowej międzynarodowej nagrody - Dan David Prize - w dziedzinie astronomii. Nazwiska nagrodzonych naukowców ogłoszono we wtorek w Tel Awiwie (Izrael).
Informację przekazał PAP prof. dr hab. Michał Szymański, dyrektor Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, w którym na co dzień pracuje prof. Udalski.
Dan David Prize jest przyznawana corocznie przez Uniwersytet w Tel Awiwie i Fundację Dan David za osiągnięcia mające przełomowe znaczenie naukowe, technologiczne, kulturalne i społeczne dla współczesnego świata. Nagradzane są innowacyjne oraz interdyscyplinarne badania naukowe pokonujące istniejące bariery i ograniczenia.
Nagroda jest przyznawana w trzech kategoriach, tzw. wymiarach czasowych, obejmujących: Przeszłość (osiągnięcia dotyczące czasów przeszłych), Teraźniejszość (osiągnięcia wzbogacające i kształtujące współczesne społeczeństwo) i Przyszłość (osiągnięcia skoncentrowane na przełomowych badaniach rokujących lepsze zrozumienie świata w przyszłości). Co roku w każdej z tych kategorii wskazywane są konkretne dyscypliny naukowe, w których wybierani są laureaci.
Wysokość nagrody wynosi 1 milion dolarów amerykańskich w każdej z kategorii.
W 2017 roku wybranymi dziedzinami są: Przeszłość – archeologia w powiązaniu z naukami ścisłymi i biologicznymi; Teraźniejszość – literatura; Przyszłość – astronomia.
Laureatów nagrody Dan David Prize za rok 2017 ogłoszono we wtorek podczas uroczystości na Uniwersytecie w Tel Awiwie. Wśród trójki uczonych nagrodzonych w dziedzinie astronomii znalazł się prof. dr hab. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Drugim laureatem jest prof. Shrinivas Kulkarni z California Institute of Technology (USA), twórca fotometrycznego przeglądu nieba PTF oraz dyrektor największych na świecie obserwatoriów astronomicznych Keck na Hawajach i Mount Palomar w Kalifornii. W przeddzień uroczystości w Tel Awiwie okazało się, że zmarł trzeci z laureatów w tej kategorii - prof. Neil Gehrels z NASA Goddard Space Flight Center (USA), twórca projektu kosmicznego SWIFT, kładącego podwaliny astrofizyki promieniowania gamma. Nie zmieniło to jednak decyzji komitetu nagrody.
Prof. Andrzej Udalski, podobnie jak pozostali laureaci, został nagrodzony za wiodący wkład w rozwój nowej dziedziny badań astronomicznych – wielkoskalowych przeglądów nieba prowadzonych w szerokim zakresie skal czasowych. Stworzony przez niego wraz z astronomami z Obserwatorium Astronomicznego UW projekt OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) wytyczył nowe kierunki badań we współczesnej astronomii. Jest unikatowym w skali światowej projektem regularnie przynoszącym w ostatnim ćwierćwieczu niezwykle ważne i nowatorskie odkrycia naukowe.
Prof. Udalski jest współtwórcą projektu OGLE i jego szefem nieprzerwanie od momentu powstania w 1992 r. Jest autorem lub współautorem 450 oryginalnych prac naukowych publikowanych w najbardziej renomowanych czasopismach naukowych na świecie, cytowanych ponad 18000 razy.
Zaprojektował też i w znacznej mierze samodzielnie skonstruował kamery CCD dla drugiej, trzeciej i czwartej fazy projektu OGLE. Mozaikowa kamera OGLE-IV składająca się z 34 detektorów jest jednym z największych i najnowocześniejszych urządzeń tego typu na świecie. Prof. Udalski miał też wiodący udział w budowie 1,3-metrowego Teleskopu Polskiego w Obserwatorium Las Campanas w Chile, za pomocą którego realizowany jest projekt OGLE począwszy od jego drugiej fazy rozpoczętej w 1997 r. Jest też wiodącym autorem systemu oprogramowania służącego do redukcji danych obserwacyjnych i automatycznej detekcji obiektów będących potencjalnymi soczewkami grawitacyjnymi bądź gwiazdami o nietypowej zmienności.
Prof. Udalski jest członkiem zagranicznym Narodowej Akademii Nauk USA, Polskiej Akademii Nauk (czł. rzeczywisty) i Polskiej Akademii Umiejętności (czł. korespondent). Jest także długoletnim członkiem Międzynarodowej Unii Astronomicznej. Przez wiele lat łączył intensywną działalność naukową z zaangażowaniem organizacyjnym na rzecz Uniwersytetu Warszawskiego, pełniąc funkcję najpierw wicedyrektora, a w latach 2008-2016 – dyrektora Obserwatorium Astronomicznego UW – przypomniano w komunikacie Obserwatorium Astronomicznego UW przesłanym PAP.
Jak wyjaśniono, oryginalnym celem projektu OGLE było poszukiwanie zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego w celu wyjaśnienia zagadki tzw. ciemnej materii. Ogromna ilość danych zbieranych w trakcie prowadzonych w Obserwatorium Las Campanas obserwacji pozwoliła szybko rozszerzyć tematykę badań na nieeksploatowane wcześniej obszary astronomii. Projekt OGLE przyczynił się do przełomowych odkryć w dziedzinie planet pozasłonecznych, z sukcesem stosując po raz pierwszy dwie nowe techniki detekcji tych obiektów - metodę „tranzytów” i metodę mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Zastosowanie tych metod przyniosło odkrycie kilkunastu planet krążących wokół innych gwiazd.
Wykrywane są regularnie kosmiczne eksplozje – gwiazdy nowe, nowe karłowate oraz wielkie wybuchy wywoływane przez gwiazdy supernowe. W ramach projektu OGLE znaleziono kilka nieznanych wcześniej planet karłowatych w Układzie Słonecznym, a także wiele interesujących obiektów znajdujących się poza naszą Galaktyką – kwazarów i innych galaktyk. Dzięki obserwacjom projektu OGLE lepiej poznano budowę Drogi Mlecznej oraz sąsiednich galaktyk – Obłoków Magellana. We wszystkich tych obszarach projektu OGLE prof. Andrzej Udalski miał wiodący udział, począwszy od fazy koncepcyjnej aż do realizacji – podkreślono w komunikacie.
Projekt OGLE stał się wzorem dla powstających w ostatnich latach wielkoskalowych przeglądów nieba prowadzonych zarówno w świetle widzialnym, jak i w innych zakresach fal elektromagnetycznych. Dzięki stałemu rozwojowi technologicznemu pozostaje niekwestionowanym liderem tej nowej dziedziny badań astronomicznych.
W lipcu 2017 roku na Uniwersytecie Warszawskim odbędzie się międzynarodowa konferencja naukowa podsumowująca 25 lat działalności projektu OGLE i prezentująca bieżący stan nauki w kilkunastu dziedzinach, w których wkład projektu OGLE jest największy.
„Przyznana prof. Andrzejowi Udalskiemu nagroda Dan David Prize to jedno z największych wyróżnień naukowych dla polskiego naukowca w ostatnich kilkudziesięciu latach” – czytamy w komunikacie Obserwatorium Astronomicznego UW. Jak podkreślono, Dan David Prize, mimo swej zaledwie 15-letniej historii, należy już do najbardziej prestiżowych nagród naukowych na świecie. W rankingach ogólnoświatowych nagród naukowych, których listę otwiera Nagroda Nobla, zajmuje miejsce w połowie pierwszej dziesiątki.
Uroczysta gala połączona z wręczeniem nagród Dan David Prize za rok 2017 odbędzie się na Uniwersytecie w Tel Awiwie 21 maja 2017 roku.
Więcej informacji o nagrodzie można znaleźć na stronie: http://www.dandavidprize.org/
(http://www.naukaonline.pl/media/k2/items/cache/4eed737d2ff3908ce862f76a0c52416f_XL.jpg)
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413042,prof-andrzej-udalski-laureatem-prestizowej-nagrody---dan-david-prize.html
http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=50412
-
Toruńscy fizycy na tropie ciemnej materii. "Projekt na globalną skalę"
PONIEDZIAŁEK, 13 LUTEGO 2017, 8:18
(http://www.space24.pl/media/cache/big_slide/uploads/images/6952534cfad131bcb92de37ee4468b09.jpeg)
Obraz z teleskopu Hubble'a przedstawiający widok pola galaktyk zniekształcony pod wpływem soczewkowania grawitacyjnego - prawdopodobnie ciemnej materii. Fot. NASA / nasa.gov
Naukowcy z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu organizują międzynarodową inicjatywę na rzecz realizacji eksperymentów z wykrywaniem ciemnej materii. Dążenie do stworzenia globalnej sieci detekcji to efekt ostatnich dokonań polskich fizyków, którzy jako pierwsi wdrożyli eksperymentalną metodę wychwytywania sygnałów ciemnej materii z użyciem optycznego zegara atomowego. Zespół z UMK planuje teraz rozpoczęcie równoległych testów w różnych częściach świata. Wyniki ich wcześniejszych badań ukazały się na łamach grudniowego wydania prestiżowego magazynu „Nature Astronomy”.
Fizycy z UMK zaprosili do udziału w swojej inicjatywie kilka zagranicznych jednostek badawczych z całego świata, które dysponują zegarami atomowymi możliwymi do użycia w testach detekcji ciemnej materii. Przedmiotem projektu jest wykonywanie eksperymentów według techniki opracowanej i przetestowanej przez toruńskich naukowców. Teraz podobne doświadczenia mają być przeprowadzone równolegle w wielu ośrodkach badawczych – tak, aby zapewnić równoczesny odbiór wyników z kilku zegarów atomowych.
Zebranie międzynarodowego zespołu specjalistów zdolnego do prowadzenia globalnych, synchronicznych pomiarów ma kluczowe znaczenie dla powodzenia dalszych badań. Toruńscy badacze spodziewają się, że jeżeli w zasięgu zegara atomowego znajdzie się "dawka" ciemnej materii, to będzie on w tym momencie odliczał czas nieco inaczej. W przypadku pojedynczego miernika nie sposób stwierdzić z całą pewnością, że zmiany nie wywołał przypadkowy, lokalny incydent. Takie sytuacje można jednak z łatwością wykluczyć, jeśli eksperyment prowadzi w tym samym czasie kilka urządzeń na świecie.
Stworzona w ten sposób globalna sieć detektorów będzie miała umożliwić porównywanie zebranych danych doświadczalnych pod kątem wychwytywania nieprzypadkowych odchyleń i anomalii w pracy zegarów atomowych. W momencie, gdy wyniki z różnych ośrodków okażą się zbieżne w zakresie nieregularności będzie to jednoznaczny sygnał występowania zaburzenia równowagi materii w skali ogólnoplanetarnej. Wychwycenie takiego zjawiska będzie dla naukowców oczekiwanym sygnałem wskazującym na potencjalne sprawstwo ciemnej materii.
Punktem wyjścia dla polskich naukowców przy ustalaniu nowej techniki wykrywania ciemnej materii była hipoteza kojarząca ten byt nie jako strukturę cząsteczkową, ale jako obszerny, jednolity obiekt o dużej rozciągłości. Podejście to pozwoliło na przyjęcie możliwości badania występowania ciemnej materii z użyciem atomowych zegarów. W pracach nad eksperymentem duże znaczenie miał projekt Polskiego Optycznego Zegara Atomowego, rozwijany w Krajowym Laboratorium FAMO zlokalizowanym w Toruniu. Program jest wspólnym przedsięwzięciem głównych polskich uczelni: Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Jagiellońskiego i UMK.
Wyniki toruńskiego eksperymentu nad ciemną materią przeprowadzonego z wykorzystaniem tej aparatury ukazały się na łamach grudniowego wydania prestiżowego magazynu „Nature Astronomy”. Autorzy liczą, że uda się przekuć to dokonanie w znacznie bardziej doniosłe odkrycie sygnału dowodzącego istnienia nieuchwytnego stanu fizycznego. To oznaczałoby z kolei niekwestionowany przełom w fizyce i astronomii, dotyczący m.in. zagadnień natury wszechświata, istoty podstawowych stałych fizycznych czy relacji między modelem standardowym a teorią grawitacji.
Czytaj też: Chiński teleskop pomaga w badaniu ciemnej materii (http://www.space24.pl/287464,chinski-teleskop-pomaga-w-badaniu-ciemnej-materii)
-
Astronomowie dostrzegli jeszcze słabsze galaktyki
15.02.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413087/MzAweDIyNQ,26383524_26383468.jpg)
Gromada galaktyk MACS 041. Oznaczono oddziaływania gromady jako soczewki grawitacyjnej, co powiększa obrazy znajdujących się dalej galaktyk. Źródło: STScI/NASA/CATS Team/R. Livermore (UT Austin).
Naukowcy z amerykańskiego University of Texas w Austin opracowali technikę, która pozwala odkryć galaktyki we wczesnym Wszechświecie dziesięć razy słabsze niż było to możliwe do tej pory.
Galaktyki, które dostrzeżono, widzimy w okresie, w którym tworzyły warunki dla epoki wtórnej jonizacji. Jest to era w dziejach Wszechświata, w trakcie której wysyłane przez galaktyki energetyczne promieniowanie wpływało na gaz znajdujący się pomiędzy galaktykami: atomy traciły swoje elektrony (ulegały jonizacji).
Gdy promienie świetlne poruszają się w pobliżu dużej masy, np. gromady galaktyk, ich bieg ulega zakrzywieniu. Zwane jest to soczewkowaniem grawitacyjnym i jest jednym z przewidywań ogólnej teorii względności Einsteina. Efektem soczewkowania grawitacyjnego jest zniekształcenie, zwielokrotnienie i powiększenie obrazów obiektów znajdujących się za masą soczewkującą, czyli np. obrazów galaktyk położonych jeszcze dalej niż gromada galaktyk. Soczewkowanie grawitacyjne po raz pierwszy dostrzeżono obserwacyjnie w 1979 r., a obecnie jest intensywnie wykorzystywane przez astronomów w badaniach odległych krańców Wszechświata.
Jednak aby dostrzec jeszcze słabsze galaktyki, potrzeba czegoś więcej. Blask gromady galaktyk w porównaniu z jasnością galaktyk z krańców Wszechświata jest bardzo duży. Trzeba jakoś usunąć światło od gromady, aby dostrzec jeszcze słabe obiekty.
Rachael Livermore i Steven Finkelstein (oboje z University of Texas) oraz Jennifer Lotz ze Space Telescope Science Institute postanowili przeprowadzić takie badania. Ich metoda oparta jest na modelowaniu w celu zidentyfikowania i odseparowania światła galaktyk pierwszego planu (z gromady galaktyk) od światła galaktyk widocznych w tle (odleglejszych, ulegających soczewkowaniu grawitacyjnemu przez gromadę).
Metoda została użyta w przypadku dwóch gromad galaktyk w obszarach na niebie obserwowanych w ramach projektu Frontier Fields – Abell 2744 i MACS 0416. Po usunięciu jasnego blasku gromad udało się zidentyfikować bardzo dalekie galaktyki, widoczne w okresie, gdy Wszechświat miał około miliarda lat (obecnie Wszechświat ma niecałe 14 miliardów lat). Galaktyki te są dużo słabsze niż odkryte w Ultragłębokim Polu Hubble’a – najgłębszym obrazie kosmosu uzyskanym przez naukowców.
Nowe analizy pokazały, że słabe galaktyki są bardzo liczne, co pasuje do koncepcji, że ogromna liczba małych galaktyk była głównym źródłem promieniowania odpowiedzialnym za wtórną jonizację.
Wyniki badań ukazały się w najnowszym numerze czasopisma „The Astrophysical Journal”. Badacze planują przeprowadzić podobne analizy w czterech pozostałych polach Frontier Fields. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413087,astronomowie-dostrzegli-jeszcze-slabsze-galaktyki.html
-
Nowy duży katalog galaktyk
18.02.2017
Rosyjscy i francuscy astronomowie opublikowali nowy katalog zawierający dane o 800 tysiącach galaktyk – poinformował Moskiewski Uniwersytet Państwowy im. M.W. Łomonosowa. W pracach zawodowym astronomom pomogli programiści z dużych firm komputerowych.
Katalog, który nosi nazwę „The Reference Catalog of galaxy SEDs” (RCSED), zawiera informacje o własnościach 800 tysięcy galaktyk. Dla każdej z galaktyk zawarto jej skład gwiazdowy oraz jasność w ultrafiolecie, zakresie optycznym i w bliskiej podczerwieni. Dane uzupełnione są także o zdjęcia galaktyki z trzech przeglądów nieba. Bezpośrednio z katalogu można także łatwo uzyskać widmo galaktyki z przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey (SDSS), pomiary linii widmowych oraz ustalony na tej podstawie chemiczny skład gwiazd i gazu. Nowy katalog jest pierwszym zawierającym tego typu dane przeanalizowane w jednorodny sposób dla tak dużej liczby obiektów.
Wszyscy chętni mogą korzystać z zasobów katalogu poprzez stronę internetową. Katalog dostępny jest także w aplikacjach działających w ramach Virtual Observatory.
W pracach nad przygotowaniem katalogu naukowcy korzystali z pomocy ochotników przy tworzeniu odpowiedniego oprogramowania informatycznego. Wśród wolontariuszy byli m.in. programiści pracujący na co dzień w wielkich firmach informatycznych.
„Programiści czasami czują się znużeni swoją codzienną pracą i wtedy warto w wolnym czasie zrobić coś ciekawego – na przykład pomóc naukowcom. Dziękujemy im, to było bardzo istotne dla całego projektu, stali się ważnymi członkami zespołu” - tłumaczy dr Iwan Zołotuchin (Instytut Astronomiczny im. Sternberga w Moskwie).
„Współpraca ze specjalistami IT jest bardzo ciekawa i mamy wiele projektów, w których mogą brać udział. Zatem jeśli używasz narzędzia Git, programujesz w języku Python lub znasz HTML/CSS, kochasz gwiazdy, masz trochę wolnego czasu i chcesz pomóc międzynarodowemu zespołowi badawczego – skontaktuj się z nami” - zachęca naukowiec.
Z kolei dr Iwan Katkow (Instytut Astronomiczny im. Sternberga w Moskwie) dodaje, iż katalog RCSED mógł powstać dzięki zastosowaniu interdyscyplinarnego podejścia do tzw. Big Data (termin określający wielkie, różnorodne i zmienne zbiory danych). Trzeba było zastosować skomplikowane algorytmy do wielkiego zestawu danych astronomicznych w sposób wielowątkowy.
Katalog RCSED dostępny jest on-line pod adresem http://rcsed.sai.msu.ru/, a praca go opisująca ukazała się w czasopiśmie „Astrophysical Journal Supplement”. (PAP)
cza/ mrt/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413147,nowy-duzy-katalog-galaktyk.html
-
Pierwszy ślad różnic między materią a „zwykłą” antymaterią
24.02.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413245/MzAweDIyNQ,26488965_26488963.jpg)
W rozpadach barionów pięknych Lambda b wykryto pierwsze różnice między powszechną, barionową materią a jej antymaterialnymi odpowiednikami. Na zdjęciu zespół eksperymentu LHCb przy detektorze. (Źródło: CERN, The LHCb Collaboration)
Świat wokół nas jest zbudowany głównie z barionów, cząstek składających się z trzech kwarków. Dlaczego nie ma w nim antybarionów, skoro tuż po Wielkim Wybuchu materia i antymateria powstawały w dokładnie takich samych ilościach? W eksperymencie LHCb przy Wielkim Zderzaczu Hadronów właśnie natrafiono na pierwszy ślad różnic między barionową materią a antymaterią.
W danych zebranych w trakcie pierwszej fazy pracy Wielkiego Zderzacza Hadronów zespół eksperymentu LHCb wykrył interesującą asymetrię. Najnowsza analiza rozpadów barionów pięknych Lambda b, cząstek sześciokrotnie bardziej masywnych od protonu, sugeruje, że rozpadają się one nieco inaczej niż ich antymaterialne odpowiedniki.
"Jeśli wynik ten zostanie potwierdzony, będzie można mówić o zaobserwowaniu pierwszej różnicy między antybarionami a barionami, a więc tą rodziną cząstek, która w dominującej części tworzy nasz codzienny świat" - informuje w przesłanym PAP komunikacie Instytut Fizyki Jądrowej PAN (IFJ PAN).
Pewne różnice między materią a antymaterią zaobserwowano już wcześniej. W 1964 roku dostrzeżono, że kaony – czyli mezony K, cząstki zbudowane z kwarka dziwnego i antykwarka dolnego albo górnego – czasami rozpadają się nieco inaczej niż antykaony. Za to odkrycie w 1980 roku przyznano Nagrodę Nobla. Z kolei w ostatnich latach pojawiły się doniesienia o wykryciu nieco wyraźniejszych różnic w rozpadach mezonów i antymezonów B różnego typu.
"Mezony to pary kwark-antykwark o krótkich czasach życia, dziś pojawiające się we Wszechświecie w niewielkich ilościach, a na Ziemi wytwarzane głównie w wysokoenergetycznych zderzeniach w akceleratorach. Tymczasem materię, z której składają się makroskopowe obiekty naszego świata, tworzą leptony (to do nich należą elektrony) oraz w dominującej części bariony, czyli zlepki trzech kwarków (barionem jest proton, zawierający dwa kwarki górne i jeden dolny, oraz neutron, złożony z dwóch kwarków dolnych i jednego górnego)" - informuje IFJ PAN.
Najnowsza analiza danych z eksperymentu LHCb, opublikowana w czasopiśmie „Nature Physics”, a dotycząca rozpadów cząstek Lambda b zbudowanych z kwarków dolnego, górnego i pięknego, jest więc pierwszą wskazówką o możliwych różnicach między materią barionową a jej antymaterialnym odbiciem.
"Jeszcze nie możemy mówić o odkryciu. Niemniej mamy do czynienia z czymś, co wydaje się coraz bardziej obiecującą wskazówką obserwacyjną, wychwyconą w danych z pierwszego etapu pracy akceleratora LHC. Na ostateczne potwierdzenie – lub zanegowanie... – obecnego wyniku trzeba będzie jednak poczekać kilkanaście miesięcy, do momentu oficjalnego zakończenia analizy danych z fazy drugiej” - zaznacza dr hab. Marcin Kucharczyk z IFJ PAN w Krakowie, który to instytut jest jednym z uczestników eksperymentu LHCb.
Współczesna fizyka cząstek elementarnych oraz modele kosmologiczne sugerują, że antymateria powstawała w dokładnie takich samych ilościach co materia. Z faktem tym wiążą się spektakularne konsekwencje: gdy cząstka napotyka swoją antycząstkę, z dużym prawdopodobieństwem dochodzi do anihilacji, czyli procesu, w którym obie cząstki całkowicie przekształcają się w energię. Mechanizm ten jest niezwykle wydajny. Ilość energii powstająca przy anihilowaniu kilograma antymaterii z dobrym przybliżeniem odpowiada ilości energii, jaka uwalnia się wskutek spalenia rocznej produkcji benzyny silnikowej ze wszystkich polskich rafinerii.
Jak czytamy w komunikacie IFJ PAN, gdyby we współczesnym kosmosie istniały planety, gwiazdy czy galaktyki zbudowane z antymaterii, powinny emitować duże ilości promieniowania o bardzo charakterystycznych energiach. Powstawałoby ono wskutek nieuniknionych oddziaływań z materią przeciwnego typu, prowadzących do anihilacji. Tymczasem astronomowie obserwują promieniowanie anihilacyjne tylko gdzieniegdzie i w szczątkowych ilościach, świetnie tłumaczonych zjawiskami fizycznymi, które i dziś odpowiadają za powstawanie niewielkich ilości antymaterii. "Tak rodzi się fundamentalnie ważne pytanie: skoro pierwotnie materia i antymateria wypełniały Wszechświat w dokładnie jednakowych ilościach, dlaczego całkowicie nie zniknęły? Dlaczego niewielka część materii zdołała przetrwać erę anihilacji?" - czytamy w przesłanym komunikacie.
W świecie ożywionym wielkie wymierania, prowadzące do wyginięcia gatunków, trwają dziesiątki i setki tysięcy lat. Tymczasem wszystko wskazuje na to, że anihilująca z materią antymateria zniknęła z naszego wszechświata ułamki sekund po Wielkim Wybuchu. Na każde kilka miliardów cząstek materii ten gigantyczny kataklizm przetrwała zaledwie jedna. Gdyby podobna co do skali zagłada dotknęła ludzki gatunek, w ciągu sekund ze wszystkich ludzi na Ziemi przy życiu pozostałby tylko jeden człowiek.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413245,pierwszy-slad-roznic-miedzy-materia-a-zwykla-antymateria.html
-
30 lat od SN 1987A
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 27 LUTEGO 2017
(http://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2017/02/sn1987a-1.jpg)
Zdjęcie pozostałości po SN 1987A wykonano przez HST w styczniu 2017 roku / Credits - NASA, ESA, R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and M. Mutchler and R. Avila (STScI)
Dwudziestego czwartego lutego minęło trzydzieści lat od czasów supernowej SN 1987A.
Supernowe to jedne z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. W momencie “zapłonu” jasność pojedynczej supernowej może przewyższyć jasność całej galaktyki, w której się znajduje. Supernowe są zjawiskami, dzięki którym we Wszechświecie znajduje się więcej pierwiastków cięższych od tlenu (a w szczególności od żelaza), ważne także dla powstania planet oraz życia.
Supernowe, te z naszej Galaktyki (czyli wyraźnie zauważalne na nocnym niebie) były od wieków obserwowane. Pierwsze potwierdzone zapiski pochodzą z obserwacji supernowej SN 185 z 185 roku naszej ery. Wcześniejsze supernowe, np. ta która stworzyła mgławicę emisyjną Gum 12 (około 10-20 tysięcy lat temu), mogły być także obserwowane przez ludzi. Ze wszystkich supernowych jakie człowiek obserwował najjaśniejsze to SN 1006, SN 1054, SN 1572 i SN 1604. Ta ostatnia była jednocześnie ostatnią jasną supernową z naszej Galaktyki, którą bezpośrednio obserwowano na nocnym niebie.
Od czasu SN 1604 nie zaobserwowano żadnej jasnej supernowej w naszej Galaktyce. W 1885 roku w galaktyce Andromedy (M31) zaobserwowano jasny obiekt, który nazwano S Andromedae (wówczas uważano tę gwiazdę za nową). Później, gdy dokładnie wyznaczono odległość do galaktyki w Andromedzie (leżąca znacznie dalej niż przypuszczano), okazało się, że energia, którą wyzwoliła S Andromedae, znacznie przewyższała tę, które generowały nowe. W latach 30. XX wieku na podstawie danych zebranych podczas obserwacji S Andromedae powstała koncepcja supernowej – jako bardzo energetycznego kataklizmowego zjawiska. Tak narodziła się nazwa supernowej – zjawiska kończącego żywot masywnych gwiazd.
W XX wieku, pomimo braku zaobserwowanych supernowych w naszej Galaktyce, udało się zbadać ich tysiące. Wszystkie te supernowe były obserwowane w galaktykach innych niż Droga Mleczna, często bardzo odległych od nas. Rozpoczęły się programy poszukiwania supernowych, polegające na obserwacjach wielu galaktyk w trakcie jednej sesji obserwacyjnej, w poszukiwaniu jasnych i wcześniej nie obserwowanych obiektów. Od lat 60. XX wieku programy poszukiwania supernowych zostały częściowo zautomatyzowane – kontrolę nad teleskopami przejęły komputery. Dzięki temu liczba supernowych odkrywanych z każdym rokiem rosła. W latach 80. XX wieku także astronomowie-amatorzy zaczęli obserwować, a czasem i odkrywać supernowe w innych galaktykach. Jednakże, wszystkie te obiekty były bardzo słabe – przynajmniej kilkadziesiąt razy słabsze od najsłabszych obiektów jakie może zaobserwować ludzkie oko w nocy. Aż do 1987 roku.
Dwudziestego czwartego lutego 1987 roku, około północy, astronomowie Ian Shelton i Oscar Duhalde (obserwatorium Las Campanas w Chile) oraz Albert Jones z Nowej Zelandii zaobserwowali supernową w pobliskiej galaktyce karłowatej o nazwie Wielki Obłok Magellana (LMC). Obiekt otrzymał oznaczenie SN 1987A. Supernowa osiągnęła maksymalną jasność +2,9 magnitudo, stając się obiektem łatwym do zaobserwowania gołym okiem. Po raz pierwszy od 1604 roku ludzkość mogła zobaczyć supernową bez potrzeby użycia instrumentu optycznego. Co ciekawe, na około trzy godziny przed przybyciem światła z supernowej do Ziemi, dzięki laboratoriom Kamionkande II w Japonii, IMB w USA oraz Baksan w Rosji, udało się zarejestrować łącznie 24 antyneutrina, które obwieszczały zjawisko supernowej. Detekcja tych antyneutrin i powiązanie ich z supernową SN 1987A pozwoliły na dalsze zrozumienie procesów zachodzących w gwieździe tuż przed oraz w trakcie stadium supernowej. Natomiast cztery dni po wykryciu supernowej, na zdjęciach sprzed jej wybuchu, udało się zweryfikować gwiazdę, który wcześniej nosiła nazwę Sanduleak -69° 202. Był to niebieski nadolbrzym, znajdujący się około 168 tysięcy lat świetlnych od Ziemi.
http://www.youtube.com/watch?v=hMb_A4l6WtY
Zbliżenie na SN 1987A / Credits – Australian Astronomical Observatory (https://www.youtube.com/channel/UCXdw1himoEHvUln1BZOGfpg)
W ciągu kolejnych tygodni, miesięcy i lat po SN 1987A wielokrotnie obserwowano zmiany w otoczeniu tej supernowej. Astronomowie mieli szansę obserwacji interakcji materii “wystrzelonej” podczas wybuchu supernowej (poruszającej się z prędkością ponad 7000 km/s) z tą, którą gwiazda Sanduleak -69° 202 odrzuciła wcześniej, podczas końcowych stadiów swego życia. Obserwacje wykonywano zarówno za pomocą naziemnych obserwatoriów jak i tych umieszczonych na orbicie – takich jak Teleskop Hubble (HST).
http://www.youtube.com/watch?v=g12g2Nq3_2I
Blisko trzydzieści lat obserwacji pozostałości po supernowej SN 1987A / Credits – NASA.gov Video (https://www.youtube.com/channel/UC_aP7p621ATY_yAa8jMqUVA)
Kiedy znów będziemy mogli zobaczyć równie jasną supernową na naszym niebie? Tego nikt nie wie, choć szacuje się, że w naszej Galaktyce średnio raz na 50 lat powinna pojawiać się supernowa. Astronomowie – z uwagi na mnogość dostępnych naziemnych, kosmicznych czy nawet podziemnych obserwatoriów – są gotowi do zbadania każdej kolejnej jasnej supernowej lepiej, niż kiedykolwiek wcześniej.
(NASA, ESO, HST)
http://kosmonauta.net/2017/02/30-lat-od-sn-1987a/
Supernowa z 1987 roku po 30 latach
28.02.2017
Kilka obserwatoriów naziemnych i kosmicznych wykonało zdjęcia pozostałości po supernowej, która w 1987 roku wybuchła w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce sąsiadującej z naszą. Rocznicowe zdjęcia pokazują obecny stan obiektu – informują NASA oraz National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
Supernowa SN 1987A była najbliższą obserwowaną od czasów wynalezienia teleskopu. Odległość do niej to 163 tysiące lat świetlnych. Jest najlepiej poznanym obiektem tego typu, jej badania zrewolucjonizowały naszą wiedzę o wybuchach gwiazd masywnych.
Naukowy postanowili na 30. rocznicę wybuchu zaprezentować nowe zdjęcia pozostałości po SN 1987A na różnych długościach fali. Użyto danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra i sieci radioteleskopów ALMA.
Teleskop Hubble’a znalazł się na orbicie kilka lat po wybuchu supernowej, ale przez cały okres użytkowania wielokrotnie służył do śledzenia ewolucji obiektu. Uzyskano nim m.in. pierwsze zdjęcia w dużej rozdzielczości pokazujące pierścień wokół gwiazdy, która wybuchła. Okazało się, że pierścień ten składa się z materii wyrzuconej 20 tysięcy lat przed wybuchem supernowej.
Wybuch rozświetlił pierścień, który później słabł, aż do momentu, gdy w roku 2001 fala uderzeniowa z wybuchu supernowej dotarła do wewnętrznej części pierścienia, rozgrzewając gaz i powodując jego świecenie w zakresie rentgenowskim. Do obserwacji w tym zakresie służy Obserwatorium Rentgenowskie Chandra. Zaczęło ono badania pozostałości po supernowej krótko po umieszczeniu na orbicie w 1999 roku. W latach 1999-2013 obserwowano stopniowe pojaśnienie emisji rentgenowskiej z pierścienia. Później, do roku 2015, jasność się ustabilizowała.
Astronomowie badają też pozostałość po SN 1987A na falach radiowych o długości milimetrowej i submilimetrowej, m.in. przy pomocy olbrzymiej sieci radioteleskopów ALMA, znajdującej się w Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO). Sieć została zainaugurowana w 2013 r., ale wstępne obserwacje zaczęła nieco wcześniej. Pozostałość po supernowej po raz pierwszy obserwowano tym instrumentem w 2012 roku.
Pod adresem http://www.spacetelescope.org/videos/heic1704a/ można znaleźć film złożony ze zdjęć z kolejnych lat, pokazujący zmiany, jakie zachodziły w pozostałości po supernowej. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413277,supernowa-z-1987-roku-po-30-latach.html
EDIT 2 23.02.23
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/the-dawn-of-a-new-era-for-supernova-1987a
https://twitter.com/NASAUniverse/status/1628810680919810051
3) 2023 paź 22 14:30 Kosmonauta.net
SN1987A
Najbliższa nam od dekad supernowa z 1987 roku, także pierwsza, którą obserwowano z bliska za pomocą współczesnej astronomii.
https://kosmonauta.net/2017/02/30-lat-od-sn-1987a/
Czekamy na kolejną taką! :)
https://www.youtube.com/watch?v=xigKhIfD_Ko
-
Dwudziestego czwartego lutego minęło trzydzieści lat od czasów supernowej SN 1987A.
Jestem bardziej przekonany do daty zaobserwowania po raz pierwszy SN 1987A w dniu 23 lutego 1987.
Three decades ago, astronomers spotted one of the brightest exploding stars in more than 400 years. The titanic supernova, called Supernova 1987A (SN 1987A), blazed with the power of 100 million suns for several months following its discovery on Feb. 23, 1987.
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/the-dawn-of-a-new-era-for-supernova-1987a
dublet: https://phys.org/news/2017-02-hubble-captures-30th-anniversary-image.html
SN 1987A was first seen by observers in the southern hemisphere on February 23, 1987, when a giant star suddenly exploded at the edge of a nearby dwarf galaxy called the Large Magellanic Cloud, approximately 163,000 light-years away.
http://www.sci-news.com/astronomy/hubble-sn-1987a-remnant-04650.html
Znajdująca się w Wielkim Obłoku Magellana (galaktyce satelitarnej Drogi Mlecznej) supernowa 1987A to najbliższa nam eksplozja tego typu od kilkuset lat. Eksplozja oznaczała koniec życia masywnej gwiazdy, która w ostatnim tchnieniu wysłała w przestrzeń falę uderzeniową i wyjątkowo jasne promieniowanie. Światło eksplozji dotarło do Ziemi 23 lutego 1987 roku – niczym wspomnienie z przeszłości.
Źródło: http://www.pulskosmosu.pl/2017/02/24/kosmiczny-wybuch-z-przeszlosci-sn-1987a-trzydziesci-lat-pozniej/
-
Czy FRB są wynikiem podróży międzygwiezdnych?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 11 MARCA 2017
Czy Fast Radio Bursts to ślady podróży międzygwiezdnych obcych cywilizacji? Dwóch naukowców z czołowych instytucji badawczych proponuje taką odpowiedź na te zagadkowe zjawiska.
Astronomów od dekad fascynują energetyczne zjawiska, takie jak rozbłyski naszego Słońca czy innych gwiazd, nowe, supernowe, emisje pulsarowe czy też rozbłyski promieniowania gamma. Do dziś każde z tych zjawisk kryje wiele tajemnic, które wciąż czekają na naukowe wyjaśnienia.
Do tej listy można również dopisać tzw. rozbłyski Lorimera, w których istnienie jeszcze kilka miesięcy temu powątpiewało wielu astronomów. Inna nazwa tych rozbłysków to “Fast Radio Bursts” (FRB). Cała historia rozpoczyna się w 2007 roku, kiedy to za pomocą radioteleskopu Parkes Radio Telescope (PRT) w Australii zarejestrowano pierwszy bardzo energetyczny i krótki rozbłysk. Sygnał trwał zaledwie 5 milisekund, ale spektrum tego rozbłysku było „rozciągnięte” na szeroki zakres częstotliwości. Sugerowało to interakcję z kosmiczną materią wyemitowanego promieniowania podczas podróży na przestrzeni milionów lub nawet miliardów lat świetlnych i jednocześnie bardzo energetyczną naturę zjawiska. (...)
http://kosmonauta.net/2017/03/czy-frb-sa-wynikiem-podrozy-miedzygwiezdnych/
-
Znamy najbardziej efektywne naukowo obserwatoria astronomiczne
12.03.2017
Przeprowadzono przegląd recenzowanych publikacji naukowych z astronomii, które ukazały się w roku 2016. Pod względem liczby publikacji naukowcy najczęściej korzystali z danych z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) oraz z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, który należy do NASA/ESA.
W przypadku ESO autorzy aż 936 publikacji naukowych korzystali w ubiegłym roku z danych zebranych przez teleskopy należące do tej organizacji. W tym 565 dotyczy teleskopu VLT, czyli zespołu czterech 8-metrowych teleskopów optycznych wspartych czterema 1,8-metrowymi (urządzenia te pracują w Obserwatorium Paranal).
Teleskopy w drugim należącym do ESO obserwatorium (Obserwatorium La Silla) pozwoliły na napisanie prawie dwustu prac naukowych. Do tej grupy urządzeń należy np. HARPS – spektrograf używany m.in. do odkrywania planet pozasłonecznych, który był źródłem danych dla 80 artykułów.
Z kolei sieć radioteleskopów ALMA ma związek ze 129 publikacjami naukowymi w roku 2016 (i łącznie 305 od początku działania tego instrumentu).
Na drugim miejscu pod względem liczby publikacji znajduje się Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Kiedyś był on w tej kategorii nie do pobicia. Od kilku lat wyprzedza go Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Na trzecie miejsce wysunęło się amerykańskie radiowe obserwatorium NRAO, spychając na czwartą pozycję Kosmiczny Teleskop Spitzera.
Trzeba zaznaczyć, że gdyby liczyć pojedyncze instrumenty (a nie obserwatoria jako całość), to Kosmiczny Teleskop Hubble’a nadal zajmuje pierwsze miejsce. Natomiast poszczególne obserwatoria ESO (każde z osobna) i tak samodzielnie przewyższają - pod względem liczby publikacji naukowych - kolejne obserwatorium naziemne, jakim jest Gemini.
Statystyka została opracowana przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) na podstawie bazy danych publikacji astronomicznych, w tym ESO Telescope Bibliography. Jak informuje organizacja, w bazie publikacji ESO znajduje się już 13 tysięcy artykułów naukowych. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413430,znamy-najbardziej-efektywne-naukowo-obserwatoria-astronomiczne.html
-
Astronomowie zbadali różnice pomiędzy ciemną materią dawniej - a teraz
21.03.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413526/MzAweDIyNQ,26677333_26677113.jpg)
Infografika prezentująca rotację dysków galaktyk obecnie (po lewej) i w odległym Wszechświecie (po prawej). Źródło: ESO.
We wczesnym Wszechświecie ciemna materia miała mniejszy wpływ na galaktyki, niż obecnie. Taki zaskakujący wynik uzyskano na podstawie obserwacji teleskopem VLT należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Wyniki badań opublikowano w „Nature”.
Zwykła materia - czyli świecące gwiazdy, gaz, pył - to tylko część zawartości Wszechświata. Oprócz niej w kosmosie istnieje jeszcze tajemnicza materia, która nie świeci, a o której istnieniu wnioskujemy jedynie na podstawie efektów grawitacyjnych, jakie wywiera na zwykła materię. Ten tajemniczy składnik Wszechświata zwany jest ciemną materią.
Jednym z podstawowych argumentów za istnieniem ciemnej materii są wyniki badań rotacji galaktyk. Astronomowie zauważyli już kilkadziesiąt lat temu, że jest coś nie tak z tempem obrotu galaktyk spiralnych. W galaktyce w centrum znajduje się znaczna koncentracja gwiazd i innej jasnej materii, a gęstość spada wraz z odległością od centrum. W związku z tym rzadsze obszary na zewnątrz powinny obracać się wolniej, niż gęste rejony w centrum, a tak nie jest. Wszystkie części galaktyki rotują mniej więcej z podobną prędkością (mają „płaskie krzywe rotacji”), co sugeruje istnienie dużych ilości niewidocznej materii w halo otaczającym galaktykę.
Międzynarodowy zespół badawczy, którym kierował Reinhard Genzel z Instytutu Maxa Plancka ds. Fizyki Pozaziemskiej w Garching (Niemcy), postanowił zbadać rotację sześciu masywnych galaktyk gwiazdotwórczych znajdujących się daleko, w odległości takiej, że światło od nich potrzebuje 10 miliardów lat, aby dotrzeć do nas. 10 miliardów lat temu panował szczytowy okres formowania się galaktyk.
Badacze uzyskali nieoczekiwany wynik: okazało się, że w tych odległych galaktykach prędkości rotacji nie są stałe, a maleją wraz z odległością od środka galaktyki. Kontrastuje to z sytuacją obserwowaną w bliskich galaktykach (czyli we współczesnym stadium ewolucji Wszechświecie).
"Prawdopodobnie są ku temu dwa powody. Po pierwsze, większość tych wczesnych masywnych galaktyk jet silnie zdominowana przez zwykłą materię, z ciemną materią odgrywającą znacznie mniejszą rolę niż w Lokalnym Wszechświecie. Po drugie, wczesne dyski były znacznie bardziej turbulentne niż galaktyki spiralne, które widzimy w naszym kosmicznym sąsiedztwie" - tłumaczy Reinhard Genzel.
Co więcej, okazuje się, że efekt jest bardziej znaczący, im dalej w czasie patrzymy. Być może od trzech do czterech miliardów lat po Wielkim Wybuchu gaz był już wystarczająco skondensowany w płaskich, rotujących dyskach galaktyk, a ciemna materia mogła być wtedy jeszcze mocno rozproszona, i minęły kolejne miliardy lat, zanim się skupiła i zaczęła wywierać dominujący efekt grawitacyjny.
W zespole badawczym znajdziemy nazwisko o polskim brzmieniu. Emily Wisnioski, pracująca obecnie w Niemczech w Instytucie Maxa Plancka ds. Fizyki Pozaziemskiej w Garching, jest Amerykanką, której dziadek ze strony ojca, Stanley W. Wisnioski, wyemigrował w 1909 roku z Polski (z Sanoka) do Stanów Zjednoczonych, gdzie zmienił pisownię nazwiska właśnie na Wisnioski. Dziadek walczył w obu wojnach światowych i uzyskał stopień pułkownika.
Emily Wisnioski odegrała aktywną rolę w opisywanych badaniach rotacji odległych galaktyk. Analizowała dane jako kluczowy członek zespołu wykonującego przegląd nieba o nazwie KMOS3D, który dostarczył znaczą część danych.
„Wyniki są bardzo ciekawe, ponieważ jest to nowatorskie podejście do mierzenia ciemnej materii we wczesnym Wszechświecie. Dane pokazują coś innego niż widzimy w naszej lokalnej części Wszechświata, ciemna materia odgrywała mniejszą rolę w młodych dyskach galaktyk" - powiedziała Emily Wisnioski. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413526,astronomowie-zbadali-roznice-pomiedzy-ciemna-materia-dawniej---a-teraz.html
-
Hipoteza istnienia tzw. ciemnej materii wydaje się być nieco naciągana i stworzona ad hoc dla wyjaśnienia jednej tylko anomalii obserwacyjnej – za dużej prędkości obrotu gwiazd wokół centrów galaktyk.
- Gwiazdy za szybko krążą? – No bo tam jest więcej materii.
- Ale przecież jej nie widać – Bo jest niewidzialna.
- OK, ale nie obserwuje się innych oddziaływań z materią – Bo CM oddziałuje wyłącznie grawitacyjnie.
- Ale w Układzie Słonecznym i okolicach nie stwierdzono anomalii grawitacyjnych – Bo tutaj nie ma CM.
Idąc dalej tą drogą, różne obserwowane anomalie, np. nietypowe soczewki grawitacyjne po zderzeniu galaktyk, interpretuje się jako wynik istnienia CM. Trochę to wygląda na budowanie zamków na lodzie.
Współczesne teorie kosmologiczne, dość wiarygodnie i precyzyjnie opisujące ewolucję Wszechświata od samego wielkiego wybuchu, nie przewidują tworzenia i istnienia CM – chociaż to podobno ok.70% materii. To samo dotyczy mechaniki kwantowej i teorii względności.
Powstały, jak wiadomo, inne teorie wyjaśniające ruch gwiazd w galaktykach (np. teoria zmodyfikowanej dynamiki), ale nie cieszą się większym uznaniem.
-
Przepraszam, ale czy możesz swój post poprzeć jakimiś linkami do publikacji? Nie jest poza tym prawdą, że jest to "jedna anomalia obserwacyjna" - to jest poważne niedociągnięcie w Twoim poście.
Możliwe, że chodzi o to, że próbujesz tutaj zastosować prostą "ziemską" logikę, co w przypadku fizyki dużego Wszechświata (oraz mikroskali) jest zupełnym bezsensem. Poza tym, jeśli uważasz, że Twoje wyjątkowo proste odpowiedzi są trafne, to czemu nikt inny na nie wpadł? (Odpowiedź: już dawno to próbowano w ten sposób wyliczyć i się nie udało! ).
-
Powstały, jak wiadomo, inne teorie wyjaśniające ruch gwiazd w galaktykach (np. teoria zmodyfikowanej dynamiki), ale nie cieszą się większym uznaniem.
PS. no właśnie o to chodzi w nauce, że powstaje dużo teorii, któreś z nich zdobywają uznanie z czasem, inne je tracą, jeszcze inne daje się zweryfikować i zmodyfikować. Często w przypadku pojedynczych teorii jest dużo "dziur", które albo się rozwija albo wyraźnie wskazują one na błędne założenia teorii. W przypadku wspomnianej zmodyfikowanej dynamiki, to jest to to znacznie słabsze od ciemnej materii.
-
Oj, widzę, że mój post nie przypadł do gustu Administratorowi. Czuje się więc w obowiązku parę rzeczy wyjaśnić.
Przepraszam, ale czy możesz swój post poprzeć jakimiś linkami do publikacji?
Przedstawiłem swoją opinię do powszechnie znanej teorii. Tu naprawdę nie ma co linkować jako że opinia jest moja, a teoria funkcjonuje w przestrzeni publicznej.
Nie jest poza tym prawdą, że jest to "jedna anomalia obserwacyjna" - to jest poważne niedociągnięcie w Twoim poście.
Postulat istnienia ciemnej materii powstał w wyniku sprzeczności danych obserwacyjnych z obliczeniami teoretycznymi dot. ruchu galaktyk w gromadach galaktyk i gwiazd w galaktykach. Tu chyba nie ma kontrowersji. Ja to nazwałem nieprecyzyjnie „jedną anomalią obserwacyjną”, co może być mylące i z czego się chętnie wycofam.
Gwoli ścisłości, mogłem wspomnieć o problemie gęstości materii we Wszechświecie w stosunku do gęstości krytycznej – tu jak wiadomo też postuluje się istnienie ciemnej materii i energii – ale to jest zagadnienie chronologicznie późniejsze.
Jednak przed „poważnym niedociągnięciem” będę się bronił. :)
Możliwe, że chodzi o to, że próbujesz tutaj zastosować prostą "ziemską" logikę, co w przypadku fizyki dużego Wszechświata (oraz mikroskali) jest zupełnym bezsensem.
Egzaminy z fizyki współczesnej zdawałem baaardzo dawno temu (jeszcze nie było mowy o niebarionowej ciemnej materii), ale doskonałe pamiętam, że do opisu zjawisk w mikroświecie i makrokosmosie nie stosuje się logiki wynikającej z doświadczenia życia codziennego. Nigdy tego nie robię i nie ma potrzeby mi o tym przypominać.
Natomiast w pierwszej części postu zamieściłem dość frywolny tekst – licząc na wyrozumiałość dla mojego, nie najwyższych lotów, poczucia humoru – aby zobrazować swoją opinię, że teoria CM wygląda jakby sformułowano ją ad hoc. Co oczywiście nie musi być prawdą.
No ale jak widać w rozmowach na poważne, naukowe tematy nie ma tu miejsca na taką dezynwolturę. ;)
Poza tym, jeśli uważasz, że Twoje wyjątkowo proste odpowiedzi są trafne, to czemu nikt inny na nie wpadł? (Odpowiedź: już dawno to próbowano w ten sposób wyliczyć i się nie udało! ).
„Wyjątkowo proste”, a zabrzmiało jak „niezbyt mądre” – dziękuje uprzejmie.:) Sęk w tym, że ja żadnych odpowiedzi, prostych, czy wyrafinowanych nie udzielałem. Powtórzę jeszcze raz: przedstawiłem jedynie swoją prywatną opinie o teorii CM. Opinię, dodam nieekstremalną jako, że postulat istnienia CM nie jest jeszcze powszechnie akceptowany.
Kreślę się z szacunkiem,
Ergosum
-
Opublikowano nowy katalog dokładnych pozycji i ruchów gwiazd
30.03.2017
Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (USNO) opublikowało nowy katalog zawierający dane na temat 107 milionów gwiazd.
Publikacja pt. 5th USNO CCD Astrograph Catalog (UCAC5) jest dostępna poprzez centrum danych German Astrophysical Virtual Observatory (GAVO), a wkrótce zostanie także włączona w zasoby głównej światowej bazy danych o obiektach astronomicznych, którą jest Astronomical Data Center (CDS) w Strasburgu (Francja).
Katalog ma objętość 5,5 gigabajta danych i obejmuje bardzo precyzyjne pozycje i dokładne pomiary ruchów własnych dla 107 milionów gwiazd.
Gdy parzymy na niebo, wydaje nam się, że gwiazdy są w stałych pozycjach (pomijając obrót sfery niebieskiej), a ich położenia względem siebie nie zmieniają się. Jednak, gdy astronomowie badają pozycje gwiazd dokładniej, okazuje się, że wszystkie gwiazdy poruszają się względem siebie, chociaż jest to bardzo niewielki ruch. Większa część tego ruchu spowodowana jest rotacją Drogi Mlecznej. Oprócz tego każda z gwiazd (w tym Słońce) posiada pewien swój ruch, różniący się od generalnego trendu. Efektem są obserwowane tzw. ruchy własne gwiazd po niebie, wynoszące zwykle około pół stopnia w okresie od 10 tysięcy do 100 tysięcy lat.
Znajomość ruchów własnych jest istotna dla przewidywań, gdzie dokładnie będą znajdować się na niebie w danym momencie. To ważne w sytuacjach, w których pozycje gwiazd przyjmowane są jako punkt odniesienia. Wiedza ta przydaje się także astronomom do poznania członkostwa gwiazd w gromadach i zrozumienia dynamiki i historii różnych struktur w Drodze Mlecznej.
W roku 2014 europejskie obserwatorium kosmiczne Gaia rozpoczęło regularne obserwacje nieba w celu pomiarów dokładnych pozycji dla miliarda gwiazd. Niedawno opublikowano pierwsze wyniki tych badań. Dla grupy ponad 2 milionów dostępne są także dane z wcześniejszej misji astrometrycznej z obserwacji wykonanych około 1991 roku (satelita Hipparcos). Daje to razem bazę obserwacyjną rozciągniętą na ćwierć wieku, co pozwala na ustalenie dokładnych ruchów gwiazd.
Dane z katalogu UCAC uwzględniły powyższe źródła, a naukowcy dzięki połączeniu danych byli w stanie określić ruchy własne dla wielu milionów gwiazd. Błąd w obliczeniach ruchów własnych wynosi około 1,5 milisekundy łuku na rok, co odpowiada mniej więcej wykryciu ruchu obiektu odległego o 3000 km i poruszającego się o dwa centymetry w ciągu roku.
Publikacja naukowa opisująca katalog została przyjęta do druku w czasopiśmie „The Astronomical Journal”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413652,opublikowano-nowy-katalog-dokladnych-pozycji-i-ruchow-gwiazd.html
-
Astronomowie szukają gwiazdy, która przetrwała wybuch supernowej
06.04.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413714/MzAweDIyNQ,26823160_26823107.jpg)
Pozostałość po supernowej N103B widoczna jest u góry zdjęcia wykonanego przy pomocy Kosmicznego teleskopu Hubble’a. Źródło: ESA/Hubble, NASA
Przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie zbadali pozostałość po supernowej w Wielkim Obłoku Magellana - w poszukiwaniu gwiazdy z układu podwójnego, która mogła przetrwać wybuch swojej towarzyszki jako supernowej – informuje NASA.
Jednym z efektów pozostałych po wybuchu supernowej jest ekspandujący obłok materii zwany pozostałością po supernowej. Naukowcy wykorzystali Kosmiczny Teleskop Hubble’a, należący do NASA i ESA, do zbadania jednego z takich obiektów. Nosi on oznaczenie SNR 0509-68.7, znany jest też jako N103B. Znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce odległej od nas o 160 tysięcy lat świetlnych.
W przeciwieństwie do wielu pozostałości po supernowych, N103B nie ma kształtu sferycznego, ale silnie eliptyczny. Astronomowie przypuszczają, że część materii wyrzuconej podczas eksplozji supernowej natrafiła na gęstszy obłok materii międzygwiazdowej, który spowolnij tempo ekspansji.
Obecnie istnieją dwie główne teorie wyjaśniające, w jaki sposób pewnego rodzaju układy podwójne gwiazd stają się supernowymi. Według jednej, obie gwiazdy są białymi karłami i jeśli złączą się w jeden obiekt, powoduje to natychmiast wybuch jako supernowa typu Ia. Druga teoria przewiduje, że tylko jedna z gwiazd jest białym karłem, natomiast drugi składnik układu jest zwykłą gwiazdą. Materia ze zwykłej gwiazdy przepływa do białego karła, w wyniku tej akrecji osiąga on graniczny limit masy, co skutkuje eksplozją. Zwykła gwiazda powinna w jakiejś formie przetrwać wybuch, ale jak dotąd nie dostrzeżono takiego pozostałego składnika gwiazdowego po wybuchu supernowej typu Ia.
Astronomowie z zespołu, którym kierował Chuan-Jui Li, postanowili przeprowadzić obserwacje pozostałości po supernowej N103B właśnie w nadziei znalezienia drugiej gwiazdy, która przetrwała. W celu zlokalizowania fali uderzeniowej od wybuchu supernowej, swoje obserwacje prowadzili w linii H alfa, w której dobrze widać obszary gazu zjonizowanego przez promieniowanie od pobliskich gwiazd. Mieli nadzieję znalezienia gwiazdy w pobliżu centrum eksplozji, a lokalizację tego centrum można ustalić badając przebieg frontów fal uderzeniowych.
Udało się znaleźć jedną kandydatkę spełniającą kryteria pod względem typu gwiazdy, jej temperatury, jasności i odległości od miejsca wybuchu. Gwiazda ta ma masę podobną do Słońca, ale jest otoczona przez obłok gorącej materii, która mogła zostać wyrzucona z układu przed wybuchem supernowej.
Do potwierdzenia, czy to rzeczywiście gwiazda pozostała z układu podwójnego po wybuchu supernowej typu Ia, potrzebne są jednak dalsze obserwacje, szczególnie spektroskopowe. Jeśli potwierdzenie nastąpi, rozwiąże dyskusję między naukowcami, która z dwóch teorii opisujących pochodzenie supernowych typu Ia jest właściwa. Dokładne poznanie genezy supernowych tego typu jest bardzo ważne, bowiem są one wykorzystywane przez astronomów jako tzw. świece standardowe do wyznaczania odległości we Wszechświecie.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się w czasopiśmie „Astrophysical Journal”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413714,astronomowie-szukaja-gwiazdy-ktora-przetrwala-wybuch-supernowej.html
-
Zaobserwowano zagadkowy rentgenowski rozbłysk w kosmosie
08.04.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413719/MzAweDIyNQ,26823421_26811954.jpg)
Obszar Chandra Deep Field-South (CDF-S) ze wskazanym położeniem rozbłysku w promieniowaniu rentgenowskim CDF-S XT1. Na dole-kolejne fazy rozbłysku. Źródło: NASA/CXC/Universidad Católica de Chile/F.Bauer et al
Potężny wybuch w bardzo dalekim kosmosie wykryli astronomowie korzystający z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra. Zjawisko otrzymało oznaczenie CDF-S XT1 i jest zagadkowe, bowiem odróżnia się od innych znanych kosmicznych eksplozji.
Rozbłysk nastąpił w obszarze na niebie znanym jako Chandra Deep Field-South (CDF-S). Przed październikiem 2014 r. w miejscu źródła nie wykrywano nic w promieniowaniu rentgenowskim, ale wtedy nagle - w ciągu kilku godzin - źródło stało się tysiąc razy jaśniejsze, po czym w ciągu około jednego dnia jego jasność drastycznie spadła.
Zdarzenie CDF-S XT1 nastąpiło najprawdopodobniej w słabej, niewielkiej galaktyce odległej o około 10,7 miliarda lat świetlnych od nas. W ciągu kilku minut źródło rentgenowskie wysyłało tysiące razy więcej energii niż wszystkie gwiazdy w tej galaktyce razem wzięte - ustalili naukowcy po analizie danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz z Kosmicznego Teleskopu Spitzera.
Choć odkryto prawdopodobne umiejscowienie zdarzenia, nadal nie wiadomo, co dokładnie spowodowało wybuch. Dwie z trzech głównych możliwości sugerują, że był to rozbłysk gamma (ang. GRB – Gamma Ray Burst), który albo nie był skierowany w kierunku Ziemi - albo znajdował się dalej poza wskazaną galaktyką.
Rozbłyski gamma powstają na skutek zapadnięcia się masywnej gwiazdy, albo połączenia się gwiazdy neutronowej z inną gwiazdą neutronową lub z czarną dziurą. Jeżeli strumień promieniowania w formie dżetu jest skierowany w stronę Ziemi, obserwujemy go w zakresie gamma, ale wraz z ekspansją dżetu traci on energię i wytwarza mniej energetyczne promieniowanie rentgenowskie (i na innych długościach fali). Jeśli w przypadku XDF-S XT1 nie zaszła ani jedna, ani druga z tych sytuacji - pozostaje trzecia możliwość: że chodzi o rozerwanie białego karła przez średnich rozmiarów czarną dziurę.
Naukowcy mówią jednak, że żaden z tych trzech modeli nie pozwala wyjaśnić wszystkich obserwowanych własności zjawiska.
Przez 17 lat naukowcy mogli obserwować wspomniany obszar stosunkowo niedługo (całkowity czas jego ekspozycji wynosił 2,5 miesiąca). W tym czasie tajemnicze źródło rentgenowskie nie zostało zaobserwowane po raz drugi. Co więcej, w obserwacjach wykonywanych przez obserwatorium Chandra w innych miejscach na niebie, również nie natrafiono na podobne zjawiska.
Jeżeli przyczyną zjawiska był rozbłysk gamma wywołany połączeniem się gwiazdy neutronowej z czarną dziurą lub z inną gwiazdą neutronową - powinno to wygenerować fale grawitacyjne. Gdyby zdarzyło się to znacznie bliżej Ziemi, w odległości do kilkuset milionów lat świetlnych, zapewne zostałoby zarejestrowane przez detektor fal grawitacyjnych LIGO.
"Być może obserwujemy zupełnie nowy typ zjawisk kataklizmicznych. Cokolwiek to jest, potrzebujemy znacznie więcej obserwacji, aby rozwikłać zagadkę" - powiedział Kevin Schawinski z ETH Zurich w Szwajcarii, współautor publikacji, która ukaże się w "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society". (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413719,zaobserwowano-zagadkowy-rentgenowski-rozblysk-w-kosmosie.html
-
To jest ciekawa informacja z tym rozbłyskiem. Rozumiem, że jest też możliwe, że ten rozbłysk mógł być z naszej Galaktyki?
-
Astronomowie chcą bezpośrednio zaobserwować czarną dziurę
BY REDAKCJA ON 10 KWIETNIA 2017
(...) Instytut Maxa Plancka w Bonn będzie zaangażowany w analizę danych zebranych przez Event Horizon Telescope. Badacze wykorzystają do tego dwa superkomputery (korelatory): jeden z nich znajduje się w Bonn, a drugi w Obserwatorium Haystack w Massachusetts w USA. Komputery będą analizowały dane dotyczące galaktycznej czarnej dziury, ale nie tylko. W ramach kampanii obserwacyjnej zaplanowanej na okres od 4 do 14 kwietnia astronomowie chcą także przyjrzeć się co najmniej pięciu innym obiektom: galaktykom M87, Centaurus A, NGC 1052 oraz kwazarom OJ 287 i 3C279. (...)
http://kosmonauta.net/2017/04/astronomowie-chca-bezposrednio-zaobserwowac-czarna-dziure/
-
Pierwsze zdjęcie otoczenia czarnej dziury
18.04.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/413853/MzAweDIyNQ,26952028_26951743.jpg)
Położenie teleskopów biorących udział w obserwacjach Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) oraz w kampanii Global mm-VLBI Array (GMVA). Źródło: ES O/O. Furtak
Od 5 do 14 kwietnia liczne radioteleskopy z całego świata połączyły siły w niezwykłych obserwacjach - jako Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Celem przedsięwzięcia była próba uzyskania bezpośredniego obrazu najbliższego otoczenia czarnej dziury.
O badaniach poinformowały Massachusetts Institute of Technology (MIT), Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i inne instytucje naukowe biorące udział w projekcie.
Łącząc siły różnych radioteleskopów rozmieszczonych w Europie, Ameryce Północnej, Ameryce Południowej, na Hawajach, a nawet na Antarktydzie, naukowcy niejako przekształcili Ziemię w jeden gigantyczny instrument obserwacyjny. Zdolność rozdzielcza tak prowadzonych obserwacji jest porównywalna z promieniem horyzontu zdarzeń - granicy supermasywnej czarnej dziury rezydującej w centrum Drogi Mlecznej.
Kampania nosi nazwę Event Horizon Telescope (EHT), czyli Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Obserwacje zostały przeprowadzone radioteleskopami na fali o długości 1,3 mm. Jak mówią naukowcy, to idealny zakres do tego typu obserwacji, bowiem na falach krótszych ziemska atmosfera absorbuje większość sygnału, a na falach dłuższych źródło będzie zbyt rozmyte przez swobodne elektrony poruszające się pomiędzy nami a centrum galaktyki, i nie uzyska się wystarczająco dobrej rozdzielczości.
Idea wykorzystania wielu teleskopów do równoczesnych obserwacji jednego obiektu nie jest nowa. Technika ta nazywa się obserwacjami interferometrycznymi (wykorzystującymi zjawisko interferencji fal elektromagnetycznych) i w skali setek, a nawet tysięcy kilometrów odległości pomiędzy poszczególnymi teleskopami jest od dawna wykorzystywana w radioastronomii (jako VLBI czyli „interferometria wielkobazowa”).
Tym razem cel obserwacji był niezwykły; coś czego do tej pory nikt nie wykonał: uzyskanie pierwszego w historii zdjęcia horyzontu zdarzeń czarnej dziury.
Według ogólnej teorii względności Einsteina, patrząc na czarną dziurę powinniśmy zobaczyć jej ciemną sylwetkę na tle obiektów znajdujących się dalej. Dla ciała o danej masie można obliczyć, w jakiej odległości od centrum obiektu prędkość ucieczki przekracza prędkość światła. Promień, w którym prędkość ucieczki przekroczy prędkość światła, nazywany jest promieniem Schwarzschilda. Jeśli obiekt mieści się w promieniu Schwarzschilda, wtedy mamy do czynienia z czarną dziurą. W przypadku czarnej dziury powierzchnia znajdująca się w odległości promienia Schwarzschilda nazywana jest horyzontem zdarzeń.
Wiadomo, że w centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura Sgr A* o masie około 4 milionów razy większej, niż masa Słońca. Dzieli nas od niej 26 tysięcy lat świetlnych. Patrząc na czarną dziurę powinniśmy zaobserwować czarny, okrągły obszar – jej ciemną sylwetkę na tle kosmicznego tła.
Poznanie jego dokładnego kształtu pozwoli astronomom i fizykom uzyskać wartości graniczne dla masy i spinu czarnej dziury.
Kolejnym z celów Teleskopu Horyzontu Zdarzeń jest zbadanie akrecji, czyli procesu przyciągania materii z otoczenia przez czarną dziurę. Spadająca na czarną dziurę materia tworzy spłaszczony, rotujący dysk materii, zwany dyskiem akrecyjnym. W takich systemach występują też dżety plazmy wystrzeliwane z okolic czarnej dziury. Potężne dżety obserwuje się w bardzo wielu galaktykach.
Oprócz obserwacji supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej rodzimej galaktyki - Drogi Mlecznej, naukowcy prowadzili także obserwacje supermasywnej czarnej dziury w galaktyce Messier 87.
Messier 87 to gigantyczna galaktyka eliptyczna położona 53 milionów lat świetlnych od nas. Jej czarna dziura jest dużo masywniejsza od naszej – ma 6 miliardów mas Słońca, zatem jej promień Schwarzschilda i horyzont zdarzeń także są większe, co przy obserwacjach z Ziemi plasuje ją jako drugą pod względem rozmiarów kątowych czarną dziurę na niebie.
W obserwacjach Teleskopu Horyzontu Zdarzeń wzięły udział następujące radioteleskopy: Arizona Radio Observatory/Submillimeter-wave Astronomy (ARO/SMT), Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), 30-metrowy teleskop IRAM, EAO* (JCMT), interferometr NOEMA, South Pole Telescope (SPT), The Large Millimeter Telescope (LMT), The Submillimeter Array (SMA).
Oprócz tego od 1 do 4 kwietnia b.r. prowadzono obserwacje w ramach projektu Global mm-VLBI Array (GMVA). Ich celem było zbadanie własności materii akreującej na supermasywną czarną dziurę oraz wypływów materii z jej okolic.
W trakcie obserwacji EHT i GMVA zarejestrowano olbrzymie ilości danych, liczone w petabajtach, czyli tysiącach terabajtów, albo milionach gigabajtów. Dane te będą teraz analizowane przy pomocy superkomputerów. Wyniki obserwacji poznamy najwcześniej za kilka miesięcy. Przypuszczalnie pierwsza publikacja wyników nastąpi w 2018 r. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,413853,pierwsze-zdjecie-otoczenia-czarnej-dziury.html
-
Podglądacze niewidzialnych gwiazd
23.05.2017
Astronomowie zamierzają podejrzeć „niewidzialne", bo ukryte w gęstym ośrodku, młode masywne gwiazdy, które powstają w naszej galaktyce. Masywne gwiazdy są odpowiedzialne za ekstremalnie energetyczne zjawiska w galaktykach. To one kończą swój żywot jako supernowe czy czarne dziury. Współczesna astrofizyka nadal nie dała jednoznacznej odpowiedzi o mechanizmach ich narodzin.
"Im większa masa gwiazdy, tym większe ciśnienie promieniowania dążące do rozerwania jej. Jak zatem +zbudować+ masywną gwiazdę zanim utraci ona swą stabilność? Czy powstają one w podobny sposób jak gwiazdy mniej masywne (typu naszego Słońca) przez akrecję materii, czy też dochodzi do połączenia mniej masywnych gwiazd, z których powstaje jedna masywniejsza?" - zastanawia się dr hab. Anna Bartkiewicz z Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
Badaczka podkreśla, że obiekty te powstają w gęstych kokonach materii, szybko ewoluują i są od nas znacznie oddalone. Dlatego trudno obserwować zachodzące tam zjawiska. Jednym z ważniejszych narzędzi poznawczych są fale radiowe, które bez przeszkód wychodzą z gazowo-pyłowych obłoków i przekazują informację o zachodzących tam procesach. Projekt dr hab. Bartkiewicz dotyczy właśnie takich fal o długości kilku centymetrów.
"Cząsteczki metanolu i pary wodnej na zasadzie mechanizmu wzmocnienia maserowego wysyłają w naszym kierunku fale 5 cm i 1,3 cm, które odbieramy ziemskimi radioteleskopami. Niosą one informacje z pobliskich obszarów rodzącej się masywnej gwiazdy i to dzięki nim poznajemy +taniec materii+" - wyjaśnia astronomka.
Naukowcy użyją całej sieci radioteleskopów z europejskiego interferometru wielkobazowego EVN oraz wykorzystają 32-metrową antenę Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
"Radioastronomowie podczas tysięcy godzin obserwacji w latach 1998-2002 przeskanowali płaszczyznę Drogi Mlecznej i odkryli ponad sto obszarów narodzin masywnych gwiazd. W ostatnich latach znaleziono intrygujące obiekty, ich widma zmieniają się cyklicznie. Co powoduje taką zmienność? Tego spróbujemy się dowiedzieć zbierając potężną ilość danych i analizując poszczególne przypadki" - zapowiada badaczka.
Na realizację badań dr hab. Anna Bartkiewicz otrzymała grant Narodowego Centrum Nauki.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414275,podgladacze-niewidzialnych-gwiazd.html
-
Gwiazda zapadła się w czarną dziurę bez wybuchu supernowej
27.05.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/414363/MzAweDIyNQ,27461767_27461758.jpg)
Połączone zdjęcie w zakresie widzialnym i podczerwonym. Kółkiem oznaczono gwiazdą N6946-BH1. Po lewej obraz z roku 2007, a po prawej z 2015. Źródło: ASA, ESA, C. Kochanek (OSU).
Astronomowie zaobserwowali, iż masywna gwiazda nagle zniknęła, przypuszczalnie przekształcając się w czarną dziurę. Nie dostrzeżono jednak wybuchu supernowej, który zwykle towarzyszy takiemu procesowi. O zaskakujących obserwacjach informuje NASA. Udział w odkryciu ma polski astronom pracujący w USA.
Odkrycie "nieudanej supernowej" może przyczynić się do wyjaśnienia, dlaczego astronomowie bardzo rzadko obserwują wybuchy supernowych od najbardziej masywnych gwiazd. Być może nawet 30 proc. takich gwiazd zapada się do czarnych dziur "po cichu".
Masę gwiazdy w roku 2007 oceniano na 25 razy większą, niż masa Słońca. Jak wyjaśnia kierujący zespołem badawczym Christopher Kochanek, profesor astronomii na Ohio State University, zazwyczaj masywne gwiazdy przekształcają się w czarne dziury po wybuchu supernowej – taki jest typowy pogląd na ten proces. Jeżeli jednak gwiazda pomimo braku wybuchu supernowej potrafi przekształcić się w czarną dziurę, to być może dlatego nie obserwujemy supernowych w przypadku najmasywniejszych gwiazd.
W pracy opublikowanej w czasopiśmie naukowym Monthly Notices of the Royal Astronomical Society badacze przedstawili wyniki swoich obserwacji i analiz. W szczególności obiektem, który badali, była galaktyka spiralna NGC 6946, do której odległość wynosi 22 miliony lat świetlnych. W galaktyce tej często zachodzą wybuchy supernowych, dlatego otrzymała też nazwę Galaktyki Fajerwerków. Aktualnie w maksimum wybuchu jest tam supernowa SN 2017eaw odkryta 14 maja b.r.
Naukowcy prowadzili badania, w ramach których poszukiwali nieudanych supernowych przy pomocy teleskopu Large Binocular Telescope (LBT). Monitorowali m.in. wspomnianą galaktykę. Ich uwagę zwróciła gwiazda N6946-BH1, której blask zaczął w 2009 roku lekko wzrastać. W roku 2015 gwiazda zniknęła. Zaczęto sprawdzać, co się z nią stało (np. mógł ją przesłonić obłok pyłu). Do obserwacji włączono Kosmiczny Teleskop Hubble’a i Kosmiczny Teleskop Spitzera.
Poszukiwania dały efekt negatywny – gwiazdy już nie widać w tym miejscu. Występuje jedynie słaba emisja w podczerwieni. Modele wykluczają przesłonięcie gwiazdy przez wyrzucony materiał. Eliminując różne możliwości, astronomowie doszli do wniosku, że najprawdopodobniej gwiazda musiała przekształcić się w czarną dziurę. Prawdopodobnie nastąpiło odrzucenie otoczki przez czerwonego nadolbrzyma w trakcie nieudanego wybuchu supernowej, a emisja pochodzi od spadku materii na nowo uformowaną czarną dziurę.
"N6946-BH1 to jedyna nieudana supernowa, na jaką trafiliśmy w ciągu siedmiu lat prowadzenia naszego przeglądu. W tym czasie w galaktykach, które monitorujemy, wybuchło sześć zwykłych supernowych. W związku z tym szacujemy, iż od 10 do 30 procent masywnych gwiazd kończy swoje życie jako nieudane supernowe" - tłumaczy Scott Adams, który studiował na Ohio State University, broniąc doktorat związany z tym zagadnieniem, a obecne jego miejsce pracy to Caltech.
Dla potwierdzenia hipotezy o przekształceniu nieudanej supernowej N6946-BH1 w czarną dziurę potrzebne będą dalsze obserwacje w podczerwieni i w zakresie rentgenowskim.
W odkryciu udział ma także prof. Krzysztof Stanek, polski astronom pracujący na Ohio State University. Jak mówi, niezwykle interesującą częścią odkrycia są jego implikacje dla pochodzenia bardzo masywnych czarnych dziur, takich, które wykrywać może eksperyment LIGO przy pomocy badań fal grawitacyjnych. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414363,gwiazda-zapadla-sie-w-czarna-dziure-bez-wybuchu-supernowej.html
-
Polscy astronomowie ulepszyli swoją "kosmiczną linijkę"
09.06.2017
Pomiary odległości galaktyk mogą być coraz dokładniejsze. Międzynarodowa grupa badawcza, kierowana przez Polaków, precyzyjnie wyznaczyła zależności dotyczące gwiazd używanych w roli „kosmicznej linijki”, mierzącej odległości w kosmosie.
Cefeidy – bo tak nazywa się ten typ gwiazd – to jedne z najważniejszych obiektów we Wszechświecie. Gwiazdy te w sposób okresowy zmieniają swoje rozmiary (pulsują). O kilka procent wzrasta i maleje promień gwiazdy, a także jej temperatura. Efektem tego są zmiany jasności, które możemy obserwować teleskopami w obserwatoriach astronomicznych na Ziemi. Związek pomiędzy jasnością cefeid, a okresem ich pulsacji odkryto ponad 100 lat temu.
Od tamtej pory astronomowie używają cefeid, jako tzw. świec standardowych do pomiarów odległości w kosmosie. Pozwoliło to na wiele rewolucyjnych odkryć i wpłynęło na nasze zrozumienie Wszechświata. Przykładowo, dzięki cefeidom pomierzono odległości do najbliższych galaktyk. Dzięki tym pomiarom wiemy obecnie, że są to inne galaktyki złożone z miliardów, a nawet setek miliardów gwiazd. Wcześniej powszechny był pogląd, że są to fragmenty Drogi Mlecznej.
Innym fundamentalnym znaczeniem cefeid jest ich wykorzystanie w procesie ustalania tzw. parametru Hubble’a, który opisuje skalę fizyczną Wszechświata oraz jego ewolucję. Jest to niezbędne w badaniach ekspansji Wszechświata. Cefeidy są potrzebne do precyzyjnej kalibracji maksimum jasności supernowych typu Ia, które następnie są bezpośrednio używane do wyznaczania parametru Hubble’a, a także do określania odległości do bardzo dalekich galaktyk. Aktualnie głównym problemem w tej procedurze jest precyzyjne ustalenie, w jaki sposób jasność cefeid zależy od zawartości metali. Przy czym warto zaznaczyć, że metalami astronomowie nazywają wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu.
„Wszelkie dotychczasowe próby rozwiązania tego problemu nie przyniosły oczekiwanych wyników”- zaznacza mgr Piotr Wielgórski. „Pomimo ogromnych wysiłków ze strony teoretyków i obserwatorów nie udało się nawet rozstrzygnąć czy wzrost metaliczności powoduje wzrost jasności Cefeid czy też jej spadek” - wyjaśnia.
Międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez badaczy z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN w Warszawie wykazał, że wpływ metaliczności na jasność cefeid jest bardzo mały i z dokładnością do błędów pomiarowych (rzędu 2 proc.) wynosi zero. „Jest to kolejne bardzo ważne odkrycie dokonane w ramach naszego projektu, które toruje drogę do pomiaru parametru Hubble’a z bezprecedensową dokładnością 1 proc.” - mówi kierujący projektem prof. Grzegorz Pietrzyński.
Naukowcy analizowali wysokiej jakości pomiary jasności gwiazd z Wielkiego Obłoku Magellana i Małe Obłoku Magellana w zakresie widzialnym i podczerwonym. Dane z zakresu optycznego pochodziły z polskiego przeglądu OGLE. Z kolei dane w podczerwieni pochodziły z katalogu obserwacji teleskopem IRSF w RPA.
W ostatnich latach zespół Araucaria zasłynął niezwykle dokładnymi wyznaczeniami odległości do pobliskich galaktyk, w tym wzorca odległości we Wszechświecie – Wielkiego Obłoku Magellana. Na swoje badania prof. Grzegorz Pietrzyński otrzymał zaś prestiżowy grant naukowy Advanced Grant European Research Council od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych ustanowionej przez Komisję Europejską.
Zespół Araucaria uzyskał też drugie miejsce w plebiscycie „Nauka to Wolność” na najciekawszy wynalazek, osiągnięcie naukowe i wydarzenie ostatniego 25-lecia. Plebiscyt ten był przeprowadzony przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Publikacja opisująca wyniki najnowszych badań ukaże się w czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal”. Wśród 10 autorów artykułu znalazło się pięciu Polaków: Piotr Wielgórski (CAMK PAN), Grzegorz Pietrzyński (CAMK PAN), Bartłomiej Zgirski (CAMK PAN), Dariusz Graczyk (CAMK PAN) i Igor Soszyński (Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego).
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414531,polscy-astronomowie-ulepszyli-swoja-kosmiczna-linijke.html
-
Kosmiczna inflacja: Higgs żegna się ze swoim „mniejszym bratem”
09.06.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/414529/MzAweDIyNQ,27617921_27617857.jpg)
Inflaton, hipotetyczna cząstka spoza Modelu Standardowego, był poszukiwany w rozpadach cząstek w Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN. Ilustracja przedstawia typowy rozpad rejestrowany przez detektory eksperymentu LHCb. (Źródło: LHCb Collaboration, CERN)
Za gwałtowną ekspansję Wszechświata zaraz po Wielkim Wybuchu powinno odpowiadać nieznane jeszcze pole sił, którego nośnikami byłyby nowe cząstki - inflatony. Badania - m.in. Polaków - pokazują jednak, że najbardziej prawdopodobny lekki inflaton – mniejszy brat bozonu Higgsa – niemal na pewno nie istnieje.
W pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu Wszechświat mógł się rozszerzać nawet miliardy miliardów miliardów razy szybciej niż obecnie. Jeśli taka inflacja faktycznie się wydarzyła, powinno za nią odpowiadać nowe pole sił. Jego nośnikami byłyby hipotetyczne cząstki, inflatony, które pod wieloma cechami powinny przypominać słynne bozony Higgsa. Fizycy z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie i Uniwersytetu w Zurychu (UZH) poszukiwali śladów lekkich inflatonów w rozpadach mezonów pięknych, zarejestrowanych przez detektory eksperymentu LHCb w CERN pod Genewą. Szczegółowa analiza danych stawia jednak istnienie lekkich inflatonów pod dużym znakiem zapytania. O badaniach poinformował IFJ PAN w przesłanym PAP komunikacie.
Kiedyś Wszechświat był niezwykle gęsty i gorący, a 13,8 miliarda lat temu nagle zaczął ekspandować. Teoria względności pozwala odtworzyć przebieg tego procesu począwszy od ułamków sekund po Wielkim Wybuchu. "Jedną z najwcześniejszych widocznych do dziś pozostałości po tych wydarzeniach jest mikrofalowe promieniowanie tła, które uformowało się kilkaset tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Obecnie odpowiada ono temperaturze około 2,7 kelwina i bardzo jednorodnie wypełnia cały Wszechświat. Właśnie ta jednorodność okazała się wielką zagadką” - mówi dr inż. Marcin Chrząszcz (IFJ PAN)
Badacz dodaje: "Gdy patrzymy w niebo, fragmenty głębokiego kosmosu widoczne w jednym kierunku mogą być tak odległe od widocznych w innym kierunku, że światło nie miało jeszcze czasu, żeby między nimi przelecieć. Zatem nic, co wydarzyło się w jednym z tych obszarów, nie powinno mieć wpływu na drugi. Lecz gdziekolwiek nie spojrzymy, temperatura odległych regionów kosmosu jest zawsze niemal identyczna! W jaki sposób mogła się tak ujednolicić?” - pyta.
Jednorodność mikrofalowego promieniowania tła tłumaczy się mechanizmem zaproponowanym przez Alana Gutha w 1981 roku. W jego modelu Wszechświat początkowo rozszerza się wolno i jego wszystkie dziś obserwowane fragmenty mają czas, by wejść w interakcje i wyrównać temperaturę. Według Gutha w pewnym momencie musiało jednak dojść do bardzo krótkiej, lecz niezwykle gwałtownej ekspansji czasoprzestrzeni – nawet wiele miliardów miliardów miliardów razy szybszej od obecnej. Odpowiedzialne za tę inflację nowe pole sił tak rozdęło Wszechświat, że dziś jego różne części są rozdzielone przyczynowo.
"Nowe pole zawsze oznacza istnienie cząstki będącej nośnikiem oddziaływania. Kosmologia stała się więc interesująca dla fizyków badających zjawiska w mikroskalach. Przez długi czas dobrym kandydatem na inflaton wydawał się słynny bozon Higgsa. Ale gdy w 2012 roku cząstka ta została wreszcie zaobserwowana w europejskim akceleratorze LHC, okazało się, że ma za dużą masę. Gdyby bozon Higgsa z taką masą odpowiadał za inflację, dzisiejsze promieniowanie reliktowe wyglądałoby inaczej niż obecnie zarejestrowane przez satelity COBE, WMAP i Planck" - stwierdza dr Chrząszcz.
Teoretycy zaproponowali rozwiązanie tej zaskakującej sytuacji: inflatonem miałaby być zupełnie nowa cząstka, o właściwościach bozonu Higgsa, lecz wyraźnie mniejszej masie. W mechanice kwantowej identyczność cech powoduje, że cząstki mogą oscylować: cyklicznie przekształcają się jedna w drugą. Model inflacji z tak skonstruowanym inflatonem miałby tylko jeden parametr, opisujący częstość przemian obu cząstek.
„Masa nowego inflatonu mogłaby być wystarczająco mała, by cząstka pojawiała się w rozpadach mezonów pięknych B+. A mezony piękne to cząstki rejestrowane w dużych ilościach w ramach eksperymentu LHCb przy Wielkim Zderzaczu Hadronów. Postanowiliśmy więc poszukać rozpadów mezonów z udziałem inflatonu w danych zebranych w LHC w latach 2011-12” - mówi doktorant Andrea Mauri (UZH).
Gdyby lekki inflaton rzeczywiście istniał, mezon piękny B+ mógłby się niekiedy rozpadać na kaon (mezon K+) oraz cząstkę Higgsa, która w wyniku oscylacji przekształcałaby się w inflaton. Po przebyciu kilku metrów w detektorze inflaton rozpadałby się na dwie cząstki elementarne: mion i antymion. Detektory eksperymentu LHCb nie zarejestrowałby obecności ani higgsa, ani inflatonu. Badacze z IFJ PAN spodziewali się jednak zobaczyć emisję kaonów oraz pojawianie się odpowiednio dalej par mion-antymion.
„W zależności od parametru opisującego częstość oscylacji inflaton-higgs, przebieg rozpadów mezonów B+ powinien być nieco inny. W naszej analizie szukaliśmy rozpadów obejmujących aż 99 proc. możliwych wartości tego parametru – i nic nie znaleźliśmy. Z dużą pewnością możemy więc powiedzieć, że lekki inflaton po prostu nie istnieje” - stwierdza dr Chrząszcz.
Teoretycznie inflaton o małej masie wciąż może się ukrywać w jednym procencie niezbadanych wariantów oscylacji – te przypadki zostaną ostatecznie wykluczone przez przyszłe analizy z użyciem nowszych, właśnie zbieranych danych z akceleratora LHC.
Fizycy muszą się jednak powoli oswajać z myślą, że jeśli inflaton istnieje, jest cząstką bardziej masywną niż sądzono lub występuje w więcej niż jednej odmianie. Jeśli jednak z czasem i te warianty okażą się nie odpowiadać rzeczywistości, inflacja, tak dobrze tłumacząca obserwowaną jednorodność Wszechświata, stanie się – bardzo dosłownie – największą zagadką współczesnej kosmologii.
Badania w IFH PAN zrealizowano dzięki środkom z Narodowego Centrum Nauki.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414529,kosmiczna-inflacja-higgs-zegna-sie-ze-swoim-mniejszym-bratem.html
-
Przyszłość konstelacji Orion
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 11 CZERWCA 2017
http://kosmonauta.net/2017/06/przyszlosc-konstelacji-orion/
Many new stars will also have been born from the Orion molecular cloud, a mixture of gas and dust that is not directly seen by Gaia – it can be identified as dark patches against the backdrop of stars – but shines brightly at infrared wavelengths. The birth and demise of stars are not shown in the video.
http://sci.esa.int/gaia/59206-the-future-of-the-orion-constellation/
-
Co dzieje się z gwiazdami, które znajdą się w bezpośrednim sąsiedztwie galaktycznej, supermasywnej czarnej dziury? Czy znikają w niej nagle? Naukowcy mają już jedną z odpowiedzi na te i podobne pytania. Co więcej - jest ona w zgodzie z Ogólną Teorią Względności.
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/hires.jpg)
Więcej w artykule:
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/tak-gina-gwiazdy-schwytane-przez-czarne-dziury-3373.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/tak-gina-gwiazdy-schwytane-przez-czarne-dziury-3373.html)
-
SOFIA odkrywa chłodny pył wokół aktywnych, energetycznych czarnych dziur
BY WOJCIECH LEONOWICZ ON 14 CZERWCA 2017
(...) Naukowcy z Uniwersytetu San Antonio w Teksasie przy użyciu obserwacji Obserwatorium Stratosferycznego NASA: SOFIA, odkryli, że pył wokół aktywnych, żarłocznych czarnych dziur jest znacznie bardziej zwięzły niż dotychczas sądzono. (...)
http://kosmonauta.net/2017/06/sofia-odkrywa-chlodny-pyl-wokol-czarnych-dziur/
-
Wokół powstającej gwiazdy odkryto składnik potrzebny do życia
14.06.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/414582/MzAweDIyNQ,27663539_27663494.jpg)
Na zdjęciu widać obszar obszar gwiazdotwórczy, w którym znaleziono izocyjanian metylu, a w ramce pokazano chemiczną strukturę molekuły. Źródło: ESO/Digitized Sky Survey 2/L. Calçada Copyright Copyright © PAP SA 2011 Materiały redakcyjne, fotografie, grafy, zdjęcia i pliki wideo pochodzące z serwisów PAP stanowią element baz danych, których producentem i wydawcą jest Polska Agencja Prasowa S.A z siedzibą w Warszawie, i chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych. Z zastrzeżeniem przewidzianych przez przepisy prawa wyjątków, w szczególności dozwolonego użytku osobistego, ich wykorzystywanie dozwolone jest jedynie po zawarciu stosownej umowy licencyjnej. PAP S.A. zastrzega, iż dalsze rozpowszechnianie materiałów, o których mowa w art. 25 ust. 1 pkt. b) ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych, jest zabronione. PAP SA Copyright © PAP SA 2011 Strona główna|O serwisie|Kontakt v1.0.12
W pobliżu protogwiazdy bardzo podobnej do naszego "młodego" Słońca astronomowie zaobserwowali molekuły izocyjanianu metylu. To składnik niezbędny do powstania życia, jakie znamy na Ziemi – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Ziemia i inne planety w Układzie Słonecznym powstały z materii, która pozostała po uformowaniu się Słońca. Dlatego badania protogwiazd, czyli młodych gwiazd typu słonecznego, mogą pozwolić astronomom na spojrzenie w przeszłość i zbadanie warunków podobnych do tych, jakie doprowadziły do powstania naszego Układu Słonecznego ponad 4,5 miliarda lat temu.
Obserwacje protogwiazdy podobnej do Słońca, przeprowadzone za pomocą radioteleskopów ALMA, umożliwiły międzynarodowemu zespołowi naukowców na zaobserwowanie molekuły izocyjanianu metylu. To molekuła prebiotyczna, która bierze udział w syntezie peptydów i aminokwasów, te z kolei stanowią podstawę dla życia takiego, jakie znamy na Ziemi.
Unikatowe chemiczne „odciski palców” izocyjanianu metylu występują w wewnętrznym kokonie pyłu i gazu, który jest ciepły oraz gęsty i otacza młode gwiazdy. Wcześniej w tym systemie znaleziono cząsteczki prostego cukru: glikoaldehydu, co ogłoszono w 2012 roku, również na podstawie obserwacji wykonanych siecią radioteleskopów ALMA.
Sam izocyjanian metylu jest substancją bardzo toksyczną. Był np. głównym powodem śmierci po tragicznej katastrofie przemysłowej w Bhopalu w Indiach w 1984 roku. Cząsteczka izocyjanianu metylu składa się z atomów węgla, wodoru, azotu i tlenu.
Dwa międzynarodowe zespoły badawcze astronomów do swoich obserwacji użyły sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), pracującej w Chile. Przeprowadziły one badania systemu gwiazdowego IRAS 16293-2422. Jest to system wielokrotny złożony z bardzo młodych gwiazd (protogwiazd), oddalony od nas o 400 lat świetlnych. Znajduje się w ogromnym obszarze gwiazdotwórczym Rho Opchiuchi, który na niebie widoczny jest w gwiazdozbiorze Wężownika.
Zespół badawczy, którym kieruje Rafael Martín-Doménech z Centro de Astrobiología (Hiszpania), przeanalizował nowe i archiwalne dane dotyczące protogwiazdy IRAS 16293-2422 w szerokich zakresie długości fali, prowadząc analizy spektroskopowe, identyfikując składniki chemiczne i ustalając obfitość izocyjanianu metalu w stosunku do wodoru molekularnego i innych pierwiastków. Uzyskana wartość jest na podobnym poziomie, jak w przypadku wcześniejszych detekcji wokół innych masywnych protogwiazd wewnątrz obłoków molekularnych Orion KL i Sagittarius B2 North.
Z kolei grupa badawcza Nielsa Ligterinka z Sackler Laboratory for Astrophysics w Obserwatorium w Lejdzie (Holandia) przeprowadziła dodatkowo eksperymenty laboratoryjne. Wykazały one, że izocyjanian metylu faktycznie może powstawać na lodowych cząstkach w bardzo zimnych warunkach, takich, które są podobne do występujących w przestrzeni międzygwiazdowej. Badacze mówią, że molekuła ta może występować w pobliżu większości nowych, powstających gwiazd takich, jaką kilka miliardów lat temu było młode Słońce.
Sieć radioteleskopów ALMA jest globalnym projektem, w ramach którego współpracują kraje Europy, Ameryki Północnej i Azji Wschodniej. Europa jest reprezentowana przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) na terenie którego znajduje się ALMA. Polska jest krajem członkowskim ESO, a zatem ma także udział w projekcie ALMA. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414582,wokol-powstajacej-gwiazdy-odkryto-skladnik-potrzebny-do-zycia.html
-
Największa symulacja Wszechświata
16.06.2017
Zespół z Uniwersytetu w Zurychu stworzył komputerową symulację ewolucji Wszechświata z 25 miliardami galaktyk. To wstęp do rzeczywistych badań ciemnej materii i ciemnej energii oraz przeszłości kosmosu przez europejski teleskop kosmiczny Euclid.
Symulacja uruchomiona na superkomputerze Piz Daint w Szwajcarskim Narodowym Centrum Superkomputerowym trwała „tylko” 80 godzin. To krótki czas, jak na potrzebną skalę obliczeń i jest on wynikiem trzech lat programistycznej pracy szwajcarskiej grupy. Symulacja obejmuje bowiem 2 biliony wirtualnych cząstek, które reprezentują wypełniającą kosmos ciemną materię i 25 miliardów galaktyk (w rzeczywistości galaktyk jest jeszcze więcej).
Program pokazał, jak Wszechświat ewoluował. Badacze zobaczyli zmiany w rozkładzie ciemnej materii powodowane jej własną grawitacją. Symulacja ukazała m.in. małe formacje ciemnej materii - tzw. halo, w których według obecnej wiedzy ukształtowały się galaktyki. Jednym z największych wyzwań programistów była symulacja galaktyk, w tym tak małych, jak 1/10 Drogi Mlecznej, w trudnej do wyobrażenia objętości odpowiadającej obserwowalnemu Wszechświatowi. Takie wymagania postawili organizatorzy europejskiej misji Euclid, w ramach której wystrzelony zostanie satelita badający ciemną materię i energię. Symulacja pomoże w przygotowaniu rzeczywistych pomiarów prowadzonych z kosmosu.
„Natura ciemnej energii pozostaje jedną z nierozwiązanych zagadek nowoczesnej nauki” - mówi prof. Romain Teyssier z Uniwersytetu w Zurychu. Obecnie naukowcy potrafią ją badać tylko pośrednio. Kiedy Euclid dokona obserwacji światła wysyłanego przez miliardy galaktyk, astronomowie będą mogli zmierzyć niewielkie odchylenia w jego biegu wynikające z oddziaływań z ciemną materią. „Przypomina to nieco zniekształcenia pojawiające się przy nierównej szybie” - tłumacz prof. Teyssier.
Ponieważ światło podróżuje z ograniczoną prędkością, obserwacja odległych galaktyk pozwoli też astronomom spojrzeć w przeszłość. Euclid wykona topograficzną mapę naszego Wszechświata, odtwarzając aż 10 miliardów lat ewolucji kosmosu.
Organizatorzy misji liczą na to, że z planowanych obserwacji uzyskają nowe dane na temat ciemnej materii i energii, i być może odkryją nowe zjawiska, które rozszerzą obecną fizykę - np. pomogą w zmodyfikowaniu ogólnej teorii względności czy odkryciu nowego rodzaju cząstek.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414577,najwieksza-symulacja-wszechswiata.html
-
Przeanalizowano orientację masywnych galaktyk w przestrzeni do 10 mld lat wstecz
17.06.2017
Najnowsze badania wskazują, że specyficzne zorientowanie w przestrzeni najmasywniejszych galaktyk we Wszechświecie występowało już 10 miliardów lat temu i może mieć związek z ewolucją tzw. kosmicznej sieci w skali miliardów lat – podało Obserwatorium Lowella we Flagstaff w Arizonie.
Podczas gdy większość galaktyk jest losowo zorientowana w przestrzeni kosmicznej, astronomowie wiedzą od dość dawna, że największe galaktyki eliptyczne w gromadach galaktyk często ustawiają się w kierunku swoich sąsiadek (patrząc w dużych skalach, wielka oś masywnej galaktyki ma kierunek zgodny z rozmieszczeniem otaczającej materii). Ale kiedy i dlaczego tak się dzieje, pozostaje zagadką. Sprawdzenie, jak sytuacja wyglądała w przeszłości może pomóc w jej rozwikłaniu.
Michael West z Obserwatorium Lowella, wraz ze swoim międzynarodowym zespołem badawczym, użył Kosmicznego Teleskopu Hubble’a do zbadania 65 olbrzymich galaktyk, od których światło potrzebuje miliardów lat, aby dotrzeć do Ziemi. Naukowcy ustalili, iż większość gigantycznych galaktyk miała orientację w przestrzeni dostosowaną do rozmieszczenia sąsiednich galaktyk już w momencie, gdy Wszechświat miał jedną trzecią swojego obecnego wieku.
Istnieją różne hipotezy, dlaczego następuje takie usytuowanie najmasywniejszych galaktyk. Według jednej z koncepcji, olbrzymie galaktyki rosną poprzez pochłanianie mniejszych sąsiadek w pewnych preferowanych kierunkach, zgodnych z rozmieszczeniem wielkoskalowej struktury Wszechświata – kosmicznej sieci „włókien” łączących galaktyki w największych skalach. Inna teoria sugeruje, że w odpowiednio długim czasie oddziaływania grawitacyjne przeorientowują największe galaktyki aż do konfiguracji, w której ich kierunek jest zgodny z rozmieszczeniem galaktyk w otoczeniu.
Wyniki obserwacji nie wykluczają żadnej z tych hipotez. Michael West i jego zespół przychylają się jednak do pierwszej z nich. Badacze zamierzają przeprowadzić dalsze badania, sięgające jeszcze głębiej w historię Wszechświata, aby sprawdzić, czy istniał okres, w którym nie występowało takie specyficzne rozmieszczenie największych galaktyk.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się 12 czerwca na witrynie internetowej „Nature Astronomy”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414591,przeanalizowano-orientacje-masywnych-galaktyk-w-przestrzeni-do-10-mld-lat-wstecz.html
-
Opalanie w protogwiazdach?
19.06.2017
Czy w otoczeniu młodej gwiazdy zwanej protogwiazdą, można się opalić? Dr Agata Karska z Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika charakteryzuje promieniowanie UV wokół młodych gwiazd, aby zrozumieć jego znaczenie dla procesu powstawania gwiazd i planet.
Astrochemicy całkiem poważnie zastanawiają się, czy protogwiazdy zażywają kąpieli słonecznych, czyli czy jest tam promieniowanie UV, takie jak w naszym Układzie Słonecznym. Choć młode gwiazdy nie produkują dużych ilości promieniowania UV, to może ono powstawać w otoczeniu gwiazdy.
Wiedza o tym, w jaki sposób powstają gwiazdy i ich układy planetarne, pozwala wyobrazić sobie odległą historię Ziemi. Dr Karska stara się zrozumieć rolę promieniowania UV, które dotychczas wydawało się nieuchwytne i - być może - wyjaśnić kilka ważnych zagadek dotyczących powstawania gwiazd i planet pozasłonecznych. Jej badania finansowane są z trzyletniego grantu Narodowego Centrum Nauki.
Jak wyjaśnia dr Karska protogwiazdy, czyli obiekty, które w przyszłości zaczną czerpać energię z syntezy termojądrowej i staną się "prawdziwymi gwiazdami", powstają w zagęszczeniach pyłu i gazu, które są nieprzepuszczalne dla światła widzialnego. Stąd problem natury obserwacyjnej. Należy je bowiem obserwować w dłuższych falach elektromagnetycznych, najlepiej w dalekiej podczerwieni. Tam właśnie znajduje się zarówno maksimum jasności pyłu, jak i kluczowe przejścia molekularne, które można wykorzystać do pomiaru temperatury i gęstości gazu w bezpośrednim otoczeniu protogwiazdy.
Jednak atmosfera Ziemi jest całkowicie nieprzepuszczalna dla większości pasm podczerwieni. Do niedawna jedyne dostępne obserwacje pochodziły z eksperymentów balonowych lub niewielkich satelitów kosmicznych. Przełomowe dla zrozumienia powstawania gwiazd obserwacje w podczerwieni wykonało Kosmiczne Obserwatorium Herschela w latach 2009-2013.
Obserwacje z Herschela pokazały, że w otoczeniu tworzących się młodych gwiazd następuje wiele dynamicznych procesów. Dominujący wpływ mają fale uderzeniowe, czyli tzw. szoki towarzyszące wyrzutom dżetów i wiatrów gwiazdowych. Jednak używane dotychczas modele szoków zupełnie nie radzą sobie z odtworzeniem obfitości różnych molekuł (np. wody i tlenu molekularnego) w otoczeniu protogwiazd.
"Aby rozwiązać ten problem, profesor Michael Kaufman z USA stworzył nowe modele szoków, które biorą pod uwagę możliwy wpływ promieniowania ultrafioletowego na fizykę i chemię materii, przez którą przechodzi fala uderzeniowa. Pierwsze porównania tych modeli do obserwacji protogwiazd w dalekiej podczerwieni pokazują zaskakująco dobrą zgodność i pozwalają wyznaczyć wielkość promieniowania UV" – tłumaczy dr Karska.
W swoim projekcie badaczka charakteryzuje promieniowanie UV wokół protogwiazd. Analizom poddawane jest zwiększanie się temperatury oraz zmiany w składzie chemicznym materii. Jest to szczególnie ważne, ponieważ właśnie z tej materii w przyszłości powstaną układy planetarne podobne do Układu Słonecznego. Promieniowanie UV może na przykład niszczyć wodę, której potem nie będzie już w składzie planet.
"Astronomowie zauważyli, że gwiazd rodzi się o wiele mniej niż wynikałoby z dostępnej materii. Modele powstawania gwiazd pokazują, że może być to spowodowane właśnie przez promieniowanie UV - dlatego tak ważne jest jego dobre poznanie" – podkreśla badaczka.
Zaznacza, że duże ilości pyłu międzygwiezdnego uniemożliwiają bezpośredni pomiar, dlatego badaczka musi zastosować metody pośrednie. Będzie porównywać widma protogwiazd z Herschela do nowej generacji modeli szoków, które uwzględniają wpływ promieniowania UV. Testem dla tej metody będzie obserwacja dwóch molekuł (cyjanowodoru i cyjanu), których względna ilość pozwala wyznaczyć wielkość promieniowania UV.
Obserwacje protogwiazd w liniach tych molekuł wykonane zostały przy pomocy 30 m teleskopu IRAM, który obserwuje na falach nieco krótszych niż milimetrowe. Tego rodzaju obserwacje można wykonywać z powierzchni Ziemi jedynie przy bardzo dobrej pogodzie i w optymalnym położeniu. W tym przypadku jest to pasmo górskie Sierra Nevada w Hiszpanii na wysokości prawie 3000 metrów nad poziomem morza.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414496,opalanie-w-protogwiazdach.html
-
Martwa galaktyka wymyka się obecnym teoriom
27.06.2017
Astronomowie z Uniwersytetu Kopenhaskiego odkryli niewielką, lecz masywną i szybko rotującą galaktykę w kształcie płaskiego dysku, w której gwiazdy przestały powstawać już kilka miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Jej budowa każe zrewidować teorie na temat powstawania i ewolucji masywnych galaktyk eliptycznych.
Opisane w prestiżowym piśmie "Nature" odkrycie dotyczy odległej, istniejącej przed miliardami lat, nietworzącej już gwiazd galaktyki MACS2129-1. Kiedy Kosmiczny Teleskop Hubble'a wykonał jej fotografie (ze względu na ograniczoną prędkość światła, patrzenie w dal oznacza też patrzenie w przeszłość), naukowcy spodziewali się ujrzeć chaotyczną kulę gwiazd, uformowaną w wyniku połączenia się innych galaktyk. Zamiast tego zobaczyli płaski, „przypominający naleśnik” dysk spiralnej galaktyki. To niespodzianka, ponieważ w spiralnych galaktykach zwykle znajduje się dużo młodych gwiazd.
Może to wiele powiedzieć o ewolucji galaktyk. „To pierwszy obserwacyjny dowód na to, że przynajmniej niektóre najwcześniejsze, tzw. 'martwe' galaktyki, w których zakończyła się formacja gwiazd, w jakiś sposób ewoluują z kształtu przypominającego Drogę Mleczną do gigantycznych galaktyk eliptycznych, jakie widzimy dzisiaj” - tłumaczą duńscy badacze. Według nich, aby zmienić się w galaktyki eliptyczne, obiekty takie jak MACS2129-1 musiały przejść przez duże zmiany swojej struktury i ruchu wypełniających je gwiazd.
Naukowcy proponują już teorię, która mogłaby wytłumaczyć ten proces. Według nich może dochodzić do łączenia się wielu małych dysków, a także połączeń większych już obiektów. To powodowałoby obserwowany dzisiaj chaotyczny rozkład i ruch tworzących eliptyczną galaktykę gwiazd.
Przeczy to wcześniejszym teoriom, według których dawne, "martwe" (nietworzące nowych gwiazd) galaktyki przypominały dzisiejsze galaktyki eliptyczne. "Ten nowy wgląd może nas zmusić do przemyślenia całego kosmologicznego kontekstu odnośnie tego, jak galaktyki wypalają się na wczesnym etapie i ewoluują do lokalnych galaktyk eliptycznych" - mówi kierujący pracami prof. Sune Toft. "Być może pomijaliśmy fakt, że niektóre wczesne 'martwe' galaktyki mogły w rzeczywistości mieć kształt dysków, ponieważ nie byliśmy w stanie ich zauważyć" - dodaje astronom.
Jednak dotąd sprawdzenie wcześniejszych założeń wymagało niedostępnych dzisiaj teleskopów. Duńscy badacze ominęli tę przeszkodę, łącząc moc Kosmicznego Teleskopu Hubble'a z techniką grawitacyjnego soczewkowania. Bliższe, masywne obiekty, podobnie jak soczewka odchylają w niej światło pochodzące z obiektów bardziej odległych. Dzięki temu astronomowie mogli zajrzeć w głąb dalekiej galaktyki. Dodatkowe badania pokazały jej kolejne cechy. Okazało się, że dysk, mimo o połowę mniejszych rozmiarów niż Droga Mleczna, ma od niej trzykrotnie większą masę i obraca się dwukrotnie szybciej.
Nie wiadomo jednak, dlaczego w odkrytej galaktyce doszło do zatrzymania powstawania nowych gwiazd. Badacze spekulują, że aktywne jądro z supermasywną czarną dziurą mogło emitować energię, która zapobiegała tworzeniu się gwiazd przez podgrzewanie gazu lub usuwanie go z galaktyki. W innym scenariuszu, zimny gaz napływający do galaktyki był gwałtownie kompresowany i podgrzewany, przez co nie mógł utworzyć gazowych obłoków niezbędnych do powstawania gwiazd.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414729,martwa-galaktyka-wymyka-sie-obecnym-teoriom.html
-
Odkrycie Polaków: gwiazdy, które kurczą się i puchną co pół godziny
27.06.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/414751/MzAweDIyNQ,27832717_27832622.jpg)
Odkryta przez Polaków nowa klasa gwiazd - niebieskie gwiazdy pulsujące, BLAP - w porównaniu z innymi obiektami; Źródło: dr hab. Paweł Pietrukowicz, OA UW
Nową klasę gwiazd pulsujących (BLAP) odkrył zespół astronomów z Uniwersytetu Warszawskiego. Co pół godziny gwiazdy te zmieniają swój promień o kilkanaście procent, a więc a to puchną, a to znów się kurczą.
Chile, Pustynia Atakama, grzbiet Andów, Obserwatorium Las Campanas, gdzie zlokalizowane jest Warszawskie Obserwatorium Południowe, 2300 m n.p.m., godzina 4 rano. Dr hab. Paweł Pietrukowicz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego ma teraz środek zmiany w pracy przy teleskopie, ale znalazł czas, żeby porozmawiać z PAP o odkryciu swojego zespołu opisanym w prestiżowym czasopiśmie „Nature Astronomy" (http://nature.com/articles/doi:10.1038/s41550-017-0166).
Polscy badacze zaobserwowali bowiem niebieskie gwiazdy pulsujące, które co około pół godziny (20-40 minut) zmieniają swój promień aż o kilkanaście procent – a więc ze sporą częstotliwością puchną i się kurczą. W skrócie otrzymały one nazwę BLAP (Blue Large-Amplitude Pulsators).
„Specjalizujemy się w ciągłym monitorowaniu gwiazd naszej Galaktyki – co noc obserwujemy praktycznie miliard gwiazd. Spośród tego wyławiamy to, co zmienia się w czasie. A w tej zmienności siedzą różne fascynujące informacje” - wyjaśnia.
I tak astronomowie śledząc zmiany jasności obiektów na nieboskłonie, obserwują np. wybuchy gwiazd nowych i supernowych, tańczące ze sobą gwiazdy podwójne i szukają nowych planet w odległych układach. Wśród obiektów, które na niebie zmieniają swoją jasność są też gwiazdy pulsujące – m.in. cefeidy i miry.
Wcześniej obserwowano gwiazdy zmieniające swoją jasność znacznie – z dużą amplitudą – ale wolno, z okresem rzędu godzin, dni czy nawet lat. "A my znaleźliśmy zupełnie nową klasę gwiazd – gwiazdy pulsujące, które zmieniają jasność z dużą amplitudą w bardzo krótkim czasie. Przed nami nikt takich obiektów wcześniej nie namierzył” – mówi.
„Takie zmiany jasności to bardzo duże zmiany, jeśli wyobrazimy sobie, że to obiekty nieco tylko mniejsze od naszego Słońca” - obrazuje astronom. Aby odkryć przyczyny tej zmienności przeprowadzono szereg dodatkowych obserwacji przy użyciu największych teleskopów świata. Pokazały one, że nowoodkryte obiekty mają temperaturę aż 30 tysięcy kelwinów (są więc o wiele gorętsze niż Słońce, które ma 5800 kelwinów), a przyczyną zmienności są pulsacje. Na tej podstawie opracowano model gwiazdy. Okazuje się, że jest on zbliżony do modeli gwiazd olbrzymów – 96 proc. masy jest skupione w jądrze o wielkości zaledwie 20 proc. promienia całej gwiazdy. Reszta to lekka rozdęta otoczka, która pulsuje w szybkim rytmie – stąd duże amplitudy zmian blasku.
Badaczom udało się rozpoznać 14 takich gwiazd nowego typu. Wszystkie są zlokalizowane w naszej Galaktyce.
Ciągle nie wiadomo, jak te obiekty powstały. „Najbardziej prawdopodobnym scenariuszem jest to, że zbadane przez nas obiekty powstały przez połączenie się dwóch gwiazd. Ale zagadka ta czeka na rozwiązanie” - uśmiecha się dr Pietrukowicz.
Naukowiec opowiada, na czym polega teraz praca astronoma. „Ludziom się wydaje, że stoimy przy teleskopie i przykładamy do niego oko. Ale już około 150 lat temu wprowadzono do astronomii płyty fotograficzne. A trzy dekady temu zastąpiły je kamery CCD” - opowiada. I dodaje: "Do naszego teleskopu podłączona jest kamera, którą podczas jednej pogodnej nocy zbieramy obrazy nieba zajmujące w sumie nawet 100 GB pamięci". Dr Pietrukowicz wyjaśnia, że potrzebne są ogromne dyski, aby archiwizować takie ilości danych i superkomputery, aby te informacje móc na bieżąco analizować. „Praca astronoma to w zasadzie ciągła praca przy komputerze” - opowiada.
Tak czy inaczej, każdej nocy któryś z astronomów zespołu dyżuruje w obserwatorium na chilijskim pustkowiu. Trzeba tam nadzorować pracę teleskopu, śledzić pogodę i wybierać bezchmurne obszary nieba, w które warto skierować teleskop.
„Tej nocy niestety jest pochmurno, ale tej zimy czasami tak bywa” - mówi Pietrukowicz. Zaznacza jednak, że Las Campanas to jedna z najlepszych na Ziemi lokalizacji do obserwacji nieba. W ciągu roku jest tu średnio 300 nocy na tyle pogodnych, że można badać gwiazdy.
Badania zrealizowano w ramach projektu The Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), którego kierownikiem jest prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego UW. Astronomowie z projektu OGLE w ciągu 25 lat działalności odkryli i sklasyfikowali około miliona gwiazd zmiennych okresowych, z czego prawie połowa to gwiazdy pulsujące. To największa kolekcja w dziejach całej światowej astronomii.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414751,odkrycie-polakow-gwiazdy-ktore-kurcza-sie-i-puchna-co-pol-godziny.html
-
W Drodze Mlecznej może być nawet 100 miliardów brązowych karłów
09.07.2017
Nawet 100 miliardów brązowych karłów, czyli obiektów o masach pośrednich pomiędzy planetami a gwiazdami, może znajdować się w Drodze Mlecznej - poinformował kanadyjski University of Toronto.
Brązowe karły mają zbyt małą masę, aby w ich wnętrzach zachodziły reakcje termojądrowe przemiany wodoru w hel, czyli aby stały się normalną gwiazdą. Natomiast może w nich zachodzić synteza deuteru. Graniczna masa pomiędzy brązowymi karłami a gwiazdami to około 80 mas Jowisza.
Za moment odkrycia brązowych karłów przyjmuje się 1995 rok, a za pierwszego zidentyfikowanego brązowego karła - obiekt Gliese 228B. Od tamtej pory astronomowie odkryli już tysiące brązowych karłów, z których większość znajduje się w odległości do 1500 lat świetlnych od Słońca. Mogą być również dalej, ale mają po prostu zbyt słaby blask, aby dostrzec je z bardzo dalekich kosmicznych odległości.
Siedmioosobowy zespół badawczy dokonał przeglądu brązowych karłów w masywnych gromadach gwiazd, czyli w środowisku takim, w którym prawdopodobnie powstawała większość gwiazd Drogi Mlecznej. Wyliczenia pokazały, że na dwie gwiazdy w gromadzie przypada około jednego brązowego karła. Podobny wynik uzyskano wcześniej w przypadku bliższych, mniej gęstych gromad gwiazd. Naukowcy zauważyli także, że niezależnie od typu gromady, brązowe karły są w nich powszechne.
Ekstrapolacja danych na całą Drogę Mleczną dała wynik od 25 miliardów do 100 miliardów brązowych karłów. Jednak wielu słabszych, brązowych karłów występujących w gromadach nie udało się wykryć.
Naukowcy prowadzili obserwacje przy pomocy pracującego w Chile teleskopu VLT, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Badano w szczególności gromadę RCW 38, położoną 5500 lat świetlnych od nas.
Wyniki badań przedstawiono w czwartek podczas konferencji National Astronomical Meeting w Wielkiej Brytanii. Zespołem badawczym kieruje Koraljka Muzic z Uniwersytetu Lizbońskiego. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414923,w-drodze-mlecznej-moze-byc-nawet-100-miliardow-brazowych-karlow.html
-
Astronomowie znaleźli najmniejszą gwiazdę
15.07.2017
Międzynarodowy zespół naukowców odkrył w układzie podwójnym gwiazdę o najmniejszym rozmiarze spośród zmierzonych do tej pory przez astronomów. Gwiazda ta ma wielkość Saturna, znajduje się ok. 600 lat świetlnych od nas – informuje brytyjski University of Cambridge.
Gwiazda EBLM J0555-57Ab jest tak mała, jak to tylko możliwe w przypadku tej grupy obiektów. Ma masę 85 razy większą niż Jowisza, czyli minimalnie nad dolną granicą, jaka jest potrzebna, aby obiekt był gwiazdą – aby w jego wnętrzu mogły zachodzić reakcje termojądrowe przemiany wodoru w hel. Natomiast wyznaczony rozmiar to 0,84 promienia Jowisza, czyli mniej więcej tyle, co Saturn. Taki rozmiar oznacza, że jest to najmniejsza znana gwiazda, której promień udało się wyznaczyć.
Warto zaznaczyć, że określenie EBLM J0555-57Ab jako najmniejszej znanej gwiazdy dotyczy porównania z „normalnymi” gwiazdami. W wyniku ewolucji gwiazd mogą powstawać bowiem jeszcze mniejsze obiekty, na przykład białe karły mają rozmiary podobne do Ziemi, a gwiazdy neutronowe mierzą zaledwie 10-20 km.
„Nasze odkrycie pokazuje, jak małe mogą być gwiazdy. Gdyby obiekt uformował się z minimalnie mniejszą masą, nie rozpoczęłyby się w jego jądrze reakcje termojądrowej fuzji wodoru w hel i zamiast gwiazdy mielibyśmy do czynienia z brązowym karłem” - tłumaczy Alexander von Boetticher, student na University of Cambridge, główny autor publikacji przyjętej do druku w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”.
Masa gwiazdy EBLM J0555-57Ab jest porównywalna z innym, znacznie bardziej znanym obiektem, gwiazdą TRAPPIST-1, jednak promień jest o około 30 proc. mniejszy. W przypadku TRAPPIST-1 kilka miesięcy temu ogłoszono odkrycie siedmiu planet o rozmiarach podobnych do Ziemi.
Obiekt EBLM J0555-57Ab znajduje się około 600 lat świetlnych od nas. Wchodzi w skład układu podwójnego zaćmieniowego. Odkryto go w ramach projektu WASP (którego celem są poszukiwania planet pozasłonecznych), gdy przechodził przed swoją znacznie większą towarzyszką powodując regularne osłabienia blasku (w podobny sposób odkrywa się planety pozasłoneczne). Dokonano także pomiarów spektroskopowych, aby wyznaczyć masę. Okres orbitalny tego układu podwójnego wynosi 7,8 dnia.
Gwiazdy o małych rozmiarach, mniejszych niż około 20 proc. masy i promienia Słońca, stanowią najliczniejszą grupę gwiazd. Są jednak względnie słabo zbadane, ponieważ trudno je obserwować z powodu małej jasności. Ich lepsze poznanie jest celem projektu badawczego EBLM, w ramach którego zbadano opisywaną gwiazdę.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,414981,astronomowie-znalezli-najmniejsza-gwiazde.html
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/astronomowie-odkryli-gwiazde-wielkosci-saturna-3431.html
http://www.pulskosmosu.pl/2017/07/12/astronomowie-odkrywaja-najmniejsza-jak-dotad-gwiazde/
http://www.cam.ac.uk/research/news/smallest-ever-star-discovered-by-astronomers
-
Interesujący nasłuch Ross 128
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 18 LIPCA 2017
(...) Wstępna analiza sygnału z Ross 128 pozwoliła na identyfikację kilku ciekawych cech w spektrum. Podobnej charakterystyki sygnału nie odebrano od żadnej z innej gwiazdy nasłuchiwanej w ramach tego programu. Odebrany sygnał miał szerokopasmowe impulsy o “kwazi periodycznej” charakterystyce z “silnymi cechami rozpraszania”.
Astronomowie z PHL uważają, że mogą być trzy wyjaśnienia tego zjawiska. Jest możliwe, że astronomowie zarejestrowali rozbłysk Ross 128. Jest także możliwe, że zarejestrowano emisję radiową od jakiejś odległej gwiazdy pola, a nie od Ross 128. Wreszcie, zarejestrowany sygnał mógł pochodzić od satelity, który w trakcie nasłuchu przeleciał przez pole widzenia radioteleskopu w Arecibo. Co ciekawe, żadne z tych wyjaśnień nie wydaje się być prawdopodobne – przykładowo, rozbłyski z czerwonych karłów są rejestrowane na niższych częstotliwościach. (...)
http://kosmonauta.net/2017/07/interesujacy-nasluch-ross-128/
-
Ross 128 – prawdopodobne wyjaśnienie
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 23 LIPCA 2017
(...) Sygnał z orbity GEO!
Naukowcy z PHL są teraz przekonani, że podczas nasłuchu Ross 128 odebrano sygnał z jednego lub kilku satelitów, znajdujących się na orbicie geostacjonarnej (GEO). Niestety, Ross 128 leży blisko równika niebieskiego, co oznacza ryzyko bycia “przesłoniętym” przez satelity telekomunikacyjne, a tym samym silne zakłócenia na pasmach radiowych. Pasmo C do dziś jest powszechnie wykorzystywane przez satelity na GEO, choć coraz częściej korzysta się z wyższych pasm, pozwalających na transfer większej ilości danych.
Wyniki tych obserwacji Ross 128 pokazują, że coraz trudniej o wysokiej jakości badania naukowe na wielu zakresach radiowych. Optymalnym rozwiązaniem byłoby umieszczenie radioteleskopu poza bezpośrednim otoczeniem Ziemi, np. po drugiej stronie Księżyca lub w punktach L układu Ziemia-Słońce. Niestety, na przeszkodzie stoją wyzwania technologiczne oraz bardzo wysokie koszty. Dlatego też praktycznie całość obserwacji radiowych Wszechświata przynajmniej przez kilka kolejnych dekad będzie prowadzona z powierzchni naszej planety. W tym samym czasie z pewnością dojdzie do jeszcze większych zakłóceń ze strony satelitów, w szczególności satelitów telekomunikacyjnych na GEO.
http://kosmonauta.net/2017/07/ross-128-prawdopodobne-wyjasnienie/
-
Śledząc migotanie gwiazd: projekt OGLE działa już ćwierć wieku
29.07.2017
OGLE - jeden z największych projektów obserwacyjnych w historii polskiej astronomii - działa już od 25 lat. W ramach niego naukowcy śledzą zmiany w jasności m.in. gwiazd na niebie i raz po raz znajdują we Wszechświecie nowe obiekty i zjawiska.
"Projekt OGLE jest największym w historii astronomii polskiej projektem obserwacyjnym. Ma już 25 lat. W ciągu tych 25 lat regularnie przynosi odkrycia naukowe, można powiedzieć - z najwyższej naukowej półki. Co kilka miesięcy znajdujemy jakieś nowe naukowe obiekty we Wszechświecie" - opowiada w rozmowie z PAP kierownik projektu OGLE prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Teraz w zespole OGLE pracuje dwunastu naukowców. Prace astronomów ukazują się w najważniejszych pismach naukowych na świecie, m.in. w "Nature" i "Science". Do tej pory zespół OGLE opublikował ponad 450 artykułów w czasopismach specjalistycznych.
Pierwsze obserwacje nieba w ramach projektu The Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) wykonano w 1992 r. w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Badania prowadzone są tam do dziś. "To jest najlepsze na świecie miejsce na prowadzenie obserwacji astronomicznych - znajduje się na skraju wielkiej, bardzo suchej pustyni Atacama" - opowiedział Udalski. Dodał, że w ciągu roku jest tam ok. 300-330 nocy na tyle pogodnych, że można obserwować gwiazdy.
Astronom zaznaczył, że na półkuli południowej widać też na niebie sporo ciekawych obiektów - umownie nazywanych "laboratoriami astrofizycznymi". Wymienił, że chodzi m.in. o Obłoki Magellana oraz centrum Drogi Mlecznej.
"Prowadzimy badania tzw. fotometryczne, czyli mierzymy jasność obiektów na sferze niebieskiej. To, co nas najbardziej interesuje, to obiekty, które zmieniają swoją jasność, bo zmiana jasności zawsze świadczy o tym, że w obiekcie dzieje się coś ciekawego" - skomentował prof. Udalski.
Opowiedział, że w zmianie jasności zakodowane mogą być informacje o parametrach fizycznych gwiazd. Bo zmiana jasności może np. świadczyć o zmianie średnicy gwiazdy albo jej temperatury.
Do najważniejszych sukcesów projektu OGLE należy detekcja pierwszych zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego i rozwój tej nowatorskiej dziedziny badań astrofizycznych. "Mikrosoczewkowanie to unikalna metoda, polegająca na znajdowaniu charakterystycznych pojaśnień gwiazd. Te pojaśnienia wywołane są przez ugięcie światła przez obiekt znajdujący się między nami a źródłem oddalonym od nas o wiele tys. lat świetlnych" - powiedział prof. Udalski.
Zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego wykorzystano m.in. do badania ciemnej materii w Drodze Mlecznej oraz analizy jej budowy, a także do poszukiwania planet pozasłonecznych.
W ramach projektu OGLE skompletowano też największą na świecie kolekcję gwiazd zmiennych liczącą około miliona obiektów. Zawiera ona wiele wyjątkowych systemów gwiazdowych oraz nieznane wcześniej typy zmienności gwiazd. Regularnie odkrywane są również obiekty wybuchowe, w szczególności unikalne gwiazdy nowe, nowe karłowate czy supernowe.
Z okazji 25-lecia działania projektu OGLE (The Optical Gravitational Lensing Experiment) od 24 do 28 lipca na Uniwersytecie Warszawskim odbywa się międzynarodowa konferencja OGLE-25.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,415166,sledzac-migotanie-gwiazd-projekt-ogle-dziala-juz-cwierc-wieku.html
-
Obserwacja milionów galaktyk potwierdziła obecny model kosmosu
08.08.2017
Wszechświat ewoluuje tak, jak zakładały dotychczasowe teorie - wynika z międzynarodowego, trwającego pięć lat projektu.
Organizatorzy szeroko zakrojonego przedsięwzięcia badawczego Dark Energy Survey (DES), zaprezentowanego w czasie 2017 Meeting of the American Physical Society Division of Particles and Fields przeprowadzili test powszechnie obowiązującego modelu Wszechświata.
Badacze wyjaśniają, że obecny model nazywany Lambda-CDM zawiera dwa główne składniki. Jeden z nich to zimna, ciemna materia (ang. cold dark matter – CDM) – niewidzialna materia występujące pięciokrotnie częściej niż materia „zwykła”, którą widzimy. Odpowiada ona za formację takich struktur jak galaktyki i ich zgrupowania. Drugi składnik to stała kosmologiczna Lambda, która odpowiada za rozszerzanie się Wszechświata i zależy od nieznanej siły opisywanej jako ciemna energia.
Niestety elementy te nie są dobrze zrozumiane. Jak dalej wyjaśniają naukowcy, ciemnej materii nikt nie zaobserwował bezpośrednio, a ciemna energia stanowi jeszcze większą zagadkę i nie wiadomo, czy jej oddziaływanie jest stałe czy zmienne w czasie. To m.in. z tego powodu potrzebne są badania sprawdzające obecny model.
Do tej pory najdokładniejszym sprawdzianem uznanej obecnie teorii było opracowanie mapy promieniowania tła, która powstała dzięki satelicie Planck - Europejskiej Agencji Kosmicznej. Prowadzone z jego pomocą obserwację sięgnęły jednak okresu zaledwie 380 tys. lat po Wielkim Wybuchu.
Projekt Dark Energy Survey polegał tymczasem na zbadaniu, jak kosmos ewoluował w przeciągu ostatnich 7 miliardów lat, czyli w okresie ostatniej połowy swojego istnienia. Obserwacje prowadzone z użyciem czterometrowego Victor M. Blanco Telescope w Cerro Tololo Inter-American Observatory w Chile objęły aż 26 milionów galaktyk.
„Podczas gdy Planck przyglądał się strukturze bardzo wczesnego Wszechświata, DES mierzył struktury, które wyewoluowały znacznie później” - wyjaśnia jeden z badaczy dr Daniel Gruen z Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC).
Wyniki nowego projektu odpowiadają badaniom satelity Planck i teorii. „Wzrost tych struktur od wczesnego wieku Wszechświata do dnia dzisiejszego zgadza się z przewidywaniami naszego modelu i pokazuje, że bardzo dobrze umiemy opisać kosmiczną ewolucję” - mówi dr Gruen.
To jednak jeszcze nie koniec projektu. Kolejnych informacji ma bowiem dostarczyć szczegółowa analiza zgromadzonych w ciągu pięciu lat danych. Może się okazać - podają naukowcy - że stosunkowo prosty model Lambda-CDM będzie jeszcze musiał zostać zmodyfikowany. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,415278,obserwacja-milionow-galaktyk-potwierdzila-obecny-model-kosmosu.html
-
Orbity gwiazd wokół czarnej dziury w Drodze Mlecznej mogą potwierdzać teorię względności Einsteina
11.08.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/415303/MzAweDIyNQ,28212473_28211838.jpg)
Centralne części Drogi Mlecznej obserwowane przy pomocy instrumentu NACO na teleskopie VLT. Krzyżykiem zaznaczono pozycję centrum Galaktyki, w którym znajduje się supermasywna czarna dziura. Źródło: ESO/MPE/S. Gillessen et al.
Orbity gwiazd wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej wydają się potwierdzać ogólną teorię względności Einsteina - poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Takie wnioski sugerują nowe analizy danych m.in. z teleskopu VLT.
W centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura. Ma cztery miliony razy większą masę niż Słońce, a dystans jaki nas od niej dzieli, to około 26 tysięcy lat świetlnych. Wokół niej krąży niewielka grupa gwiazd, których ruch jest dokładnie badany przez astronomów od dwudziestu lat, bowiem jest to idealnie otoczenie do testowania ogólnej teorii względności w silnym polu grawitacyjnym.
Zespół złożony z astronomów z Niemiec i Czech zastosował nowe techniki analizy danych do zestawu obserwacji z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile i z innych teleskopów. Wyniki sugerują, że orbita jednej z gwiazd, oznaczonej jako S2, ma niewielkie odchyłki od toru obliczonego przy zastosowaniu fizyki klasycznej, natomiast jest zgodna z przewidywaniami przy zastosowaniu ogólnej teorii względności.
Różnica pomiędzy obydwoma przypadkami to zaledwie kilka procent w kształcie orbity oraz około jednej szóstej stopnia w orientacji orbity. Naukowcy na razie są ostrożni w wysuwaniu ostatecznych wniosków, ale jeżeli uda się je potwierdzić, będą to pierwsze pomiary efektów relatywistycznych dla gwiazd krążących wokół supermasywnej czarnej dziury.
Podobny efekt, ale w znacznie mniejszej skali, występuje także np. w przypadku orbity Merkurego. Pomiary dla orbity Merkurego były już dawno jednym z wczesnych dowodów na to, że newtonowska teoria grawitacji nie opisuje całości praw związanych z grawitacją i potrzebne jest nowe podejście. Doprowadziło to do opublikowania przez Alberta Einsteina w 1915 roku ogólnej teorii względności. Ewolucja orbit obliczona przy pomocy teorii Newtona i teorii Einsteina nieco się różni. Naukowcy mogą porównać oba przewidywania z obserwacjami, aby przetestować poprawność ogólnej teorii względności.
Naukowcy planują dalsze obserwacje gwiazdy S2. Ma ona masę 15 razy większą niż Słońce i porusza się po eliptycznej orbicie wokół czarnej dziury z okresem 15,6 lat. Zbliża się do czarnej dziury na odległość 17 godzin świetlnych, czyli około 120 razy dalej niż Ziemia od Słońca. W roku 2018 nastąpi takie bliskie przejście gwiazdy obok czarnej dziury.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w czasopiśmie „Astrophysical Journal”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,415303,orbity-gwiazd-wokol-czarnej-dziury-w-drodze-mlecznej-moga-potwierdzac-teorie-wzglednosci-einsteina.html
-
Dokonano detekcji białych karłów w układzie binarnym o wyjątkowo krótkim okresie orbitalnym.
Istnienie możliwość połączenia się w przyszłości obu gwiazd. Być może poprzez powstanie supernowej.
In the future, Kilic and his team will watch in real time as the stars eclipse to measure how they are getting closer and closer—a sign they will likely merge. What occurs when the white dwarfs make contact continues to be a mystery at this point. One possibility is an explosion—a phenomenon known as a supernova. Kilic predicts these two stars will come together and create an "exotic star," known as R Coronae Borealis. These stars are often identified for their spectacular declines in brightness at irregular intervals. There are only about 65 R Coronae Borealis stars known in our galaxy.
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/1-ouastrophysi.jpg)
Mukremin Kilic, OU astrophysicist, and team have discovered two detached, eclipsing double white dwarf binaries with orbital periods of 40 and 46 minutes, respectively. Only a handful of white dwarf binaries are know with orbital periods less than one hour in our galaxy and most were discovered by Kilic and colleagues. Credit: University of Oklahoma
https://phys.org/news/2017-08-astrophysicist-detached-eclipsing-white-dwarfs.html
https://www.ou.edu/content/publicaffairs/archives/2017/OUAstrophysicistPredictsDetachedEclipsingWhiteDwarfstoMergeIntoanExoticStar/
-
Uzyskano pierwszą mapę ruchu materii na gwieździe innej niż Słońce
24.08.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/415428/MzAweDIyNQ,28307410_28307355.jpg)
Artystyczna wizja gwiazdy Antares. Źródło: ESO/M. Kornmesser
Dzięki wykorzystaniu interferometru VLTI naukowcom udało się uzyskać obraz powierzchni gwiazdy Antares, najbardziej szczegółowy w historii tego typu badań. Opracowano także mapę prędkości materii w atmosferze tej gwiazdy – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Gwiazdę Antares - świecącą jasnym czerwonym blaskiem w konstelacji Skorpiona - widać gołym okiem. Astronomowie wiedzą, że jest to czerwony nadolbrzym, gigantyczna i względnie chłodna gwiazda w późnym stadium swojej ewolucji - w trakcie procesu, dzięki któremu stanie się supernową. Na początku swojej ewolucji gwiazda ta miała ponad 15 razy większą masę niż Słońce, a obecnie jest to 12 mas Słońca. Z kolei średnica Antaresa jest aż 700 razy większa, niż rozmiary Słońca.
Na niebie gwiazdy są punktami, nawet jeśli spojrzymy na nie przez lornetkę czy teleskop. Ale naukowcy potrafią uzyskiwać obrazy powierzchni największych, względnie bliskich gwiazd, stosując technikę obserwacji interferometrycznych.
Zespół badawczy złożony z trójki astronomów pracujących w instytutach naukowych w Chile i w Niemczech użył interferometru VLTI w Obserwatorium Paranal w Chile do wykonania mapy powierzchni Antaresa i zbadania ruchów materii w jego zewnętrznych warstwach.
VLTI działa na zasadzie łączenia światła z kilku oddalonych od siebie teleskopów, wykorzystując technikę interferometrii. Dzięki temu można uzyskiwać bardzo dobrą zdolność rozdzielczą (ostrość) obrazów obiektów astronomicznych. W konfiguracji, w której były prowadzone obserwacje, zastosowano trzy 1,8-metrowe teleskopy i instrument o nazwie AMBER. W ten sposób zarejestrowano obrazy powierzchni Antaresa w podczerwieni.
Następnie naukowcy użyli uzyskanych w ten sposób danych do obliczenia różnicy pomiędzy prędkością gazu atmosferycznego w różnych pozycjach na gwieździe, a średnią prędkością dla całej gwiazdy. Opracowali w ten sposób mapę względnych prędkości materii w atmosferze dla całego dysku gwiazdy Antares. Jest to pierwsza taka mapa opracowana dla gwiazdy innej niż Słońce.
Okazało się, że turbulentny gaz o niskiej gęstości występuje znacznie dalej od gwiazdy, niż przewidywano. Ustalono, iż ruch tego gazu nie może być wynikiem konwekcji (przemieszczania się zimnej materii w dół, a gorącej w górę – taki proces zachodzi np. gdy gotujemy wodę w czajniku), która w przypadku wielu gwiazd przenosi promieniowanie z jądra do zewnętrznych warstw. Do wyjaśnienia zaobserwowanych ruchów potrzebny jest jakiś inny proces, który na razie pozostaje nieznany.
"W jaki sposób gwiazdy takie, jak Antares, tracą masę tak szybko w końcowej fazie swojej ewolucji? Ta zagadka stanowi problemem od ponad pół wieku. VLTI to jedyne urządzenie, które pozwala nam na bezpośrednie pomiary ruchów gazu w rozległej atmosferze Antaresa – co jest kluczowym krokiem w stronę wyjaśnienia tego problemu. Kolejnym wyzwaniem jest zidentyfikowanie co powoduje turbulentne ruchy" - skomentował Keiichi Ohnaka pracujący na Universidad Católica del Norte w Antofagaście w Chile.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Nature”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,415428,uzyskano-pierwsza-mape-ruchu-materii-na-gwiezdzie-innej-niz-slonce.html
-
Od środy każdy może za pomocą smartfona poszukać ciemnej materii
29.08.2017
Od środy każdy zainteresowany Wszechświatem będzie mógł wziąć udział w niecodziennym eksperymencie kosmicznym. Do udziału w projekcie, którego celem jest odkrycie ciemnej materii, potrzebny jest jedynie smartfon.
Eksperyment jest możliwy dzięki specjalnej aplikacji CREDO Detector, która dostępna będzie od środy na stronie: http://credo.science
„Po jej uruchomieniu oraz włączeniu modułu GPS, smartfon zamieni się w detektor i wyśle naukowcom informacje, gdzie i kiedy została zarejestrowana cząstka promieniowania kosmicznego. Te dane będą analizowane w Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH, które na bieżąco będzie informować o postępach w poszukiwaniu śladów ciemnej materii” – wyjaśnił autor aplikacji dr inż. Piotr Poznański z Politechniki Krakowskiej.
Aplikacja CREDO Detector będzie miała swoją premierę właśnie w środę, podczas dwudniowego (środa, czwartek) seminarium w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Na sympozjum fizycy z Polski i zagranicy przedyskutują możliwości i perspektywy projektu CREDO. Środowa sesja jest otwarta dla wszystkich chętnych.
Twórca CREDO Detector zwrócił uwagę, że z aplikacji najlepiej korzystać w nocy, kiedy telefon nie jest wykorzystywany do innych celów.
Testy aplikacji potrwają przez miesiąc. „W tym czasie zostanie sprawdzona jej podstawowa funkcjonalność, niezawodność, częstotliwość rejestrowania cząstek promieniowania kosmicznego oraz komunikacja z centrum analizującym dane” - powiedział Poznański.
Spodziewa się on, że po wrześniowych testach aplikacja uzyska nowe możliwości i w jesieni zacznie się "prawdziwa przygoda naukowa", do której włączać się będą coraz liczniejsi badacze z nurtu tzw. obywatelskiej nauki. Tym bardziej, że naukowcy z projektu CREDO pracują także nad małymi stacjonarnymi detektorami, które można będzie postawić w szkołach, uczelniach, urzędach, domach.
Kluczem do sukcesu jest stworzenie jak najliczniejszej społeczności badaczy. „Jeśli projekt ma się udać, uczestników musi być ok. miliona. Oznaczałoby to stworzenie największej współpracy naukowej na świecie”– mówił współtwórca projektu CREDO dr Michał Krupiński z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN.
Jak dodał, każdy uczestnik projektu będzie mógł sprawdzać na bieżąco, ile cząstek udało mu się wykryć i czy podobne zdarzenia zostały zarejestrowane w innych częściach świata.
„Wszystkie zebrane dane będą ogólnodostępne. Osoby badające promieniowanie swoimi smartfonami będą również współautorami publikacji naukowych, które powstaną w trakcie realizacji projektu” – zwrócił uwagę Krupiński.
Zdaniem uczonych CREDO ma ogromny potencjał badawczy. Oprócz poszukiwań ciemnej materii naukowcy chcą również prowadzić w ramach projektu badania geofizyczne i zweryfikować hipotezę o istnieniu związku pomiędzy zmianami natężenia promieniowania kosmicznego a trzęsieniami ziemi.
„Dotychczas nie dysponowaliśmy odpowiednim narzędziem, które pozwoliłoby prowadzić takie badania. Czy wspólnie odkryjemy coś nowego? Jeżeliby się to udało, takie odkrycie z pewnością zasługiwałoby na Nagrodę Nobla” – powiedział lider projektu CREDO Piotr Homola.
Międzynarodowy projekt CREDO (Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory, tj. skrajnie rozproszone obserwatorium promieniowania kosmicznego) zainicjowali przed rokiem naukowcy z krakowskich ośrodków: Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, Politechniki Krakowskiej, Akademii Górniczo-Hutniczej. Do projektu włączyli się badawcze z Czech, Słowacji, Węgier.
Od ponad pół wieku fizycy i kosmolodzy próbują dociec, czym jest ciemna materia. Tego zagadkowego składnika Wszechświata nie widać, a - jak oceniają naukowcy - ma decydujący wpływ na ewolucję kosmosu. Wszystkie dotychczasowe próby uchwycenia cząstek ciemnej materii kończyły się niepowodzeniem.
Beata Kołodziej (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459490,od-srody-kazdy-moze-za-pomoca-smartfona-poszukac-ciemnej-materii.html
-
Namierzono gwiazdę nową, obserwowaną w średniowieczu przez Koreańczyków
31.08.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/459501/MzAweDIyNQ,28363797_28363760.jpg)
Gwiazda nowa z 1437 r. i pozostałość po odrzuconej w trakcie wybuchu otoczce. Zaznaczono pozycję gwiazdy w 2016 r. i w 1437 r. Źródło: J. Mikołajewska / K. Iłkiewicz / CAMK PAN.
Prawie 600 lat temu koreańscy badacze nieba dostrzegli gwiazdę, która była widoczna jedynie przez kilkanaście dni. Obecnie naukowcy zdołali zlokalizować tę dawną gwiazdę nową. Istotny udział w badaniach mają Polacy.
Zjawisko, widoczne 11 marca 1437 r. w gwiazdozbiorze Skorpiona, zostało odnotowane w ówczesnych kronikach Królewskich Astrologów Imperium Koreańskiego. Jego opis pozwolił współczesnym astronomom ustalić, iż chodziło o wybuch klasycznej gwiazdy nowej. Nie było jednak wiadomo, z którą gwiazdą podwójną związać to wydarzenie.
"Dawną" nową zlokalizowano dopiero teraz, dzięki badaniom naukowców pod kierunkiem Michaela Shara'y z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej. Wyniki badań zaprezentowano w piątek w prestiżowym czasopiśmie "Nature". Istotny udział w tych pracach mają: mgr Krystian Iłkiewicz i prof. Joanna Mikołajewska z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie (CAMK PAN), w badaniach uczestniczyła także mgr Katarzyna Drozd (CAMK PAN). Polski wkład obejmował uzyskanie całej spektroskopii, wyznaczenie okresu orbitalnego, wyznaczenie okresu rotacji tego obiektu oraz udział w wyznaczeniu ruchu własnego, który pozwolił nową zidentyfikować. Polacy uzyskali także zdjęcia, które do tego posłużyły.
To pierwszy raz w historii, gdy z całą pewnością udało się odnaleźć dawną nową, której wybuch zarejestrowano w chińskich, koreańskich czy japońskich kronikach prowadzonych na przestrzeni 2500 lat - podkreślono w komunikacie. Sukces był możliwy dzięki ponownemu odczytaniu i interpretacji zapisków w koreańskiej kronice, co oznaczało poszerzenie zakresu poszukiwań i pomogło zlokalizować pozostałość po nowej (wyrzuconą w czasie wybuchu gazową otoczkę) czy znajdujący się w pobliżu jej centrum układ podwójny.
"Gwiazdy nowe są ważne, bowiem są głównym dostarczycielem węgla w kosmosie oraz litu. Nowe są w stanie wytłumaczyć cały lit, który jest obserwowany we Wszechświecie i de facto rozwiązują kosmologiczny problem z litem, ponieważ nukleosynteza kosmologiczna nie jest w stanie tego wytłumaczyć w całości. Dlatego zrozumienie gwiazd nowych jest bardzo istotne" - tłumaczy w rozmowie z PAP prof. Joanna Mikołajewska z CAMK PAN w Warszawie.
Prof. Mikołajewska dodaje, iż jest to pierwsza nowa, którą udało się na 100 proc. zidentyfikować spośród nowych obserwowanych w starożytności i średniowieczu, z czasów poprzedzających aktywność XVI-wiecznego duńskiego badacza gwiazd, Tycho Brahe.
Najnowsze obserwacje prowadzono przy pomocy 11-metrowego teleskopu SALT w RPA, mniejszych teleskopów w obserwatorium SAAO w RPA (o średnicach 1 metra, 1,7 metra i 1,9 metra) oraz 1-metrowego Teleskopu Swope w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Dodatkowo przydatna okazała się archiwalna klisza fotograficzna z 1923 r. z peruwiańskiej stacji Obserwatorium Harvarda. Dzięki porównaniu pozycji układu w 1923 r. i obecnie, astronomowie zmierzyli prędkość, z jaką gwiazda porusza się po niebie. Następnie obliczyli jej ruch wstecznie do 1437 r. i okazało się, że wtedy jej pozycja wypadała dokładnie w centrum otoczki.
Z kolei inne archiwalne klisze, z lat 40. XX w., pozwoliły na ustalenie, iż dawna nowa obecnie jest nową karłowatą (czyli doświadcza podobnych wybuchów, co gwiazda nowa, tylko na mniejszą skalę). To dowód na to, że gwiazdy nowe klasyczne, nowe karłowate i zmienne nowopodobne, są tak naprawdę tą samą klasą obiektów, co zresztą sugerowano już wcześniej. Po wybuchu gwiazda nowa staje się gwiazdą nowopodobną, a potem - nową karłowatą. Potem, po ewentualnej fazie całkowitego uśpienia, powraca jako gwiazda nowopodobna i może znowu stać się nową. Może tak czynić wielokrotnie, nawet setki tysięcy razy przez miliardy lat.
"Ta dawna nowa jest w tej chwili zmienną katalizmiczną. Jest to bardzo istotne, bowiem pozwala powiązać różne fazy układów takich, które wybuchają jako nowe. Tak więc nie ma wątpliwości, że gwiazdy nowopodobne, zmienne kataklizmiczne i nowe to te same obiekty" - mówi prof. Mikołajewska.
Niestety takie cykle są dla astronomów bardzo trudne do prześledzenia – wymagają bardzo długo rozłożonych w czasie obserwacji (nawet na wiele pokoleń obserwatorów). Dlatego powiązanie wybuchu nowej klasycznej zarejestrowanej 580 lat temu, z nową karłowatą otoczoną przez pozostałości z dawnego wybuchu, jest bardzo cenne i stanowi istotny krok w badaniach ewolucji tego typu obiektów.
Wybuch gwiazdy nowej można porównać do gigantycznej bomby wodorowej. Zachodzi w układach podwójnych gwiazd złożonych z gwiazdy podobnej do Słońca i białego karła. Biały karzeł zabiera bogatą w wodór materię z otoczki swojej sąsiadki. Gdy warstwa wodoru gromadzona na powierzchni białego karła osiągnie masę krytyczną - wówczas następuje wybuch termojądrowy, który powoduje odrzucenie otoczki. Na okres od kilku dni do miesięcy układ staje się do 300 tysięcy razy jaśniejszy od Słońca. Taki proces może się powtarzać w skalach od miesięcy do tysiącleci.
Opisywane badania zostały sfinansowane m.in. przez Narodowe Centrum Nauki, w ramach grantu Harmonia.
Krzysztof Czart (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459501,namierzono-gwiazde-nowa-obserwowana-w-sredniowieczu-przez-koreanczykow.html
-
Two distant hypervelocity stars discovered by Chinese astronomers
September 4, 2017 by Tomasz Nowakowski
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/twodistanthy.jpg)
LAMOST spectra of LAMOST-HVS1 (top), LAMOST-HVS2 (middle) and LAMOST-HVS3 (bottom). The inset in each panel shows the enlarged normalized blue-arm spectrum. Credit: Huang et al., 2017.
(Phys.org)—A group of Chinese astronomers led by Yang Huang of the Yunnan University in Kunming, China, has detected two new unbound hypervelocity stars located over 70,000 light years away. The discovery, described in a paper published Aug. 29 on the arXiv pre-print server, could help scientists better understand the nature of these rare, peculiar stars.
Hypervelocity stars (HVSs) are rare objects with velocities so great that they exceed the escape velocity of the galaxy. Astronomers believe that they originate near the center of the Milky Way galaxy by dynamical interactions between binary stars and the central massive black hole. While ordinary stars have velocities around 100 km/s, the velocities of HVSs can reach even 1,000 km/s.
Although scientists estimate that approximately 1,000 HVSs exist in the Milky Way, only about 20 such stars have been identified so far. Given that these objects travel large distances across our galaxy, they could serve as powerful tracers to probe the mass distribution in the Milky Way, providing crucial information about the shape of the galactic dark matter halo. Therefore, finding new HVSs could help us build a valuable database of such tracers.
With this aim in mind, Huang's team have analyzed the available data provided by the LAMOST spectroscopic surveys. The surveys, utilizing the Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope (LAMOST) in China, investigate the structure and evolution of our galaxy, and have already located one hypervelocity star.
Now, the Chinese astronomers report the finding of two new HVSs in the latest data release from the LAMOST surveys. The researchers found two new unbound hypervelocity stars, designated LAMOST-HVS2 and LAMOST-HVS3. They also re-discovered LAMOST-HSV1 – the first HVS spotted by LAMOST in 2014.
According to the study, LAMOST-HVS2 has a spectral type B2V, mass of about 7.3 solar masses and an effective temperature of 20,600 K. The star, located about 72,500 light years away from the Earth, has a heliocentric radial velocity of 341.1 km/s, which corresponds to a galactic rest-frame radial velocity of 502.33 km/s.
With an effective temperature of 14,000 K, LAMOST-HVS3 is nearly four times as massive as the sun and has a spectral type B7V. The star's heliocentric radial velocity was found to be 361.38 km/s, while its galactic rest-frame radial velocity equals 408.33 km/s. LAMOST-HVS3 is located some 72,760 light years away from our planet.
The researchers assume that the two newly discovered HSVs and the one found earlier may originate from the galactic center and their progenitors are spatially associated with young stellar structures near the center of the Milky Way. However, more studies are needed to confirm this hypothesis. Therefore, the team hopes that the upcoming new data release from ESA's Gaia satellite could shed some light on this problem.
"Finally, accurate proper motion measurements are required in order to better constrain the origin of the three HVSs discovered with LAMOST. The current measurements have uncertainties (systematic plus random) too large to make a conclusive analysis. Fortunately, all the three stars are quite bright and the upcoming Gaia data release should solve this problem," the authors concluded.
https://phys.org/news/2017-09-distant-hypervelocity-stars-chinese-astronomers.html
http://www.pulskosmosu.pl/2017/07/05/najszybsze-gwiazdy-w-drodze-mlecznej-pochodza-z-innej-galaktyki/
-
Stellar Corpse Sheds Light on Cosmic Rays
Daniel Stolte , University Communications ,Today
New research revealed that the entire zoo of electromagnetic radiation streaming from the Crab Nebula has its origin in one population of electrons and must be produced in a different way than scientists have traditionally thought.
https://uanews.arizona.edu/story/stellar-corpse-sheds-light-cosmic-rays
https://phys.org/news/2017-09-stellar-corpse-cosmic-rays.html
http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/04/pozostaloci-po-gwiezdzie-rzucaja-nowe-swiatlo-na-zrodlo-promieni-kosmicznych/
-
Pojawiła się teoria, wg której, czarne dziury mogłyby powstać bardzo krótko po Wielkim Wybuchu, jeszcze przed tym jak gwiazdy zaczęły świecić i mogły odpowiadać za powstanie cięższych pierwiastków.
UCLA physicists propose new theories of black holes from the very early universe
Katherine Kornei | September 01, 2017
(...) Alexander Kusenko, a UCLA professor of physics, and Eric Cotner, a UCLA graduate student, developed a compellingly simple new theory suggesting that black holes could have formed very shortly after the Big Bang, long before stars began to shine. Astronomers have previously suggested that these so-called primordial black holes could account for all or some of the universe’s mysterious dark matter and that they might have seeded the formation of supermassive black holes that exist at the centers of galaxies. The new theory proposes that primordial black holes might help create many of the heavier elements found in nature. (...)
The paper suggests that it’s possible to search for these primordial black holes using astronomical observations. One method involves measuring the very tiny changes in a star’s brightness that result from the gravitational effects of a primordial black hole passing between Earth and that star. Earlier this year, U.S. and Japanese astronomers published a paper on their discovery of one star in a nearby galaxy that brightened and dimmed precisely as if a primordial black hole was passing in front of it. (...)
http://newsroom.ucla.edu/releases/ucla-physicists-propose-new-theories-of-black-holes-from-the-very-early-universe
dublet: https://phys.org/news/2017-09-physicists-theories-black-holes-early.html
-
SHOCKING DISCOVERY EXPLAINS POWERFUL NOVAE
Layne Cameron , Laura Chomiuk Sept. 4, 2017
(http://msutoday.msu.edu/_/img/assets/2017/fermigif.gif)
(...) Employing two powerful telescopes, astronomers at Michigan State University have proven a theory that explains these super-luminous novae and other astronomical explosions. The results, published in the current issue of Nature Astronomy, indicate that powerful shockwaves amplify the explosions beyond any traditional scale for nuclear explosions.
“Astronomers have long thought the energy from novae was dominated by the white dwarf, controlling how much light and energy are emitted,” said Laura Chomiuk, MSU astronomer and study co-author. “What we discovered, however, was a completely different source of energy – shockwaves that can dominate the entire explosion.”
As the explosion begins, it ejects a cooler, slower wave of gaseous material, relatively speaking. Behind it, though, is a hot, fast wave speeding right behind it. The collision of the two ejections produces a shockwave, which results in a spectacular explosion of heat and light. (...)
http://msutoday.msu.edu/news/2017/shocking-discovery-explains-powerful-novae/
dublet: https://phys.org/news/2017-09-discovery-powerful-novae.html
-
Tytuł ma wesołą grę słów + grę z sensacyjnymi tytułami w gazetach. :)
-
W środę w Warszawie początek konferencji nt. spektroskopii rentgenowskiej
05.09.2017
Astronomowie z całego świata spotkają się w dniach 6-8 września w Warszawie, by rozmawiać na temat zastosowań spektroskopii rentgenowskiej w astrofizyce.
Głównymi organizatorami konferencji, która odbędzie się w Pałacu Staszica, są profesorowie: Agata Różańska i Andrzej Zdziarski z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN. Celem spotkania jest nawiązanie współpracy z europejskimi i międzynarodowymi jednostkami zaangażowanymi w budowę teleskopów rentgenowskich.
Jak przypomniano w komunikacie CAMK przesłanym w poniedziałek PAP, spektroskopia jest obecnie głównym narzędziem współczesnej astrofizyki.
„W przypadku promieniowania rentgenowskiego to właśnie badania spektroskopowe pozwalają nam wyznaczyć właściwości fizyczne (temperatury, gęstości prędkości) najgorętszych obiektów we Wszechświecie. Prawie połowa obserwowanej materii w Kosmosie występuje w formie rzadkiego, ciepłego gazu, który jest źródłem promieni w zakresie rentgenowskim. Gorący gaz jest wszędzie: w centralnych obszarach gromad galaktyk, otacza pojedyncze galaktyki i ich jądra, a co więcej, znajduje się w pobliżu czarnych dziur” - informuje Centrum.
"Kluczowe jest zbadanie, jak dochodzi do kumulacji gorącej plazmy w galaktykach, gromadach gwiazd i galaktyk, i jaki ma ona wpływ na obecny kształt Wszechświata – mówi prof. Agata Różańska. - W czasie konferencji przedstawimy najnowsze wyniki badań z zakresu spektroskopii rentgenowskiej szerokiej gamy obiektów oraz omówimy cele naukowe najnowszego satelity ATHENA, który w przyszłości dostarczy nam rewolucyjnych danych spektroskopowych”.
Konferencja stanowi część projektu AHEAD (z ang. Activities for High Energy Astrophysics) finansowanego w ramach Unijnego Programu Horyzont 2020.
Projektem AHEAD kieruje profesor Luigi Piro z INAF, Istituto Astrofisica Planetologia Spaziali w Rzymie. Jego zdaniem, „projekt AHEAD wytyczy tory rozwoju astrofizyki wysokiej energii w Europie”.„Nasze konsorcjum składa się z najlepszych ośrodków w tej dziedzinie, z 26 instytutów naukowych i jednej firmy kosmicznej z 16 krajów w Europie. Chcemy, aby nasza wspólnota znalazła się w czołówce nauki i technologii w tym wysoce konkurencyjnym polu badań. Ponadto pragniemy wzmocnić infrastrukturę dla rozwoju przyszłych obserwatoriów kosmicznych, ze szczególnym uwzględnieniem ATHENy, przyszłego dużego teleskopu w zakresie rentgenowskim” - deklaruje prof. Piro, cytowany w komunikacie.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459547,w-srode-w-warszawie-poczatek-konferencji-nt-spektroskopii-rentgenowskiej.html
-
X-rays reveal temperament of possible planet-hosting stars
September 6, 2017
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/xraysrevealt.jpg)
Credit: X-ray: NASA/CXC/Queens Univ. of Belfast/R.Booth, et al.; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss
A new study using data from NASA's Chandra X-ray Observatory and ESA's XMM-Newton suggests X-rays emitted by a planet's host star may provide critical clues to just how hospitable a star system could be. A team of researchers looked at 24 stars similar to the Sun, each at least one billion years old, and how their X-ray brightness changed over time.
Since stellar X-rays mirror magnetic activity, X-ray observations can tell astronomers about the high-energy environment around the star. In the new study the X-ray data from Chandra and XMM-Newton revealed that stars like the Sun and their less massive cousins calm down surprisingly quickly after a turbulent youth.
This artist's illustration depicts one of these comparatively calm, older Sun-like stars with a planet in orbit around it. The large dark area is a "coronal hole", a phenomenon associated with low levels of magnetic activity. The inset box shows the Chandra data of one of the observed objects, a two billion year old star called GJ 176, located 30 light years from Earth.
To understand how quickly stellar magnetic activity level changes over time, astronomers need accurate ages for many different stars. This is a difficult task, but new precise age estimates have recently become available from studies of the way that a star pulsates using NASA's Kepler and ESA's CoRoT missions. These new age estimates were used for most of the 24 stars studied here.
http://www.youtube.com/watch?v=cCt_x723WFM
Astronomers have observed that most stars are very magnetically active when they are young, since the stars are rapidly rotating. As the rotating star loses energy over time, the star spins more slowly and the magnetic activity level, along with the associated X-ray emission, drops.
Although it is not certain why older stars settle down relatively quickly, astronomers have ideas they are exploring. One possibility is that the decrease in rate of spin of the older stars occurs more quickly than it does for the younger stars. Another possibility is that the X-ray brightness declines more quickly with time for older, more slowly rotating stars than it does for younger stars.
A paper describing these results has been accepted for publication in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, and is available online. The other co-authors are Victor Silva Aguirre from Aarhus University in Denmark and Scott Wolk from CfA.
https://phys.org/news/2017-09-x-rays-reveal-temperament-planet-hosting-stars.html
http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/07/promienie-x-emitowane-przez-gwiazdy-a-zycie-na-ich-planetach/
-
Ageing Star Blows Off Smoky Bubble
20 September 2017 eso
1730 — Photo Release
(https://cdn.eso.org/images/screen/eso1730a.jpg)
Astronomers have used ALMA to capture a strikingly beautiful view of a delicate bubble of expelled material around the exotic red star U Antliae. These observations will help astronomers to better understand how stars evolve during the later stages of their life-cycles.
http://www.eso.org/public/news/eso1730/
http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/20/starzejaca-sie-gwiazda-wywiewa-mglista-otoczke/
-
New quasar discovered by astronomers
September 19, 2017 by Tomasz Nowakowski
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/newquasardis.jpg)
A flux and wavelength calibrated spectrum of SDSS J022155.26-064916.6 in the redshift frame (z = 0.806) with labeled emission lines. Credit: Robertson et al., 2017.
(...) To date, astronomers have identified more than 200,000 quasars, most of them from the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). SDSS is an imaging and spectroscopic redshift survey, which utilizes the 2.5-m wide-angle optical telescope at the Apache Point Observatory (APO) located in New Mexico. It is regarded as one of the most successful astronomical surveys, having produced the most detailed three-dimensional maps of the universe ever made.
Now, a group of researchers led by Robertson reports the discovery of another quasar from the SDSS data. They found that the object known as SDSS J022155.26-064916.6, which was initially imaged by SDSS and classified as a star with a cosmic ray hit, is in fact a quasar at redshift of about 0.8. (...)
According to the study, SDSS J022155.26-064916.6 has a luminosity of at least 19 trillion solar luminosities. The quasar's absolute magnitude was found to be about 28 and its luminosity distance was estimated to be approximately 16.7 billion light years away from the Earth. (...)
https://phys.org/news/2017-09-quasar-astronomers.html
-
A candidate sub-parsec binary black hole in the Seyfert galaxy NGC 7674
Received: 31 March 2017
Accepted: 10 August 2017
Published online: 18 September 2017 P. Kharb, D. V. Lal & D. Merritt
https://www.nature.com/articles/s41550-017-0256-4
http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/21/uklad-podwojny-czarnych-dziur-zaskakujaco-blisko-nas/
-
Cenna wiadomość. Wspierać ona może bardzo młodą hipotezę, że czarnych dziur przeróżnych rozmiarów może być w kosmosie więcej i to one dają efekty przypisywane rzekomym cząstkom ciemnej materii. Miały powstać szybko po początku obecnego etapu istnienia naszego wszechświata (rozpoczętego wielkim wybuchem).
Właśnie niespodziewany nadmiar obserwacji LIGO (także tych niepublikowanych) stwarza przesłanki do wspomnianej hipotezy. Tu mamy niespodziewanie blisko - to takie same wnioski oznacza.
Statystycznie (na bazie dotychczasowych teorii) par czarnych dziur miało być mniej i rzadziej (dalej od siebie i też od nas) powinny występować.
Pozdrawiam
-
Progenitor for Tycho’s supernova was not hot and luminous
September 25, 2017
(http://www.mpa-garching.mpg.de/477221/standard-1506081651.jpg)
The remnant of Tycho’s supernova as seen in X-rays, showing the expanding shock wave.
Image credit: X-ray: NASA/CXC/Rutgers/K.Eriksen et al.; Optical: DSS
An international team of scientists from the Monash University (Melbourne, Australia), the Towson and Pittsburgh Universities (USA) and the Max Planck Institute for Astrophysics, has shed new light on the origins of the famous Tycho’s supernova. The research, published in Nature Astronomy, debunks the common view that Tycho’s supernova originated from a white dwarf, which had been slowly accreting matter from its companion in a binary system.
Type Ia supernovae (SNe Ia) serve as standard candles of modern observational cosmology; they also play a vital role in galactic chemical evolution. However, the origin of these gigantic cosmic explosions remains uncertain. Although there is a nearly universal consensus that SNe Ia are a result of the thermonuclear disruption of a white dwarf consisting of carbon and oxygen reaching the Chandrasekhar mass limit (about 1.4 times the mass of our Sun), the exact nature of their progenitors is still unknown. The white dwarf could have been gradually accumulating matter from a companion star thus reaching the Chandrasekhar mass limit, at which point the nuclear runaway began; or the nuclear explosion could have been triggered by the merger of two white dwarfs in a compact binary system. These two scenarios differ dramatically in the level of electromagnetic emission expected from the progenitor during millions of years prior to the explosion.
(http://www.mpa-garching.mpg.de/477327/standard-1506081650.jpg)
Artist’s conception of a white dwarf slowly accreting matter from a companion star.
Image credit: David A. Hardy & PPARC
A white dwarf that is accreting material from the donor star becomes a source of copious X-ray and extreme UV photons – the canonical accretion scenario implies a hot and luminous progenitor that would ionize all surrounding gas within a radius of ~10–100 parsecs (up to about 300 light-years), the so called Strömgren sphere. After the white dwarf is disrupted in the supernova explosion, the source of ionizing emission disappears. However, it takes quite a long time for the interstellar gas to recombine and to become neutral again – an ionized nebula will continue to exist around the supernova for about 100,000 years after the explosion. Thus, the detection of even small amounts of neutral gas in the vicinity of a supernova can help scientists to place tight constraints on the temperature and luminoisty of the progenitor.
(http://www.mpa-garching.mpg.de/477433/standard-1506081650.jpg)
Artist’s conception of a binary white dwarf system.
Image credit: Tod Strohmayer (GSFC), CXC, NASA, Illustration: Dana Berry (CXC)
445 years ago, Tycho Brahe observed a stella nova (“new star”) in the night sky. Brighter than Venus when it first appeared, it faded over the following year. Today, we know that Tycho had observed a nuclear disruption of a white dwarf – a type Ia supernova. Due to its history and relative proximity to Earth, Tycho’s supernova is one of the most well-documented examples of a Type Ia supernova.
In particular, we know from optical observations that the supernova remnant today is expanding into the mostly neutral gas. Thus, using the remnant itself as a probe of its environment, scientists could exclude hot luminous progenitors that would have produced a Strömgren sphere larger than the radius of the present remnant (~3 parsecs). This conclusively rules out steadily nuclear-burning white dwarfs (supersoft X-ray sources), as well as disk emission from a Chandrasekhar-mass white dwarf accreting more than one solar mass in approximately 100 million years (recurrent novae). The lack of a surrounding Strömgren sphere is consistent with the merger of a double white dwarf binary, although other more exotic scenarios may be also possible.
http://www.mpa-garching.mpg.de/478767/news20170925
https://www.youtube.com/watch?v=6vf1wnZdlhcFilm jest niedostępny
-
The Strange Structures of the Saturn Nebula
27 September 2017 eso1731 — Photo Release
(https://cdn.eso.org/images/newsfeature/eso1731a.jpg)
The spectacular planetary nebula NGC 7009, or the Saturn Nebula, emerges from the darkness like a series of oddly-shaped bubbles, lit up in glorious pinks and blues. This colourful image was captured by the powerful MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope (VLT), as part of a study which mapped the dust inside a planetary nebula for the first time. The map — which reveals a wealth of intricate structures in the dust, including shells, a halo and a curious wave-like feature — will help astronomers understand how planetary nebulae develop their strange shapes and symmetries.
https://www.eso.org/public/news/eso1731/
http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/27/osobliwe-struktury-w-mglawicy-saturn/
-
Supersonic gas streams left over from the Big Bang drive massive black hole formation
September 29, 2017 Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU)
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/news/hires/2017/supersonicga.jpg)
Figure 1: Projected density distributions of dark matter (background and top panel) and gas (bottom three panels) components when the massive star forms.
An international team of researchers has successfully used a super-computer simulation to recreate the formation of a massive black hole from supersonic gas streams left over from the Big Bang. Their study, published in this week’s Science, shows this black hole could be the source of the birth and development of the largest and oldest super-massive black holes recorded in our Universe.
“This is significant progress. The origin of the monstrous black holes has been a long-standing mystery and now we have a solution to it,” said author and Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) Principal Investigator Naoki Yoshida.
Recent discoveries of these super-massive black holes located 13 billion light years away, corresponding to when the universe was just five per cent of its present age, pose a serious challenge to the theory of black hole formation and evolution. The physical mechanisms that form black holes and drive their growth are poorly understood.
Theoretical studies have suggested these black holes formed from remnants of the first generation of stars, or from a direct gravitational collapse of a massive primordial gas cloud. However, these theories either have difficulty in forming super-massive black holes fast enough, or require very particular conditions.
Yoshida and JSPS Overseas Research Fellow Shingo Hirano, currently at the University of Texas at Austin, identified a promising physical process through which a massive black hole could form fast enough. The key was incorporating the effect of supersonic gas motions with respect to dark matter. The team’s super-computer simulations showed a massive clump of dark matter had formed when the universe was 100 million years old. Supersonic gas streams generated by the Big Bang were caught by dark matter to form a dense, turbulent gas cloud. Inside, a protostar started to form, and because the surrounding gas provided more than enough material for it to feed on, the star was able to grow extremely big in a short amount of time without releasing a lot of radiation.
“Once reaching the mass of 34,000 times that of our Sun, the star collapsed by its own gravity, leaving a massive black hole. These massive black holes born in the early universe continued to grow and merge together to become a supermassive black hole,” said Yoshida.
The number density of massive black holes is derived to be approximately one per a volume of three billion light-years on a side – remarkably close to the observed number density of supermassive black holes,” said Hirano.
The result from this study will be important for future research into the growth of massive black holes. Especially with the increased number of black hole observations in the far universe that are expected to be made when NASA’s James Webb Space Telescope is launched next year.
This research was published in Science on September 28.
Aterui, one of the supercomputers this work used, is operated by the Center for Computational Astrophysics (CfCA) of the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/1-supersonicga.jpg)
Figure 2: Close up showing gas density distribution around a protostar (centre). The high-speed gas flowing from the top left of the image to the right compresses the central gas cloud, while the yellow to light-green areas show the development of strong turbulence.
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/2-supersonicga.jpg)
Figure 3: Evolution of the temperature and density structure during the protostellar accretion phase. The rapid accretion of a dense gas cloud (white contour) causes the brightening of the star, and photoionized regions are lauched (red).
http://www.ipmu.jp/en/20170929-Blackhole
-
Surface Helium Detonation Spells End for White Dwarf
October 4, 2017
An international team of researchers has found evidence that the brightest stellar explosions in our Universe could be triggered by helium nuclear detonation near the surface of a white dwarf star. Using Hyper Suprime-Cam mounted on the Subaru Telescope, the team detected a type Ia supernova within a day after the explosion, and explained its behavior through a model calculated using the supercomputer ATERUI.
(https://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2017/10/04/fig1_s.jpg)
Figure 1: A type Ia supernova detected within a day after exploding. Taken with Hyper Suprime-Cam mounted on the Subaru Telescope. Figure without the labels is linked here. (Credit: University of Tokyo/NAOJ)
Some stars end their lives with a huge explosion called a supernova. The most famous supernovae are the result of a massive star exploding, but a white dwarf, the remnant of an intermediate mass star like our Sun, can also explode. This can occur if the white dwarf is part of a binary star system. The white dwarf accretes material from the companion star, then at some point, it might explode as a type Ia supernova.
Because of the uniform and extremely high brightness (about 5 billion times brighter than the Sun) of type Ia supernovae, they are often used for distance measurements in astronomy. However, astronomers are still puzzled by how these explosions are ignited. Moreover, these explosions only occur about once every 100 years in any given galaxy, making them difficult to catch.
An international team of researchers led by Ji-an Jiang, a graduate student of the University of Tokyo, and including researchers from the University of Tokyo, the Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU), Kyoto University, and the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), tried to solve this problem. To maximize the chances of finding a type Ia supernova in the very early stages, the team used Hyper Suprime-Cam (HSC) mounted on the Subaru Telescope, a combination which can capture an ultra-wide area of the sky at once. Also they developed a system to detect supernovae automatically in the heavy flood of data during the survey, which enabled real-time discoveries and timely follow-up observations.
They discovered over 100 supernova candidates in one night with Subaru/Hyper Suprime-Cam, including several supernovae that had only exploded a few days earlier. In particular, they captured a peculiar type Ia supernova within a day of it exploding. Its brightness and color variation over time are different from any previously-discovered type Ia supernova. They hypothesized this object could be the result of a white dwarf with a helium layer on its surface. Igniting the helium layer would lead to a violent chain reaction and cause the entire star to explode. This peculiar behavior can be totally explained with numerical simulations calculated using the supercomputer ATERUI. "This is the first evidence that robustly supports a theoretically predicted stellar explosion mechanism!" said Jiang.
(https://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2017/10/04/fig2_s.jpg)
Figure 2: Artist’s impression of the supernova explosion. The nuclear detonation of the surface helium layer triggered an inward shock wave, and now carbon nuclear fusion has begun at the center. (Credit: University of Tokyo)
This result is a step towards understand the beginning of type Ia supernovae. The team will continue to test their theory against other supernovae, by detecting more and more supernovae just after the explosion. The details of their study are to be published in Nature on October 5, 2017 (Jiang et al. 2017, "A hybrid type la supernova with an early flash triggered by helium-shell detonation", Nature).
https://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2017/10/04/index.html
-
Ciekawa sprawa z tym helem na powierzchni białych karłów. Nie było to już wcześniej znane? Wydawało mi się, że od dawna wiadomo, że następuje transfer materii/gazu na takiego białego karła z drugiej gwiazdy w układzie podwójnym.
-
Glycolaldehyde and ethylene glycol detected around Sagittarius B2
October 9, 2017 by Tomasz Nowakowski
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/glycolaldehy.jpg)
Color-composite image of the Galactic center and Sagittarius B2 as seen by the ATLASGAL survey. Sagittarius B2 is the bright orange-red region to the middle left of the image, which is centered on the Galactic centre. Credit: ESO/APEX & MSX/IPAC/NASA
(Phys.org)—Using the Shanghai Tianma 65m Radio Telescope (TMRT) a team of Chinese astronomers has detected a widespread presence of glycolaldehyde and ethylene glycol around the giant molecular cloud Sagittarius B2. The finding, presented Sept. 29 in a paper published on arXiv.org, could be important for studies of prebiotic molecules in the interstellar medium.
Sagittarius B2 is a giant molecular cloud of gas and dust with a mass of approximately three million solar masses spanning across 150 light years. It is located some 390 light years from the center of the Milky Way and about 25,000 light years away from the Earth. Its enormous size makes it one of the largest molecular clouds in our galaxy.
Sagittarius B2 contains various kinds of complex molecules, including alcohols like ethanol and methanol. Previous studies revealed that this cloud exhibits a weak concentration of emission of glycolaldehyde (CH2OHCHO) and ethylene glycol (HOCH2CH2OH). However, the exact extent of this emission remained unclear. Thus, a team of researchers led by Juan Li of the Shanghai Astronomical Observatory, recently conducted new observations of Sagittarius B2 that independently detected the emission of these two molecules, and provided more detailed information about this process.
The astronomers observed Sagittarius B2 with TMRT in March and November 2016. For these observations, they employed the telescope's digital backend system (DIBAS) with a total bandwidth of 1.2 GHz, and a velocity resolution of 2.0 km/s at a frequency of 13.5 GHz. The team detected widespread glycolaldehyde and ethylene glycol emission, also determining the spatial distribution of these molecules.
"We report the detection of widespread CH2OHCHO and HOCH2CH2OH emission in galactic center giant molecular cloud Sagittarius B2 using the Shanghai Tianma 65m Radio Telescope," the researchers wrote in the paper.
Glycolaldehyde is a sugar-related molecule that can react with propenal to form ribose—a central constituent of RNA.
Ethylene glycol is a dialcohol, a molecule chemically related to ethanol. New observations made by Chinese scientists show that the spatial distribution of these two prebiotic molecules around Sagittarius B2 extends over 117 light years. Notably, this extension is about 700 times greater than usually observed in clouds located in the Milky Way's spiral arms.
Furthermore, the study revealed that the abundance of glycolaldehyde and ethylene glycol decreases from the cold outer region to the central region of the cloud associated with star formation activity. According to the authors, this suggests that most of the emission is not associated with star formation and that the two studied molecules are likely to form through a low temperature process.
In concluding remarks, the researchers emphasize the necessity of additional observations of other molecules in order to determine whether some other process are also engaged in the formation of complex organic molecules in the center of the Milky Way. "Future observations of methyl formate are expected to investigate whether energetic processes also play a role in producing complex organic molecules in the Galactic center," the astronomers concluded.
More information: Widespread Presence of Glycolaldehyde and Ethylene Glycol Around Sagittarius B2, arXiv:1709.10247 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/1709.10247
Abstract
We report the detection of widespread CH2OHCHO and HOCH2CH2OH emission in Galactic center giant molecular cloud Sagittarius B2 using the Shanghai Tianma 65m Radio Telescope. Our observations show for the first time that the spatial distribution of these two important prebiotic molecules extends over 15 arc-minutes, corresponding to a linear size of approximately 36 pc. These two molecules are not just distributed in or near the hot cores. The abundance of these two molecules seems to decrease from the cold outer region to the central region associated with star-formation activity. Results present here suggest that these two molecules are likely to form through a low temperature process. Recent theoretical and experimental studies demonstrated that prebiotic molecules can be efficiently formed in icy grain mantles through several pathways. However, these complex ice features cannot be directly observed, and most constraints on the ice compositions come from millimeter observations of desorbed ice chemistry products. These results, combined with laboratory studies, strongly support the existence of abundant prebiotic molecules in ices.
© 2017 Phys.org
https://phys.org/news/2017-10-glycolaldehyde-ethylene-glycol-sagittarius-b2.html
-
Scientists discover more about the ingredients for star formation
Scientists discover more about the ingredients for star formation
Tuesday, 10 October 2017
(http://www.news.uwa.edu.au/files/imagecache/story_body/Star.jpg)
Only hydrogen molecules are thought to directly fuel star formation but research published today shows there are more hydrogen atoms than molecules even in young galaxies that are making a lot of stars.
Astrophysicist Dr Luca Cortese, from The University of Western Australian node of the International Centre for Radio Astronomy Research, said new stars were constantly forming in the Universe.
“New stars are born in dense clouds of gas and dust that are found in most galaxies,” he said.
“Our own Milky Way forms about one new star a year on average.”
In the local Universe close to us about 70 per cent of the hydrogen gas is found in individual atoms, while the rest is in molecules.
Astronomers had expected that as they looked back in time, younger galaxies would contain more and more molecular hydrogen until it dominated the gas in the galaxy. Instead, they found that atomic hydrogen made up the majority of gas in younger galaxies too.
This is true even in galaxies under conditions similar to ‘cosmic noon’, a period about seven billion years after the Big Bang when the rate of star formation in the Universe reached its peak.
Dr Cortese said that in the last decade astronomers had discovered young, star-forming galaxies at cosmic noon with 10 times more hydrogen molecules than the Milky Way.
With such large reservoirs of molecular hydrogen, no room seemed to be left for a comparable amount of cold atomic gas. Unfortunately, it is currently impossible to detect hydrogen atoms at such large distances and verify this expectation.
Instead, Dr Cortese and his team discovered a population of galaxies three billion years younger than the Milky Way hosting gas reservoirs at least as large as those of galaxies at the cosmic noon.
“What we found is that despite hosting 10 billion solar masses of molecular gas these young galaxies turn out to be very, very rich in atomic hydrogen as well,” Dr Cortese said.
“The balance between atomic and molecular hydrogen is pretty much the same as in the Milky Way. In other words, it’s still dominated by atomic gas.”
The research used data from two of the world’s most powerful radio telescopes, the Arecibo Observatory in Puerto Rico and the European Southern Observatory’s Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile.
ICRAR astrophysicist Dr Barbara Catinella, a co-author on the research, said the findings had tremendous implications for our understanding of the early Universe.
“It shows that we cannot neglect atomic hydrogen even in galaxies that contain tens of billions of solar masses of molecular hydrogen,” she said.
“Only the advent of future radio telescopes such as the Square Kilometre Array will allow us to get a complete picture of the role of cold gas in the star formation cycle.”
A further finding from the study was that the galaxies rich in molecular hydrogen were not very turbulent.
Usually, these galaxies would be expected to be very turbulent to prevent the collapse of the gas into stars.
The research was published in The Astrophysical Journal Letters.
Original Publication:
‘ALMA reveals no change in the molecular-to-atomic hydrogen mass ratio of star-forming disks during the past three billion years.’, published in The Astrophysical Journal Letters on October 10th, 2017. Available via http://www.icrar.org/atomic
http://www.news.uwa.edu.au/2017101010023/international/scientists-discover-more-about-ingredients-star-formation
-
Two separate teams of astronomers find evidence of missing Baryonic matter
October 10, 2017 by Bob Yirka
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/universe.jpg)
Credit: CC0 Public Domain
(Phys.org)—Two teams working independently have found evidence of the existence of Baryonic matter—particles that link galaxies together. One team was made of members from the Institute of Space Astrophysics, the other was based out of the University of Edinburgh. Both teams have uploaded a paper describing their work to the arXiv preprint server and both are claiming their findings solve the mystery of where so much of the normal matter—protons, neutrons and electrons—in the universe has been hiding.
Once scientists came up with the Big Bang Theory, a problem immediately arose—after calculating how much normal matter should exist in the universe at this point in time, they found approximately 50 percent of it is missing. Since then, scientists have worked on theories to explain where all that matter was hiding—the prevailing theory suggests that it exists as strands of Baryonic matter floating in the space between galaxies and cannot be seen with conventional instruments—this was the theory both teams in this new effort tested.
To get around the problem of not being able to see the Baryonic matter directly, the researchers considered a phenomenon called the Sunyaev-Zel'dovich effect in which light left over from the Big Bang scatters as it passes through hot gas—it should be measurable in the cosmic microwave background. Both teams used data from the Planck satellite launched two years ago to create a map of where Baryonic matter strands might exist. Each selected a pair of galaxies to study, focusing on the space between them. Then, they stacked data from between the two galaxies to magnify data believed to be from Baryonic matter.
Both teams repeated this process for multiple pairs of galaxies to show that their readings were consistent across multiple test sites—one team tested a million pairs, the other 260,000. Both report finding evidence of the theorized filaments between the galaxies. One group found them to be three times as dense as the mean of observable matter, the other group six times—a difference that was expected, the groups explain, due to differences in distances from the galaxies that were studied.
Journal reference: arXiv
© 2017 Phys.org
https://phys.org/news/2017-10-teams-astronomers-evidence-baryonic.html
-
Devourer of planets? Princeton researchers dub star ‘Kronos’
Liz Fuller-Wright, Office of Communications
Oct. 12, 2017 1 p.m.
(https://www.princeton.edu/sites/default/files/styles/half_1x/public/images/2017/10/KeplerPlanets.jpg?itok=6gVR4PRD)
In mythology, the Titan Kronos devoured his children, including Poseidon (better known as the planet Neptune), Hades (Pluto) and three daughters.
So when a group of Princeton astronomers discovered twin stars, one of which showed signs of having ingested a dozen or more rocky planets, they named them after Kronos and his lesser-known brother Krios. Their official designations are HD 240430 and HD 240429, and they are both about 350 light years from Earth.
The keys to the discovery were first confirming that the widely separated pair are in fact a binary pair, and secondly observing Kronos’ strikingly unusual chemical abundance pattern, explained Semyeong Oh, a graduate student in astrophysical sciences who is lead author on a new paper describing Kronos and Krios. Oh works with David Spergel, the Charles A. Young Professor of Astronomy on the Class of 1897 Foundation and director of the Flatiron Institute’s Center for Computational Astrophysics.
Other co-moving star pairs have had different chemistries, Oh explained, but none as dramatic as Kronos and Krios.
Most stars that are as metal-rich as Kronos “have all the other elements enhanced at a similar level,” she said, “whereas Kronos has volatile elements suppressed, which makes it really weird in the general context of stellar abundance patterns.”
In other words, Kronos had an unusually high level of rock-forming minerals, including magnesium, aluminum, silicon, iron, chromium and yttrium, without an equally high level of volatile compounds — those that are most often found in gas form, like oxygen, carbon, nitrogen and potassium.
Kronos is already outside the galactic norm, said Oh, and in addition, “because it has a stellar companion to compare it to, it makes the case a little stronger.”
Kronos and Krios are far enough apart that some astronomers have questioned whether the two were in fact a binary pair. Both are about 4 billion years old, and like our own, slightly older sun, both are yellow G-type stars. They orbit each other infrequently, on the order of every 10,000 years or so. An earlier researcher, Jean-Louis Halbwachs of the Observatoire Astronomique of Strasbourg, had identified them as co-moving — moving together — in his 1986 survey, but Oh independently identified them as co-moving based on two-dimensional astrometric information from the European Space Agency’s Gaia mission.
During a group research discussion at the Flatiron Institute, a colleague suggested pooling their data sets. John Brewer, a postdoctoral researcher from Yale University visiting at Columbia University, had been using data from the Keck Observatory on Mauna Kea, Hawaii, to calculate the spectrographic chemistries and radial velocities of stars.
“John suggested that maybe we should cross-match my co-moving catalogue with his chemical-abundance catalogue, because it’s interesting to ask whether they have the same compositions,” Oh said.
Binary stars should have matching radial velocities, but that information hadn’t been available in the Gaia dataset, so seeing their matching velocities in Brewer’s data supported the theory that Kronos and Krios, though two light years apart, were a binary set.
Then the researchers noticed the extreme chemical differences between them.
“I’m very easily excitable, so as soon as they had the same radial velocities and different chemistry, my mind already started racing,” said Adrian Price-Whelan, a Lyman Spitzer, Jr. Postdoctoral Fellow in Astrophysical Sciences and a co-author on the paper.
Oh took more convincing, both scientists recalled. “Semyeong is careful and was skeptical,” said Price-Whelan, so her first step was to double-check all the data. Once simple error had been ruled out, they began entertaining various theories. Maybe Kronos and Krios had accreted their planetary disks at different times during stellar formation. That one can’t be tested, said Price-Whelan, but it seems unlikely.
Maybe they only started moving together more recently, after trading partners with another pair of binary stars, a process known as binary exchange. Oh ruled that out with “a simple calculation,” she said. “She’s very modest,” Price-Whelan noted.
(https://www.princeton.edu/sites/default/files/styles/third_1x/public/images/2017/10/KronosKrios_annotated_1.jpg?itok=NhRPbZ6p)
Stars HD 240430 and HD 240429, better known as Kronos and Krios, as they appear in the Space Telescope Science Institute’s Digitized Sky Survey. Though these binary stars formed together, their chemical abundances are very different, leading researchers to conclude that Kronos had absorbed 15 Earth masses worth of rocky planets.
Image courtesy of the researchers
She immediately observed that all of the minerals that solidify below 1200 Kelvin were the ones Kronos was low in, while all the minerals that solidify at warmer temperatures were abundant.
“Other processes that change the abundance of elements generically throughout the galaxy don’t give you a trend like that,” said Price-Whelan. “They would selectively enhance certain elements, and it would appear random if you plotted it versus condensation temperatures. The fact that there’s a trend there hinted towards something related to planet formation rather than galactic chemical evolution.”
That was her “Aha!” moment, Oh said. “All of the elements that would make up a rocky planet are exactly the elements that are enhanced on Kronos, and the volatile elements are not enhanced, so that provides a strong argument for a planet engulfment scenario, instead of something else.”
Oh and her colleagues calculated that gaining this many rock-forming minerals without many volatiles would require engulfing roughly 15 Earth-mass planets.
Eating a gas giant wouldn’t give the same result, Price-Whelan explained. Jupiter, for example, has an inner rocky core that could easily have 15 Earth masses of rocky material, but “if you were to take Jupiter and throw it into a star, Jupiter also has this huge gaseous envelope, so you’d also enhance carbon, nitrogen — the volatiles that Semyeong mentioned,” he said. “To flip it around, you have to throw in a bunch of smaller planets.”
While no known star has 15 Earth-sized planets in orbit around it, the Kepler space telescope has detected many multi-planet systems, said Jessie Christiansen, an astronomer at the NASA Exoplanet Science Institute at the California Institute of Technology, who was not involved in the research. “I see no problem with there being more than 15 Earth masses of accretable material around a solar-type star.” She pointed to Kepler-11, which has more than 22 Earth masses of material in six planets with close orbits, or HD 219134, which has at least 15 Earth masses of material in its inner four planets.
“At the moment, we are still at the stage of piecing together different observations to determine how and when exoplanets form,” said Christiansen. “It’s difficult to directly observe planet formation around young stars — they are typically shrouded in dust, and the stars themselves are very active, which makes it hard to disentangle any signals from the planets. So we have to infer what we can from the limited information we have. If borne out, this new window onto the masses and compositions of the material in the early stages of planetary systems may provide crucial constraints for planet formation theories.”
The research also has implication for stellar formation models, noted Price-Whelan.
“One of the common assumptions — well-motivated, but it is an assumption — that’s pervasive through galactic astronomy right now is that stars are born with [chemical] abundances, and they then keep those abundances,” he said. “This is an indication that, at least in some cases, that is catastrophically false.”
The Flatiron Institute is the intramural research division of the Simons Foundation. This work has made use of data from the European Space Agency mission Gaia, processed by the Gaia Data Processing and Analysis Consortium, which is funded by the institutions participating in the Gaia Multilateral Agreement. This work also used data products from the Two Micron All Sky Survey, a joint project of the University of Massachusetts and the Infrared Processing and Analysis Center/California Institute of Technology, (Caltech), funded by the National Aeronautics and Space Administration (NASA) and the National Science Foundation. This research made use of data products from the Wide-field Infrared Survey Explorer, a joint project of the University of California-Los Angeles, and the Jet Propulsion Laboratory/Caltech, funded by NASA.
https://www.princeton.edu/news/2017/10/12/devourer-planets-princeton-researchers-dub-star-kronos
-
Scientists Discover One of the Most Luminous 'New Stars' Ever
Published: October 11, 2017.
Released by University of Leicester
(http://www.sciencenewsline.com/news/images2/2017101115440062w.jpg)
Astronomers have today announced that they have discovered possibly the most luminous 'new star' ever - a nova discovered in the direction of one of our closest neighboring galaxies: The Small Magellanic Cloud.
Astronomers from the University of Leicester contributed to the discovery by using the Swift satellite observatory to help understand what was likely the most luminous white dwarf eruption ever seen.
A nova happens when an old star erupts dramatically back to life. In a close binary star system consisting of a white dwarf[1] and a Sun-like companion star, material is transferred from the companion to the white dwarf, gradually building up until it reaches a critical pressure. Then uncontrolled nuclear burning occurs, leading to a sudden and huge increase in brightness. It is called a nova because it appeared to be a new star to the ancients.
Novae are usually found in visible light, but often go on to emit higher energy X-rays as well. Together, these different datasets provide information on the white dwarf, such as its temperature and chemical composition.
Using telescopes from South Africa to Australia to South America, as well as the orbiting Swift observatory, a team led by the South African Astronomical Observatory has revealed that the nova SMCN 2016-10a, which was discovered on 14th October 2016, is the most luminous nova ever discovered in the SMC, and one of the brightest ever seen in any galaxy. The observations that they made are the most comprehensive ever for a nova in this galaxy.
The SMC, 200,000 light-years away, is one of our closest companion galaxies; it is a dwarf galaxy, very much less massive than our own. Novae occur frequently in our Galaxy, with a rate of around 35 each year, but SMCN 2016-10a is the first nova to have been detected in the SMC since 2012.
Dr Kim Page, a member of the Swift team at the University of Leicester, led the X-ray analysis, while Paul Kuin, from the Mullard Space Science Laboratory, University College London, organised the UV data.
Dr Page said: "Swift's ability to respond rapidly, together with its daily-planned schedule, makes it ideal for the follow-up of transients, including novae. It was able to observe the nova throughout its eruption, starting to collect very useful X-ray and UV data within a day of the outburst first being reported. The X-ray data were essential in showing that the mass of the white dwarf is close to the theoretical maximum; continued accretion might cause it eventually to be totally destroyed in a supernova explosion."
Dr Kuin added:"The present observations provide the kind of coverage in time and spectral colour that is needed to make progress for gaining understanding of a nova in a neighbouring galaxy. Observing the nova in different wavelengths using world-class telescopes such as Swift and the Southern African Large Telescope help us reveal the condition of matter in nova ejecta as if it were nearby."
Professor Julian Osborne, who leads the Swift team at the University of Leicester, and was also involved in this study, said: "Although it is difficult to measure the distance to novae directly, its position in the SMC on the sky, and everything else we know about this nova point to it being in this dwarf galaxy. This makes the nova as intrinsically bright as the most luminous ever seen, and thus very interesting in trying to understand these explosions."
http://www.sciencenewsline.com/news/2017101115440062.html
Zaobserwowano jedną z najjaśniejszych w historii gwiazd nowych
13.10.2017
Niezwykle jasną gwiazdę nową zaobserwowali fizycy w jednej z najbliższych galaktyk – Małym Obłoku Magellana. Poinformowało o tym South African Astronomical Observatory (SAAO). W obserwacjach mają udział polscy astronomowie z projektu OGLE.
Wybuch gwiazdy nowej zachodzi, gdy w ciasnym podwójnym układzie gwiazd, składającym się z białego karła i gwiazdy takiej jak Słońce, zachodzi transfer materii na białego karła. Gdy osiągnięte zostaną warunki krytyczne, na powierzchni białego karła następuje wybuch termojądrowy. W efekcie następuje nagłe pojaśnienie gwiazdy. Wybuch nie niszczy systemu i cały proces może kiedyś się powtórzyć. Nazwę "nowa" dla tego typu zjawisk nadano, gdyż dawnym astronomom wydawało się, że na niebie pojawiła się nowa gwiazda, której wcześniej nie dostrzegali.
Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał w swoich obserwacjach teleskopy w RPA, Australii i Ameryce Południowej, także kosmiczne obserwatorium Swift. Wykorzystano m.in. dane z polskiego projektu OGLE, prowadzonego przez Uniwersytet Warszawski, którego teleskop znajduje się w Chile. Gwiazda była monitorowana przez OGLE od 2010 roku, dzięki czemu można było określić jej własności sprzed wybuchu.
Gwiazdę nową odkryto 14 października 2016 r. dzięki teleskopowi sieci MASTER, znajdującemu się w Argentynie. Oznaczono ją SMCN 2016-10a, gwiazda szybko przyciągnęła uwagę astronomów z całego świata. Jest to najjaśniejsza nowa dostrzeżona w Małym Obłoku Magellana i jedna najjaśniejszych w ogóle odnotowanych w historii. W maksimum blasku była co najmniej tak jasna, jak Nova CP Pup oraz V1500 Cyg – dwie najjaśniejsze odnotowane nowe.
Mały Obłok Magellana to niewielka galaktyka odległa o około 200 tysięcy lat świetlnych do Drogi Mlecznej. Ma dużo mniejszą masę niż Droga Mleczna. Przy czym o ile w naszej Galaktyce nowe odnotowuje się w tempie około 35 obiektów w ciągu roku, to w przypadku Małego Obłoku Magellana jest to pierwsza nowa od 2012 roku.
Naukowcom udało się przeanalizować dane z różnych zakresów długości fali, w świetle widzialnym, w zakresie ultrafioletowym, a także rentgenowskim. Analizowano dane fotometryczne, spektroskopowe, badano także polaryzację światła.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w "Monthly Notices of Royal Astronomical Society". Wśród autorów publikacji znajdziemy dwa polskie nazwiska: Przemysław Mróz oraz Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Pierwszą autorem pracy jest Elias Aydi, doktorant z South African Astronomical Observatory (SAAO) i University of Cape Town (UCT). (PAP)
Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,460098,zaobserwowano-jedna-z-najjasniejszych-w-historii-gwiazd-nowych.html
-
Algorytmy wykorzystywane do modelowania pracy helikopterów okazały się pomocne w badaniach dotyczących powstawania struktur kosmicznych.
A better understanding of space — via helicopter
By Jim Sheltonoctober 12, 2017
http://www.youtube.com/watch?v=o3Ni-vur6b4
An algorithm that helps engineers design better helicopters may help astronomers more precisely envision the formation of planets and galaxies.
Yale researchers Darryl Seligman and Greg Laughlin have created a new model for understanding how black holes, planets, and galaxies emerge from the vortex-rich environments of space. They drew inspiration from a mechanical engineering algorithm that shows how air flows past a helicopter’s rotor blades.(...)
https://news.yale.edu/2017/10/12/better-understanding-space-helicopter
-
Astronomers discover unusual spindle-like galaxies
October 12, 2017
Galaxies are majestic, rotating wheels of stars? Not in the case of the spindle-like galaxies studied by Athanasia Tsatsi (Max Planck Institute for Astronomy) and her colleagues. Using the CALIFA survey, the astronomers found that these slender galaxies, which rotate along their longest axis, are much more common than previously thought. The new data allowed the astronomers to create a model for how these unusual galaxies probably formed, namely out of a special kind of merger of two spiral galaxies. The results have been published in the journal Astronomy & Astrophysics.
(http://www.mpia.de/4390620/standard-1507206391.jpg)
An elliptical galaxy in prolate rotation. The galaxy resembles the shape of a cigar, with its stars rotating around the ... [more] Image: J. Chang, PMO / T. Müller, HdA
When most people think of galaxies, they think of majestic spiral galaxies like that of our home galaxy, the Milky Way: billions of stars, rotating in a flat disk similar to the way that a wheel rotates around its central axis. But there is another kind of galaxy, which used to be thought very rare: so-called prolate rotators, each shaped like a cigar, which rotates along its long axis, like a spindle.
Now, a group of astronomers led by Athanasia Tsatsi of the Max Planck Institute for Astronomy has completed a thorough study of these cosmic spindles. Using data from the CALIFA survey, a systematic study that examined the velocity structure of more than 600 galaxies, the astronomers discovered eight new prolate rotating galaxies, almost doubling the total known number of such galaxies (from 12 to 20). Cosmic spindles are considerably less rare than astronomers had thought!
Given the high quality of their data, the astronomers were able to propose a plausible explanation for how these cosmic spindles come into existence. In general, galaxies grow when they merge with other galaxies. Several mergers with smaller galaxies have made our own Milky Way the stately disk it is today. To make a cosmic spindle, two large disk galaxies need to collide at right angles, as shown in this animation:
http://www.youtube.com/watch?v=G7Iml_QHe-0
https://www.youtube.com/watch?v=G7Iml_QHe-0&feature=youtu.be
Movie: J. Chang, PMO / T. Müller, HdA
The formation of an elliptical galaxy in prolate rotation. The mechanism shown here was proposed by Athanasia Tsatsi and her colleagues in order to explain the recent discoveries of galaxies of this kind with the CALIFA survey. The formation involves a polar merger of two spiral galaxies. One of the spiral galaxies develops a marked elongated structure (a "bar," to use the technical term) before the merger, which gives the resulting elliptical galaxy its cigar-like (prolate) shape. The stars of the second spiral galaxy end up orbiting around the bar of the first companion. Together they form a cigar-shaped elliptical galaxy that rotates like a spindle around its long axis.
As the galaxies begin to interact via gravitational attraction, one of them forms a bar: an elongated structure near the center. That bar becomes the cigar-like shape of the merged galaxy, while the orbiting stars of the other galaxy imbue the merged galaxy with its overall sense of rotation.
The results are an interesting piece of the puzzle, explaining a likely formation scenario for an unusual, but not all that uncommon type of galaxy. Tsatsi's team of researchers having put to good use all the information contained in the CALIFA data, the ball is now in the court of the observing astronomers again: the merger simulations make some additional predictions for the detailed properties of prolate rotators. These cannot be distinguished with the current observations, but could be tested with instruments like MUSE, the Multi Unit Spectral Explorer at ESO's Very Large Telescope, an 8-meter-telescope at Paranal Observatory in Chile.
Background information
The results here will be published in the journal Astronomy & Astrophysics as Tsatsi et al., "CALIFA reveals prolate rotation in massive early-type galaxies: A polar galaxy merger origin?"
Link to Online Version of the article: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201630218
The team members are Athanasia Tsatsi, Glenn van de Ven, and Andrea V. Macciò (also New York University Abu Dhabi) in collaboration with Mariya Lyubenova (University of Groningen, Netherland, now at ESO), J. Chang (Purple Mountain Observatory, Nanjing, China), J. A. L. Aguerri and J. Falcón-Barroso (both Instituto de Astrofísica de Canarias and Universidad de La Laguna, Tenerife, Spain).
Calar Alto Observatory was founded in 1979 and is located in Andalusia, Spain. It is operated jointly by the Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) and the Astrophysical Institute of Andalusia (IAA-CSIC, Granada, Spain). The Observatory has granted 250 observing nights over the course of three years, using the 3.5 metre telescope for the CALIFA survey. This project is a joint effort of more than 80 scientists from 25 different research institutes in 13 different countries world wide.
The integral field spectrograph used for the CALIFA survey at Calar Alto Observatory, PMAS (in a special configuration called PPAK), uses more than 350 optical fibres to cover a field of view of one square arcminute (equivalent to the apparent size of a 1 euro coin placed at a distance of approximately 80 metres). This allows a complete extended object, such as a galaxy, to be fully mapped in detail in just one exposure.
For the CALIFA survey, care has been taken to select the possible observation targets at random from the overall population of galaxies. In that way, the galaxies under study should be representative of the whole: Statistical conclusions from the analysis of their data should thus allow astronomers to draw conclusions about local galaxies in general.
The CALIFA member institutions are: Astrophysical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague; Australian Astronomical Observatory, Australia; Centro Astronómico Hispano Alemán, Spain; Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal; Institut d'Astrophysique de Paris, France; Instituto de Astrofisica de Andalucia, Spain; Instituto de Astrofisica de Canarias, Spain; Instituto de Física de Cantabria, Spain; Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, France; Leibniz Institut für Astrophysik, Potsdam, Germany; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany; Observatoire de Paris, France; Peking University – Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, China; Royal Military College of Canada, Canada; Tianjin Normal University, China; Universidad Autónoma de Madrid, Spain; Universidad de Complutense de Madrid, Spain; Universidad de Granada, Spain; Universidad de Zaragoza, Spain; University of Bochum, Germany; University of Cambridge, UK; University of Copenhagen – Dark Cosmology Centre, Denmark; University of Edingurgh, UK; University of Groningen – Kapteyn Astronomical Institute, The Netherlands; University of Heidelberg – Landessternwarte Königstuhl, Germany; University of Lisbon, Portugal; University of Missouri-Kansas City, USA; University of Porto, Portugal; University of Sidney, Australia; University of Vienna, Austria
http://www.mpia.de/news/science/2017-11-prolate-galaxies
-
Badanie odległości do innych gwiazd w Galaktyce pozwoli poznać dokładnie jej kształt
VLBA measurement promises complete picture of Milky Way
October 12, 2017
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2017/verylongbase.jpg)
Eastern end of the Very Long Baseline Array (VLBA), St. Croix, U.S. Virgin Islands. Credit: VLBA
(...) The new VLBA observations, made in 2014 and 2015, measured a distance of more than 66,000 light-years to a star-forming region called G007.47+00.05 on the opposite side of the Milky Way from the Sun, well past the Galaxy's center, some 27,000 light-years distant. The previous record for a parallax measurement was about 36,000 light-years.
"Most of the stars and gas in our Galaxy are within this newly-measured distance from the Sun. With the VLBA, we now have the capability to measure enough distances to accurately trace the Galaxy's spiral arms and learn their true shapes," Sanna said. (...)
https://phys.org/news/2017-10-vlba-picture-milky.html
-
Astronomers find potential solution into how planets form
13 October 2017
(http://www.exeter.ac.uk/media/universityofexeter/emps/news/mainbody/web_Planet_form_rh218x180.jpg)
V1247 Orionis, a young, hot star surrounded by a dynamic ring of gas and dust, known as a circumstellar disc.
The quest to discover how planets found in the far reaches of the universe are born has taken a new, crucial twist.
A new study by an international team of scientists, led by Stefan Kraus from the University of Exeter, has given a fascinating new insight into one of the most respected theories of how planets are formed.
Young stars start out with a massive disk of gas and dust that over time, astronomers think, either diffuses away or coalesces into planets and asteroids.
However, scientists are still searching for a complete understanding of how these early formations come together to form asteroid-sized objects. One reason has been that drag in the disk produced by surrounding gas makes the grains move inward toward the star – which can in turn deplete the disk rapidly in a process known as “radial drift.”
In the new research, the team use high powered telescopes to target the star V1247 Orionis -, a young, hot star surrounded by a dynamic ring of gas and dust.
The team produced a detailed image of the star and its surrounding dust disc, shown in two parts: a clearly defined central ring of matter and a more delicate crescent structure located further out.
The region between the ring and crescent, visible as a dark strip, is thought to be caused by a young planet carving its way through the disc. As the planet moves around in its orbit, its motion creates areas of high pressure on either side of its path, similar to how a ship creates bow waves as it cuts through water.
These areas of high pressure could become protective barriers around sites of planet formation; dust particles are trapped within them for millions of years, allowing them the time and space to clump together and grow.
Professor Kraus said: “The exquisite resolution of ALMA allowed us to study the intricate structure of such a dust-trapping vortex for the first time. The crescent in the image constitutes a dust trap that formed at the outer edge of the dark strip.
“It also reveals regions of excess dust within the ring, possibly indicating a second dust trap that formed inside of the putative planet’s orbit. This confirms earlier computer simulations that predicted that dust traps should form both at the outer edge and inner edge of disc gaps.
“Dust trapping is one potential solution to a major stumbling block in our theories of how planets form, which predicts that particles should drift into the central star and be destroyed before they have time to grow to planetesimal sizes.”
Dust-trapping vortices and a potentially planet-triggered spiral wake in the pre-transitional disk of V1247 Orionis (http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa8edc) is published in Astrophysical Journal Letters.
http://www.exeter.ac.uk/news/featurednews/title_615036_en.html
-
Połowa brakującej materii Wszechświata odnaleziona
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 22 PAŹDZIERNIKA 2017
(...) Na początku października tego roku specjalistyczne media poinformowały, że dwie niezależne grupy astronomów doszukały się mniej więcej połowy brakującej materii we Wszechświecie. Te grupy naukowców to zespół pod przewodnictwem Hideki Tanimury z francuskiego Instytutu Astrofizyki w Orsay oraz zespół pod przewodnictwem Anny de Graaff z Uniwersytetu w Edynburgu.
Co ciekawe, obie grupy zgodnie odpowiadają – około połowa brakującej materii to wcale nie egzotyczna ciemna materia ale materia barionowa. Ta materia została wykryta w formie bardzo rozproszonych wrzecion chłodnego gazu pomiędzy różnymi galaktykami. Dotychczas nie było możliwe wykrycie tej materii, gdyż była ona zbyt chłodna dla pomiarów, np na paśmie fal rentgenowskich. Ich wykrycie natomiast okazało się możliwe dzięki efektowi Siuniajewa-Zeldowicza. Ten efekt polega na bardzo niewielkim rozproszeniu światła podczas przejścia przez gaz, co pozostawiło pewne ślady na obrazie mikrofalowego tła Wszechświata. (...)
http://kosmonauta.net/2017/10/polowa-brakujacej-materii-wszechswiata-odnaleziona/
http://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=111.msg110390#msg110390
-
Artykuł polskich astronomów wyróżniony przez AAS
25.10.2017
Artykuł polskich astronomów o pochodzeniu ultrajasnych źródeł rentgenowskich został wyróżniony przez American Astronomical Society. Potrzebne w badaniach obliczenia przeprowadzono dzięki... "pożyczeniu" mocy obliczeniowej komputerów zwykłych internautów.
Jak informuje w zamieszczonym na stronie internetowej Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN komunikacie jeden z autorów pracy, dr Grzegorz Wiktorowicz, redaktorzy AAS Nova docenili zarówno wartość naukową pracy, jak i wartość popularyzatorską, związaną z zaangażowaniem w prowadzenie obliczeń naukowych użytkowników internetu. Za pośrednictwem projektu Universe@Home użyczali oni mocy obliczeniowej swoich komputerów, co pozwoliło zwiększyć dostępne moce obliczeniowe oraz szybkość dokonywania obliczeń. [O projekcie Universe@Home pisaliśmy już wcześniej (http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,406919,internauci-pomoga-w-rozwiklaniu-zagadek-wszechswiata.html)].
Artykuł "The Origin of the Ultraluminous X-Ray Sources" został wyróżniony pod koniec września przez organizację American Astronomical Society na portalu AAS Nova, na którym wskazywane są najciekawsze prace publikowane w pismach wydawanych przez AAS. Jego autorami są Grzegorz Wiktorowicz z Uniwersytetu Warszawskiego, Małgorzata Sobolewska z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics oraz Jean-Pierre Lasota i Krzysztof Belczyński z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN - czytamy w komunikacie..
Jak wyjaśnia dr Wiktorowicz, doceniona przez AAS praca dotyczy ultrajasnych źródeł rentgenowskich (ULX) - czyli punktowych, nieznajdujących się w centrach galaktyk obiektów, których jasność w zakresie rentgenowskim przekracza 10^39 ergów na sekundę (limit Eddingtona dla typowej gwiazdowej czarnej dziury). Tak duże jasności mogą być uzyskiwane w czasie transferu masy nie tylko na czarne dziury, ale także na gwiazdy neutronowe - wykazały badania przeprowadzone metodą syntezy populacji.
Niedawno jako składniki ULXów zostały wykryte trzy pulsary; pokazuje to, że emisja w tych obiektach jest znacząco ponad-Eddingtonowska. Już wcześniejsze prace wskazywały, że pulsary te mogą być jedynie czubkiem góry lodowej i ULXy mogą w rzeczywistości często zawierać gwiazdy neutronowe. Jednak dopiero szeroko zakrojone symulacje przeprowadzone przez polskich astronomów pozwoliły po raz pierwszy zbadać tę kwestię - przypomniano w kumunikacie zamieszczonym na stronie CAMK.
Symulacje wykazały, że czarne dziury będą dominowały w populacjach ULX w obszarach gwiazdotwórczych. Pokrywa się to z naszą dotychczasową wiedzą: to w tych obszarach najczęściej obserwowane są ULXy i tam też są one najjaśniejsze. Natomiast gwiazdy neutronowe będą dominowały w obszarach gdzie aktywność gwiazdotwórcza ustała lub trwa w sposób ciągły, a metaliczność jest porównywalna ze słoneczną.
Badania polskich astronomów wykazały również, że populacja ULXów z gwiazdami neutronowymi (NSULX) jest niejednorodna ze względu na gwiazdy towarzyszące. Autorzy przedstawili relację, jaka zachodzi pomiędzy wiekiem, w którym obiekt jest widoczny jako ULX, a fazą ewolucyjną gwiazdy-towarzysza.
Jak się okazało, najmłodsze NSULXy - czyli te najczęściej występujące w obszarach gwiazdotwórczych - będą zawierały głównie gwiazdy ciągu głównego. Z kolei systemy, które przez fazę emisji ULX przechodzą kilkaset lat po ustaniu formowania się gwiazd, będą przeważnie zawierały gwiazdy przechodzące przez przerwę Hertzsprunga. Najstarsze ULXy, występujące w populacjach o wieku 1 mld lat lub większym, będą zawierać głównie czerwone olbrzymy. Typowe masy gwiazd-towarzyszy zawierają się w przedziale 0.6-1.5 mas Słońca - może to tłumaczyć trudności w obserwacjach gwiazd towarzyszących w większości znanych ULXów.
Artykuł ukazał się w piśmie "The Astrophysical Journal" (doi:10.3847/1538-4357/aa821d).
PAP - Nauka w Polsce
autor: Katarzyna Florencka
edytor: Anna Ślązak
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,460279,artykul-polskich-astronomow-wyrozniony-przez-aas.html
-
Astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali szczegóły powierzchni starzejącej się gwiazdy o takiej samej masie, jaką ma Słońce. Zdjęcia uzyskane dzięki ALMA pokazują, że gwiazda jest czerwonym olbrzymem a jej średnica jest dwukrotnie większa, niż orbita Ziemi wokół Słońca. Na atmosferę gwiazdy wpływają potężne, niespodziewane fale uderzeniowe. Badania zostały opublikowane w Nature Astronomy.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zdjecie-czerwonego-olbrzyma-daje-zaskakujace-spojrzenie-na-przyszlosc-slonca-3756.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zdjecie-czerwonego-olbrzyma-daje-zaskakujace-spojrzenie-na-przyszlosc-slonca-3756.html)
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/almasimageof.jpg)
-
ALMA odkrywa chłodne pasy pyłu wokół Proksimy Centauri
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/171103c-680x721.jpg)
Sieć radioteleskopów ALMA znalazła cząstki pyłu otaczające gwiazdę położoną najbliżej Układu Słonecznego - Proksimę Centauri. Nowe obserwacje radiowe ukazują poświatę pochodzącą od chłodnego materiału znajdującego się w obszarze położonym w odległości odpowiadającej mniej więcej odległości Ziemi od Słońca w naszym Układzie Słonecznym.
Proxima Centauri jest czerwonym karłem położonym "zaledwie" cztery lata świetlne stąd. Można ją odnaleźć w widocznym na południowym niebie gwiazdozbiorze Centaura. Wiemy od paru lat, że okrąża ją zbliżona rozmiarami do Ziemi planeta Proxima b, która jest w tej sytuacji najbliższą Ziemi planetą pozasłoneczną. Ale być może planet tych jest więcej. Nowe obserwacje z udziałem sieci radioteleskopów ALMA pośrednio na to wskazują.
Zebrane dane dowodzą obecnoś chłodniejszego i bardziej zewnętrznego pasa pyłu wokół gwiazdy. A to świadczy o możliwości występowania tam... rozbudowanego układu planet. Zaobserowane pyłowe struktury przypominają po prostu te, które znaleźliśmy już dawno temu w naszym Układzie Słonecznym - mowa tu o Pasie Kuipera i pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Także w przypadku Proksimy uważa się, że otaczające ją pasy zbudowane są z małych cząsteczek skał i lodu, które pozostały po długotrwałym procesie formowania się planet.
Pierwszy autor opublikowanej właśnie pracy na ten temat, Guillem Anglada z Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) w Hiszpanii, uważa, że odkrycie to ma ogromne znaczenie. Po niedawnej detekcji krążącej tam planety typu ziemskiego (Proxima b) stanowi ono obecnie ważne potwierdzenie wcześniejszych przypuszczeń, że układ ProximaCentauri jest zbliżony budową do naszego układu. Jak wiele może być jednak jego nieznanych jeszcze planet? Na odpowiedź będziemy zapewne musieli jeszcze trochę poczekać.
Pyłowe pasy stanowią pozostałości po materiale, który nie wszedł w skałd większych ciał takich jak planety. Skladają się z obiektów różnych pod względem wielkości, począwszy od ziaren zbliżonych rozmiarmi do piasku i skończywszy na planetoidach o średnicy kilku kilometrów. W przypadku Proksimy Centauri główny pas takich ciał rozciąga się na odległość kilkuset milionów kilometrów od gwiazdy, a jego średnią temperaturę oszacowano na –230 stopni Celsjusza. Podobną temperaturę ma Pas Kuipera należący do Układu Słonecznego. Dane zebrane przez anteny ALMA wskazują też na obecność innego, jeszcze bardziej oddalonego od Proksimy i jeszcze chłodniejszego pasa drobnych obiektów. Jeśli hipoteza ta doczeka się potwierdzenia, będziemy mieli do czynienia z niezwykle ciekawym zjawiskiem. Warto dodać, że oba pasy pyłowe znajdują się daleko poza orbitą znanej planety Proxima b.
Proxima Centauri i jej ewentualne nowe planety są interesujące z jeszcze jednego powodu - mówi się już dziś o planach wysłania w te rejony miniaturowych i napędzanych pulsami laserowymi sond kosmicznych w ramach nowatorskiego projektu Breakthrough Starshot. Znajomość dokładnych warunków panujących w tym pełnym pyłu i okruchów skalnych otoczeniu gwiazdy będzie bardzo istotna dla konkretnego planowania takiej misji.
Otrzymane wyniki potwierdzają też to, co naukowcy zakładali od pewnego czasu: sieć interferometrów radiowych ALMA faktycznie jest w stanie wykryć pyłowe struktury wokół innych gwiazd. Dalsze obserwacje tego układu przyniosą więcej szczegółów na temat hipotetycznych planet Proksimy. W połączeniu z innymi badaniami dotyczącymi dysków protoplanetarnych młodych gwiazd powie nam to zapewne wiele o tym samym lub podobnym procesie, który mniej więcej 4600 milionów lat temu doprowadził do narodzin planet Układu Słonecznego.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/alma-odkrywa-chlodne-pasy-pylu-wokol-proksimy-centauri-3762.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/alma-odkrywa-chlodne-pasy-pylu-wokol-proksimy-centauri-3762.html)
-
Astronomowie odkryli gwiazdę, która nie chce umrzeć
13.11.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/z/public/201711/28954095_28953524.jpg?itok=S8dQJq1W)
Artystyczna wizja wybuchu supernowej. Źródło: NASA/ESA/G. Bacon (STSci)
Międzynarodowy zespół naukowców zaobserwował supernową, która jest zupełnie inna niż tysiące supernowych znanych do tej pory. Mimo wielokrotnych wybuchów, gwiazda nadal istnieje – informuje Keck Observatory.
Wybuch supernowej oznacza koniec życia gwiazdy. Po eksplozji pozostaje gwiazda neutronowa lub czarna dziura oraz mgławica zwana „pozostałością po supernowej”. Okazuje się, że dla najbardziej masywnych gwiazd końcówka ich życia może być bardziej skomplikowana.
Gdy we wrześniu 2014 roku w ramach projektu Palomar Transient Factory odkryto rozbłysk gwiazdy iPTF14hls, wydawało się, że to zwyczajna supernowa z grupy takich, które wykazują absorpcyjne linie w swoich widmach. Takie obiekty mają jedno główne maksimum blasku i świecą przez około 100 dni, po czym ich jasność spada.
Wybuch iPTF14hls miał widmo typowej supernowej związanej z zapadnięciem się jądra masywnej gwiazdy, ale kilka miesięcy później badacze odkryli, iż supernowa po wybuchu i późniejszym osłabieniu blasku ponownie zaczęła jaśnieć. W ciągu około dwóch lat obiekt iPTF14hls pojaśniał i osłabł co najmniej pięć razy. Cechy widma wskazywały na odrzucenie przez gwiazdę otoczki o kilkudziesięciu masach Słońca, na kilkaset dni przed końcowym wybuchem.
Naukowcy przeszukali archiwa danych i z zaskoczeniem znaleźli dowody na wybuch w 1954 roku w tym samym miejscu na niebie. Jeśli te dwa zdarzenia są ze sobą powiązane, oznacza to, że gwiazda w jakiś sposób przetrwała wybuch, a następnie ponownie wybuchła w 2014 roku. Według obliczeń gwiazda, która wybuchła, miała co najmniej 50 mas Słońca, czyli była bardzo masywna.
O ile astronomom znane są powtarzające się wybuchy gwiazd, jak to ma miejsce na przykład u gwiazd nowych, to w przypadku supernowych do tej pory nie odnotowano takiego powtórzenia. Być może astronomowie są po raz pierwszy świadkami zjawiska zwanego po angielsku „pulsational pair-instability supernova”, czyli pulsacyjnej supernowej powstającej w wyniku niestabilności kreacji par cząstka-antycząstka. Kreacja par cząstek (gdy fotony wytwarzają cząstkę i antycząstkę) to proces odwrotny do anihilacji cząstek (gdy cząstka i antycząstka zostają zamienione w fotony).
„Według teorii, być może mamy do czynienia z przypadkiem wybuchu gwiazdy tak masywnej i gorącej, że w jej jądrze została wygenerowana antymateria. To spowodowałoby bardzo niestabilne zachowanie gwiazdy i powtarzające się jasne wybuchy przez kolejne lata” - tłumaczy Daniel Kasen z Wydziału Fizyki i Astronomii UC Berkeley, pracujący także w Lawrence Berkeley Lab.
Taki proces mógł się powtarzać przez dziesiątki lat zanim nastąpiła finalna eksplozja i zapadnięcie się do czarnej dziury. Być może wybuch iPTF14hls jest eksplozją najmasywniejszej gwiazdy z zaobserwowanych do tej pory supernowych i dlatego nie pasuje do typowego obrazu tych kataklizmicznych wydarzeń.
Teoria przewiduje możliwość zaistnienia takiej sytuacji dla gwiazd o masach od 95 do 130 razy większych niż masa Słońca. Jak mówi Andy Howell, kierownik grupy obserwującej supernową z Las Cumbres Observatory (LCO), do tej pory uważano, iż tego typu bardzo energetyczne eksplozje poprzedzające finalny wybuch supernowej mogły występować we wczesnym Wszechświecie, a obecnie powinny zaniknąć. Naukowiec porównuje dokonane odkrycie do sytuacji, gdyby dzisiaj odnaleziono żywego dinozaura.
Przy czym zaobserwowana energia jest większa niż teoretyczne przewidywania tej teorii, więc przypadek iPTF14hls może być w ogóle nowym, nieznanym do tej pory nawet teoretycznie rodzajem supernowej.
Wyniki badań opublikowano w środę w czasopiśmie naukowym „Nature”. Zespołem badawczym kierowali naukowcy z Las Cumbres Observatory, a pierwszym autorem pracy jest Iair Arcavi z UC Santa Barbara oraz z Las Cumbres Observatory. (PAP)
cza/ agt/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,27164,astronomowie-odkryli-gwiazde-ktora-nie-chce-umrzec.html
-
Pobliskie pulsary zagadkowym źródłem pozytonów? A figę!
18.11.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/z/public/201711/28993513_28993322.jpg?itok=QOA3aZ_Q)
W promieniowaniu kosmicznym obserwujemy więcej pozytonów o dużych energiach niż mogą wyprodukować bliskie nam pulsary. Zdjęcie przedstawia pulsary Geminga i PSR B0656+14. (Źródło: John Pretz)
W docierającym do Ziemi promieniowaniu kosmicznym jest zbyt wiele pozytonów (antymaterialnych odpowiedników elektronów) o dużych energiach. Wydawało się, że cząstki te mogą być wytwarzane przez bliskie nam pulsary. Z najnowszych badań wynika, że wcale nie.
Nasza planeta jest zanurzona w promieniowaniu kosmicznym. Wśród cząstek docierających do Ziemi z głębi kosmosu znajdują się pozytony, antymaterialne odpowiedniki elektronów. Astrofizyków od dłuższego czasu intryguje, dlaczego pozytonów o dużych energiach jest w promieniowaniu kosmicznym znacznie więcej niż przewidują obecne modele teoretyczne.
Najnowszą próbą odpowiedzi są obserwacje wykonane przez kilkudziesięcioosobowy zespół naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Meksyku, Niemiec i Polski przeprowadzone za pomocą niedawno uruchomionego detektora High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory (HAWC). Analizę pomiarów cząstek promieniowania kosmicznego opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Science” (http://science.sciencemag.org/content/358/6365/911). W badaniach uczestniczyła grupa badawcza z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie. O badaniach poinformowali przedstawiciele IFJ PAN w przesłanym PAP komunikacie.
POZYTONÓW AŻ W NADMIARZE
„Wiemy, że cząstki promieniowania kosmicznego o dużych energiach, wędrujące przez naszą galaktykę, szybko rozpraszają swoją energię wskutek oddziaływań z innym promieniowaniem i polami magnetycznymi. Tak zachowują się cząstki pierwotnego promieniowania kosmicznego. Pozytony są wtórne, pochodzą z oddziaływań, w których uczestniczy promieniowanie pierwotne. Oczekiwalibyśmy więc podobnej zależności: wyraźnego spadku liczby wysokoenergetycznych pozytonów” - wyjaśnia dr hab. Sabrina Casanova, prof. IFJ PAN, i dodaje: „Rzeczywistość jest inna. Obserwatoria satelitarne i naziemne rejestrują znacznie więcej pozytonów o dużych energiach niż powinny. Naszym celem było sprawdzenie, czy źródłem tych nadmiarowych pozytonów nie są bliskie nam obiekty astronomiczne, takie jak pulsary i otaczające je mgławice”.
CZERENKOW W MEKSYKU
Obserwatorium HAWC znajduje się na zboczu meksykańskiego wulkanu Sierra Negra, na wysokości ponad 4100 m n.p.m. Rozmieszczono tu 300 zbiorników z wodą, otoczonych detektorami wrażliwymi na ulotne błyski świetlne, znane jako promieniowania Czerenkowa. Promieniowanie to pojawia się w zbiorniku, gdy wpadnie do niego cząstka poruszająca się z prędkością większą od prędkości światła w wodzie.
Każdej doby w HAWC rejestruje się w ten sposób obecność kosmicznych fotonów gamma o energiach od 100 gigaelektronowoltów (GeV) do 100 teraelektronowoltów (TeV). Są to energie nawet trylion razy większe od energii fotonów światła widzialnego i kilkunastokrotnie większe od energii protonów w akceleratorze LHC. (W całej historii pomiarów promieniowania kosmicznego rejestrowano cząstki o energiach sięgających nawet 300 000 000 TeV - informuje IFJ PAN).
„Detektory obserwatorium HAWC rejestrują promieniowanie gamma emitowane m.in. przez pewną populację elektronów wytwarzanych przez pulsary i rozpędzanych przez nie do ogromnych energii. Podstawowe pytanie brzmiało: czy tych elektronów jest wystarczająco dużo, żeby oddziaływania z ich udziałem mogły później wygenerować odpowiednią liczbę pozytonów?” - mówi dr Francisco Salesa Greus (IFJ PAN).
POBLISKIE PULSARY
Zespół eksperymentu przeprowadził bardzo szczegółową analizę danych zebranych dla dwóch stosunkowo bliskich pulsarów, znanych jako Geminga i PSR B0656+14. Pierwszy z nich znajduje się od nas w odległości około 800, a drugi ponad 900 lat świetlnych. Oba obiekty należą do najsilniejszych źródeł promieniowania kosmicznego w naszym regionie galaktyki.
Obejmująca 17 miesięcy obserwacji analiza wykazała, że promieniowanie z obu pulsarów i otaczających je mgławic rzeczywiście odpowiada za część pozytonów w promieniowaniu kosmicznym. Wbrew oczekiwaniom sporej grupy naukowców, wkład ten w zakresie wysokich energii, sięgających teraelektronowoltów, okazał się jednak kilkukrotnie za mały do wytłumaczenia rzeczywistej liczby pozytonów.
CZYŻBY TO SPRAWKI CIEMNEJ MATERII?
„Skoro udział bliskich pulsarów w generowaniu napływającego do nas strumienia pozytonów o dużych energiach jest tak skromny, coraz bardziej prawdopodobne stają się inne wytłumaczenia. Najciekawszym z nich jest hipoteza o pochodzeniu nadmiarowych pozytonów z rozpadu bądź anihilacji ciemnej materii” - komentuje prof. Casanova.
Gdyby hipoteza o rodowodzie pozytonów z anihilacji bądź rozpadu ciemnej materii okazała się z czasem prawdziwa, nadmiarowe pozytony w promieniowaniu kosmicznym byłyby pierwszymi rejestrowanymi przez ludzkość cząstkami pochodzącymi z interakcji ciemnej materii. O tym, czy jednak nimi naprawdę są, zadecydują dopiero przyszłe obserwacje.
Badania prowadzone w IFJ PAN finansowane były z grantu OPUS Narodowego Centrum Nauki.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27237%2Cpobliskie-pulsary-zagadkowym-zrodlem-pozytonow-fige.html
-
Astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali szczegóły powierzchni starzejącej się gwiazdy o takiej samej masie, jaką ma Słońce. Zdjęcia uzyskane dzięki ALMA pokazują, że gwiazda jest czerwonym olbrzymem a jej średnica jest dwukrotnie większa, niż orbita Ziemi wokół Słońca. Na atmosferę gwiazdy wpływają potężne, niespodziewane fale uderzeniowe. Badania zostały opublikowane w Nature Astronomy.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zdjecie-czerwonego-olbrzyma-daje-zaskakujace-spojrzenie-na-przyszlosc-slonca-3756.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zdjecie-czerwonego-olbrzyma-daje-zaskakujace-spojrzenie-na-przyszlosc-slonca-3756.html)
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/almasimageof.jpg)
przypomina mi to mocno poniższe zdjęcie - mimo wszystko o wiele większej Betelgezy
(http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2017/06/27/20/41D1296B00000578-0-image-a-2_1498590804596.jpg)
-
O ile się orientuję, to wciąż nie znamy dokładnie rozmiarów dużych gwiazd i te dwa przypadki są przykładami nielicznych wyjątków. Dobrze się orientuję?
-
Nowe informacje o KIC 9832227
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 7 GRUDNIA 2017
(...) Wciąż nie jest pewne, czego można się spodziewać po złączeniu. Niektórzy naukowcy uważają, że czeka nas zjawisko podobne do obserwowanego od 2002 roku V838 Monocerotis, gdzie rejestrowana jest poruszająca się materia. Nie jest to jednak pewne, dlatego prognoza rychłego złączenia dwóch gwiazd jest elektryzująca dla astronomów – możliwe są zaawansowane obserwacje przy użyciu różnych obserwatoriów astronomicznych.
(Calvin College)
http://kosmonauta.net/2017/12/nowe-informacje-o-kic-9832227/
https://calvin.edu/calendar/event.html?id=978d26f4-0dc2-4a9c-ba2b-3db1be065653
-
Precyzyjne pomiary ruchów gwiazd w innej galaktyce
01.12.2017
Dwa obserwatoria – Kosmiczny Teleskop Hubble’a oraz Gaia – połączyły siły, aby dokładnie wyznaczyć trójwymiarowe ruchy gwiazd w pobliskiej galaktyce. Uzyskano najlepszą precyzję pomiarów w historii tego typu badań dla obiektów poza Drogą Mleczną – informuje ESA.
Naukowcy z dwóch holenderskich instytutów, Kapteyn Astronomical Institute oraz Leiden Observatory, wykorzystali dane zebrane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i obserwatorium Gaia do pomiaru ruchów gwiazd w Galaktyce Karłowatej w Rzeźbiarzu. Jest to niewielka satelitarna galaktyka w pobliżu Drogi Mlecznej. Dzieli nas od niej dystans 300 tysięcy lat świetlnych.
Ustalenie ruchów gwiazd w trzech wymiarach było możliwe dzięki temu, że dysponowano zestawami danych obejmujących okres ponad 12 lat. Zmierzono ruchy własne dla prawie 100 gwiazd. W przypadku 10 gwiazd o najmniejszych błędach pomiaru udało się także znaleźć w literaturze oszacowania prędkości radialnych (w kierunku naszej linii widzenia na gwiazdę). Dysponując pomiarem ruchu własnego i prędkości radialnej można było następnie wyznaczyć ruch tych gwiazd w trzech wymiarach przestrzeni.
Naukowcy porównują uzyskaną precyzję do pomiaru rocznego ruchu gwiazdy na niebie z dokładnością do wielkości główki szpilki umieszczonej na Księżycu i widzianej z Ziemi.
Galaktyka Karłowata w Rzeźbiarzu należy do sferoidalnych galaktyk karłowatych, które z kolei są w gronie galaktyk najbardziej zdominowanych przez ciemną materię. Ciemna materia jest tajemniczym składnikiem Wszechświata, o którego istnieniu wnioskujemy z oddziaływań grawitacyjnych, które wywiera na zwykła materię, ale nie potrafimy jej dostrzec bezpośrednio. Cały czas wśród naukowców trwa debata, jaka może być natura ciemnej materii i co może się na nią składać. Poznanie dokładnych ruchów gwiazd w takiej galaktyce może pomóc w przetestowaniu aktualnych teorii na temat ciemnej materii.
Dzięki poznaniu ruchów gwiazd, można ustalić, jaka jest całkowita masa galaktyki (materii zwykłej i ciemnej materii) oraz jak ta masa jest rozmieszczona. Wyniki wskazują, że gwiazdy w Galaktyce Karłowatej w Rzeźbiarzu preferują wydłużone orbity radialne. Oznacza to, że gęstość ciemnej materii rośnie w kierunku centrum galaktyki.
Dodatkowym efektem prac było lepsze ustalenie trajektorii całej Galaktyki Karłowatej w Rzeźbiarzu. Okazało się, że orbita jest mocno wydłużona i oddala się od Drogi Mlecznej bardziej niż sądzono. Obecnie galaktyka znajduje się prawie w najbliższym względem Drogi Mlecznej punkcie swojej orbity, ale maksymalnie może oddalić się na 725 tysięcy lat świetlnych.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a działa w ramach NASA, we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), natomiast Gaia to projekt realizowany przez ESA. Głównym celem misji Gaia są precyzyjne pomiary dla miliarda gwiazd, aby utworzyć trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej i jej najbliższego otoczenia.
Szczegółowe informacje są dostępne na stronie:
http://sci.esa.int/hubble/59812-hubble-and-gaia-team-up-to-measure-3d-stellar-motion-with-record-breaking-precision/
oraz http://www.spacetelescope.org/news/heic1719/ (PAP)
cza/ ekr/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27416%2Cprecyzyjne-pomiary-ruchow-gwiazd-w-innej-galaktyce.html
-
Nowe informacje o KIC 9832227
O tej gwieździe chyba warto zrobić niebawem oddzielny wątek, bo jeśli rzeczywiście może sięgnąć nawet +2 magnitudo w 2022 roku to zdecydowanie będzie ciekawie! :)
-
Odkryto najdalszą supermasywną czarną dziurę
08.12.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/z/public/201712/29150245_29148625.jpg?itok=pFTmK-s_)
Artystyczna wizja supermasywnej czarnej dziury. Źródło: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science
Astronomom udało się zidentyfikować supermasywną czarną dziurę na krańcach obserwowalnego Wszechświata, z okresu 690 milionów lat po Wielkim Wybuchu – informuje NASA. Wyniki badań opublikowano w „Nature”.
Naukowcy szacują masę tej supermasywnej czarnej dziury na 800 milionów mas Słońca. To zaskakującą dużo jak na tak młody obiekt we wczesnej erze Wszechświata.
Gdy Wszechświat powstał w Wielkim Wybuchu, to w początkowej fazie był gorącą mieszaniną cząstek, która gwałtownie się rozszerzała w trakcie tzw. ery inflacji. Około 400 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu uległ ochłodzeniu na tyle, że powstał neutralny gaz wodorowy. Ale zanim grawitacja spowodowała grupowanie się materii w pierwsze galaktyki, Wszechświat był ciemny, bez jasnych źródeł światła. Promieniowanie od pierwszych galaktyk powodowało sukcesywnie jonizowanie wodoru (tzw. epoka wtórnej jonizacji). Gdy proces ten objął wystarczająco duży obszar Wszechświata, fotony mogły wreszcie swobodnie podróżować przez przestrzeń kosmiczną – wtedy Wszechświat stał się przezroczysty dla światła. I to mniej więcej z tego okresu pochodzą najdalsze obserwowane kwazary i galaktyki.
Wiele wodoru wokół opisywanego kwazara ULAS J1342+0928 (w jego centrum znajduje się supermasywna czarna dziura) jest w stanie neutralnym. Oznacza to, że obiekt ten nie tylko jest najdalszym kwazarem, ale na dodatek jest przykładem czegoś, co widzimy z okresu zanim Wszechświat stał się w pełni przezroczysty.
W zidentyfikowaniu supermasywnej czarnej dziury pomogły obserwacje wykonane przy pomocy należącego do NASA komicznego obserwatorium Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), w połączeniu z danymi z naziemnych przeglądów nieba. Potem wykonano szczegółowe badania Teleskopami Magellana w Chile.
Supermasywna czarna dziura znajduje się w centrum kwazara (rodzaj aktywnej galaktyki). Dystans do obiektu wyznaczono na podstawie przesunięcia ku czerwieni, czyli pomiaru jak bardzo światło jest rozciągnięte poprzez ekspansję Wszechświata zanim dotrze do Ziemi. Im większe przesunięcie ku czerwieni, tym dalej znajduje się obiekt, a tym samym patrzymy coraz bardziej wstecz w historię Wszechświata. Omawiany kwazar ma przesunięcie ku czerwieni z = 7,54, wyznaczone na podstawie emisji zjonizowanego węgla. Przekłada się to na ponad 13 miliardów lat podróży światła do nas.
Naukowcy przewidują, że na niebie może znajdować się od 20 do 100 kwazarów tak jasnych i odległych, jak wspomniany. Być może więcej takich obiektów uda się odkryć przy pomocy kosmicznego teleskopu Wide-field Infrared Survey Telescope (WFIRST) szykowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) we współpracy z NASA.
Szczegółowe informacje są dostępne na stronie: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2017-312 (PAP)
cza/ ekr/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27503%2Codkryto-najdalsza-supermasywna-czarna-dziure.html
http://news.mit.edu/2017/scientists-observe-supermassive-black-hole-infant-universe-1206
https://phys.org/news/2017-12-scientists-supermassive-black-hole-infant.html
-
Powstała mapa orbit galaktyk w Supergromadzie Lokalnej
11.12.2017
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/z/public/201712/29160807_29160563.jpg?itok=12lhHyEk)
Orbity galaktyk w Supergromadzie Lokalnej. Zaznaczono Drogę Mleczną (MW) i Galaktykę w Andromedzie (M31), a także Gromadę Virgo. Źródło: R. Brent Tully \ Instytut Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego.
Powstała szczegółowa mapa orbit galaktyk w odległości do 100 milionów lat świetlnych od Drogi Mlecznej – podał Instytut Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego. Przygotowała ją grupa astronomów z USA, Izraela i Francji.
Mapa obejmuje orbity dla prawie 1400 galaktyk w otoczeniu 100 milionów lat świetlnych wokół Drogi Mlecznej. Zrekonstruowano ruchy galaktyk przez okres 13 miliardów lat.
Główną masą powodującą przyciąganie grawitacyjne w tym obszarze jest Gromada Virgo, w odległości 50 milionów lat świetlnych od nas. Gromada ta ma masę 600 bilionów mas Słońca. Do tej pory już ponad 1000 galaktyk zostało przyciągniętych przez gromadę. W przyszłości podobny los czeka wszystkie galaktyki w odległości do 40 milionów lat świetlnych. Droga Mleczna znajduje się tuż za granicą tej strefy. Przy czym warto dodać, że Droga Mleczna i Galaktyka w Andromedzie, z których każda ma po 2 biliony mas Słońca, zderzą się ze sobą za około 5 miliardów lat.
Jak komentuje Brent Tully z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego - współautor badań, po raz pierwszy udało się nie tylko zwizualizować szczegółową strukturę Supergromady Lokalnej, ale też ustalić, jak ta struktura ewoluowała w historii Wszechświata. Gdyby użyć analogii do Ziemi, to badamy nie tylko aktualną geografię powierzchni naszej planety, ale także historię ruchów płyt tektonicznych.
Przedstawiona mapa pokazuje też ogólniejszy obraz naszego fragmentu Wszechświata. Można dostrzec dwa główne przepływy. Wszystkie galaktyki w jednej z półkul tego obszaru (tej, w której znajduje się Droga Mleczna) kierują się w stronę płaskiej ściany. Dodatkowo każda galaktyka w całym obszarze zasadniczo dryfuje w kierunku grawitacyjnego atraktora w dużo większej odległości.
Supegromada Lokalna, zwana też Supegromadą w Pannie, to supergromada galaktyk obejmująca obszar o średnicy mniej więcej 200 milionów lat świetlnych. W jej skład wchodzi około 100 gromad galaktyk i grup galaktyk. Centrum supergromady stanowi Gromada Virgo (Gromada w Pannie), z kolei na peryferiach supergromady znajduje się Lokalna Grupa Galaktyk, w której z kolei rezyduje nasza rodzima Droga Mleczna. Supegromady galaktyk należą do największych struktur we Wszechświecie.
Wideo z reprezentacją orbit w Supergromadzie Lokalnej, jak również interaktywny model 3D, można zobaczyć na stronie http://www.ifa.hawaii.edu/info/press-releases/galaxy_orbits/. Zaprezentowane modele pokazują sytuację po uwzględnieniu rozszerzania się Wszechświata, czynnik ten odjęto i widzimy odchyłki spowodowane lokalnymi oddziaływaniami grawitacyjnymi.
Wyniki badań opublikowano 4 grudnia b.r. w czasopiśmie naukowym "The Astronomical Journal". Pierwszym autorem pracy jest Ed Shaya z University of Maryland (USA). (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27517%2Cpowstala-mapa-orbit-galaktyk-w-supergromadzie-lokalnej.html
-
Święty Graal fizyki znaleziony? Nowa teoria, co było po Wielkim Wybuchu
15.12.2017
To, co nastąpiło po Wielkim Wybuchu, wyjaśnia Teoria Wielkiej Unifikacji. Aby potwierdzić którąś z jej dotychczasowych wersji, trzeba zaobserwować rozpad protonu (na razie nieodkryty). Duet uczonych, w tym Polak, zaproponował wersję teorii bez rozpadu protonu.
Wszystko, co w naszym Wszechświecie wprawia cząstki w ruch i utrzymuje je w ryzach, można sprowadzić do czterech oddziaływań. To oddziaływania: grawitacyjne, elektromagnetyczne, silne oraz słabe. Uważa się, że kiedyś – tuż po Wielkim Wybuchu – oddziaływania te były jednością. W miarę stygnięcia Wszechświata zaczęły się one od siebie oddzielać.
I tak teraz: oddziaływanie elektromagnetyczne (między cząstkami o ładunku elektrycznym) przenoszone jest przez fotony. Oddziaływanie silne - które występuje np. między kwarkami - przenoszą gluony. A oddziaływanie słabe - to za jego sprawą istnieje np. radioaktywność - przenoszą bozony W+ i W- oraz bozon Z. Oddziaływanie grawitacyjne zaś - jak się przypuszcza - mogłoby być przenoszone przez grawitony (cząstek takich jeszcze nigdy nie zaobserwowano).
SPAJAJĄCE TEORIE
Gdyby udało się znaleźć wspólny mianownik wszystkich tych czterech oddziaływań i połączyć ich działanie w spójną teorię, otrzymalibyśmy Teorię Wszystkiego. To by dopiero było coś! Problemem jest grawitacja, która do pozostałych trzech oddziaływań pasuje jak pięść do nosa.
Na razie więc fizycy wyznaczyli sobie nieco łatwiejsze zadanie: opisać to, co stało się momencik później po Wielkim Wybuchu, kiedy jeszcze trzy z czterech oddziaływań (elektromagnetyczne, silne i słabe) stanowiły jedność. Teoria, która pokazywałaby wspólne pochodzenie tych sił nazywana jest Teorią Wielkiej Unifikacji (GUT). (Szczebelek niżej jest Model Standardowy, który łączy w całość oddziaływanie elektromagnetyczne i słabe).
UPARTE PROTONY
Naukowcy rozważają różne wersje Teorii Wielkiej Unifikacji, ale wszystkie one mają poważny problem – przewidują istnienie pewnego specyficznego zjawiska: rozpadu protonu.
Proton - składnik jądra atomu - składa się z trzech kwarków i być może układ jest niezmienny. Rozpad protonu można by było zaobserwować eksperymentalnie np. w basenie pełnym ultraczystej wody. Tak więc uczeni na całym świecie w ramach odpowiednio zaplanowanych eksperymentów od lat wpatrują się w takie baseny i szukają sygnałów. Ale nie zarejestrowali jeszcze dotąd śladów rozpadu choćby jednego protonu. Protony więc albo nie rozpadają się wcale, albo rozpadają się bardzo rzadko - rzadziej niż raz na 10 tys. kwintylionów lat (kwintylion ma za jedynką 30 zer).
Badacze poszukiwali więc takiej wersji Teorii Wielkiej Unifikacji, która przewidywałaby, że proton jednak może nigdy się nie rozpadać. I to właśnie udało się teraz dwóm uczonym - dr. Bartoszowi Fornalowi oraz prof. Benjaminowi Grinsteinowi. Badania uczonych (pracują na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego) ukazały się w środę w prestiżowym "Physical Review Letters".
SYMETRIA ESTETYKĄ GŁUPCÓW: POŁAMANE 5-, 10-, 40- I 50-KĄTY
W tej teorii - to tzw. czterowymiarowa Teoria Wielkiej Unifikacji oparta na grupie SU(5) - cząstki występują w zestawach - multipletach. "Żeby opisać wszystkie cząstki Modelu Standardowego potrzebne są dwa multiplety: 5 i 10. Można je sobie wyobrazić, jako pięciokąt i dziesięciokąt foremny. Ich brzegi to różne kwarki i leptony. Symetrię tego układu można rozumieć, jako niezmienniczość ze względu na obroty takiej figury o określony kąt" - opowiada dr Fornal.
I wyjaśnia, że jeśli symetria jest złamana - wyobraźmy to sobie, jakby w miarę stygnięcia Wszechświata 5-kąt i 10-kąt uderzyły o podłoże i rozbiły się na kawałki - multiplety rozpadają się na cząstki Modelu Standardowego. "My dodaliśmy do tego modelu 40-kąt i 50-kąt. Tak dobraliśmy wartości parametrów, że kiedy symetria zostaje złamana, elementy 5- i 10-kątów łączą się z elementami 40- i 50-kątów i wszystkie cząstki Modelu Standardowego otrzymują właściwe masy. A przy tym unikamy oddziaływań, które powodują rozpad protonu" - powiedział dr Fornal.
KOLOROWY SEKSTET POSZUKIWANY!
Teoria teorią, ale jak sprawdzić, czy jest prawdziwa? Do tego trzeba by było zaobserwować podczas eksperymentów pewne charakterystyczne, przewidziane przez Polaka i Amerykanina cząstki. "Jedną z nich jest sekstet kolorowy. Wiadomo, jakie są jego własności. Wielki Zderzacz Hadronów już od paru lat szuka tych cząstek" - opowiada dr Fornal. I dodaje, że istnienie sekstetu kolorowego zakładały już niektóre wcześniejsze teorie. Jednak zarówno sekstet kolorowy jak i inne cząstki, których istnienie przewiduje nowa wersja GUT, to cząstki o bardzo dużych masach i mogą okazać się na razie eksperymentalnie niedostępne. Zarejestrowanie ich byłoby jednak możliwe w akceleratorach o bardzo wysokich energiach zderzeń.
W Wielkim Zderzaczu Hadronów przy CERN energia zderzeń to niecałe 14 teraelektronowoltów (tysięcy miliardów elektronowoltów), a dr Fornal mówi, że do potwierdzenia nowej teorii przydałby się akcelerator o kilkakrotnie wyższej energii zderzeń (ok. 100 teraelektronowoltów). Żeby jednak zaprojektować, sfinansować i zbudować aż tak potężny akcelerator, ludzkość musi podjąć gigantyczny wysiłek, a na to potrzeba jeszcze trochę czasu.
Autor: Ludwika Tomala
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27582%2Cswiety-graal-fizyki-znaleziony-nowa-teoria-co-bylo-po-wielkim-wybuchu.html
-
Astronomowie robią porządek w nazwach gwiazd
21.12.2017
Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) zaakceptowała oficjalnie kolejnych 86 nazw gwiazd, robiąc porządek w "gwiezdnym nazewnictwie". Tym samym już ponad 300 gwiazd na nocnym niebie ma nazwy w postaci słów o konkretnym znaczeniu.
Współcześnie katalogi astronomiczne zawierają miliony, a nawet miliardy gwiazd. Obiekty są w nich oznaczane ciągami liter i cyfr, często np. wskazujących pozycję na niebie, albo kolejny numer obiektu w danym katalogu. Jednak najjaśniejsze gwiazdy posiadają nazwy słowne. Większość nazw gwiazd będących w powszechnym użytku ma korzenie arabskie, greckie lub łacińskie. Przy czym w części przypadków funkcjonują różne nazwy lub różne wersje pisowni dla tego samego obiektu.
Międzynarodowa Unia Astronomiczna to organizacja zrzeszająca ponad dziesięć tysięcy zawodowych astronomów z całego świata. Jako jedyny podmiot ma prawo nadawać obiektom w kosmosie uznawane oficjalnie nazwy. Astronomowie wypracowali szereg zasad stosowanych do nazewnictwa obiektów należących do różnych kategorii. Niedawno postanowiono uporządkować też nazwy słowne gwiazd.
Grupa Robocza ds. Nazw Gwiazd analizuje tradycyjne nazwy obiektów pochodzące z różnych kultur na całym świecie i ustala jednolitą, zalecaną wersję do stosowania w astronomicznych katalogach i atlasach gwiazd, aby uniknąć nieporozumień i pomyłek. W wielu przypadkach, jako oficjalne nazwy aprobowane są te, które znamy zwyczajowo, aczkolwiek nie jest to regułą.
W ubiegłym roku opublikowano listę zaaprobowanych nazw dla 227 gwiazd. Teraz uzupełniono ją o nazwy dodatkowych 86 obiektów, co daje razem 313 gwiazd.
Najjaśniejsza gwiazda, której imię zaaprobowano w tym roku, to Alsephina o blasku 2 magnitudo. W astronomicznych katalogach jest także oznaczana, jako delta Velorum. Nazwa Alsephina pochodzi od arabskiej nazwy al-safinah oznaczającej statek i odnoszącej się do dawnego greckiego gwiazdozbioru Argo (Argo Navis - statek Argonautów). Po raz pierwszy nazwę użyto w X wieku w arabskim tłumaczeniu „Almagestu”, dzieła greckiego astronoma Ptolomeusza z II wieku naszej ery. Początkowo nazwa odnosiła się do całego gwiazdozbioru, a przypisanie do konkretnej jasnej gwiazdy nastąpiło w 1660 r. w „Harmonia Macrocosmica” Andreasa Cellariusa, XVII-wiecznej ilustrowanej książce o kosmosie z Holandii.
Tego typu skomplikowane losy nazw gwiazd nie są wyjątkowe. Wiele gwiazd ma nazwy o pochodzeniu greckim, ale przetłumaczone na arabski, a następnie na łacinę w okresie średniowiecza lub renesansu. W zestawieniu oficjalnym zaaprobowano także jedenaście nazw pochodzenia chińskiego, są też nazwy z innych kultur, np. hinduskie, aborygeńskie, czy pochodzące od ludów zamieszkujących tereny RPA.
Spośród najbliższych gwiazd względem Słońca, uznano nazwę Gwiazda Barnarda, która znajduje się w powszechnym użyciu od stulecia. Jest to czerwony karzeł odkryty przez Edwarda Emersona Barnarda w 1916.
Szczegółowe informacje są dostępne na stronie: https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau1707/ (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27662%2Castronomowie-robia-porzadek-w-nazwach-gwiazd.html
-
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/eso1741a.jpg)
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/gigantyczne-bable-na-powierzchni-czerwonego-olbrzyma-3925.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/gigantyczne-bable-na-powierzchni-czerwonego-olbrzyma-3925.html)
http://www.eso.org/public/poland/news/eso1741/ (http://www.eso.org/public/poland/news/eso1741/)
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1741/eso1741a.pdf (http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1741/eso1741a.pdf)
Po raz pierwszy astronomom udało się bezpośrednio zaobserwować granulację na powierzchni gwiazdy innej niż Słońce. Okazało się, że komórki konwekcyjne czerwonego olbrzyma π1 Gruis są zdecydowanie mniej liczne niż w przypadku Słońca.
Konwekcja to bardzo istotny proces w kosmosie, mający znaczenie przy transporcie energii w gwiazdach, pulsacjach, wietrze gwiazdowym, czy np. w pyłowych obłokach na powierzchniach brązowych karłów. Z konwekcją spotykamy się także na co dzień, np, gotując wodę. W gwiazdach wygląda to tak, że w centrum gwiazdy plazma nagrzewa się, ekspanduje i unosi ku powierzchni, tam ochładza się, stając się ciemniejsza i gętsza i zaczyna poruszać się z powtorem do centrum. Różne wzory w prądach konwekcyjnych widzimy na powierzchni jako granulację. Do tej pory granulację obserwowano bezpośrednio jedynie w przypadku Słońca. Teraz naukowcom udało się dostrzec granule na powierzchni innej gwiazdy.
π1 Gruis jest chłodnym czerwonym olbrzymem odległym od nas o 530 lat świetlnych. Masę ma zbliżoną do słonecznej (1,5 masy Słońca), ale promień aż 350 razy większy - bez najmniejszezgo problemu zmieściłaby się w nim orbita Ziemi. W efekcie gwiazda jest też znacznie jaśniejsza niż Słońce (kilka tysięcy razy).
Gwiazdę π1 Gruis postanowił dokładnie zbadać międzynarodowy zespół naukowcó, który kierowała Claudia Paladini z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Naukowcy wykonywali obserwacje przy pomocy instrumentu PIONIER na teleskopie VLT w Obserwatorium Paranal w Chile. Udało się uzyskać obraz gwiazdy bardziej szczegółowy niż do tej pory.
Okazało się, że na powierzchni czerwonego olbrzyma π1 Gruis występuje tylko kilka komórek konwekcyjnych (granul). Dla porównania, w przypadku Słońca jest to dwa miliony granul. Przy czym o ile słoneczne komórki konwekcyjne mają zwykle ponad 1500 kilometrów, to w przypadku π1 Gruis rozmiary pojedynczej granuli to aż 120 milionów kilometrów, co jest około jedną czwartą średnicy gwiazdy. Taka pojedyncza granula rozciągałaby się poza orbitę Wenus.
Naukowcy przypuszczają, że za różnice pomiędzy granulacją na Słońcu, a na π1 Gruis odpowiad różne przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni. Obie gwiazdy mają zbliżone masy, ale ta druga jest dużo bardziej rozległa, więc na powierzchni jest mniejsze przyspieszenie grawitacyjne.
π1 Gruis jest przykładem stadium gwiazdy, które Słońce osiągnie za kilka miliardów lat. W toku ewolucji gwiazda taka jak Słońce kończy zapasy paliwa wodorowego, na skutek czego kurczy się i rozgrzewa, co następnie powoduje rozpoczęcie innych reakcji termojądowych (syntezy helu w pierwiastki takie jak węgiel i tlen), a gwiazda rozdyma swoje zewnętrzne warstwy zwiększając swoje rozmiary nawet kilkaset razy. Mamy wtedy do czynienia z czerwonym olbrzymem. W przypadku π1 Gruis zaobserwowano także w innych, wcześniejszych badaniach, że w odległości 0,9 roku świetlnego znajduje się otoczka materii, która mogła zostac odrzucona przez gwiazdę około 20 tysięcy lat temu. To oznaki, iż gwiada znajduje się w trakcie prześcia do innej przelotnej fazy w ewolucji gwiazd - mgławicy planetarnej.
Sama gwiazda π1 Gruis należy do rzadkiego typu widmowego S. Razem z R Andromedae i R Cygni stała się prototypem tego rodzaju gwiazd o nietypowych widmach będących skutkiem procesu powolnego wychwytu neutronów (tzw. proces-s), który jest odpowiedzialny za wytwarzanie części pierwiastków cięższych niż żelazo.
π1 Gruis można dostrzec przez lortnetkę w konstelacji Żurawia. Na niebie widać parę gwiazd o kontrastujących barwach, druga nosi nazwę π2 Gruis. Przy czym sama π1 Gruis okazała się być ciaśniejszym układem podwójnym.
-
Naukowcy: wybuchy supernowych wpływają na klimat Ziemi
26.12.2017
Promieniowanie z eksplodujących gwiazd oddziałuje na ziemskie zachmurzenie - wynika z nowej publikacji w „Nature Communications". Opisany mechanizm mógł częściowo decydować o średniowiecznym ociepleniu, tzw. małej epoce lodowcowej czy zmianach klimatu XX wieku.
Duńsko-izraelski zespół kierowany przez naukowców z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego przedstawia sposób, w jaki promieniowanie kosmiczne może wpływać na ziemski klimat.
Jak tłumaczą badacze, wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego, np. pochodzące z supernowych wybijają elektrony z cząsteczek w atmosferze i tworzą w ten sposób dodatnie jony. Zapobiegają one wyparowaniu zawieszonych powietrzu aerozoli (głównie kwasu siarkowego i wody).
Dotąd zakładano jednak, że te niewielkie obłoki aerozoli nie byłyby w stanie dostatecznie urosnąć, aby stać się tzw. jądrami kondensacji, wokół których mogłyby powstawać chmury. Aby do tego doszło, musiałyby bowiem zwiększyć swoją objętość aż milion razy.
Autorzy nowej pracy zaproponowali jednak mechanizm, w którym promienie kosmiczne dodatkowo przyspieszają właśnie wzrost tych aerozolowych jąder kondensacji i prowadzą do powstania chmur.
W procesie tym ma też brać udział Słońce. Kiedy pole magnetyczne Słońca jest słabe, więcej kosmicznych promieni dociera do Ziemi, powstaje więcej chmur i planeta się ochładza. Kiedy słoneczne pole magnetyczne wzrasta, mniej promieniowania dociera do atmosfery, powstaje mniej chmur i klimat się ociepla.
Badacze nie zatrzymali się na opracowaniu teorii. Swój model potwierdzili w trwających dwa lata eksperymentach w tzw. komorach chmurowych.
Teoria wpływu promieni kosmicznych na klimat nie jest nowa, jednak wiele wcześniejszych badań dostarczyło wyniki przemawiające raczej na jej niekorzyść.
Tymczasem według autorów nowej publikacji procesy takie mogły mieć znaczenie dla obserwowanych w XX wieku zmian klimatycznych, spadków i wzrostów temperatury wielokrotnie zachodzących w ciągu ostatnich 10 tys. lat, dla tzw. małej epoki lodowcowej (lata ok. 1300-1850) czy ciepłego okresu zwanego średniowiecznym optimum klimatycznym.
Badacze twierdzą też, że wpływ odkrytego mechanizmu może powodować silne wahania temperatur w długiej skali czasowej. Jak tłumaczą, kiedy Ziemia wędruje przez rejony galaktyki o zmiennej gęstości wybuchających gwiazd, różnice mogą wynosić nawet 10 st. C.
„W końcu znaleźliśmy ostatni element układanki tłumaczący, jak cząstki z kosmosu wpływają na klimat Ziemi. Daje nam to zrozumienie, w jaki sposób zmiany powodowane przez aktywność Słońca czy supernowej oddziałują na klimat” - mówi główny autor badania Henrik Svensmark z Technical University of Denmark.
Więcej informacji na temat badania: DOI: 10.1038/s41467-017-02082-2
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27691%2Cnaukowcy-wybuchy-supernowych-wplywaja-na-klimat-ziemi.html
-
Toruński zegar atomowy tyka... ciemnej materii
27.12.2017 aktualizacja 28.12.2017 ©
Toruńscy naukowcy za pomocą optycznego zegara atomowego szukają ciemnej materii. O jej istnieniu świadczyć mogą kosmiczne niejednorodności. Te niewidzialne szwy w przestrzeni mogłyby zaburzyć tykanie zegara.
Poczciwa, zwykła materia, z której zrobieni jesteśmy my, planety czy gwiazdy, wcale nie jest taka zwykła. Można powiedzieć, że w skali Wszechświata jest czymś wyjątkowym. W tej zwykłej materii, zgromadzone jest bowiem niecałe 5 proc. energii całego Wszechświata. Szacuje się, że znacznie więcej energii gromadzić powinna ciemna materia (prawie 27 proc.) i ciemna energia (ponad 68 proc.).
Wydaje się więc, że ciemna materia jest w skali Wszechświata czymś o wiele bardziej zwyczajnym niż nasza poczciwa materia. Wobec tego, dlaczego jeszcze nikomu ciemnej materii nie udało się namierzyć?
CIEMNA MATERIA? CIĘŻKA SPRAWA!
"Wiemy, że ciemna materia istnieje, bo ona manifestuje się grawitacyjnie. Galaktyki zachowują się tak, jakby były umieszczone w rozmazanej kuli materii, której nie widzimy. W przeciwnym razie one by zupełnie inaczej wirowały. Natomiast nikt nie wie, z czego ciemna materia się składa i jaka jest jej natura" - opowiada w rozmowie z PAP dr Piotr Wcisło z UMK. Badacz wraz ze swoim zespołem szuka bardziej namacalnego dowodu na istnienie ciemnej materii.
DZIURA W TEORII
"Wykorzystujemy fizykę optyczną, molekularną i atomową do poszukiwania nowej fizyki wychodzącej poza Model Standardowy" - opowiada dr Wcisło. W Modelu Standardowym ujęte są - i połączone w spójną teorię - wszystkie znane dotąd cząstki tworzące zwykłą materię. Nie ma tam jednak miejsca na ciemną materię. Nie dziwne więc, że naukowcy szukają dziur w tej teorii. Dziur, przez które będą mogli tę ciemną materię podejrzeć.
SZWY NA KOSMICZNYM PATCHWORKU
Ciemną materię mogą tworzyć maleńkie cząstki, tak jak w przypadku standardowej materii. Ale wcale nie muszą. Efekty związane z ciemną materią mogą wynikać z istnienia nowego pola, które podobnie jak pole elektromagnetyczne wypełnia cały Wszechświat. Krótko po Wielkim Wybuchu w szybko stygnącym Wszechświecie w różnych miejscach przestrzeni mogły spontanicznie wyłonić się różne wartości tego pola tworząc różne domeny. "To tak, jak w zwykłym ferromagnetyku, gdzie w trakcie schładzania po przejściu przez punkt Curie spontanicznie tworzą się domeny magnetyczne" - mówi dr Wcisło. Na granicy tych domen tworzyłaby się niejednorodność - tzw. defekt topologiczny, np. ściana domenowa. "No bo te dwa rozwiązania musiały się gdzieś zszyć" - opowiada dr Wcisło. Te różne domeny - i szwy między nimi - ciągle mogą istnieć.
"Wyobraźmy to sobie, jako niewidzialną ścianę, która przelatuje przez kosmos. Albo też my przez nią. Ona grawitacyjnie zmienia ewolucję galaktyki" - opisuje dr Wcisło. Gdyby odkryć istnienie takich przelatujących przez nas ścian - być może szerokich jak Ziemia - można by było wyjaśnić, czym jest ciemna materia.
ZEGAR DZIAŁA CIĄGLE TAK SAMO. ALE CZY ŚWIAT WOKÓŁ TEŻ?
Zespół z UMK w swoich poszukiwaniach używa optycznego zegara atomowego w Toruniu. "Rutynowe pomiary mają dokładność między 15 a 17 miejscem znaczącym. Gdyby fotoradar był tak dokładny, mógłby zmierzyć, jak szybko Ameryka zbliża się do Europy" - opowiada dr Wcisło. Badania te prowadzone są w Krajowym Laboratorium FAMO w Toruniu.
"Optyczne zegary atomowe powinny działać tak samo, jeśli wszędzie obowiązują takie same prawa fizyki. A my patrzymy w drugą stronę. Sprawdzamy, czy prawa fizyki się nie zmieniają, porównując różne zegary" - mówi badacz z UMK. I dodaje: "Jeśli od dawna postulowane formy ciemnej materii - defekty topologiczne - rzeczywiście istnieją, to nasz eksperyment da o tym znać. Jeśli np. któraś z fundamentalnych stałych fizycznych zmieni się my to zauważymy w tykaniu zegarów".
Fizyk zwraca uwagę, że kiedy przez Ziemię przechodzi taka "ściana", stałe fundamentalne (zaszyte we wzorach) mogą czasami drgnąć. Np. zmienią wartość na kilkunastym miejscu po przecinku. "Jeśli zaobserwujemy, że któraś ze stałych fizycznych się zmieniła, otwiera się przed nami zupełnie nowa fizyka" - opowiada naukowiec.
TAK TYKA ZEGAR
Zegar atomowy to skomplikowane urządzenie. W jego skład wchodzi kilka laboratoriów. W dwóch laboratoriach bada się spułapkowane w świetle laserów ultrazimne atomy strontu i sprawdza różnice między poziomami energii w tych atomach. A w innym laboratorium fotony wpuszcza się między superodbijające zwierciadła (wnęki optyczne). Lasery biorące udział w tych eksperymentach są do siebie precyzyjnie dostrojone. "Okazuje się, że jak jedna ze stałych fundamentalnych - tzw. stała struktury subtelnej - troszkę się zmieni, inaczej zmieni się też struktura energii w atomach i we wnękach optycznych" - mówi dr Wcisło.
PRZESUWANIE GRANIC POZNANIA - AŻ DO ŚCIANY
Problemem jest to, że obecne teorie bez wyników doświadczalnych nie są w stanie określić, jaką wartość powinny mieć parametry opisujące tego typu defekty topologiczne (np. jaka jest wielkość defektu czy jak silnie oddziałuje on ze znaną nam materią). "Dotychczasowe modele i pomiary nie są w stanie tego sprecyzować nawet co do 10-20 rzędów wielkości. My dzięki naszym badaniom zawęziliśmy to o kolejne 4 rzędy" - poinformował dr Wcisło. A to znaczy, że polscy fizycy przesunęli granice poznania i wskazali, gdzie ciemna materia na pewno nie da o sobie znać.
Badania ukazały się w zeszłym roku w "Nature Astronomy" (https://www.nature.com/articles/s41550-016-0009.pdf?origin=ppub). W grudniu br. zespół dr. Wcisło otrzymał za swoje badania nagrodę ministra nauki, a lider zespołu także Nagrodę III Wydziału PAN.
GLOBALNA SIEĆ, W KTÓRĄ ZŁAPIEMY CIEMNĄ MATERIĘ
Aby przesunąć granice poznania jeszcze dalej, nie wystarczy już pojedynczy zegar atomowy. Dlatego dr Wcisło z zespołem zaczyna tworzyć sieć zegarów optycznych na całym świecie, które wspólnie poszukiwałyby efektów związanych z ciemną materią. Na razie badacze analizują dane zebrane w tym samym czasie przez kilka zegarów atomowych z całego świata. I opracowują protokoły wymiany danych i synchronizacji atomowych zegarów w przyszłych badaniach. "W Stanach Zjednoczonych, w kilku laboratoriach w Europie i w Japonii zegary synchronicznie będą nasłuchiwać tych samych efektów. Jeśli teraz usłyszymy to samo \'kliknięcie\' na całym świecie - to będzie już wiadomo, że to nie przypadek" - kończy fizyk z UMK.
Autor: Ludwika Tomala
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27698%2Ctorunski-zegar-atomowy-tyka-ciemnej-materii.html
-
Nowe wyniki badań: gwiazdy rozbłyskowe Keplera
Portal Sky&Telescope donosi o badaniach w zakresie zamieszkiwalności odległych planet pozasłonecznych. Zależy ona od wielu czynników - jednym z nich jest aktywność ich macierzystych gwiazd. Które z nich są silnie rozbłyskowe? Odpowiedzi na to pytanie może nam udzielić Kosmiczny Teleskop Keplera.
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/flaring-dwarf-star.jpg)
Dlaczego gwiazdy wykazują rozbłyski? Nasza obecna wiedza w tym zakresie opiera się głównie na obserwacjach jedynej gwiazdy, która znajduje się na tyle blisko, by można ją było szczegółowo zbadać - Słońca. Ale opieranie nauki na próbce złożonej z jednego tylko obiektu nastręcza wiele wątpliwości. Musimy przede wszystkim umieć ocenić, które wnioski wyciągane z takich badań są unikalne dla Słońca (lub gwiazd podobnych do Słońca), a które odnoszą się również do innych typów gwiazd.
Na bazie obserwacji Słońca i modelowania jego fizyki astronomowie doszli do wniosku, że gwiezdne rozbłyski powstają w wyniku rekoneksji, czyli zmiany i ponownego łączenia się linii pola magnetycznego w zewnętrznej atmosferze gwiazdy, koronie. Uważa się, że aktywność magnetyczna gwiazd jest rezultatem występowania wielkoskalowego dynama magnetycznego, wywoływanego ruchami w strefie konwekcyjnej gwiazdy.
Aby jednak sprawdzić, na ile ten ogólny obraz fizyki gwiazd jest prawdziwy dla wszystkich gwiazd, trzeba najpierw dowiedzieć się więcej na temat typów i klasyfikacji gwiazdowych rozbłysków. Ciekawe jest na przykład to, jakie właściwości gwiazd są silnie skorelowane z aktywnością. Zespół naukowców pod kierownictwem Toma Van Doorsselaere z Leuven w Belgii wykorzystał w tym celu największą jak dotąd próbkę gwiazd rozbłyskowych zaobserwowanych przez Teleskop Keplera.
Naukowcy stworzyli specjalny algorytm, który w sposób zautomatyzowany analizował właściwości gwiazd w oparciu o ich krzywe zmian blasku. Zbadano próbkę złożoną z 16 850 rozbłysków zaobserwowanych dla aż 6 662 gwiazd. Dane te zbadano następnie pod kątem zależności częstości pojawiania się flar, ich czasu trwania, energii i amplitud od typu spektralnego gwiazd i ich okresów rotacji. Autorzy badań mają teraz w planie rozszerzenie algorytmu detekcji flar na
algorytmu detekcji flar na jeszcze większą próbkę danych z Keplera.
Badania te doprowadziły do następujących wniosków:
1 - Gwiazdy rozbłyskowe stanowią około 3.5% całej próbki wyjściowej
2 - Aktywność taką wykazują aż 24 gwiazdy typu widmowego A. To ciekawe, bowiem nie uważa się, by mogły one mieć zewnętrzną strefę konwekcyjną - taką, jaka umożliwia działanie dynama magnetycznego. Jednak wszystko wskazuje na to, że także te gwiazdy mogą wykazywać silną aktywność magnetyczną
3 - Gwiazdy rozbłyskowe generalnie należą do wszystkich typów widmowych
4 - Większość gwiazd rozbłyskowych z próbki to gwiazdy ciągu głównego, ale jest wśród nich także 653 olbrzymów. To kolejny dość zaskakujący wynik - naukowcy sądzili, że podobnie jak w przypadku gwiazd typu A nie mają one silnych pól magnetycznych, bowiem z czasem osłabia je ich rosnący rozmiar i postępujące spowolnienie rotacji
Szybko obracające się wokół własnej osi gwiazdy są bardziej podatne na rozbłyski, mają też tendencję do wykazywania bardziej energetycznych i częstszych flar.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/nowe-wyniki-badan-gwiazdy-rozblyskowe-keplera-3904.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/nowe-wyniki-badan-gwiazdy-rozblyskowe-keplera-3904.html)
-
Backyard Worlds – siedem odkrytych brązowych karłów
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 2 STYCZNIA 2018
Pod koniec zeszłego roku zespół Backyard Worlds poinformował o odkryciu siedmiu brązowych karłów.
Backyard Worlds: Planet 9 to jeden z projektów typu “citizen science”, w którym może wziąć udział każdy zainteresowany internauta. Zadaniem jest przeszukiwanie zdjęć wykonanych przez kosmiczny teleskop WISE w poszukiwaniu ciemnych i chłodnych obiektów. Backyard Worlds jest realizowany w ramach programu Zooniverse. (...)
http://kosmonauta.net/2018/01/backyard-worlds-siedem-brazowych-karlow/
-
Naukowcy: wybuchy supernowych wpływają na klimat Ziemi
26.12.2017
Promieniowanie z eksplodujących gwiazd oddziałuje na ziemskie zachmurzenie - wynika z nowej publikacji w „Nature Communications". Opisany mechanizm mógł częściowo decydować o średniowiecznym ociepleniu, tzw. małej epoce lodowcowej czy zmianach klimatu XX wieku.
Duńsko-izraelski zespół kierowany przez naukowców z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego przedstawia sposób, w jaki promieniowanie kosmiczne może wpływać na ziemski klimat.
Jak tłumaczą badacze, wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego, np. pochodzące z supernowych wybijają elektrony z cząsteczek w atmosferze i tworzą w ten sposób dodatnie jony. Zapobiegają one wyparowaniu zawieszonych powietrzu aerozoli (głównie kwasu siarkowego i wody).
Dotąd zakładano jednak, że te niewielkie obłoki aerozoli nie byłyby w stanie dostatecznie urosnąć, aby stać się tzw. jądrami kondensacji, wokół których mogłyby powstawać chmury. Aby do tego doszło, musiałyby bowiem zwiększyć swoją objętość aż milion razy.
Autorzy nowej pracy zaproponowali jednak mechanizm, w którym promienie kosmiczne dodatkowo przyspieszają właśnie wzrost tych aerozolowych jąder kondensacji i prowadzą do powstania chmur.
W procesie tym ma też brać udział Słońce. Kiedy pole magnetyczne Słońca jest słabe, więcej kosmicznych promieni dociera do Ziemi, powstaje więcej chmur i planeta się ochładza. Kiedy słoneczne pole magnetyczne wzrasta, mniej promieniowania dociera do atmosfery, powstaje mniej chmur i klimat się ociepla.
Badacze nie zatrzymali się na opracowaniu teorii. Swój model potwierdzili w trwających dwa lata eksperymentach w tzw. komorach chmurowych.
Teoria wpływu promieni kosmicznych na klimat nie jest nowa, jednak wiele wcześniejszych badań dostarczyło wyniki przemawiające raczej na jej niekorzyść.
Tymczasem według autorów nowej publikacji procesy takie mogły mieć znaczenie dla obserwowanych w XX wieku zmian klimatycznych, spadków i wzrostów temperatury wielokrotnie zachodzących w ciągu ostatnich 10 tys. lat, dla tzw. małej epoki lodowcowej (lata ok. 1300-1850) czy ciepłego okresu zwanego średniowiecznym optimum klimatycznym.
Badacze twierdzą też, że wpływ odkrytego mechanizmu może powodować silne wahania temperatur w długiej skali czasowej. Jak tłumaczą, kiedy Ziemia wędruje przez rejony galaktyki o zmiennej gęstości wybuchających gwiazd, różnice mogą wynosić nawet 10 st. C.
„W końcu znaleźliśmy ostatni element układanki tłumaczący, jak cząstki z kosmosu wpływają na klimat Ziemi. Daje nam to zrozumienie, w jaki sposób zmiany powodowane przez aktywność Słońca czy supernowej oddziałują na klimat” - mówi główny autor badania Henrik Svensmark z Technical University of Denmark.
Więcej informacji na temat badania: DOI: 10.1038/s41467-017-02082-2
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27691%2Cnaukowcy-wybuchy-supernowych-wplywaja-na-klimat-ziemi.html
Czy znaleziono konkretną supernową odpowiedzialną za tzw. Małą Epokę Lodową"? Teoria teorią ale supernowego sprawcy oziębienia klimatu od schyłku średniowiecza do początków XX wieku nadal nie odnaleziono :P
-
New Study Finds 'Winking' Star May Be Devouring Wrecked Planets
Dec. 21, 2017
https://www.youtube.com/watch?v=nf2oc6nMsn4
RZ Piscium is located about 550 light-years away in the constellation Pisces. During its erratic dimming episodes, which can last as long as two days, the star becomes as much as 10 times fainter. It produces far more energy at infrared wavelengths than emitted by stars like our Sun, which indicates the star is surrounded by a disk of warm dust. In fact, about 8 percent of its total luminosity is in the infrared, a level matched by only a few of the thousands of nearby stars studied over the past 40 years. This implies enormous quantities of dust.
These and other observations led some astronomers to conclude that RZ Piscium is a young Sun-like star surrounded by a dense asteroid belt, where frequent collisions grind the rocks to dust.
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/new-study-finds-winking-star-may-be-devouring-wrecked-planets
http://www.pulskosmosu.pl/2017/12/24/mrugajaca-gwiazda-rz-piscium-moze-pozerac-zniszczone-planety/
-
Supermasywne czarne dziury kontrolują procesy powstawania gwiazd
03.01.2018
Astronomowie znaleźli związek pomiędzy masą centralnych czarnych dziur, a historią powstawania gwiazd w galaktykach. Wyniki badań ukazały się w poniedziałek w „Nature”.
Gdy galaktyki są młode, nowe gwiazdy powstają w nich w gwałtownym tempie. Jednak w pewnym momencie ewolucji galaktyki procesy gwiazdotwórcze zamierają. Okazuje się, że kluczową rolę odgrywa w tym aspekcie masa supermasywnej czarnej dziury rezydującej w centrum danej galaktyki.
Taka supermasywna czarna dziura znajduje się w centrum praktycznie każdej dużej galaktyki. Ma masę przekraczającą milion mas Słońca, czasami wielokrotnie. Na przykład supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej ma ponad 4 miliony mas Słońca. Supermasywnej czarnej dziury nie obserwuje się bezpośrednio, ale o jej istnieniu naukowcy wnioskują na podstawie oddziaływań grawitacyjnych na gwiazdy w galaktyce lub emisji wysokoenergetycznego promieniowania (w tzw. aktywnych jądrach galaktyk).
Od dziesięcioleci przypuszczano, że energia wypromieniowywana przez aktywne jądra galaktyk powoduje wyłączenie procesów gwiazdotwórczych na skutek ogrzewania i rozwiewania gazu, z którego tworzą się gwiazdy. Symulacje ewolucji galaktyk muszą uwzględniać oddziaływanie od supermasywnej czarnej dziury w centrum, aby właściwie odtworzyć obserwowane własności galaktyk. Do tej pory brakowało jednak obserwacyjnych dowodów na związki pomiędzy supermasywnymi czarnymi dziurami, a procesami gwiazdotwórczymi.
Jak mówi prof. Jean Brodie z University of California w Santa Cruz (USA), współautor publikacji w „Nature”, po raz pierwszy uzyskano obserwacyjny dowód, w którym widać taki wpływ. Nowe wyniki pokazują zależność pomiędzy aktywnością czarnej dziury, a powstawaniem gwiazd przez cały okres istnienia galaktyki. Ma to wpływ na wszystkie generacje gwiazd formujące się w trakcie ewolucji galaktyki.
Badania, którymi kierował Ignacio Martín-Navarro z University of California w Santa Cruz (pierwszy autor publikacji), skupiały się na masywnych galaktykach, w których - dzięki wcześniejszym badaniom - znana była masa centralnej czarnej dziury, wywnioskowana na podstawie ruchów gwiazd wokół centrum galaktyki. Dla takich galaktyk przeanalizowano widma uzyskane w ramach przeglądu nieba o nazwie Hobby-Eberly Telescope Massive Galaxy Survey, prowadzonego teleskopem HET o efektywnej średnicy zwierciadła 9,2 metra.
Analizowane były widma każdej z galaktyk, a następnie przy pomocy metod numerycznych odnajdywano najlepiej pasującą do danych obserwacyjnych kombinację populacji gwiazd. W ten sposób określano historię formowania się gwiazd w galaktyce. Następnie porównano te wyniki z masami centralnych czarnych dziur. Okazało się, że występuje związek (korelacja) pomiędzy masą czarnej dziury, a historią formowania się gwiazd. Taka korelacja nie występuje natomiast dla morfologii (kształtu), rozmiaru i innych własności galaktyk.
W przypadku dwóch galaktyk o tej samej masie gwiazd, a różniących się masą centralnej czarnej dziury, to ta z masywniejszą czarną dziurą szybciej wygaszała procesy gwiazdotwórcze, a w galaktyce z mniej masywną czarną dziurą trwały one dłużej.
W innych badaniach prowadzonych przez różnych naukowców próbowano znaleźć związek pomiędzy jasnością aktywnego jądra galaktyki, a procesami gwiazdotwórczymi, ale bez powodzenia. Według Martín-Navarro, być może przyczyną są bardzo różne skale czasowe: procesy gwiazdotwórcze zachodzą w ciągu setek milionów lat, a okresy aktywności jądra galaktyki zachodzą w krótszych skalach czasu i charakteryzują się dużą zmiennością.
Szczegółowe informacje są dostępne na stronach:
https://news.ucsc.edu/2018/01/supermassive-black-holes.html
https://www.nature.com/articles/nature24999 (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27755%2Csupermasywne-czarne-dziury-kontroluja-procesy-powstawania-gwiazd.html
-
Gwiazda podobna do Słońca, ale z dwa razy większą ilością pierwiastków ciężkich pozwala na badania porównawcze.
Special star is a Rosetta Stone for understanding the sun's variability and climate effect
Date: January 5, 2018 Source: Aarhus University
Heavy elements make the star more variable
By combining photometric, spectroscopic and asteroseismic data, the team collected the most detailed set of observations for a solar-like cycle in any star other than the sun. The observations revealed that the amplitude of the cycle seen in the star's magnetic field is more than twice as strong as what is seen on the sun, and the cycle is even stronger in visible light.
This allowed the team to conclude that more heavy elements make a stronger cycle. Based on models of the physics taking place in the deep interior and the atmosphere of the star, the team was also able to propose an explanation of the stronger cycle. Actually, they came up with a two-part explanation. First, the heavy elements make the star more opaque, which changes the energy transport deep inside the star from radiation to convection. This makes the dynamo stronger, affecting both the amplitude of the variability in the magnetic field and the rotation pattern near the surface. The latter effect was also measured. Second, the heavy elements affect the processes on the surface and in the atmosphere of the star. Specifically, the contrast between diffuse bright regions called faculae and the quiet solar background increases as the mix of heavy elements is increased. This makes the cyclic photometric variability of the star stronger.
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180105124010.htm
https://www.youtube.com/watch?v=rVhFEUoxk8o
-
Mgławica M42 w świetle widzialnym i podczerwonym
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 14 STYCZNIA 2018
(...) NASA opublikowała animację “przelotu” przez mgławicę M42. Tę animację prezentujemy poniżej. Animacja powstała dzięki połączeniu danych z kosmicznych teleskopów Hubble (HST) oraz Spitzer. Jest to najbardziej dokładna animacja struktury mgławicy M42 jaka kiedykolwiek powstała.
https://www.youtube.com/watch?v=fkWrjrdT3Zg
Animacja “przelotu” przez mgławicę M42 / Credits –NASA (https://www.youtube.com/channel/UCLA_DiR1FfKNvjuUpBHmylQ), Caltech
http://kosmonauta.net/2018/01/mglawica-m42-w-swietle-widzialnym-i-podczerwonym/
-
Skład chemiczny gwiazd ma wpływ na ich systemy planetarne
13.01.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/new_720_x_405/public/201801/29371705_29371156.jpg?itok=XCOeW8au)
Rysunek pokazujący zależność pomiędzy zawartością żelaza w gwieździe, a własnościami jej układu planetarnego – więcej żelaza w gwieździe to tendencja do ciaśniejszych orbit planet, a normalna jego zawartość to bardziej rozległe orbity planet. Źródło: Dana Berry/SkyWorks Digital Inc.; SDSS collaboration.
Rysunek pokazujący zależność pomiędzy zawartością żelaza w gwieździe, a własnościami jej układu planetarnego – więcej żelaza w gwieździe to tendencja do ciaśniejszych orbit planet, a normalna jego zawartość to bardziej rozległe orbity planet. Źródło: Dana Berry/SkyWorks Digital Inc.; SDSS collaboration.
Bogate w żelazo gwiazdy posiadają planety z krótszymi okresami obiegu - tę nieoczekiwaną zależność odkryli astronomowie prowadzący przegląd nieba Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Odkrycia dokonano dzięki trwającemu przeglądowi nieba SDSS dotyczącego gwiazd obserwowanych przez pracujący w kosmosie teleskop Keplera. Wyniki zostały zaprezentowane we wtorek podczas konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w National Harbor, Maryland, USA.
Analiza danych pokazała, że gwiazdy o wyższej zawartości żelaza mają tendencję do posiadania planet o orbitach blisko gwiazdy, często nawet z okresami obiegu poniżej ośmiu dni. Natomiast gwiazdy z mniejszą ilością żelaza wydają się mieć planety z dłuższymi okresami obiegu, przebiegające w dalszym dystansie od gwiazdy. Astronomowie mają nadzieję, że dalsze badania tej niespodziewanej zależności pozwolą zrozumieć różnorodność układów planetarnych.
Pierwsze pozasłoneczne planety zostały odkryte przez polskiego astronoma prof. Aleksandra Wolszczana w 1992 roku (taka była data publikacji odkrycia w "Nature"). Krążą one jednak wokół pulsara, gwiazdy będącej pozostałością po wybuchu supernowej. Natomiast historia odkryć planet wokół normalnych gwiazd, takich jak Słońce, zaczyna się w 1995 roku, kiedy to odkryto planetę wokół gwiazdy 51 Pegasi, od niedawna znanej jako Helvetios (planetę 51 Pegasi b nazwano z kolei Dimidium).
Tempo odkryć planet pozasłonecznych (egzoplanet) znacznie przyspieszyło, gdy NASA wystrzeliła w roku 2009 teleskop kosmiczny Keplera. W roku 2009 znano około 400 egzoplanet, a obecnie wiemy o istnieniu ponad 3000 takich obiektów.
Jednak obserwatorium Kepler, mimo iż idealnie nadające się do wykrywania planet, nie zostało zaprojektowane do poznawania składu chemicznego gwiazd, wokół których te planety krążą. Dane o składzie chemicznym naukowcy uzyskali z przeglądu SDSS, a dokładniej - w ramach projektu Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), w którym zbadano setki tysięcy gwiazd. APOGEE uzyskuje widmo każdej z gwiazd, czyli rozłożenie światła na poszczególne długości fali. Można wtedy dostrzec tzw. linie widmowe, które odpowiadają różnym pierwiastkom oddziałującym ze światłem. Każdy pierwiastek ma swoje charakterystyczne linie w widmie, dzięki czemu na tej podstawie można poznać jakie pierwiastki są zawarte w gwieździe, a także w jakich ilościach.
Gwiazdy takie jak Słońce składają się głównie z wodoru, ale zawierają też niewielkie ilości różnych innych pierwiastków. W szczególności istotnym wskaźnikiem dla ewolucji gwiazd jest zawartość żelaza.
"Wiedzieliśmy, że zawartość różnych pierwiastków w gwieździe wpływa na jej ewolucję, ale zaskoczyło nas, że ma to także znaczenie dla ewolucji jej systemu planetarnego" powiedziała Johanna Teske z Carnegie Institution for Science, biorąca udział w badaniach.
Przy czym naukowcy wskazują, że gwiazdy o bogatszej zawartości żelaza w badanej próbce mają go o około 25 proc. więcej niż pozostałe. Badacze podkreślają, że to oznacza, iż nawet niewielkie różne w składzie chemicznym gwiazdy mogą mieć istotne znaczenie dla jej układu planetarnego.
Zaprezentowana we wtorek praca jest zgodna z wynikami z 2016 roku z projektu LAMOST-Kepler, czyli łączącego dane z teleskopu Keplera z wynikami przeglądu nieba przez chiński teleskop Large-Area Multi-Object fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST). Mamy więc potwierdzenie dostrzeżonej zależności przez dwa niezależne zespoły badawcze. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27854%2Csklad-chemiczny-gwiazd-ma-wplyw-na-ich-systemy-planetarne.html
-
Naukowcy świadkami podwójnego posiłku supermasywnej czarnej dziury
18.01.2018
Astronomowie przyłapali supermasywną czarną dziurę w jednej z galaktyk na dwudaniowym posiłku – obiekt pochłonął otaczający go gaz, wyrzucił jasne dżety materii, odczekał trochę i ponowił tę sekwencję. O odkryciu poinformował amerykański University of Colorado w Boulder.
Uważa się, że w centrum prawie każdej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura o masie miliony razy większej niż masa Słońca. Jeżeli w obszarze w pobliżu takiej czarnej dziury znajduje się materia, którą pochłania, rodzi to intensywną emisję promieniowania z okolic czarnej dziury. Wtedy taka galaktyka nazywana jest przez astronomów kwazarem.
Zespół badawczy, którym kieruje Julie Comerford - profesor astronomii na University of Colorado w Boulder, użył do obserwacji dwóch teleskopów pracujących w kosmosie: Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, a także teleskopów naziemnych w obserwatoriach W. M. Keck Observatory na Hawajach i Apache Point Observatory w Nowym Meksyku. Zbadano galaktykę J1354, odległą od nas o około 900 milionów lat świetlnych.
W promieniowaniu rentgenowskim dostrzeżono jasne, punktowe źródło emisji w SDSS J1354+1327 – oznakę występowania supermasywnej czarnej dziury. Promieniowanie rentgenowskie jest generowane przez gaz rozgrzany do milionów stopni przez potężne siły grawitacyjne i magnetyczne w pobliżu czarnej dziury. Część tego gazu spada na czarną dziurę, a inna część jest wyrzucana w wypływach wysokoenergetycznych cząstek (dżetach).
Porównując obraz rentgenowski ze zdjęciem w zakresie widzialnym ustalono, iż czarna dziura znajduje się w centrum galaktyki, czyli w miejscu, gdzie się jej spodziewano. Z obserwacji wiadomo także, że czarna dziura jest otoczona gazem i pyłem.
Dodatkowo okazało się, że w ostatnim okresie czarna dziura miała dwudaniowy posiłek. Oba zdarzenia oddziela czas około 100 tysięcy lat. Składników posiłku dostarczyła sąsiednia galaktyka połączona z SDSS J1354+1327 strumieniem gazu i gwiazd. Materia z towarzyszącej galaktyki dotarła do centrum SDSS J1354+1327, gdzie została pochłonięta przez supermasywną czarną dziurę. Poszczególne dania odpowiadały różnym zgęszczeniom materii ze wspomnianego strumienia.
„Okazało się, że obiekt pożywił się, beknął, uciął drzemkę, a potem ponownie pożywił się, beknął i uciął drzemkę. Teoria przewiduje taką sytuację. My mieliśmy szczęście obserwować galaktykę w czasie, gdy wyraźnie widać efekty obu zdarzeń” -skomentowała prof. Julie Comerford.
Na zdjęciach z zakresu widzialnego znaleziono dowód, iż w gazowym stożku rozciągającym się na 30 tysięcy lat świetlnych atomy zostały odarte z elektronów, co prawdopodobnie zostało spowodowane rozbłyskiem promieniowania z okolic czarnej dziury przy okazji jej pierwszego posiłku. Dowody na drugie danie pochodzą od małego źródła emisji zlokalizowanego na północnym krańcu rentgenowskiego obrazu galaktyki. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C27901%2Cnaukowcy-swiadkami-podwojnego-posilku-supermasywnej-czarnej-dziury.html
-
Badanie białego karła KIC08626021 zdaje sie podważac teorie ewolucji gwiazd.
Rdzeń węglowy i tlenowy gwiazdy okazał sie dwa razy większy od przewidywań.
Nature article turns theory of stellar evolution upside-down
01/11/2018
(http://nouvelles.umontreal.ca/fileadmin/_processed_/csm_20170108_exo_naine-blanche_1aca3aef9a.jpg)
An international team has discovered that some stars at the end of their life cycle have cores that are twice as big as previously believed. Is it time to re-think the theory of stellar evolution?
(...) When examining the star, located at the edges of the Cygnus and Lyra constellations, the researchers discovered that its carbon and oxygen core was twice as big as the theory predicted. "This is a major discovery that will force us to re-evaluate our view of how stars die," said Fontaine. "That said, more work must be done to confirm whether this observation holds true for other stars. It may just be an anomaly."
"We must try to reproduce these results with other celestial bodies before we can make any conclusions," Giammichele agreed. Although KIC08626021 was the first pulsating white dwarf identified by the Kepler telescope, approximately 60 more have since been discovered, she added. "I have enough data to spend the next 20 years analyzing them one by one." (...)
http://nouvelles.umontreal.ca/en/article/2018/01/11/nature-article-turns-theory-of-stellar-evolution-upside-down/
-
Dziwne zachowanie gwiazdy ujawniło ukrytą czarną dziurę
24.01.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/new_720_x_405/public/201801/29462994_29460786.jpg?itok=4HYG1dSF)
Gromada kulista NGC 3201 sfotografowana przy pomocy 2,2-metrowego teleskopu ESO/MPG w Obserwatorium La Silla. Źródło: ESO.
Dziwnie zachowującą się gwiazdę w gromadzie kulistej NGC 3201 odkryli astronomowie korzystający z teleskopu VLT. Naukowcy sądzą, że powodem zachowania gwiazdy jest niewidoczna czarna dziura o kilku masach Słońca – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Gromady kuliste to olbrzymie kule złożone z dziesiątek tysięcy gwiazd. Takich gromad znanych jest ponad 150 rozmieszczonych wokół Drogi Mlecznej, wiadomo też, że występują w innych galaktykach. Gromady kuliste są zwykle bardzo stare, powstawały w czasach bliskim formowaniu się galaktyk.
Uważa się, że w gromadach kulistych powstało mnóstwo czarnych dziur o masach gwiazdowych. Do niedawna zakładano, że większość z nich zanika po względnie krótkim czasie, gdyż z powodu braku trwających procesów gwiazdotwórczych szybko stają się najbardziej masywnymi obiektami w okolicy (średnio około cztery razy masywniejsze niż gwiazdy dookoła). Koncentrują się w gęstym centrum gromady, a ruchy w tym obszarze wyrzucają większość z czarnych dziur i gromada po kilku miliardach lat nie powinna mieć wielu takich obiektów.
Najnowsze obserwacje sugerują, że nie do końca tak musi być. Przy pomocy instrumentu MUSE na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile naukowcy prowadzą przegląd 25 gromad kulistych wokół Drogi Mlecznej. W jego ramach uzyskiwane są widma od 600 do 27000 gwiazd w każdej z gromad. Na ich podstawie analizowane są prędkości radialne tych gwiazd (ruchy na linii widzenia Ziemia – gwiazda), co pozwala na określenie ich orbit oraz własności masywnego obiektu, jeśli jakiś okrążają.
Wśród badanych gromad kulistych była NGC 3201, oddalona od nas o 16 tysięcy lat świetlnych i widoczna w gwiazdozbiorze Żagla. Grupa badawcza, którą kierował Benjamin Giesers z Georg-August-Universität Göttingen w Niemczech, zidentyfikowała w gromadzie bardzo dziwnie zachowującą się gwiazdę o masie 0,8 masy Słońca. Obiekt porusza się do przodu i do tyłu z prędkościami kilkuset tysięcy kilometrów na godzinę z okresem 167 dni. Najwyraźniej krąży po orbicie wokół jakiegoś niewidocznego obiektu. Ustalono, iż ukryty obiekt ma masę cztery razy większą niż Słońce (a dokładniej 4,36 masy Słońca). Oznacza to, że zapewne jest to czarna dziura – pierwsza, jaką odkryto w gromadzie kulistej przy pomocy bezpośrednich obserwacji oddziaływań grawitacyjnych na gwiazdę.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w czasopiśmie naukowym „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. W zespole badawczym byli astronomowie z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Holandii, Portugalii i Szwajcarii.
Więcej informacji:
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1802/eso1802a.pdf
https://www.eso.org/public/news/eso1802/
-
A ‘hot Jupiter’ with unusual winds
Puzzling finding raises new questions about atmospheric physics of giant planets
PUBLISHED: 22 JAN 2018
The hottest point on a gaseous planet near a distant star isn’t where astrophysicists expected it to be – a discovery that challenges scientists’ understanding of the many planets of this type found in solar systems outside our own.
Unlike our familiar planet Jupiter, so-called hot Jupiters circle astonishingly close to their host star -- so close that it typically takes fewer than three days to complete an orbit. And one hemisphere of these planets always faces its host star, while the other faces permanently out into the dark. (...)
https://mcgill.ca/newsroom/channels/news/hot-jupiter-unusual-winds-284028
http://www.pulskosmosu.pl/2018/01/22/zaskakujace-odkrycie-prowokuje-nowe-pytania-o-fizyke-atmosfer-gazowych-olbrzymow/
-
Zaskakująco złożone cząstki organiczne w Wielkim Obłoku Magellana
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/nrao18cb2b.jpg)
Na zdjęciu: Po lewej obraz w dalekiej podczerwieni pokazuje całą galaktykę LMC. Obraz powiększenia pokazuje region gwiazdotwórczy obserwowany przez ALMA. Jest to połączenie danych średniej podczerwieni z danych ze Spitzera i danymi w świetle widzialnym (H-alfa) z 4-metrowego teleskopu Blanco. Źródło: NRAO/AUI/NSF; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); Herschel/ESA; NASA/JPL-Caltech; NOAO
Pobliska galaktyka karłowata – Wielki Obłok Magellana (LMC) jest chemicznie prymitywnym miejscem.
W przeciwieństwie do Drogi Mlecznej, ten pół spiralny zbiór kilkudziesięciu miliardów gwiazd pozbawiony jest ciężkich pierwiastków, takich jak węgiel, tlen i azot. Astronomowie przewidują, że przy tak małej ilości ciężkich pierwiastków LMC powinien zawierać względnie niewielką ilość związków opartych na węglu. Poprzednie obserwacje LMC wydają się potwierdzać ten pogląd.
Nowe obserwacje przy użyciu ALMA odkryły zaskakująco wyraźne ślady chemiczne złożonych związków organicznych: metanolu, eteru dimetylowego i mrówczanu metylu. Choć poprzednie obserwacje wykazały ślady metanolu w LMC, dwa ostatnie związki są niespotykanymi odkryciami i są najbardziej złożonymi związkami, jakie kiedykolwiek zostały ostatecznie wykryte poza Galaktyką.
Astronomowie odkryli delikatną poświatę tych związków na milimetrowej długości fali, emitowaną z dwóch gęstych zalążków gwiazdotwórczych LMC, w regionach znanych jako „gorące rdzenie”. Obserwacje te mogą dostarczyć nowych informacji na temat tworzenia się podobnie złożonych związków organicznych we wczesnym Wszechświecie.
„Chociaż Wielki Obłok Magellana jest jednym z naszych najbliższych galaktycznych towarzyszy, spodziewamy się, że galaktyka powinna być podobna pod względem chemicznym do odległych, młodych galaktyk z wczesnego Wszechświata” – powiedziała Marta Sewiło, astronom z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland i główna autorka artykułu opublikowanego w Astrophysical Journal Letters.
Astronomowie nazywają taki brak pierwiastków ciężkich „niską metalicznością”. Potrzeba kilku generacji narodzin i śmierci gwiazd, aby galaktyka została wzbogacona w ciężkie pierwiastki, które zostaną przeniesione do kolejnego pokolenia gwiazd i staną się cegiełkami nowych planet.
„Młode, pierwotne galaktyki po prostu nie miały wystarczająco dużo czasu, aby się tak wzbogacić chemicznie. Galaktyki karłowate, takie jak LMC, prawdopodobnie zachowały tę samą młodzieńczą charakterystykę chemiczną z uwagi na ich stosunkowo niewielką masę, która znacznie spowalnia tempo formowania się gwiazd” – mówi Sewiło.
„Z uwagi na swoją niską metaliczność, LMC stanowi okno dla wczesnych, młodzieńczych galaktyk. Badania nad formowaniem się gwiazd w tej galaktyce są krokiem do zrozumienia powstawania gwiazd we wczesnym Wszechświecie” – mówi Remy Indebetouw, astronom z NRAO w Charlottesville, Virginia oraz współautor badania.
Astronomowie skupiali się na Obszarze Gwiazdotwórczym N113 w LMC, który jest jednym z najbardziej masywnych i bogatych w gaz regionów galaktyki. Wcześniejsze obserwacje tego regionu za pomocą kosmicznego teleskopu Spitzera i kosmicznego obserwatorium Herschela pokazały zaskakującą koncentrację młodych obiektów gwiazdowych – protogwiazd, które właśnie zaczęły podgrzewać swoje gwiezdne żłobki, powodując, że świecą jasno w podczerwieni. Co najmniej część tych procesów gwiazdotwórczych wynika z efektu domina, gdzie tworzenie się masywnych gwiazd wyzwala tworzenie się innych gwiazd w ich bezpośrednim otoczeniu.
Sewiło i jej koledzy wykorzystali ALMA do zbadania kilku młodych obiektów gwiazdowych w tym regionie, aby lepiej zrozumieć ich chemię i dynamikę. Dane z ALMA nieoczekiwanie ujawniły charakterystyczne sygnatury spektralne eteru dimetylowego i mrówczanu metylu, związki, które nigdy nie zostały wykryte tak daleko od Ziemi.
Złożone związki organiczne, które zawierają sześć lub więcej atomów, w tym węgiel, są jednymi z podstawowych składników cząsteczek niezbędnych do życia na Ziemi i prawdopodobnie w innych częściach Wszechświata. Chociaż metanol jest względnie prostym związkiem w porównaniu do innych związków organicznych, jest niezbędny do tworzenia bardziej złożonych związków, takich jak te ostatnio zaobserwowane przez ALMA.
Jeżeli złożone związki mogą łatwo tworzyć się wokół protogwiazd, prawdopodobnie przetrwają i staną się częścią dysków protoplanetarnych otaczających młode gwiazdy. Związki takie prawdopodobnie zostały dostarczone na prymitywną Ziemię przez komety i meteoryty, pomagając przyspieszyć rozwój życia na naszej planecie.
Astronomowie spekulują, że skoro skomplikowane związki organiczne mogą tworzyć się w prymitywnych chemicznie środowiskach, takich jak LMC, możliwe jest, że chemiczne ramy życia mogły pojawić się stosunkowo wcześnie w historii Wszechświata.
https://public.nrao.edu/news/2018-alma-coms-lmc/ (https://public.nrao.edu/news/2018-alma-coms-lmc/)
-
Wokół czarnych dziur musi wiać!
09.02.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/new_720_x_405/public/201802/29585415_29585397.jpg?h=78f27817&itok=4oRU6J8u)
Wizja artystyczna silnego wiatru zaburzającego zewnętrzne obszary dysku z materii otaczającej czarną dziurę. Materia dysku (kolor żółty) jest najpierw wyciągana z zewnętrznych warstw pobliskiej gwiazd. Czarna dziura o masie gwiazdowej znajduje się w centrum dysku o rozmiarach 5 mln km. Pochłania ona materię wtedy i tylko wtedy gdy dociera ona do centralnych części dysku, o rozmiarach ok. 30 km. (źródło: NASA/Swift/A. Simmonet , Sonoma State University)
Co jakiś czas w materii wokół czarnych dziur dochodzi do wybuchów. Naukowcy pokazali, że podczas trwania każdego takiego wybuchu muszą występować wiatry. Gdyby nie one, materia spadałaby do czarnych dziur znacznie wolniej, niż się obserwuje.
"Wokół czarnych dziur tworzą się tzw. dyski akrecyjne. To płaskie struktury, gdzie zbiera się materia krążąca wokół centralnego ciała" - mówi w rozmowie z PAP prof. Jean-Pierre Lasota z Centrum Astronomicznego Mikołaja Kopernika PAN. Dyskami tymi często wstrząsają wybuchy. Badacze z ośrodków w Kanadzie, Francji i Polsce pokazali, że przez cały czas takiego wybuchu (a może on trwać nawet miesiącami) z dysku wieje silny wiatr, wydmuchując z niego materię. Badania Bailey Tetarenko, doktorantki z University of Alberta w Kanadzie i zespołu jej współpracowników ukazały się w "Nature".
ŚWIAT PEŁEN DYSKÓW
Prof. Lasota, współautor badania, w rozmowie z PAP wyjaśnia, że dyski akrecyjne we Wszechświecie występują bardzo często - powstają w centrach galaktyk, wokół rodzących się gwiazd, wokół czarnych dziur i gwiazd neutronowych i wokół martwych gwiazd zwanych białymi karłami. Badania opublikowane w "Nature" pokazały jednak coś, co astronomów zaskoczyło. Otóż w dyskach wokół czarnych dziur występują mechanizmy związane z opadaniem materii nie obserwowane w żadnych innych dyskach akrecyjnych. A wydawało się, że wszystkie one działają tak samo.
JAK UPADAĆ, TO DLACZEGO NIE Z HUKIEM?
Materia w dyskach akrecyjnych wcale nie składa się z zimnych okruchów skalnych. Między czastkami powstają wiry i pojawia się tam coś w rodzaju tarcia. "Kiedy to tarcie za mocno grzeje, a materia za słabo się studzi, w dysku dochodzi do wybuchu" - opowiada astronom. Wybuch rozprzestrzenia się w całym dysku i w przypadku otoczenia czarnych dziur może trwać miesiącami. Podczas takiego wybuchu materia z zewnętrznych części dysków zaczyna spadać do czarnej dziury wydzielając przedtem olbrzymie ilości energii.
Podczas takich eksplozji pojawia się promieniowanie rentgenowskie, które mogą zarejestrować satelitarne obserwatoria kosmiczne. Autorzy publikacji w "Nature" w ramach swoich badań analizowali tego typu dane pochodzące z pięciu obserwatoriów.
"Pokazaliśmy, że w czasie takiego wybuchu w dysku wokół czarnej dziury muszą występować wiatry. I faktycznie one występują przez cały czas trwania wybuchu" - opowiada naukowiec z CAMK PAN.
ODBIERZ TEN MOMENT PĘDU
"Materia w dysku akrecyjnym nie krąży wiecznie po tych samych orbitach. Coś >>zmusza<< ciała, aby opadały" - mówi astronom. I dodaje, że jeśli ciało zmienia swoją orbitę, zmienia się też jego moment pędu. "Moment pędu mierzy ilość obrotów danego ciała" - podsumowuje prof. Lasota.
To właśnie odpowiedni moment pędu "trzyma" Ziemię na jej orbicie. Gdyby nasza planeta straciła swój moment pędu - znacznie wyhamowała w swoim ruchu wokół Słońca, nie byłoby wyjścia. Musiałaby spaść na swoją gwiazdę. Co by się stało z hamującą Ziemią, można sprawdzić dzięki symulacji - zmniejszając prędkość Ziemi (velocity).
Na szczęście nie mamy się o co martwić, bo Ziemia nie zatrzyma się ot tak, po prostu. Coś musiałoby od niej odebrać ten moment pędu. "Całkowity moment pędu musi być w układzie zachowany, ale może być przenoszony z miejsca na miejsce" - zwraca uwagę rozmówca PAP.
UPADEK SZYBSZY NIŻ SIĘ SPODZIEWANO?
W dyskach akrecyjnych moment pędu przenoszony jest na zewnątrz przez rodzaj magnetycznej lepkości. Z analiz Bailey Tetarenko wynika, że materia w dyskach akrecyjnych wokół czarnych dziur traci swój moment pędu o wiele, wiele szybciej, niż materia w dyskach akrecyjnych wokół białych karłów podczas wybuchów nowych karłowatych (badanych wcześniej pod tym kątem przez polskich astronomów). A wydawało się, że dysk akrecyjny to dysk akrecyjny - wszędzie powinien działać tak samo. Na szczęście dla astronomów – zauważa prof. Lasota - świat jest bardziej skomplikowany.
Naukowcy zastanawiali się więc, jaki dodatkowy mechanizm wyhamowuje materię w dyskach wokół czarnych dziur. Jedyną odpowiedzią, która pasowała im do równań, był wiatr, który w tym wypadku oznacza materię wyrzucaną w przestrzeń (mniej więcej tak, jak choćby wiatr słoneczny).
MOMENT PĘDU, KTÓRY PRZEMIJA Z WIATREM
Istnienie tego wiatru wyjaśniają dwie hipotezy. Pierwsza z nich zakłada, że materia unoszona z silnym wiatrem zabiera moment pędu z dysku akrecyjnego. Przez to wybuchająca materia szybciej wciągana jest do czarnej dziury.
Druga z hipotez ma związek z istnieniem pola magnetycznego oraz z faktem, że wciągana do dysku wokół czarnej dziury materia, pochodząca z gwiazdy towarzyszącej czarnej dziurze, może być silnie namagnesowana. Obecność silnego pola magnetycznego zwiększa zaś wydajność procesu odbierania momentu pędu z materii w dysku akrecyjnym. Pole magnetyczne działa więc jak hamulec, przez który materia spada w kierunku czarnej dziury. Cały ten proces w sposób nieunikniony również musi się wiązać z powstawaniem wiatru.
"Zjawisko wywiewania materii z dysku akrecyjnego może mieć inne skutki. Wiatr jest silny i szybki. Być może jest on w stanie powstrzymać upadek części materii do centrum układu" - komentuje prof. Lasota.
Jak dodaje, występowanie takich wiatrów ma szczególne znaczenie wokół czarnych dziur w centrach galaktyk. Wiatr ten może regulować ilość materii, która na czarną dziurę spada. Ale czy są to są wiatry podobne do tych odkrytych przez autorów pracy w "Nature", tego jeszcze nie wiadomo.
PAP - Nauka w Polsce
Autor: Ludwika Tomala
Edytor: Anna Ślązak
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28154%2Cwokol-czarnych-dziur-musi-wiac.html
-
Japoński radioteleskop posłużył do opracowania dokładnej mapy Drogi Mlecznej
03.02.2018
Dzięki 45-metrowemu japońskiemu radioteleskopowi Nobeyama naukowcom udało się uzyskać dokładną mapę radiową sporej części Drogi Mlecznej - poinformowało Narodowe Obserwatorium Astronomiczne Japonii (NAOJ).
Gdy będąc w ciemnościach spojrzymy w niebo, dostrzeżemy jaśniejszy pas biegnący przez nieboskłon – Drogę Mleczną. Na zdjęciach można dostrzec w tym pasie dodatkowo ciemniejsze obszary z mniejszą ilością gwiazd. Są to rejony, w których gaz i pył przesłaniają gwiazdy. Zajrzeć w ukryte w ten sposób zakątki naszej galaktyki można jednak na falach radiowych.
Grupa badawcza, którą kierował prof. Tomofumi Umemoto z Obserwatorium Radioastronomicznego Nobeyama (NRO), wykorzystała radioteleskop o średnicy 45 metrów do przeprowadzenia rozległych i szczegółowych obserwacji Drogi Mlecznej w zakresie fal radiowych. Posłużyły one do opracowania najdokładniejszych jak dotąd map radiowych tej galaktyki. Obserwacje prowadzono od 2014 do 2017 roku. Opracowane mapy obejmują obszar równy 520 tarczom Księżyca w pełni, a rozdzielczość przestrzenna jest trzykrotnie lepsza niż w przypadku wcześniejszych map.
Dzięki nowym danym naukowcy będą mogli lepiej zbadać strukturę ośrodka międzygwiazdowego w różnych skalach, zarówno niewielkich (np. pojedynczy obłok materii), jak i bardzo dużych (w skali całej Drogi Mlecznej). Przy analizie danych odkryto różne struktury niewidoczne na wcześniejszych mapach.
Projekt nosi nazwę FUGIN. Opiera się na 45-metrowym radioteleskopie Nobeyama oraz zamontowanym na nim odbiorniku FOREST. Łączny czas obserwacji wyniósł 1100 godzin. Jak poinformowali naukowcy, udało się osiągnąć rozdzielczość kątową obserwacji na poziomie 20 sekund łuku, a rozdzielczość w pomiarach prędkości radialnych molekuł wyniosła 1,3 km/s (prędkość radialna to prędkość na linii widzenia obserwator – dany obłok materii). W badaniach uzyskano dane dla różnych izotopów cząsteczek tlenku węgla: 12CO, 13CO oraz C18O, co pozwoliło na analizę fizycznych parametrów gazu, takich jak temperatura i gęstość, a także rozmieszczenia gazu i jego ruchów.
Wstępne wyniki badań opublikowano w „Publications of the Astronomical Society of Japan”, natomiast pełna opracowana mapa radiowa zostanie upubliczniona w czerwcu 2018 r.
Więcej informacji na stronie: http://www.nro.nao.ac.jp/en/news/2018/0125-umemoto-e.html
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28096%2Cjaponski-radioteleskop-posluzyl-do-opracowania-dokladnej-mapy-drogi-mlecznej
-
Poszukiwania ciemnej materii: coraz mniej kryjówek dla aksjonów
15.02.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201802/29656288_29656252.jpg?itok=wpE3sz1k)
Rozmieszczenie ciemnej materii (w kolorze niebieskim) w sześciu gromadach galaktyk, odtworzone na podstawie zdjęć z kosmicznego teleskopu Hubble'a. (Źródło: NASA, ESA, STScI, and CXC)
Badania, w których brali udział Polacy, zawęziły zakres możliwych właściwości aksjonów - hipotetycznych cząstek tworzących ciemną materię. O nowych wynikach poinformował PAP Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie.
Gdyby aksjony – jedne z kandydatów na cząstki zagadkowej ciemnej materii – istniały, mogłyby oddziaływać z materią tworzącą nasz świat, jednak musiałyby to robić znacznie, znacznie słabiej niż się dotychczas wydawało.
Jak informuje Instytut Fizyki Jądrowej PAN (IFJ PAN) w przesłanym PAP komunikacie prasowym, do zaskakujących wniosków doprowadziła najnowsza analiza pomiarów właściwości elektrycznych ultrazimnych neutronów, opublikowana w czasopiśmie naukowym "Physical Review X" (DOI: 10.1103/PhysRevX.7.041034).
Na podstawie danych zebranych w eksperymencie nEDM (Electric Dipole Moment of Neutron) międzynarodowa grupa fizyków – w tym naukowcy z IFJ PAN i Uniwersytetu Jagiellońskiego – wykazała, że aksjony, gdyby istniały, musiałyby spełniać znacznie bardziej rygorystyczne niż dotychczas sądzono ograniczenia dotyczące ich masy i sposobów oddziaływania ze zwykłą materią.
Zaprezentowane wyniki są pierwszymi danymi laboratoryjnymi narzucającymi limity na potencjalne oddziaływania aksjonów z nukleonami (czyli protonami bądź neutronami) i gluonami (cząstkami spajającymi kwarki w nukleonach).
"Pomiary elektrycznego momentu dipolowego neutronów są prowadzone przez naszą międzynarodową grupę od dobrych kilkunastu lat. Przez większość tego czasu nikt z nas nie przypuszczał, że w zgromadzonych danych mogłyby się kryć jakiekolwiek ślady związane z potencjalnymi cząstkami ciemnej materii. Dopiero niedawno teoretycy zasugerowali taką możliwość – a my skwapliwie skorzystaliśmy z okazji do zweryfikowania hipotez o właściwościach aksjonów" - opowiada cytowany w komunikacie prasowym dr hab. Adam Kozela z IFJ PAN, jeden z badaczy biorących udział w eksperymencie.
Na pierwsze ślady ciemnej materii natrafiono podczas analiz ruchów gwiazd w galaktykach i galaktyk w gromadach galaktyk. Pionierem statystycznych badań ruchów gwiazd był polski astronom Marian Kowalski. Już w 1859 roku zauważył on, że ruchów bliskich nam gwiazd nie da się wytłumaczyć samym ruchem Słońca. Była to pierwsza przesłanka obserwacyjna sugerującą obrót Drogi Mlecznej.
W 1933 roku Szwajcar Fritz Zwicky poszedł o krok dalej. Kilkoma metodami przeanalizował ruchy obiektów w gromadzie galaktyk Coma. Zauważył wtedy, że poruszają się one tak, jakby w ich otoczeniu znajdowała się znacznie większa ilość materii niż dostrzegana przez astronomów.
Mimo dekad poszukiwań, do dziś nie jest znana natura ciemnej materii, której we Wszechświecie powinno być niemal 5,5 razy więcej niż zwykłej materii. Teoretycy skonstruowali mnóstwo modeli przewidujących istnienie mniej lub bardziej egzotycznych cząstek mogących odpowiadać za istnienie ciemnej materii. Wśród kandydatów są m.in. aksjony. Gdyby istniały, te ekstremalnie lekkie cząstki oddziaływałyby ze zwykłą materią niemal wyłącznie grawitacyjnie.
Dotychczasowe modele przewidywały jednak dodatkowo, że w pewnych sytuacjach foton mógłby się zamienić w aksjon, a ten po pewnym czasie przekształcałby się z powrotem w foton.
To hipotetyczne zjawisko było i jest podstawą słynnych eksperymentów "świecenia przez ścianę". W ich trakcie naukowcy kierują intensywną wiązkę światła laserowego na grubą przeszkodę licząc, że przynajmniej nieliczne fotony zmienią się w aksjony, który przeniknęłyby przez ścianę bez większych problemów. Po przejściu przez ścianę niektóre aksjony mogłyby z powrotem stać się fotonami o cechach dokładnie takich jak fotony pierwotnie padające na ścianę.
Eksperymenty związane z mierzeniem elektrycznego momentu dipolowego neutronów, prowadzone przez grupę naukowców z Australii, Belgii, Francji, Niemiec, Polski, Szwajcarii i Wielkiej Brytanii, nie mają jednak nic wspólnego z fotonami. W prowadzonych od kilkunastu lat eksperymentach naukowcy mierzą zmiany częstotliwości magnetycznego rezonansu jądrowego (Nuclear Magnetic Resonanse, NMR) neutronów oraz atomów rtęci znajdujących się w komorze próżniowej, w obecności pól elektrycznego, magnetycznego i grawitacyjnego. Pomiary te pozwalają wyciągać wnioski o sposobach precesji neutronów i atomów rtęci, a w konsekwencji – o ich dipolowych momentach elektrycznych.
Ku zaskoczeniu wielu fizyków, w ostatnich latach pojawiły się prace teoretyczne przewidujące możliwość dodatkowego oddziaływania aksjonów: z gluonami i nukleonami. W zależności od masy aksjonów, oddziaływania te mogłyby skutkować mniejszymi lub większymi zaburzeniami o charakterze oscylacji dipolowych momentów elektrycznych nukleonów, a nawet całych atomów. Przewidywania te oznaczały, że eksperymenty prowadzone w ramach współpracy nEDM mogą zawierać wartościowe informacje dotyczące istnienia i właściwości potencjalnych cząstek ciemnej materii.
"W danych z eksperymentów w PSI nasi koledzy prowadzący analizę szukali zmian częstotliwości o okresach rzędu minut, a w wynikach z ILL – rzędu dni - tłumaczy dr Kozela. - Te ostatnie pojawiłyby się, gdyby istniał wiatr aksjonów, czyli gdyby aksjony w przestrzeni wokółziemskiej poruszały się w określonym kierunku. Skoro bowiem Ziemia wiruje, nasz sprzęt pomiarowy o różnych porach dnia zmieniałby swoją orientację względem wiatru aksjonów, a to powinno skutkować cyklicznymi, dobowymi zmianami w rejestrowanych przez nas oscylacjach."
W trakcie poszukiwań nie natrafiono jednak na żaden ślad istnienia aksjonów o masach między 10-24 a 10-17 elektronowolta (dla porównania: masa elektronu wynosi ponad pół miliona elektronowoltów).
Prócz tego naukowcom udało się 40-krotnie zaostrzyć ograniczenia narzucane przez teorię na oddziaływanie aksjonów z nukleonami. W przypadku potencjalnych oddziaływań z gluonami obostrzenia wzrosły jeszcze bardziej, ponad tysiąckrotnie. Jeśli więc aksjony istnieją - to w obecnych modelach teoretycznych mają coraz mniej miejsc, w których mogłyby się skrywać.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28281%2Cposzukiwania-ciemnej-materii-coraz-mniej-kryjowek-dla-aksjonow.html
-
Narodziny supernowej SN 2016gkg
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 23 LUTEGO 2018
(...) Astronom amator Víctor Buso z Rosario w Argentynie we wrześniu 2016 postanowił przetestować nowo zakupioną kamerę do rejestracji obiektów głębokiego nieba. Kamerę podłączoną do teleskopu o średnicy 40 cm skierował na galaktykę NGC 613, znajdującą się w gwiazdozbiorze Rzeźbiarza. Víctor postanowił wykonać serię krótkich ekspozycji tej galaktyki w czasie nieco ponad jednej godziny. (...)
Dalsza analiza danych oraz porównanie z modelami teoretycznymi wykazała, że gwiazda z której powstała, SN 2016gkg, przed “zapłonem” miała masę około pięciu mas naszego Słońca. Wcześniej ta gwiazda miała masę nawet dwadzieścia razy większą od naszego Słońca, jednak duża część materii została utracona, być może w formie transferu gazu (głównie wodoru) do towarzyszącej gwiazdy.
Było to pierwsze zarejestrowana i udokumentowana obserwacja “pierwszego światła” w zakresie widzialnym uzyskanym od supernowej. (...)
http://kosmonauta.net/2018/02/narodziny-supernowej-sn-2016gkg/
http://www.urania.edu.pl/tagi/sn-2016gkg
https://www.nature.com/articles/nature25151
Amateur astronomer captures rare first light from massive exploding star
By Robert Sanders, Media relations | FEBRUARY 21, 2018
Combining the data with theoretical models, the team estimated that the initial mass of the star was about 20 times the mass of our sun, though it lost most of its mass, probably to a companion star, and slimmed down to about 5 solar masses prior to exploding.
Filippenko’s team continued to monitor the supernova’s changing brightness over two months with other Lick telescopes: the 0.76-meter Katzman Automatic Imaging Telescope and the 1-meter Nickel telescope.
“The Lick spectra, obtained with just a 3-meter telescope, are of outstanding quality in part because of a recent major upgrade to the Kast spectrograph, made possible by the Heising-Simons Foundation as well as William and Marina Kast,” Filippenko said.
http://news.berkeley.edu/2018/02/21/amateur-astronomer-captures-rare-first-light-from-massive-exploding-star/
-
FRB i silne pola magnetyczne?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 27 LUTEGO 2018
(...) Astronomów od dekad fascynują energetyczne zjawiska, takie jak rozbłyski naszego Słońca czy innych gwiazd, nowe, supernowe, emisje pulsarowe czy też rozbłyski promieniowania gamma. Do dziś każde z tych zjawisk kryje wiele tajemnic, które wciąż czekają na naukowe wyjaśnienia.
Do tej listy można również dopisać tzw. rozbłyski Lorimera, w których istnienie jeszcze kilka miesięcy temu powątpiewało wielu astronomów. Inna nazwa tych rozbłysków to “Fast Radio Bursts” (FRB). Cała historia rozpoczyna się w 2007 roku, kiedy to za pomocą radioteleskopu Parkes Radio Telescope (PRT) w Australii zarejestrowano pierwszy bardzo energetyczny i krótki rozbłysk. Sygnał trwał zaledwie 5 milisekund, ale spektrum tego rozbłysku było „rozciągnięte” na szeroki zakres częstotliwości. Sugerowało to interakcję z kosmiczną materią wyemitowanego promieniowania podczas podróży na przestrzeni milionów lub nawet miliardów lat świetlnych i jednocześnie bardzo energetyczną naturę zjawiska.
Do dziś zarejestrowano jedynie kilkadziesiąt FRB. Wciąż dość niewiele o nich wiadomo, a próby wyjaśnienia tych zjawisk nie przekonują jeszcze środowiska naukowego. (...)
http://kosmonauta.net/2018/02/frb-i-silne-pola-magnetyczne/
-
Wykryto oznaki istnienia pierwszych gwiazd we Wszechświecie
05.03.2018
Astronomom udało się odebrać sygnały wskazujące na obecność pierwszych gwiazd, które uformowały się zaledwie około 180 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Wyniki badań opublikowano w środę w czasopiśmie „Nature”.
Do poszukiwań takiego sygnału, świadczącego pośrednio o obecności pierwszych gwiazd, naukowcy wykorzystali radioteleskop o nazwie Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature (EDGES), który znajduje się w Murchison Radio-astronomy Observatory w Australii. Obserwacje rozpoczęto w sierpniu 2015 r. Grupą badawczą kierował dr Judd Bowman z Arizona State University w USA.
Po odfiltrowaniu zakłóceń od naszej własnej Galaktyki, generowanych przez człowieka i różnych innych zaburzeń, dostrzeżono przewidywany teoretycznie sygnał. Było to bardzo niewielkie osłabienie promieniowania. Naukowcy potrzebowali aż dwóch lat, aby upewnić się, że to rzeczywisty sygnał, a nie np. zaburzenia od szumu instrumentów lub detektorów.
Uważa się, że około 13,8 miliarda lat temu miał miejsce tzw. Wielki Wybuch i Wszechświat zaczął się gwałtownie rozszerzać. Na skutek rozszerzania, zjonizowana plazma wypełniająca kosmos szybko ochłodziła się. Po około 370 tysiącach lat zaczęły tworzyć się neutralne atomy wodoru, które później pod wpływem grawitacji tworzyły zgęszczenia, z których powstały pierwsze gwiazdy. Światło było wtedy blokowane przez gaz wodorowy.
Zobaczenie światła tych pierwszych gwiazd jest praktycznie niemożliwe dla teleskopów naziemnych, ale możliwa jest ich detekcja w sposób pośredni. Gdy we wczesnym Wszechświecie powstawały pierwsze gwiazdy, ich ultrafioletowe promieniowanie oddziaływało na pierwotny gaz wodorowy i wzbudzało go do przejścia w inny stan, w którym absorbował fotony kosmicznego promieniowania tła. Teoretycznie więc można by było spróbować wykryć spowodowane tym niewielkie osłabienie tzw. kosmicznego promieniowania tła. I właśnie to udało się dokonać naukowcom z grupy dr Bowmana.
Przy czym o ile wodór neutralny absorbuje i emituje promieniowanie na fali o długości 21 cm (1420 MHz), to wskutek rozszerzania się Wszechświata, promieniowanie z odległych krańców kosmosu będziemy odbierali na niższych częstotliwościach. Opisywane osłabienie wykryto na częstotliwości 78 MHz, co na podstawie przesunięcia ku czerwieni oznacza, że sygnał pochodzi z okresu 180 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Dodatkowo ustalono, iż osłabienie w sygnale zaniknęło w ciągu kolejnych 100 milionów lat przypuszczalnie dlatego, że atomy wodoru zostały przez ten okres rozgrzane powyżej temperatury promieniowania.
Dzięki innym projektom, takim jak rozmieszczona w kilku krajach europejskich sieć radioteleskopów LOFAR pracująca na niskich częstotliwościach radiowych, astronomom być może uda się w przyszłości wykonać mapy zmian intensywności opisywanego sygnału na niebie.
Okazało się, że wykryty sygnał jest dwukrotnie silniejszy niż przewidywano teoretycznie. Możliwe są dwa wytłumaczenia: albo tło radiowe było w tamtej epoce Wszechświata silniejsze niż sądzą naukowcy, albo gaz wodorowy był znacznie chłodniejszy. Badacze z grupy Bowmana uważają, że bardziej prawdopodobne jest to drugie wyjaśnienie. Co prawda nie wiadomo, co mogłoby tak ochłodzić wodór, ale jest obiecujący kandydat do takiego zadania – to ciemna materia, tajemniczy składnik Wszechświata, którego jest znacznie więcej niż zwykłem materii. Ciemna materia nie świeci, ani nie absorbuje promieniowania, a o jej istnieniu wnioskujemy na podstawie oddziaływań grawitacyjnych na zwykłą materię. Jeśli dalsze badania potwierdziłyby przypuszczenie Bowmana, to dowiedzielibyśmy się czegoś więcej na temat własności ciemnej materii.
Więcej informacji: https://www.nature.com/articles/nature25792.epdf
https://www.nature.com/articles/d41586-018-02616-8 (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28520%2Cwykryto-oznaki-istnienia-pierwszych-gwiazd-we-wszechswiecie.html
-
Wiele mniejszych czarnych dziur w centrum Drogi Mlecznej
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/cu_black_hole_image.jpg)
Astrofizycy odkryli 12 układów podwójnych z małomasywnymi czarnymi dziurami, które krążą wokół radioźródła Sgr A* w centrum naszej Drogi Mlecznej. Ich istnienie sugeruje, że tych mniejszych czarnych dziur może być tam znacznie więcej - nawet 10 000!
Naukowcy z Columbia University jako pierwsi w historii zdołali jednoznacznie zidentyfikować kilkanaście czarnych dziur krążących wokół centrum naszej Galaktyki, odpowiadającemu lokalizacji zwartego radioźródła znanego już od lat jako Sagittarius A* (Sgr A*) i samego w sobie zawierającego galaktyczną, supermasywną czarną dziurę (ang. SMBH). To ciekawe odkrycie, które zdaje się obiecywać nowe możliwości w zakresie lepszego zrozumienia Wszechświata.
Tak naprawdę nie wiemy dziś zbyt wiele o tym, w jaki sposób wielkie i masywne czarne dziury wchodzą w interakcje z małymi czarnymi dziurami. Jak więc możemy się tego dowiedzieć? Badając Drogę Mleczną. Jest ona tak naprawdę jedyną galaktyką, w której możemy to w miarę bezpośrednio zaobserwować. Przy obecnych możliwościach technicznych nie jesteśmy po prostu w stanie zobaczyć takich oddziaływań w innych galaktykach.
Przez ponad dwie dekady naukowcy bezskutecznie poszukiwali dowodów potwierdzających teorię, że tysiące czarnych dziur mogą otaczają supermasywne czarne dziury rezydujące w centrach dużych galaktyk. Radioźródło Sgr A* jest otaczane przez halo z gazu i pyłu, które stanowią doskonałą pożywkę dla rodzących się, masywnych gwiazd. Największe z nich żyją tam, tam też umierają i, jeśli mają naprawdę duże masy początkowe, mogą ostatecznie zamienić się w czarne dziury. Dodatkowo czarne dziury spoza tego halo mogą znajdywać się na tyle blisko supermasywnej czarnej dziury w centrum Galaktyki, że podlegają jej silnym wpływom i w efekcie tracą swą energię, po czym opadają bliżej ku centrum i zostają również uwięzione w halo.
Choć większość tych uwięzionych czarnych dziur pozostaje zdaniem astronomów samotna, niektóre z nich przechwytują pobliskie gwiazdy i wiążą się z nimi w układy podwójne. Naukowcy są przekonani, że w galaktycznym centrum gęstość zarówno izolowanych, jak i będących składnikami takich układów dziur jest bardzo wyraźna - tym większa, im bliżej samego jego środka, czyli centralnej czarnej dziury. Poprzednie, nieudane próby znalezienia takiego maksimum gęstości skupiały się na poszukiwaniu jasnego rozbłysku promieniowania rentgenowskiego, który pojawia się, gdy czarne dziury łączą się z towarzyszącymi im gwiazdami. Jednak centrum Galaktyki leży na tyle daleko od nas, że te wybuchy są efektywnie bardzo rzadko na tyle jasne, byśmy byli w stanie je zaobserwować.
Zespół z Uniwersytetu w Columbii przyjął więc inną taktykę - poszukiwał słabszej, ale bardziej stabilnej w czasie emisji rentgenowskiej wypromieniowywanej już po początkowym wiązaniu się układów podwójnych złożonych z czarnej dziury i gwiazdy. Zwróćmy uwagę na to, że nie szukano samotnych czarnych dziur. Odizolowane czarne dziury są po prostu ...czarne. Gdy są do tego niewielkie, bardzo trudno jest je wykryć. Ale gdy podobne obiekty łączą się z gwiazdą, ma miejsce emisja promieniowania rentgenowskiego, które jest już dość łatwo wykrywalne.
Naukowcy zajrzeli do danych archiwalnych z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, aby przetestować tę nowo opracowaną technikę. Poszukiwali śladów emisji rentgenowskiej typowej dla układów podwójnych z czarną dziurą o niskiej masie, będących w tak zwanycm w stanie nieaktywnym. W promieniu trzech lat świetlnych od Sgr A* znaleźli ich jak dotąd dwanaście. Przeanalizowali następnie właściwości i rozmieszczenie przestrzenne zidentyfikowanych układów, a na ich podstawie zdołali ocenić, że w samym centrum naszej Galaktyki może znadować się nawet 300 do 500 czarnych dziur będących składnikami układów podwójnych, a także około 10 000 czarnych dziur ewoluujących samotnie.
Wnioski te mają też ważne implikacje dla dalszych badań fal grawitacyjnych - znajomość nawet tylko szacunkowej liczby czarnych dziur w centrum typowej galaktyki może nam pomóc w lepszym przewidywaniu, ilu zdarzeń związanych z emisją tych fal należy oczekiwać.
http://news.columbia.edu/content/1904 (http://news.columbia.edu/content/1904)
https://www.nature.com/articles/nature25029 (https://www.nature.com/articles/nature25029)
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wiele-mniejszych-czarnych-dziur-centrum-drogi-mlecznej-4264.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wiele-mniejszych-czarnych-dziur-centrum-drogi-mlecznej-4264.html)
-
Hubble dostrzegł najdalszą gwiazdę
05.04.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201804/30051316_30050546.jpg?itok=wpxPY4TQ)
Fot. NASA, ESA, P. Kelly (University of Minnesota)
Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Hubble`a i tzw. soczewkowania grawitacyjnego, astronomowie zaobserwowali najdalszą gwiazdę, oddaloną od Ziemi aż o 9 mld lat świetlnych. Jej światło może zdradzić niektóre tajemnice ciemnej materii, budowy gromad galaktyk i ewolucji gwiazd.
Międzynarodowy zespół kierowany przez specjalistów z University of Minnesota, na łamach pisma „Nature Astronomy” doniósł o odkryciu leżącej w spiralnej galaktyce gwiazdy tak odległej, że jej światło biegło do Ziemi aż 9 mld lat.
Zostało więc ono wyemitowane, kiedy Wszechświat liczył sobie zaledwie 4,4 mld lat, czyli osiągnął ok. 30 proc. obecnego wieku.
Badacze dostrzegli ją przypadkiem, podczas obserwacji wybuchu odległej supernowej nazwanej Refsdal. Stało się to wykonalne dzięki tzw. soczewkowaniu grawitacyjnemu.
W zjawisku tym, masywny obiekt stojący na drodze promieni światła zakrzywia je i skupia. Efekt ten pozwolił na wzmocnienie odbieranego przez teleskop światła aż 2 tys. razy.
„Podobnie jak w przypadku wybuchu supernowej Refsdal, światło odległej gwiazdy uległo wzmocnieniu, dzięki czemu stała się widoczna dla Hubble`a” - mówi kierujący pracami prof. Patrick Kelly. „Ta gwiazda znajduje co najmniej 100 razy dalej niż następna, pojedyncza gwiazda, którą możemy badać, nie licząc eksplozji supernowych” - dodaje astronom.
W jej przypadku nałożyły się jednak dwa różne, sprzyjające badaczom efekty. Jeden to soczewkowanie spowodowane przez odległą o 5 mld lat świetlnych od Ziemi gromadę galaktyk MACS J1149+2223. Drugi to tzw. mikrosoczewkowanie, wywołane w tym wypadku przez leżący w tej gromadzie stosunkowo niewielki obiekt o masie trzykrotnie większej od Słońca.
Światło nowo odkrytej gwiazdy nazwanej Icarus (lub MACS J1149+2223 Lensed Star 1, w skrócie LS1) niesie mnóstwo cennych informacji.
„Odkrycie LS1 pozwala na nowy wgląd w skład gromady galaktyk. Wiemy, że mikrosoczewkowanie było wywołane przez gwiazdę, gwiazdę neutronową lub czarną dziurę o masie gwiazdy” - wyjaśnia jeden z badaczy prof. Steven Rodney z University of South Carolina.
Icarus może więc pomóc astronomom w badaniach niewidocznych innymi sposobami gwiazd neutronowych i czarnych dziur. Dzięki odkryciu łatwiejsze może być m.in. oszacowanie, ile takich obiektów kryje się we wzmacniającej światło gromadzie.
Gromady galaktyk należą tymczasem do największych i najbardziej masywnych struktur we Wszechświecie, więc poznanie ich składu dostarczyć może też nowych informacji o kompozycji Wszechświata. Dotyczy to także tajemniczej, ciemnej materii.
„Jeśli ciemna materia przynajmniej częściowo składa się ze stosunkowo lekkich czarnych dziur, jak niedawno zaproponowano, powinniśmy to dostrzec w spektrum światła LS1” - mówi prof. Kelly.
Po wykryciu gwiazdy, badacze przeprowadzili jej dokładniejsze obserwacje. Wykazały one, że gwiazda należy do grupy olbrzymich gwiazd typu B. Jak wyjaśniają autorzy odkrycia, to ekstremalnie jasne, niebieskie obiekty ponad dwa razy gorętsze od Słońca.
Icarus może zwiastować początek nowej ery badania dalekich gwiazd. To dlatego, że niedługo ma zostać wystrzelony Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który będzie w stanie dostrzec dużo więcej takich ciał.
Więcej informacji:
https://www.spacetelescope.org/news/heic1807/
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/hubble-uncovers-the-farthest-star-ever-seen (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28945%2Chubble-dostrzegl-najdalsza-gwiazde.html
-
Teleskop Hubble’a zmierzył dokładnie dystans do gromady kulistej
10.04.2018 aktualizacja 10.04.2018 ©
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201804/30070438_30069511.jpg?itok=qTTT9ROM)
Gromada kulista NGC 6397. Źródło: NASA, ESA, T. Brown, S. Casertano (STScI); Acknowledgement: NASA, ESA, J. Anderson (STScI).
Astronomom udało się po raz pierwszy wyznaczyć odległość do gromady kulistej gwiazd z dokładnością do 3 procent. Wcześniej niepewności pomiarów były sporo większe. Udało się tego dokonać dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Hubble’a – poinformowała NASA.
Gromada kulista NGC 6397 jest jedną z najbliższych względem Ziemi. Najnowsze pomiary dokonane przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pozwoliły wyznaczyć dystans do niej z dokładnością do 3 procent. Wcześniej błędy wynosiły w zależności od metody określania odległości od 10 do nawet 20 procent. Teraz wiemy, że od gromady kulistej NGC 6397 dzieli nas 7800 lat świetlnych.
Dokładna znajomość odległości do gromady kulistej jest istotna, bowiem takie gromady są wykorzystywane do sprawdzania modeli gwiazdowych opisujących własności młodych i starych populacji gwiazd. Jeżeli model zgadza się z pomiarami, daje to naukowcom większość pewność, że uzyskiwane wyniki będą poprawne także dla dalszych obiektów. Do tej pory astronomowie znali dokładne odległości do znacznie młodszych gromad otwartych, ponieważ znajdują się one bliżej Układu Słonecznego.
Gromady kuliste to zgrupowania zawierające zwykle setki tysięcy gwiazd skupionych w sferycznym kształcie (stąd nazwa). Rozmieszczone są zwykle wokół głównego dysku galaktyki, w tzw. halo galaktycznym. W przypadku naszej galaktyki – Drogi Mlecznej – znamy około 150 gromad kulistych.
W celu ustalenia dystansu do gromady kulistej NGC 6397 zespół, którym kierował Tom Brown ze Space Telescope Science Institute (STScI) w Baltimore (Maryland, USA), użył metody paralaksy trygonometrycznej. Mierzy się w niej niewielkie, pozorne zmiany pozycji obiektu na niebie spowodowane zmianą pozycji obserwatora, wykorzystując fakt, iż Ziemia krąży po orbicie wokół Słońca. Obserwując w różnym okresie roku możemy patrzeć na dany obiekt z miejsc oddalonych od siebie o miliony kilometrów. Znając odległość pomiędzy miejscami, z których dokonywaliśmy pomiaru oraz kąt, o jaki przesunęła się pozorna pozycja obiektu na niebie, możemy z trygonometrii obliczyć dystans do obiektu.
Badacze przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zmierzyli paralaksy do 40 gwiazd w gromadzie NGC 6397, dokonując pomiarów, co 6 miesięcy przez dwa lata. Ponieważ analizowano kilkadziesiąt gwiazd, uzyskano dokładniejsze wyniki, niż gdyby zajmowano się tylko pojedynczą gwiazdą.
Niewielkie ruchy gwiazd gromady na niebie były na poziomie 1/100 piksela w kamerze teleskopu. Mierzono je z dokładnością do 1/3000 piksela. Odpowiada to mierzeniu rozmiaru opony samochodowej leżącej na Księżycu z dokładnością do pojedynczych centymetrów.
Naukowcy mają nadzieję na uzyskanie jeszcze lepszej precyzji. Dokładność wyznaczenia odległości do gromady może osiągnąć 1 procent, gdy połączy się dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a z wynikami misji Gaia prowadzonej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Gaia jest obecnie w trakcie mierzenia pozycji bardzo wielu gwiazd metodą paralaksy trygonometrycznej.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal Letters”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28978%2Cteleskop-hubblea-zmierzyl-dokladnie-dystans-do-gromady-kulistej.html
-
Znaleziono osamotnioną gwiazdę neutronową poza naszą galaktyką
11.04.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201804/30090374_30089992.jpg?itok=drXIZhwq)
Pozostałość po supernowej 1E 0102.2-7219 po wybuchu sprzed 2000 lat. Nałożono obrazy z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (czerwone tło i kolor zielony w mgławicy), z instrumentu MUSE na teleskopie VLT (czerwony pierścień wewnątrz mgławicy) oraz Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra (barwy niebieska i różowa). Niebieska kropka wewnątrz pierścienia to gwiazda neutronowa. Źródło: ESO/NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/F. Vogt et al.
Dzięki nowym zdjęciom wykonanym m.in. przez teleskop VLT, astronomom udało się zidentyfikować trudno wykrywalną martwą gwiazdę w galaktyce sąsiadującej z Drogą Mleczną – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
W szczególności w badaniach wykorzystano naziemny Bardzo Duży Teleskop (VLT) pracujący w Chile i należący do ESO oraz funkcjonujące w kosmosie Obserwatorium Rentgenowskie Chandra, które należy do NASA.
Znaleziony obiekt – gwiazda neutronowa – jest schowany w gazowych pasmach mgławicy w Małym Obłoku Magellana, sąsiedniej galaktyce odległej od nas o około 200 tysięcy lat świetlnych. Mgławica, wewnątrz której znajduje się gwiazda neutronowa, jest pozostałością po wybuchu supernowej sprzed 2000 lat. Samej gwiazdy neutronowej, która również pozostaje po takiej eksplozji, nie udawało się jednak do tej pory odnaleźć wewnątrz tej mgławicy.
Dopiero najnowsze dane z instrumentu MUSE na VLT ujawniły istnienie pierścienia gazu w systemie oznaczonym jako 1E 0102.2-7219. Pierścień ten powoli ekspanduje w otoczeniu innych szybko poruszających się włókien gazu i pyłu pozostawionych po wybuchu supernowej.
Okazało się, że zawierający neon oraz tlen pierścień jest wyśrodkowany na źródle promieniowania rentgenowskiego oznaczonego jako p1 – perfekcyjnie otacza to źródło. Tak jakby natura zaznaczyła astronomom okręgiem miejsce „szukajcie tutaj”.
Gwiazdy neutronowe to pozostałości po wybuchach gwiazd masywnych jako supernowe. Taka gwiazda neutronowa ma masę większą niż nasze Słońce, ale rozmiary rzędu 10 lub 20 km. Jeżeli jest pulsarem, czyli możemy od niej wykryć regularne radiowe impulsy, wtedy jest względnie łatwa do odnalezienia. Jednak teoria wskazuje, że we Wszechświecie powinny powszechnie występować także izolowane gwiazdy neutronowe o względnie słabych polach magnetycznych, które nie promieniują jako pulsary.
Ponieważ koincydencja pomiędzy pozycją wspomnianego pierścienia gazu, a źródłem rentgenowskim jest bardzo duża, jest to argument za tym, że obiekt faktycznie znajduje się wewnątrz mgławicy – pozostałości po supernowej, a nie znalazł się na niebie na tej samej linii widzenia przypadkowo. Fakt ten i dalsze analizy obserwacji rentgenowskich pozwoliły wykazać, że astronomowie mają do czynienia właśnie z gwiazdą neutronową.
„To pierwszy obiekt tego rodzaju, który udało się potwierdzić poza Drogą Mleczną. Było to możliwe dzięki użyciu MUSE. Sądzimy, że może to otworzyć nowe kanały odkryć i badań tych nieuchwytnych gwiezdnych pozostałości” - skomentowała Liz Bartlett, stażystka w ESO, która jest współautorką badań.
Badaniami zespołu kierował Frédéric Vogt, również odbywający staż naukowy w ESO w Chile. Publikacja opisująca wyniki ukazała się w „Nature Astronomy” (http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1810/eso1810a.pdf).
(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29010%2Cznaleziono-osamotniona-gwiazde-neutronowa-poza-nasza-galaktyka.html
-
Fizycy rozpoczęli poszukiwania aksjonów mogących wyjaśnić ciemną materię
17.04.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201804/30150513_30150348.jpg?itok=cBWtvN6g)
Hala laboratoryjna eksperymentu ADMX w University of Washington. Sam detector ADMX znajduje się pod spodem, otoczony polem magnetycznym. Źródło: Mark Stone/University of Washington.
Dzięki nowym niskoszumowym nadprzewodzącym wzmacniaczom kwantowym fizycy mogą rozpocząć eksperymentalne poszukiwania aksjonów - hipotetycznych cząstek rozważanych jako jedna z możliwości wyjaśniających istnienie ciemnej materii – poinformowały amerykańskie ośrodki naukowe.
Informację przekazały University of California w Berkeley oraz University of Washington w Seattle.
Eksperymentalne poszukiwania aksjonów będą prowadzone w ramach projektu Axion Dark Matter Experiment (ADMX) w laboratoriach University of Washington w Seattle, który w ostatnich dniach zaprezentował wyniki świadczące o tym, że uzyskał na tyle dużą czułość, by "usłyszeć" potencjalne oznaki istnienia aksjonów ciemnej materii.
Ciemna materia to tajemniczy składnik Wszechświata, którego jest wielokrotnie więcej, niż zwykłej materii. Ciemnej materii nie widzimy; o jej istnieniu wnioskujemy na podstawie oddziaływań grawitacyjnych, jakie wywiera ona na zwykłą materię w kosmosie, a także na podstawie jej wpływu na ruch obiektów i normalnej materii we Wszechświecie. Od wielu lat trwają poszukiwania wyjaśnienia, co może stanowić ciemną materię. Rozważano np. masywne obiekty w halo galaktyk (tzw. MACHO), albo słabo oddziałujące masywne cząstki (tzw. WIMP), ale także właśnie aksjony.
Gdyby udało się potwierdzić istnienie aksjonów - miałoby to wpływ nie tylko na badania ciemnej materii, ale także rozwiązałoby problemy, z którymi boryka się tzw. model standardowy cząstek elementarnych. Chodzi m.in. o problem, że neutrony powinny mieć dipolowy moment elektryczny, a go nie posiadają. Aksjony zostały zaproponowane w 1977 właśnie po to, aby wyjaśnić brak obserwacji tej cechy u neutronów.
Aksjony - jeśli istnieją - oddziałują ze zwykłą materią niezwykle rzadko, więc bardzo trudno je wykryć. Mogą przelecieć nawet przez całą Ziemię bez "dotknięcia" cząstki zwykłej materii. Fizycy próbuję wykryć aksjony w eksperymencie ADMX poprzez wytworzenie silnego pola magnetycznego i użycie specjalnej tuby odbijającej, aby zmusić aksjony do zmiany na fotony o częstotliwości mikrofalowej, a następnie przy pomocy wzmacniaczy kwantowych "usłyszeć" je. Wszystko to musi się odbywać w najniższej możliwej temperaturze, aby obniżyć szumy tła.
O ile obniżenie szumu termicznego jest względnie proste (wystarczy obniżyć temperaturę detektora do 0,1 kelwina), o tyle eliminacja szumu od standardowych wzmacniaczy z tranzystorów półprzewodnikowych wciąż napotyka trudności. I właśnie tutaj zastosowanie znalazły specjalne detektory magnetyczne: nadprzewodzące urządzenia kwantowej interferencji (ang. SQUIDs – superconducting quantum interference devices). Wzmacniacz stosujący tę technologię opracował dwie dekady lat temu John Clarke, profesor na University of California w Berkeley. Początkowo wzmacniacze SQUID pracowały z częstotliwościami do 100 MHz, ale potrzebne były urządzenia o większych częstotliwościach, które w kolejnych latach udało się opracować.
Teraz udało się zastosować nowe urządzenia do aparatury eksperymentu ADMX i wykazać, że działają one prawidłowo. Nowa technologia pozwala zredukować szum o czynnik 30 na częstotliwości 600 MHz. Jeśli wystąpi sygnał od aksjonów, będzie go można wyraźnie wykryć. Fizycy planują starannie sprawdzić miliony częstotliwości w nadziei na detekcję sygnału od fotonów wyprodukowanych przy rozpadzie aksjonów. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29136%2Cfizycy-rozpoczeli-poszukiwania-aksjonow-mogacych-wyjasnic-ciemna-materie
-
Powstaje nowa mapa Drogi Mlecznej; w projekcie biorą udział Polacy
25.04.2018
Największa i najdokładniejsza z dotychczasowych map naszej Galaktyki – Drogi Mlecznej – powstanie dzięki danym zebranym przez kosmiczne obserwatorium Gaia, należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Istotną rolę w projekcie odgrywają polscy astronomowie.
Nowy katalog (Gaia DR2) zawierający cenne informacje o pozycji, odległości od Ziemi oraz prędkości ponad miliarda gwiazd Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) przedstawiła w środę.
„Ogłoszony dzisiaj katalog obserwatorium Gaia zrewolucjonizuje astronomię. Dziesiątki prac naukowych czeka już na publikację, a to wszystko jest możliwe dzięki precyzyjnym i tak obszernym danym” – mówi zaangażowany w projekt dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Gaia to bezzałogowa sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) przeznaczona do precyzyjnych pomiarów astrometrycznych. Wystrzelona 19 grudnia 2013 roku z kosmodromu w Gujanie Francuskiej, rozpoczęła swoje pięcioletnie obserwacje w czerwcu 2014 roku.
Głównym celem prac obserwatorium Gaia jest wykonanie precyzyjnej, trójwymiarowej mapy Drogi Mlecznej. Poznanie dokładnej struktury galaktycznego dysku, w którym znajduje się Układ Słoneczny będzie stanowić układ odniesienia dla wszystkich przyszłych obserwacji nieba. Dane dostarczone przez Gaia pozwolą ponadto badać grupy gwiazd w tej samej odległości od Ziemi, gromady gwiazd, a także układy podwójne gwiazd – również takie, gdzie ze względu na odległość między obiektami oddziaływanie grawitacyjne jest już bardzo słabe - podano w komunikacie przesłanym PAP przez Obserwatorium Astronomiczne UW.
Jak poinformowano, w prace nad konwersją danych telemetrycznych na informację użyteczną pod względem naukowym jest zaangażowanych niemal pół tysiąca naukowców i inżynierów oprogramowania zrzeszonych w ramach Konsorcjum Przetwarzania i Analizy Danych (ang. Gaia DPAC – Gaia Data Processing and Analysis Consortium). Członkowie DPAC pochodzą z 20 europejskich państw, w tym Polski, jak również z Algierii, Brazylii, Izraela i USA.
Wkład strony polskiej w projekt to przede wszystkim prace dr. hab. Łukasza Wyrzykowskiego z Obserwatorium Astronomicznego UW, zajmującego się poszukiwaniem supernowych i soczewkujących czarnych dziur, dr. Arkadiusza Hypkiego tworzącego narzędzia do analizy danych i dr. Toniego Santana-Ross z Uniwersytetu im. A. Mickiewicza prowadzącego badania nad planetoidami.
„Katalog Gaia już ma ogromne rozmiary. W ciągu kilku lat powiększy się o kolejne obserwacje i docelowo zajmować będzie około 1 petabajt danych. To sprawia, że astroinformatyka staje się coraz bardziej istotną dziedziną astronomii” – skomentował dr Arkadiusz Hypki z Obserwatorium Astronomicznego UAM, cytowany w komunikacie.
Według dr. Wyrzykowskiego stan wiedzy o Galaktyce sprzed Gaia DR2 można porównać do sytuacji, gdy próbujemy chodzić po lesie z jednym zasłoniętym okiem.
„Chociaż widzimy wszystkie drzewa, to nie potrafimy powiedzieć, które są bliżej, a które dalej – co grozi również wpadnięciem na któreś z nich. Katalog Gaia DR2 to brakujące drugie oko, dzięki któremu zaczynamy +widzieć+ odległości do gwiazd. Zresztą Gaia do mierzenia odległości używa dokładnie takiego samego efektu jak nasze oczy – zjawiska paralaksy – tyle, że robi to znacznie dokładniej” - opisał w komunikacie astronom z UW.
Wyjaśnił, że w pracy nad poszukiwaniami zjawisk krótkotrwałych, dzięki znajomości odległości astronomowie będą mogli łatwiej odróżnić rozbłysk w odległej galaktyce od małej flary w naszej Galaktyce. „Precyzyjne pomiary odległości i ruchów gwiazd pozwolą łatwiej znajdować sygnał od samotnych czarnych dziur, działających jak soczewki grawitacyjne” – dodał dr hab. Łukasz Wyrzykowski.
Dr hab. Łukasz Wyrzykowski jest zaangażowany w misję Gaia od 2008 roku. W latach 2008-2015 pracował na Uniwersytecie w Cambridge nad przygotowaniem systemu do wykrywania zjawisk tymczasowych, np. supernowych. Jest również odpowiedzialny za organizację sieci naziemnych teleskopów, które dostarczają uzupełniające obserwacje zjawisk astrofizycznych wykrytych przez satelitę Gaia. Prace te prowadzone są w obrębie czteroletniego pan-europejskiego programu OPTICON, wspierającego rozwój europejskiej astronomii w ramach programu ramowego Horyzont 2020 Komisji Europejskiej. Badania naukowe w ramach misji Gaia są wsparte również grantami Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowego Centrum Nauki.
Dr Arkadiusz Hypki jest adiunktem na Uniwersytecie im. A. Mickiewicza w Poznaniu. W swojej pracy zajmuje się badaniem ewolucji dynamicznej oraz gwiazdowej gromad kulistych. W ramach misji Gaia zaangażowany jest w tworzenie oprogramowania do analizy dużych zbiorów danych. Jest autorem programu BEANS, który ułatwia pracę nad danymi z katalogu Gaia, aby móc je porównywać z symulacjami numerycznymi. Prace te są współfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29264%2Cpowstaje-nowa-mapa-drogi-mlecznej-w-projekcie-biora-udzial-polacy.html
-
Astronomowie sfotografowali różnorodne dyski wokół młodych gwiazd
17.04.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201804/30129603_30129576.jpg?itok=_N59lmb2)
Przykłady dysków wokół młodych gwiazd, sfotografowanych przy pomocy instrumentu SPHERE na teleskopie VLT. ŹródŁo: ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S and SHINE collaborations
Astronomowie uzyskali obrazy dysków wokół młodych gwiazd w dużej różnorodności kształtów i rozmiarów. W części z nich widać efekty pochodzące od formujących się planet. Zdjęcia zaprezentowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Naukowcy prowadzili obserwacje przy pomocy instrumentu SPHERE, zamontowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile, które należy do Europejskiego Obserwatorium Południowego. SPHERE pozwala na stłumienie światła gwiazdy, tak aby można było uzyskiwać lepsze obrazy obszarów w bezpośredniej ich bliskości, które inaczej ginęłyby w blasku gwiazdy.
Podstawowym zadaniem SPHERE jest odkrywanie i badanie planet pozasłonecznych (egzoplanet) krążących wokół pobliskich gwiazdy. Robi to metodą bezpośredniego obrazowania takich obiektów. Ale można go wykorzystać także do szczegółowego badania dysków materii wokół młodych gwiazd, czyli miejsc, w których powstają planety.
Większość zdjęć, które zaprezentowano, została uzyskana w ramach przeglądu o nazwie DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Obejmuje on gwiazdy znajdujące się względnie blisko Układu Słonecznego. Odległości do zbadanych obiektów mieszczą się w przedziale od 230 do 550 lat świetlnych, co przy rozmiarach całej naszej galaktyki (rzędu 100 tysięcy lat świetlnych) oznacza nasze najbliższe sąsiedztwo.
Wiele zbadanych w tym przypadku dysków jest związanych z gwiazdami typu T Tauri. Jest to klasa bardzo młodych gwiazd o wieku poniżej 10 milionów lat i zmiennej jasności. Dyski wokół nich zawierają gaz, pył i planetozymale, czyli składniki, z których powstają planety. Podobnie mógł wyglądać kiedyś Układ Słoneczny w okresie swojego formowania się.
Dyski wokół młodych gwiazd widzimy w dużej różnorodności kształtów i rozmiarów. W niektórych występują np. jasne pierścienie, a w innych pierścienie są ciemne. Patrzymy też pod różnymi kątami, bardziej z góry - prostopadle do płaszczyzny dysku, wtedy dysk będzie miał kształt okrągły, albo bardziej z boku - w płaszczyźnie dysku, czyli będziemy go widzieć jako wąski twór.
Wyniki badań prowadzonych przez dwa międzynarodowe zespoły badawcze ukażą się w czasopismach naukowych „Astrophysical Journal” oraz „Astronomy & Astrophysics” (http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1811/eso1811b.pdf)
(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29095%2Castronomowie-sfotografowali-roznorodne-dyski-wokol-mlodych-gwiazd.html
-
Astronomowie odkryli formujące się gromady galaktyk we wczesnym Wszechświecie
29.04.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201804/30238340_30237740.jpg?itok=ssn2uigw).
Artystyczna wizja galaktycznego megamerdżera SPT2349-56. Źródło: ESO/M. Kornmesser.
Dzięki radioteleskopom ALMA i APEX naukowcom udało się spojrzeć na początki wielkich kosmicznych karamboli: kolizje młodych galaktyk gwiazdotwórczych prowadzące do powstawania gromad galaktyk we wczesnym okresie istnienia Wszechświata.
O odkryciu poinformowały Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), amerykańskie National Radio Astronomy Observatory (NRAO) oraz niemiecki Instytut Maxa Plancka ds. Radioastronomii w Bonn (MPIfR). Wyniki badań zostały opublikowane w „Nature” i „Astrophysical Journal”.
Dwóm międzynarodowym zespołom naukowców udało się wykryć zaskakująco gęste koncentracje galaktyk zmierzających do połączenia się (tzw. merdżer, ang. merger) i tworzących jądra struktur, które później staną się gigantycznymi gromadami galaktyk. Pierwszym zespołem kierował Tim Miller z Dalhousie University (Kanada) i Yale University (USA), a drugim Iván Oteo z University of Edinburgh (Wielka Brytania).
W pierwszym przypadku obserwowano obiekt oznaczony jako SPT2349-56. Okazało się, że światło biegnie od niego przez 90 proc. odległości obserwowalnego Wszechświata (12,4 miliarda lat świetlnych) – było wysłane, gdy Wszechświat miał około jedną dziesiątą obecnego wieku (około 1,4 miliarda lat). Co więcej, poszczególne galaktyki w tej kosmicznej kolizji na wielką skalę są pyłowymi galaktykami gwiazdotwórczymi. Rodzą się tam tysiące gwiazd rocznie (dla porównania w Drodze Mlecznej powstaje obecnie średnio jedna gwiazda rocznie).
Czas życia pyłowych obszarów gwiazdotwórczych jest względnie krótki, gdyż bardzo szybko zużywają materiał na nowe gwiazdy, więc w różnych obszarach Wszechświata są w danym momencie powinny być w mniejszości. Natomiast tak duża ich koncentracja w jednym czasie istnienia Wszechświata jest tajemnicza i wymaga dalszego zbadania. Galaktyki te są skupione w obszarze zaledwie trzykrotnie większym niż wymiary Drogi Mlecznej.
W drugim przypadku również udało się dostrzec podobny galaktyczny megamerdżer. Najpierw Teleskop Bieguna Południowego (SPT – South Pole Telescope) oraz Kosmiczne Obserwatorium Herschel sfotografowały dwie słabe smugi światła. Zbadano je dokładniej przy pomocy teleskopów ALMA i APEX, co potwierdziło, że obiekty te mają nietypową strukturę i że ich światło zostało wyemitowane 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, czyli dużo wcześniej niż oczekiwano. Dodatkowo sieć radioteleskopów ALMA pokazała, że plamki te nie są pojedynczymi obiektami, a składają się z 14 oraz 10 indywidualnych galaktyk masywnych, z których każda ma rozmiary porównywalne z odległością, jaka dzieli Drogę Mleczną od Obłoków Magellana.
To może być dopiero początek – uważa Carlos De Breuck, astronom z ESO. Naukowiec sądzi, że odkrycia dokonane przez ALMA to zaledwie wierzchołek góry lodowej, a kolejne obserwacje pokażą, że prawdziwa liczba galaktyk gwiazdotwórczych może być znacznie większa (nawet trzykrotnie).
Tak szybkie formowanie się masywnych protogromad galaktyk jest zaskoczeniem dla astronomów. Do tej pory sądzono, że gromady galaktyk rozrastały się stopniowo w ciągu miliardów lat. A tymczasem już 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu mamy początki takich masywnych struktur.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,29288,astronomowie-odkryli-formujace-sie-gromady-galaktyk-we-wczesnym
-
Wokół starzejącego się Słońca rozbłyśnie barwna mgławica
10.05.2018
Słońce za kilka miliardów lat rozrzuci wokół siebie swoje zewnętrzne warstwy i rozświetli je, tworząc barwną mgławicę planetarną. Astronomowie, w tym Polak, zbadali ewolucję mgławic i rzucili nowe światło na starzenie się gwiazd.
Mgławice planetarne mogą być na nocnym niebie prawdziwą pięknością. Wyglądają jak gigantyczne, zawieszone w przestrzeni kosmicznej kolorowe chmury. To obiekty tak fotogeniczne, że trafiają na okładki kolejnych książek o astronomii i otrzymują działające na wyobraźnię nazwy: Spirograf, Kocie Oko, Mały Duch, Eskimos, Białooki Groszek, Czerwony Pająk, Ślimak...
WIDOWISKOWY STRIPTIZ STAREJ GWIAZDY
Mgławice planetarne mogą powstawać pod koniec życia średniej wielkości gwiazd. Gwiazda rozrzuca wtedy wokół siebie swoje zewnętrzne warstwy i traci nawet 50-80 proc. swojej masy. W centrum pozostaje tylko supergorące jądro. Emituje ono wówczas jedynie niewidoczne gołym okiem promieniowanie UV. Promieniowanie to, kiedy dociera do rozrzuconej otoczki, jonizuje gaz, a mgławica - gigantyczna chmura wokół - zaczyna świecić światłem widzialnym. "Wodór świeci na czerwono, a dwukrotnie zjonizowany tlen - na żółtozielono. To dlatego mgławice są takie ładne i łatwo je obserwować" - wyjaśnia w rozmowie z PAP prof. Krzysztof Gęsicki z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
Prof. Gęsicki wspólnie z kolegami z Argentyny i Wielkiej Brytanii przyjrzał się nowym modelom ewolucji mgławic i porównał teorię z obserwacjami. "Potwierdzamy, że nowe modele, na które niektórzy patrzyli z nieufnością, są trafne" - podsumowuje naukowiec. Badania, których prof. Gęsicki jest pierwszym autorem, ukazały się w "Nature Astronomy".
RZUCAJĄ NOWE ŚWIATŁO NA STAROŚĆ SŁOŃCA
Wcześniejsze modele pokazywały, że choć w przyszłości Słońce utworzy mgławicę planetarną, to nie będzie ona świetlista. Wydawało się bowiem, że nasza gwiazda jest zbyt mała i po rozrzuceniu wierzchnich warstw, gaz mgławicowy ucieknie zanim zdąży zostać zjonizowany i zajaśnieć. Tymczasem z nowych modeli wyłania się inna, bardziej widowiskowa starość Słońca.
"Nowe modele podpowiadają, że Słońce - chociaż ledwo-ledwo - to jeszcze zdąży rozświetlić się mgławicą planetarną. Gwiazda zaledwie kilka procent mniejsza od Słońca już by nie dała rady. Gazy zdążyłyby uciec i mgławica byłaby ciemna" - mówi astronom z UMK.
Nowe modele pokazują bowiem, że na późniejszych etapach gwiazdy żyją intensywnie - osiągają wysokie temperatury 3-4 razy szybciej niż się spodziewano. A takie szybsze rozgrzewanie się pozwoli w porę rozświetlić mgławicę.
JASNE TYLKO DO PEWNEGO STOPNIA
Naukowcy zastanawiali się też od dawna, dlaczego mgławice osiągają pewien limit jasności. "Ta granica jest taka sama i dla starych, i dla młodych gwiazd, dla masywnych i mniej masywnych" - opowiada naukowiec. Starsze modele nie wyjaśniały, z czego wynika istnienie takiej granicy. "A nowsze modele, których słuszność potwierdziliśmy, są w stanie to odcięcie wyjaśnić" - komentuje rozmówca PAP.
MILIARDY LAT BEZ TAJEMNIC
Prof. Gęsicki tłumaczy, na czym polegały jego badania. "Wszyscy myślą, że astronom to ktoś, kto się gapi w niebo i liczy gwiazdy. Akurat w naszym wypadku to prawda. My właśnie to robimy - liczymy gwiazdy - a tu akurat mgławice planetarne. Robimy to jednak w szczególny sposób. Badamy, ile z nich jest najjaśniejszych, ile trochę mniej jasnych, ile jeszcze słabszych itd." - opowiada.
Dzięki tym obliczeniom tworzy się potem wykresy. Na ich podstawie można potem tworzyć i weryfikować modele wyjaśniające, co się dzieje z jasnością gwiazdy na różnych etapach jej ewolucji. "Dzięki temu możemy się dowiedzieć, co się dzieje z gwiazdami przez miliardy lat, mimo że jako ludzie prowadzimy badania tylko od kilkudziesięciu, no może setek lat" - dodaje astronom.
Chociaż rozbłysk mgławicy planetarnej wokół Słońca będzie nie lada zjawiskiem, mieszkańcy Ziemi go nie doczekają. Wcześniej, za ok. 4,5 mld lat Słońce zmieni się w czerwonego olbrzyma i - jak się przypuszcza - pochłonie naszą planetę. Utworzenie mgławicy nastąpi dopiero potem. Mgławica przetrwa ok. 10 tys. lat i rozpłynie się, a po tym czasie Słońce zakończy swoje życie stygnąc przez miliardy lat jako biały karzeł.
PAP - Nauka w Polsce
Autor: Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29408%2Cwokol-starzejacego-sie-slonca-rozblysnie-barwna-mglawica.html
-
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/bright_quasar_credit_esa_hubble_cropped.jpg)
Astronomowie odkryli najszybciej rosnącą czarną dziurę zaobserwowaną dotąd we Wszechświecie a opisywaną jako potwór, który co dwa dni pochłania masę równoważną naszemu Słońcu.
Astronomowie spojrzeli niemal 12 miliardów lat wstecz do wczesnych ciemnych wieków Wszechświata, kiedy to wielkość supermasywnej czarnej dziury miała około 20 miliardów mas Słońca, a która wzrasta o 1% co milion lat.
Wspomniana czarna dziura rośnie tak gwałtownie, że świeci tysiące razy jaśniej, niż cała galaktyka, dzięki gazowi, który codziennie pochłania, a który generuje duże tarcie oraz wysoką temperaturę. Gdyby taka czarna dziura znajdowała się w naszej Galaktyce, świeciła by 10 razy jaśniej, niż Księżyc w pełni.
Energia emitowana przez tę nowo odkrytą supermasywną czarną dziurę, tak zwany kwazar, promieniowała głównie w świetle ultrafioletowym, ale także promieniowaniem rentgenowskim.
Teleskop SkyMapper w ANU Siding Spring Observatory wykrył promieniowanie w bliskiej podczerwieni, ponieważ fale świetlne w trakcie podróży do Ziemi zostały przesunięte ku czerwieni.
Takie duże i szybko rosnące czarne dziury są niezwykle rzadkie i od kilku miesięcy są poszukiwane przez SkyMapper. Satelita Gaia, który mierzy drobne ruchy ciał niebieskich, pomógł znaleźć tę supermasywną czarną dziurę.
Dr Wolf powiedział, że Gaia potwierdził, że obiekt, który odkryli pozostaje nieruchomy, co oznacza, że jest bardzo od nas oddalony, a co za tym idzie jest potencjalnie dużym kwazarem.
Odkrycie nowej supermasywnej czarnej dziury potwierdzono za pomocą spektrografu zamieszczonego na 2,3-metrowym teleskopie ANU.
Astronomowie nie wiedzą, w jaki sposób ta czarna dziura tak szybko urosła na tak krótkim etapie historii Wszechświata.
Dr Wofl twierdzi, że gdy takie potężne czarne dziury świecą, można je wykorzystać jako “latarnie morskie” służące do obserwowania i badania procesów powstawania pierwiastków we wczesnych galaktykach Wszechświata.
Naukowcy dostrzegają cienie obiektów znajdujących się przed supermasywną czarną dziurą. Takie czarne dziury mogą także być pomocne w oczyszczaniu otaczającej je mgły jonizując część gazów, dzięki czemu Wszechświat w ich otoczeniu staje się bardziej przejrzysty.
Dr Wolf zauważa, że instrumenty, które w ciągu następnej dekady zostaną umieszczone na bardzo dużych naziemnych teleskopach, pozwolą nam bezpośrednio zmierzyć ekspansję Wszechświata dzięki tym bardzo jasnym czarnym dziurom.
-
Misja NICER znalazła pulsar na rekordowo szybkiej orbicie
17.05.2018
NASA poinformowała, że dzięki pierwszemu zestawowi danych z rentgenowskiego instrumentu NICER, pracującego na pokładzie na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), udało się zbadać niezwykle ciasny układ podwójny gwiazd krążących wokół siebie co 38 minut. Jedną z nich jest pulsar.
NICER, czyli Neutron star Interior Composition Explorer, jest projektem prowadzonym przez amerykańską agencję kosmiczną w celu badań nad fizyką i zachowaniem gwiazd neutronowych – niezwykle gęstych obiektów, w których masa całej gwiazdy skupiona jest w kuli o średnicy rzędu 10 metrów. Część szybko obracających się gwiazd neutronowych obserwujemy jako tzw. pulsary. Instrument zainstalowano na stacji orbitalnej ISS w czerwcu ubiegłego roku.
Dzięki analizie danych zebranych przez NICER natrafiono na dwie gwiazdy krążące wokół siebie, tzw. układ podwójny. Takich systemów w kosmosie jest bardzo dużo, ale w tym przypadku okres obiegu to zaledwie 38 minut. Na dodatek jedną z gwiazd w układzie jest pulsar. System ma oznaczenie IGR J17062–6143.
Odległość pomiędzy składnikami układu wynosi około 300 tysięcy kilometrów, czyli mniej niż dystans Ziemia-Księżyc. Naukowcy przypuszczają, że drugą z gwiazd jest ubogi w wodór biały karzeł.
„Nie jest możliwe, aby w tym układzie znajdowała się gwiazda taka jak Słońce. Po prostu orbita jest zbyt mała” - tłumaczy Tod Strohmayer, pierwszy autor publikacji opisującej wyniki badań.
Szacowana masa białego karła w tym układzie to zaledwie 1,5 proc. masy Słońca. Z kolei pulsar ma masę 1,4 masy Słońca. Punkt wspólnego środka masy znajduje się około 3000 km od pulsara.
Białe karły, podobnie jak pulsary, to końcowy etap ewolucji gwiazd. Różnica jest taka, że pulsary powstają z gwiazd masywnych, w efekcie wybuchów supernowych, natomiast białe karły to efekt ewolucji gwiazd takich jak Słońce. Biały karzeł może mieć rozmiary porównywalne z planetami takimi jak Ziemia.
Wcześniej układ IGR J17062–6143 obserwowano w 2008 roku przy pomocy Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE), ale wtedy udało się ustalić jedynie dolny limit dla okresu orbitalnego. W sierpniu 2017 r. na badaniach układu skupił się instrument NICER. Obserwacje trwały łącznie siedem godzin i były rozłożone na nieco ponad pięć dni. Następnie prowadzono obserwacje w październiku i listopadzie. Udało się dzięki temu potwierdzić rekordowo krótki okres orbitalny układu podwójnego.
Gwiazda neutronowa z tego systemu zwana jest przez astronomów „akreującym rentgenowskim pulsarem milisekundowym” (ang. AMXP – accreting millisecond X-Ray pulsar). Z danych RXTE wiadomo, że pulsar obraca się wokół swojej osi 163 razy na sekundę (czyli blisko 10 tysięcy razy na minutę). Docierające do nas pulsy promieniowania wskazują miejsce gorących plam wokół biegunów magnetycznych pulsara.
Gorące plamy powstają, gdy silne pole grawitacyjne pulsara przyciąga materię z towarzyszącej mu gwiazdy. Skupia się ona w dysku akrecyjnym i po spirali zbliża do pulsara. Ponieważ pulsar ma bardzo silne pole magnetyczne, materia porusza się wzdłuż linii pola magnetycznego do biegunów, gdzie tworzy „gorące plamy”. A skoro obraca się dookoła swojej osi, to gorąca plama pojawia się i znika z pola widzenia instrumentu rentgenowskiego. Właśnie na tej podstawie można było określić jak szybko pulsar się obraca.
Gdy materii zbierze się odpowiednio dużo, zachodzi wybuch termojądrowy. W przypadku systemu IGR J17062–6143 na razie jeszcze nie zaobserwowano takiej eksplozji.
Co ciekawe, obroty pulsara idealnie zgadzają się z przewidywaniami, więc można je wykorzystać na przykład do nawigacji przyszłych sond kosmicznych. Takie testy przeprowadzono w ramach eksperymentu poszerzającego projekt NICER, nazwanego Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT).
Wyniki badań opublikowano w środę w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29496%2Cmisja-nicer-znalazla-pulsar-na-rekordowo-szybkiej-orbicie.html
-
Teleskopy w Chile dostrzegły najdalszy tlen w kosmosie
19.05.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201805/30403648_30403640.jpg?itok=e5Hj7ICE)
Zdjęcie gromady galaktyk MACS J1149.5+2223 . W ramce znajduje się obraz galaktyki MACS1149-JD1 Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, W. Zheng (JHU), M. Postman (STScI), CLASH Team, Hashimoto et al.
Dzięki teleskopom pracującym na pustyni Atakama w Chile, naukowcy uzyskali dowód na to, że gwiazdy zaczęły powstawać szybciej po Wielkim Wybuchu niż przypuszczano. Astronomom udało się znaleźć oznaki występowania tlenu na krańcach obserwowalnego Wszechświata.
O odkryciu poinformowały: Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), amerykańskie National Radio Astronomy Observatory (NRAO) oraz National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Wyniki badań ukazały się w czwartek w czasopiśmie „Nature”.
Międzynarodowy zespół astronomów, którym kierowali Takuya Hashimoto (Osaka Sangyo University/National Astronomical Observatory of Japan, Japonia) i Nicolas Laporte (University College London, Wielka Brytania), użył wielkiej sieci radioteleskopów Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) do obserwacji odległej galaktyki oznaczonej jako MACS1149-JD1.
Astronomom udało się zarejestrować słaby sygnał od zjonizowanego tlenu znajdującego się w tej galaktyce. Promieniowanie to w chwili odbioru przez teleskop na Ziemi jest rozciągnięte do fal o długości ponad dziesięć razy większej niż w momencie emisji (przesunięcie ku czerwieni z = 9,1). Jest to skutek rozszerzania się Wszechświata. Ustalono, iż sygnał został wyemitowany 13,3 miliarda lat temu, czyli około 500 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
Taka odległość oznacza pobicie rekordu dotyczącego najdalszego zarejestrowanego tlenu w kosmosie. Poprzednie dwa rekordy również były ustanowione dzięki teleskopowi ALMA. Najpierw w 2016 roku Akio Inoue z Osaka Sangyo University i jego współpracownicy wykryli sygnał od tlenu wyemitowany 13,1 miliarda lat temu, a kilka miesięcy później Nicolas Laporte z University College London znalazł sygnał tlenu sprzed 13,2 miliarda lat. Teraz rekord wydłużył się o kolejne 100 milionów lat.
Oprócz obserwacji tlenu przy pomocy radioteleskopu ALMA, badacze wykryli także emisję od wodoru. Do tego drugiego zadania posłużył teleskop VLT. Odległości do galaktyki ustalone na podstawie obserwacji tlenu i wodoru są zgodne ze sobą. Tym samym MACS1149-JD1 jest najdalszą galaktyką z dokładnym pomiarem odległości. A na dodatek jest najdalszą galaktyką w historii obserwacji teleskopów ALMA i VLT.
Odkrycie to ma istotne konsekwencje dla naszych wyobrażeń o powstawaniu gwiazd w początkach Wszechświata. Jak tłumaczy Nicolas Laporte, galaktyka jest widoczna w czasie, gdy Wszechświat miał zaledwie 500 milionów lat, a okazuje się, że już wtedy posiadał populację dojrzałych gwiazd – daje nam to wskazówki co do tego, kiedy zaczęły powstawać pierwsze gwiazdy.
Po Wielkim Wybuchu w kosmosie nie było tlenu. Został wytworzony dopiero w pierwszych gwiazdach, a następnie rozprzestrzenił się, gdy one umierały. Detekcja tlenu w galaktyce MACS1149-JD1 wskazuje, że już wcześniej musiały uformować się pierwsze generacje gwiazd.
Naukowcy spróbowali zrekonstruować wcześniejszą historię galaktyki MACS1149-JD1. W tym celu dodatkowo wykorzystali dane z obserwacji w podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz Kosmicznego Teleskopu Spitzera. Okazało się, że obserwowaną jasność galaktyki najlepiej wyjaśnia model, w którym początek formowania się gwiazd przypada na czasy zaledwie 250 milionów lat po Wielkim Wybuchu (czyli dla przesunięcia ku czerwieni mniej więcej z = 15).
Skoro już w tym okresie istniały gwiazdy, to zapewne i pierwsze galaktyki musiały powstać wcześniej niż te, które obecnie jesteśmy w stanie dostrzec na krańcach obserwowalnego Wszechświata.
ALMA to sieć radioteleskopów składająca się z 66 anten rozmieszczonych na płaskowyżu Chajnantor w Chile na wysokości około 5000 metrów nad poziomem morza. Projekt prowadzą wspólnie kraje Europy, Ameryki Północnej i Azji Wschodniej. Europa jest reprezentowana przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do którego należy Polska.
Z kolei teleskop VLT, czyli Very Large Telescope (Bardzo Duży Teleskp), to zespół czterech ośmiometrowych teleskopów optycznych w Obserwatorium Paranal na pustyni Atakama w Chile. Teleskop i obserwatorium należą do ESO.
Więcej na ten temat: http://www.eso.org/public/poland/news/eso1815/ https://public.nrao.edu/news/2018-alma-oxygen-iii/
https://alma-telescope.jp/en/news/press/oxygen-201803
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C29527%2Cteleskopy-w-chile-dostrzegly-najdalszy-tlen-w-kosmosie.html
-
Powiązanie wybuchu supernowej sprzed 2,5 z masowym wymieraniem zyskało nowe argumenty.
Could recent supernovae be responsible for mass extinctions?
By Julia DeMarines - May 18, 2018
(...) This supernova is thought to have occurred between 163 and 326 light years away (50–100 parsecs) from Earth. For perspective, our closest stellar neighbor, Proxima Centauri, is 4.2 light years away.
Consequences for Earth
Supernovae can sterilize any nearby inhabited planets that happen to be in the path of their harmful ionizing radiation. Could nearby supernovae wreak havoc on the existing biology of our planet? One researcher wanted to find out. Dr. Brian Thomas, an astrophysicist at Washburn University in Kansas, USA, modeled the biological impacts at the Earth's surface, based on geologic evidence of nearby supernovae 2.5 million and 8 million years ago. In his latest paper, Thomas investigated cosmic rays from the supernovae as they propagated through our atmosphere to the surface, to understand their effect on living organisms.
Looking at the fossil record during the Pliocene–Pleistocene boundary (2.5 million years ago), we see a dramatic change in the fossil record and in land cover globally. Thomas tells Astrobiology Magazinethat "there were changes, especially in Africa, which went from being more forested to more grassland." During this time the geologic record shows an elevated global concentration of iron-60 (60Fe), which is a radioactive isotope produced during a supernova. (...)
https://www.astrobio.net/news-exclusive/could-recent-supernovae-be-responsible-for-mass-extinctions/
-
Odkryto jedną z najbardziej masywnych gwiazd neutronowych
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/img_prensa_prensa1391_3190_hi.jpg)
Na zdjęciu: Przedstawiony na rysunku masywny pulsar w układzie podwójnym PSR J2215+5135 rozgrzewa wnętrze swojego gwiezdnego towarzysza. Źródło: Gabriel Pérez, SMM (IAC)
Wykorzystując pionierskie metody, badacze z Astronomy and Astrophysics Group of the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) oraz z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) znaleźli gwiazdę neutronową o masie około 2,3 mas Słońca – jedną z najbardziej masywnych, jakie dotąd wykryto. Badanie otwiera nową ścieżkę wiedzy na wielu polach astrofizyki i fizyki jądrowej.
Gwiazdy neutronowe (zwane także pulsarami) to gwiezdne pozostałości, które osiągnęły kres swojego ewolucyjnego życia: są wynikiem śmierci gwiazdy o masie ok. 10 do 30 mas Słońca. Pomimo niewielkich rozmiarów (ok. 20 km średnicy), gwiazdy neutronowe mają masę większą, niż Słońce, w związku z czym są wyjątkowo gęste.
Naukowcy zastosowali nowatorską metodę pomiaru masy jednej z najcięższych gwiazd neutronowych znanych do tej pory. Odkryta w 2011 roku i nazwana PSR J2215 + 5135, z masą ok. 2,3 masy Słońca, jest jedną z najbardziej masywnych z ponad 2000 gwiazd neutronowych znanych do tej pory. Chociaż w badaniu opublikowanym w 2011 r. podano dowody na istnienie gwiazdy neutronowej o masie 2,4 masy Słońca, najmasywniejsze gwiazdy neutronowe potwierdzone przez naukowców a zgłoszone w 2010 i 2013 roku, miały masy 2 Słońc.
Badanie prowadził Manuel Linares, badacz z Astronomy and Astrophysics Group (GAA), we współpracy z astronomami Tariq Shahbaz i Jorge Casares z IAC. Naukowcy wykorzystali dane uzyskane z Gran Telescopio Canarias (GTC), największego teleskopu optycznego i podczerwonego na świecie, Teleskopu Williama Herschela (WHT), Teleskopu Isaaca Newtona (ING) i teleskopu IAC-80 w połączeniu z dynamicznymi modelami układów podwójnych gwiazd.
Pionierskie metody pomiaru
Zespół opracował bardziej dokładną, niż do tej pory stosowano, metodę pomiaru masy gwiazd neutronowych w ciasnych układach podwójnych. PSR J2215+5135 jest częścią układu podwójnego, w którym dwie gwiazdy krążą wokół wspólnego środka masy: „normalna” gwiazda (jak Słońce) „towarzyszy” gwieździe neutronowej. Towarzysz jest silnie napromieniowywany przez gwiazdę neutronową.
Im większa gwiazda neutronowa, tym szybciej towarzysz porusza się po orbicie. Nowa metoda wykorzystuje spektralne linie wodoru i magnezu do pomiaru prędkości, z jaką porusza się gwiazda towarzysząca. Pozwoliło to naukowcom po raz pierwszy zmierzyć z obu stron prędkość gwiazdy towarzyszącej (strona napromieniowana oraz zacieniona) i pokazać, że gwiazda neutronowa może mieć ponad 2 masy Słońca.
Nowa metoda może być także zastosowana do reszty tej rosnącej populacji gwiazd neutronowych. W ciągu ostatnich 10 lat teleskop promieni gamma Fermi-LAT odkrył dziesiątki pulsarów podobnych do PSR J2215+5135. Zasadniczo metoda ta może być również stosowana do pomiaru masy czarnych dziur i białych karłów, gdy zostaną odnalezione w podobnych układach podwójnych, w których napromieniowanie ma znaczenie.
Gęstsze, niż jądro atomowe
Możliwość określenia maksymalnej masy gwiazdy neutronowej ma bardzo ważne konsekwencje dla wielu dziedzin astrofizyki, a także dla fizyki jądrowej. Interakcje między nukleonami (protonami i neutronami, które tworzą jądro atomu) w wysokich gęstościach są jedną z największych zagadek w dzisiejszej fizyki. Gwiazdy neutronowe są naturalnym laboratorium do badań najgęstszych i najbardziej egzotycznych stanów materii, jakie możemy sobie wyobrazić.
Wyniki projektu sugerują również, że aby osiągnąć masę 2,3 mas Słońca, odpychanie między cząsteczkami w jądrze gwiazdy neutronowej musi być wystarczająco silne. To wskazywałoby, że mało prawdopodobne jest znalezienie wolnych kwarków lub innych egzotycznych form materii w centrum gwiazdy neutronowej.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/odkryto-jedna-najbardziej-masywnych-gwiazd-neutronowych-4432.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/odkryto-jedna-najbardziej-masywnych-gwiazd-neutronowych-4432.html)
http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=1391&lang=en (http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=1391&lang=en)
-
Odkryto gwiazdę rozrywaną przez rzadki rodzaj czarnej dziury.
Kosmiczne obserwatorium XMM-Newton odkryło najlepszego w historii kandydata na bardzo rzadki i nieuchwytny rodzaj zjawiska kosmicznego: czarną dziurę o masie pośredniej, która jest w trakcie rozrywania i pożerania gwiazdy znajdującej się w jej pobliżu.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/odkryto-gwiazde-rozrywana-przez-rzadki-rodzaj-czarnej-dziury-4468.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/odkryto-gwiazde-rozrywana-przez-rzadki-rodzaj-czarnej-dziury-4468.html)
-
Właśnie - chyba wciąż nie wiadomo jak powstały czarne dziury o masie pośredniej. Małe - to wiadomo - jako wynik supernowej. Duże - te są w centrach galaktyk. Ale pośrednich - o tych mało wiadomo...
-
Astronomowie przetestowali teorię Einsteina poza Drogą Mleczną
22.06.2018 aktualizacja 22.06.2018 ©
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201806/30699399_30698979.jpg?itok=qLl0OexN)
Schemat wyjaśniający działania soczewkowania grawaitacyjnego. Źródło: ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), L. Calçada (ESO), Y. Hezaveh et al.
Naukowcy sprawdzili Ogólną Teorię Względności sformułowaną przez Alberta Einsteina poza Drogą Mleczną. Użyli do tego teleskopu VLT w Obserwatorium Paranal w Chile oraz Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Po raz kolejny okazało się, że Einstein miał rację.
Wyniki badań ukażą się w prestiżowym czasopiśmie „Science”, informują o nich także Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) oraz NASA.
Zespół naukowy złożony z astronomów z Wielkiej Brytanii, Stanów Zjednoczonych i Niemiec zbadał galaktykę ESO 325-G004 znajdującą się we względnie bliskim sąsiedztwie Drogi Mlecznej. Galaktyka ta jest odległa od Ziemi o 450 milionów lat świetlnych. Dzięki pomiarom ruchów gwiazd udało się wyznaczyć jej masę.
„Użyliśmy danych z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Chile do zmierzenia jak szybko poruszają się gwiazdy w ESO 325-G004 — a to pozwoliło nam wywnioskować jak dużo masy musi być w tej galaktyce, aby utrzymać gwiazdy na orbitach” - tłumaczy Thomas Collett z University of Portsmouth w Wielkiej Brytanii, który kierował grupą badawczą.
Drugą częścią badań była analiza soczewkowania grawitacyjnego, które jest jednym z przewidywań teorii Einsteina. Terminem tym naukowcy określają sytuację, gdy na drodze światła od odległego obiektu do nas znajduje się jakaś duża masa, która zakrzywia bieg promieni świetlnych. W efekcie widzimy zniekształcone, a czasem zwielokrotnione obrazy odleglejszego obiektu, rozmieszczone wokół obiektu bliższego.
Tak właśnie jest w przypadku galaktyki ESO 325-G004, która jest jedną z najbliższych silnych soczewek grawitacyjnych. Takich soczewek grawitacyjnych znanych jest kilkaset, ale zwykle są zbyt odległe, aby móc dokładnie wyznaczyć ich masę.
Przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a naukowcy zbadali efekt soczewkowania grawitacyjnego, czyli pierścień Einsteina wokół galaktyki ESO 325-G004. Następnie porównali to, w jakim stopniu powinno w tym przypadku zachodzić soczewkowanie grawitacyjne dla wyznaczonej wcześniej masy galaktyki. Wynik okazał się taki, jak przewiduje Ogólna Teoria Względności, z dokładnością do 9 proc.
„Jak dotąd jest to najprecyzyjniejszy test Ogólnej Teorii Względności poza Drogą Mleczną” - podkreśla Collett.
Opublikowane wyniki mają istotne znaczenie dla różnych modeli grawitacji rozważanych przez naukowców. W przypadku Ogólnej Teorii Względności, została ona dokładnie sprawdzona w skalach Układu Słonecznego oraz prowadzone są dokładne badania ruchów gwiazd wokół czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Brakuje jednak testów w większych astronomicznych skalach, a to istotne dla współczesnych modeli kosmologicznych opisujących Wszechświat. Naukowcy chcą jednak uzyskać pewność, że teoria Einsteina jest poprawną teorią grawitacji nie tylko lokalnie na Ziemi, w Układzie Słonecznym, czy Drodze Mlecznej, ale też w skalach kosmologicznych.
Istnieją alternatywne teorie grawitacji, które przewidują, że to, w jaki sposób grawitacja wpływa na krzywiznę czasoprzestrzeni jest zależnie od skali. Na różnych dystansach grawitacja mogłaby zachowywać się inaczej niż w przypadku małych odległości w Układzie Słonecznym. Wyniki, które uzyskali naukowcy z grupy Thomasa Colletta wskazują jednak, że takie zróżnicowanie grawitacji w zależności od skali odległości jest mało prawdopodobne, a ewentualne różnice musiałyby zachodzić w skalach większych niż 6000 lat świetlnych. (PAP)
cza/ ekr/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,30007,astronomowie-przetestowali-teorie-einsteina-poza-droga-mleczna.html
-
Wiadomo już, co jest w centrum sławnej Mgławicy Klepsydra
23.06.2018 aktualizacja 26.06.2018 ©
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201806/30697217_30697017.jpg?itok=nrmKgBrx)
Zdjęcie Mgławicy Klepsydra; Fot: Raghvendra Sahai i John Trauger (JPL), WFPC2 science team, NASA/ESA
W jądrze niezwykle fotogenicznej Mgławicy Klepsydra znajduje się układ podwójny - dwie gwiazdy, które obiegają się raz na ok. 18 dni - pokazali astronomowie, w tym Polacy. Badania były możliwe dzięki wykorzystaniu SALT - jednego z największych teleskopów optycznych na świecie.
Mgławica Klepsydra (MyCn18) jest na niebie wyjątkowo spektakularnym obiektem. Jej zdjęcie, zrobione przed dwiema dekadami przez teleskop Hubble`a, robiło jakiś czas temu furorę. Trafiło nie tylko na okładkę "National Geographic", ale i jednego z albumów zespołu Pearl Jam. Nic dziwnego. Na zdjęciu widać dwa czerwone zachodzące na siebie koliste kształty, a w centrum, pomiędzy nimi jaśnieje niesamowite, niebieskozielone "oko".
Astronomowie zastanawiali się, skąd wziął się ten niezwykły kształt. Badania międzynarodowego zespołu kierowanego przez Brenta Miszalskiego (SAAO) rzucają światło na to, jak taka mgławica mogła powstać: w jądrze Mgławicy Klepsydra odkryto bowiem układ podwójny o okresie 18,15 dni.
"Układ podwójny to dwie gwiazdy, które krążą wokół siebie. A dokładniej - wokół wspólnego środka masy" - tłumaczy w rozmowie z PAP uczestniczka badań, prof. Joanna Mikołajewska z Centrum Astronomicznego M. Kopernika PAN w Warszawie. Z badań wynikło, że masy gwiazd wynoszą 0,6 i 0,19 mas Słońca.
Naukowcy spodziewali się, że w jądrze mgławicy znajdą układ podwójny, ale o zupełnie innych właściwościach. "Mgławica ma różne osobliwości. Próbowano je wyjaśnić istnieniem układu podwójnego o dość długim okresie - rzędu kilkuset - może tysiąca dni" - opowiada. Sporą niespodzianką było więc odkrycie, że okres orbitalny jest o wiele, wiele krótszy - wynosi tylko ok. 18 dni.
Prof. Mikołajewska zwraca uwagę, że na zwykłym zdjęciu zupełnie nie widać czy w centrum mgławicy znajdują się dwie gwiazdy. "Te gwiazdy są stosunkowo blisko siebie, natomiast nasza odległość od nich jest duża. Na zdjęciu nie jesteśmy w stanie ich rozdzielić. Natomiast to, że ten układ podwójny tam istnieje, jesteśmy w stanie stwierdzić tylko na podstawie zmian prędkości, innymi słowy obserwując ruch gwiazdy" – mówi.
Precyzuje, że naukowcy w tych badaniach mierzyli prędkości radialne. Porównała to do pracy policjantów, którzy za pomocą radaru mierzą prędkość przejeżdżających samochodów. Prof. Mikołajewska wyjaśnia: "prędkości mierzymy w widmie gwiazdy. Badamy tam efekt Dopplera" - opowiada.
Badania wykonano na teleskopie SALT (South African Large Telescope) w RPA, należącym do międzynarodowego konsorcjum, w którym Polska bierze udział. To obecnie największy teleskop optyczny na świecie - jego główne zwierciadło, składające się z 91 sześciokątnych fragmentów, ma średnicę 11 metrów (więcej na stronie https://salt.camk.edu.pl/PL/). Teleskop skierowano w Mgławicę Klepsydra i wykonano w pewnych odstępach czasu 26 pomiarów. Na tej podstawie udało się stwierdzić, czy obiekty w mgławicy zbliżają się do Ziemi czy oddalają i czy ich prędkość w stosunku do nas się zmienia. Dzięki temu udało się ustalić, że w jądrze mgławicy rzeczywiście znajdują się dwie gwiazdy.
Badania zespołu to część szerszego programu, który dotyczy poszukiwania układów podwójnych w mgławicach. Dzięki tym pracom naukowców można będzie udoskonalić modele związane z funkcjonowaniem układów podwójnych oraz powstawianiem mgławic planetarnych o niesferycznych kształtach.
Mgławice planetarne mogą powstawać pod koniec życia średniej wielkości gwiazd. Gwiazda rozrzuca wtedy wokół siebie swoje zewnętrzne warstwy i traci nawet 50-80 proc. swojej masy. W centrum pozostaje tylko supergorące jądro. Emituje ono wówczas jedynie niewidoczne gołym okiem promieniowanie UV. Promieniowanie to, kiedy dociera do rozrzuconej otoczki, jonizuje gaz, a mgławica - gigantyczna chmura wokół - zaczyna świecić światłem widzialnym. Wiadomo, że kolor czerwony pochodzi od zjonizowanego azotu, zielony - wodoru, a niebieski - tlenu.
Mgławica Klepsydra znajduje się w gwiazdozbiorze Muchy, a jej odległość od Ziemi to ok. 8 tys. lat świetlnych.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30002%2Cwiadomo-juz-co-jest-w-centrum-slawnej-mglawicy-klepsydra.html
-
Ogólna teoria względności potwierdzona w kosmicznym eksperymencie
07.07.2018
Teoria grawitacji Einsteina po raz kolejny się obroniła. Międzynarodowy zespół astronomów przetestował ją z pomocą obserwacji wyjątkowego układu trzech gwiazd.
Według opracowanej przez Alberta Einsteina koncepcji wszystkie obiekty, niezależnie od swojej masy czy budowy spadają w taki sam sposób. Np. po zrzuceniu z Krzywej Wieży w Pizie, jabłko i kula armatnia spadną po takim samym czasie (drobne różnice może spowodować jedynie opór powietrza).
Choć zasada ta sprawdziła się już w różnych warunkach, to niektórzy twierdzą, że w ekstremalnych sytuacjach, np. w bardzo silnym polu grawitacyjnym mogą obowiązywać inne reguły niż opisane przez słynnego fizyka.
Nowe badanie opublikowane w magazynie „Nature” po raz kolejny wskazuje, że jednak miał on rację. „Projekt ten pokazuje, jak rutynowe i uważne obserwacje są w stanie umożliwić dokładny test jednej z najbardziej fundamentalnych teorii fizyki” - mówi współautorka pracy prof. Ingrid Stairs z University of British Columbia.
Badacze wykorzystali system trzech gwiazd usytuowany w odległości 4200 lat świetlnych od Ziemi, złożony z dwóch białych karłów i gwiazdy neutronowej.
Białe karły to bardzo gęste gwiazdy. Przy wielkości zbliżonej zaledwie do rozmiarów Ziemi, mają masę podobną do masy Słońca. Tymczasem gwiazdy neutronowe, które pozostają po eksplozjach supernowych to najgęstsze gwiazdy we Wszechświecie. Wiele gwiazd neutronowych, tak jak ta z analizowanego systemu jest przy tym pulsarami, które wysyłają regularne elektromagnetyczne sygnały, podobnie jak latarnia morska wysyła sygnały świetlne.
Badacze przez sześć lat obserwowali układ oznaczony PSR J0337+1715 z pomocą Westerbork Synthesis Radio Telescope, Green Bank Telescope i Arecibo Observatory.
„Możemy opisać każdy pojedynczy puls neutronowej gwiazdy, jaki nastąpił od początku naszych obserwacji. Możemy też określić jej położenie z dokładnością kilkuset metrów” - opowiada główna autorka badania dr Anne Archibald z Uniwersytetu w Amsterdamie. „To na prawdę precyzyjny zapis tego, gdzie ta neutronowa gwiazda się znajdowała i dokąd zmierza” - twierdzi badaczka.
W obserwowanym systemie, gwiazda ta krąży po 1,6-dniowej orbicie wokół białego karła, a drugi biały karzeł co 327 dni okrąża tę parę. Poprzez śledzenie dwóch wewnętrznych gwiazd, naukowcy mogli zmierzyć, czy pulsar i wewnętrzny biały karzeł inaczej reagowały na grawitację zewnętrznego białego karła.
Obserwacja ta nie wykazała żadnych, dających się wykryć różnic, pozostawiając niewiele miejsca na alternatywne teorie grawitacji.
„Jeśli istnieje jakaś różnica, to nie przekracza trzech części na milion. Teraz każdy, kto proponuje alternatywną teorię grawitacji, dysponuje jeszcze mniejszym marginesem, w którym musi ją zmieścić, aby dopasować ją do naszych obserwacji” - mówi dr Nina Gusinskaia z Uniwersytetu w Amsterdamie. "Za każdym razem, kiedy przetestowaliśmy teorię względności Einsteina, wyniki były spójne. Jednak szukamy odstępstw od niej, ponieważ to pomogłoby nam zrozumieć, jak opisać grawitację i mechanikę kwantową tym samym matematycznym językiem" - dodaje.
Dodatkowe informacje:
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0265-1 (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30167%2Cogolna-teoria-wzglednosci-potwierdzona-w-kosmicznym-eksperymencie.html
-
Astronomowie przetestowali teorię Einsteina w pobliżu supermasywnej czarnej dziury
29.07.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201807/30958594_30958578.jpg?itok=m4xJW4oM)
W artystyczny sposób przedstawiono tutaj trajektorię gwiazdy S2 w momencie, gdy przechodziła bardzo blisko supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Gdy zbliżała się do czarnej dziury, bardzo silne pole grawitacyjne powodowało, że kolor gwiazdy przesuwał się w stronę czerwonego, co jest efektem znanym z ogólnej teorii względności Einsteina. Na rysunku zmiana barwy oraz rozmiary obiektów zostały powiększone, aby zachować czytelność. Źródło: ESO/M. Kornmesser.
Naukowcy przeprowadzili testy przewidywań ogólnej teorii względności w najbardziej ekstremalnych warunkach – w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. To zwieńczenie trwającej 26 lat kampanii obserwacyjnej – informuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Ogólna Teoria Względności opracowana przez Albert Einsteina dotyczy grawitacji. Była wielokrotnie testowana na Ziemi i w Układzie Słonecznym, ale czy na pewno jest prawidłowa przy ekstremalnie silnych polach grawitacyjnych, takich jakie wytwarzają supermasywne czarne dziury? Teraz naukowcy uzyskali na to dowód.
Supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej ma masę około 4 miliony razy większą niż Słońce. Pole grawitacyjne w jej pobliżu ma ekstremalne wartości. Jest to więc idealne laboratorium do sprawdzenia Ogólnej Teorii Względności. Problem w tym że jest oddalone od nas aż o 26 tysięcy lat świetlnych.
Wokół supermasywnej czarnej dziury w sercu Drogi Mlecznej krąży po orbitach grupa gwiazd, a wśród nich gwiazda S2. Obiega czarną dziurę z okresem 16 lat po silnie wydłużonej orbicie. Naukowcy już raz obserwowali jej zbliżenie do czarnej dziury, ale tym razem mogli to zrobić z dużo lepszą precyzją, gdyż przez kilkanaście lat rozwój instrumentów astronomicznych był bardzo duży.
Gwiazda S2 przeszła w maju 2018 r. bardzo blisko czarnej dziury, w odległości mniejszej niż 20 miliardów kilometrów, co odpowiada 120 dystansom Ziemia-Słońce, czterem dystansom Neptun-Słońce lub 1500 promieniom Schwarzschilda czarnej dziury. Gwiazda poruszała się z prędkością przekraczającą 25 milionów kilometrów na godzinę (prawie 3 proc. prędkości światła). Co więcej, dzięki interferometrii astronomowie byli w stanie śledzić zmiany jej pozycji praktycznie z nocy na noc.
Pomiary prowadzono instrumentami GRAVITY, SINFONI i NACO pracującymi na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile, które należy do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Obserwacje są zwieńczeniem 26-letniej serii badań centrum Drogi Mlecznej przy pomocy różnych teleskopów i instrumentów ESO. Skład zespołu badawczego był międzynarodowy, a kierował nim Reinhard Genzel z Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) w Garching (Niemcy).
Badacze porównywali pomiary pozycji i prędkości gwiazdy z GRAVITY i SINFONI, a także wcześniejsze pomiary dokonane przy pomocy innych instrumentów, z przewidywaniami newtonowskiej teorii grawitacji, ogólnej teorii względności oraz innymi teoriami grawitacji. Nowe obserwacje zgadzają się z przewidywaniami newtonowskimi, a jeszcze lepiej pasują do przewidywań ogólnej teorii względności.
Jak wskazują naukowcy, nowe pomiary wyraźnie pokazały efekt nazywany poczerwienieniem grawitacyjnym. Jest to jeden z efektów przewidywanych przez ogólną teorię względności. Światło gwiazdy ulega rozciągnięciu w stronię fal dłuższych (barwy czerwonej) w bardzo silnym polu grawitacyjnym. Zaobserwowana w przypadku gwiazdy S2 zmiana długości fali zgadza się bardzo dobrze z przewidywaniami teorii Einsteina. Udało się natomiast odnotować odchyłki w ruchu gwiazdy od przewidywań prostszej teorii Newtona.
Jak podkreślono w komunikacie ESO, ponad sto lat po publikacji pracy definiującej równania ogólnej teorii względności, kolejny raz udało się dowieść, że Einstein miał rację – w znacznie bardziej ekstremalnym laboratorium niż można było sobie wyobrazić!
Françoise Delplancke, kierująca System Engineering Department w ESO, wyjaśniła znaczenie tych obserwacji: „W Układzie Słonecznym możemy testować prawa fizyki w określonych warunkach. Ale w astronomii jest bardzo ważne, aby sprawdzić, czy te prawa działają także, gdy pola grawitacyjne są znacznie silniejsze”.
Naukowcy mają nadzieję, że dalsze obserwacje pozwolą na sprawdzenie jeszcze jednego efektu relatywistycznego: niewielkiej rotacji orbity gwiazdy (tzw. precesja Schwarzschilda), gdy S2 będzie oddalać się od czarnej dziury. (PAP)
cza/ ekr/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30422%2Castronomowie-przetestowali-teorie-einsteina-w-poblizu-supermasywnej-czarnej
-
Astronomowie znaleźli radioaktywne cząsteczki w przestrzeni międzygwiazdowej
31.07.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201807/30984712_30984709.jpg?itok=quIZm05u)
Obraz CK Vulpeculae, pozostałości po zderzeniu gwiazdy podwójnej. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Kamiński; Gemini, NOAO/AURA/NSF; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton
Dzięki instrumentom ALMA i NOEMA międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez Polaka po raz pierwszy definitywnie wykrył radioaktywne cząsteczki w przestrzeni międzygwiazdowej poza Układem Słonecznym – informuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Tomasz Kamiński (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), wraz ze swoim zespołem, wykrył źródło radioaktywnego izotopu aluminium-26. Ten radioaktywny nuklid występuje w przestrzeni międzygwiazdowej w molekułach monofluorku aluminium-26. Wykryto go w materii otaczającej CK Vulpeculae, pozostałość po gwiezdnej kolizji sprzed kilkuset lat.
„Obserwujemy wnętrzności gwiazdy rozerwane trzy wieki temu w wyniku kolizji. Pierwsze obserwacje tego izotopu w obiekcie typu gwiazdowego są ważne w szerszym kontekście chemicznej ewolucji galaktycznej. Po raz pierwszy w sposób bezpośredni zidentyfikowano aktywnego producenta radioaktywnego nuklidu aluminium-26” - tłumaczy Kamiński.
CK Vulpeculae po raz pierwszy obserwowano w 1670 r. jako jasną, czerwoną „nową gwiazdę” widoczną gołym okiem (obecnie ten rodzaj obiektów astronomowie nazywają czerwonymi nowymi). Obserwował ją wtedy m.in. gdański astronom Jan Heweliusz. Jednak dość szybko blask gwiazdy osłabł i obecnie potrzeba potężnych teleskopów, aby zobaczyć to, co powstało z kolizji dwóch gwiazd, która zaszła prawie 350 lat temu.
Wykrycie cząsteczek zawierających aluminium-26 było możliwe dzięki obserwacjom na falach o długości milimetrowej, w których cząsteczki te mają swoje charakterystyczne „odciski palców” (linie widmowe). Tutaj mamy do czynienia z tzw. przejściem rotacyjnym.
Aluminium-26 jest nietrwałą odmianą (izotopem) aluminium. W swoim jądrze atomowym posiada 13 protonów i 13 neutronów, czyli o jeden neutron mniej niż w stabilnym izotopie aluminium-27. Po rozpadzie radioaktywnym aluminium-26 staje się stabilnym magnezem-26.
Warto wspomnieć, iż aluminium-26 nie występuje na Ziemi, dlatego trudno poznać jego dokładne widmo w eksperymentach laboratoryjnych. W związku z tym w analizach oparto się na laboratoryjnych pomiarach stabilnej wersji monofluorku aluminium zawierającego aluminium-27.
Obserwacje były prowadzone przy pomocy sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) oraz NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA).
Wcześniej już wykrywano obecność aluminium-26 w przestrzeni kosmicznej poza Układem Słonecznym w ramach obserwacji promieniowania gamma. W ten sposób ustalono, iż w Drodze Mlecznej występuje ono w ilości około dwóch mas Słońca. Nieznany był jednak proces, który mógł wytworzyć aluminium-26 oraz niezbyt dokładnie znano jego pochodzenie.
Odkrycie, że aluminium-26 powstało w wyniku zderzenia dwóch gwiazd względnie małomasywnych, jak to miało miejsce w przypadku CK Vulpeculae, jest więc istotne dla wyjaśnienia tych faktów. Przy czym ilość aluminium-26 powstała w efekcie kolizji w CK Vulpeculae, to około jednej czwartej masy Plutona. A ponieważ obiekty tego typu są rzadkie, to raczej nie mogą być jedynym producentem aluminium-26 w Drodze Mlecznej. Być może dalsze badania pozwolą lepiej poznać radioaktywne molekuły występujące w przestrzeni kosmicznej.
W zespole badawczym oprócz Tomasza Kamińskiego był także drugi polski astronom, Romuald Tylenda z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN (CAMK PAN).
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „Nature Astronomy”.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30459%2Castronomowie-znalezli-radioaktywne-czasteczki-w-przestrzeni-miedzygwiazdowej
-
Polsko-litewskie polowanie na czarne dziury
18.08.2018
Polsko-litewska grupa astronomów zajmie się wykrywaniem czarnych dziur ukrywających się w naszej Galaktyce; w poszukiwaniach pomogą im również niewielkie teleskopy rozsiane po całej Europie. O projekcie opowiada PAP jego lider dr hab. Łukasz Wyrzykowski (OAUW).
W ramach rozpoczynającego się właśnie projektu badawczego astronomowie z Warszawy i Wilna będą poszukiwać czarnych dziur, które powinny znajdować się w Drodze Mlecznej.
"Tak naprawdę do tej pory w całym Wszechświecie znaleziono zaledwie kilkadziesiąt niedużych, tzw. gwiazdowych czarnych dziur - przyznaje w rozmowie z PAP dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, lider projektu. - Tymczasem w samej tylko naszej Galaktyce powinno być ich dziesiątki milionów!"
Mała liczba odkrytych gwiazdowych czarnych dziur to zresztą tylko jeden przykład pokazujący, że w istocie o tych obiektach wciąż niewiele wiemy. "Pierwsze znane nam czarne dziury znaleziono w promieniach rentgena z obserwatoriów kosmicznych: ciągle +podjadają+ one swoich gwiazdowych towarzyszy, dzięki czemu emitują wysokoenergetyczne promieniowane. Natomiast zupełnie inne czarne dziury wykryto w 2015 roku za pomocą detekcji fal grawitacyjnych: układ dwóch masywnych czarnych dziur w trakcie łączenia się i tworzenia jeszcze jednej, cięższej" - przypomina dr Wyrzykowski.
Polsko-litewska grupa badawcza do poszukiwań czarnych dziur chce zastosować metodę mikrosoczewkowania grawitacyjnego. "Jest to nasza polska specjalność: od ponad 25 lat stosowana jest przez polski program OGLE, przede wszystkim do poszukiwania planet. My chcemy rozszerzyć ją na czarne dziury" - mówi badacz.
Mikrosoczewkowanie korzysta z tego, że masywne obiekty - jak np. planety czy właśnie czarne dziury - zakrzywiają czasoprzestrzeń w taki sposób, że światło znajdujących się za nimi gwiazd zostaje w charakterystyczny sposób zakrzywione. Istnieje jednak pewien problem: czarne dziury są znacznie trudniejsze do wykrycia niż planety.
"Wynika to z tego, że obserwacje naziemne nie wystarczają, aby jednoznacznie określić naturę uchwyconego zjawiska: masywna i szybka czarna dziura będzie w tych danych wyglądała identycznie jak zwykła gwiazda poruszająca się powoli" - tłumaczy dr Wyrzykowski. Astronomowie muszą więc uzupełnić posiadane informacje danymi pochodzącymi z obserwacji orbitalnych. W sukurs przychodzi im tutaj europejska misja Gaia, w ramach której wysłany przez Europejską Agencję Kosmiczną satelita wykonuje precyzyjne pomiary pozycji gwiazd. Dopiero połączenie tych dwóch źródeł danych daje nadzieję na jednoznaczne wykrycie czarnych dziur.
Grupie, którą kieruje dr Wyrzykowski, udało się zdobyć w tym roku grant na swoją działalność w ramach konkursu Narodowego Centrum Nauki DAINA. "Polscy i litewscy astronomowie są jednymi z najbardziej doświadczonych obserwatorów gwiazd w całej Europie. Ze stroną litewską współpracowaliśmy już przy wielu obserwacjach, więc kiedy nadarzyła się okazja sformalizowania tej współpracy - postanowiliśmy to zrobić" - opowiada rozmówca PAP. Liderem grupy litewskiej jest dr Marius Maskoliunas z Uniwersytetu w Wilnie.
"Szukając zjawisk tymczasowych, takich jak np. supernowe, trzeba obserwować całe niebo, ponieważ nie da się przewidzieć, gdzie i kiedy się pojawią. Tak samo jest w przypadku wywołanego przez czarne dziury zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Dlatego musimy mieć w pogotowiu międzynarodową grupę obserwatorów" - podkreśla dr Wyrzykowski.
W ramach projektu astronomowie chcą stworzyć sieć obserwatoriów, które będą prowadzić skoordynowane obserwacje zjawisk rejestrowanych również przez satelitę Gaia. "Będziemy oczywiście korzystać z teleskopów znajdujących się w Chile czy na Wyspach Kanaryjskich, czyli w najlepszych miejscach do prowadzenia obserwacji astronomicznych" - mówi badacz.
To nie one mają być jednak podstawą sieci obserwatoriów, ale niewielkie teleskopy europejskie. "W Europie jest bardzo dużo małych teleskopów, o średnicy poniżej jednego metra. Choć niektóre z nich zostało wybudowanych nawet 100 lat temu, są to wciąż doskonałe instrumenty. Współcześnie budowane teleskopy często są od nich znacznie gorsze, jeśli chodzi o precyzję optyki" - tłumaczy dr Wyrzykowski.
Ponadto z Europy bardzo dobrze widać północną część Drogi Mlecznej - a właśnie w dysku naszej Galaktyki najlepiej poszukiwać czarnych dziur, gdyż zjawisko mikrosoczewkowania pojawia się w niej średnio raz na miesiąc. "Mimo tego, że warunki pogodowe w Europie nie są najlepsze do prowadzenia obserwacji astronomicznych, dzięki obszerności sieci obserwatoriów będzie możliwe zbieranie danych praktycznie każdej nocy" - dodaje badacz.
PAP - Nauka w Polsce
autorka: Katarzyna Florencka
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30631%2Cpolsko-litewskie-polowanie-na-czarne-dziury.html
-
Szybko rotująca czarna dziura z odkształconym dyskiem.
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/fig4-2-1.jpg)
Zainstalowany niedawno na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS teleskop rentgenowski NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) daje nam dostęp do nowych danych związanych ze źródłami silnego promieniowania kosmicznego w zakresie fal X. Teraz uważniej przyjrzał się interesującej czarnej dziurze, która żywi się towarzyszącą jej gwiazdą.
Czarne dziury o masach gwiazdowych są niemal wszechobecne w naszej Galaktyce. Ze swej natury są one jednak obiektami dość ciemnymi, przez co trudno jest je wykrywać. Do dziś nie posiadamy więc zbyt wielu dokładnych obserwacji otaczających nas czarnych dziur o niewielkiej masie, przez co obiekty te są wciąż dla naukowców zagadkowe.
Jednym z możliwych sposobów obserwacji takich czarnych dziur jest badanie promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z układów podwójnych - takich, które złożone są z czarnej dziury i gwiazdy. W tego rodzaju układach materiał gwiazdowy jest stopniowo ściągany i pochłaniany przez jej ciemną i bardziej masywną towarzyszkę. Czarna dziura żywi się więc gwiazdą, a wokół niej na skutek pobierania materii z tej gwiazdy powstaje dysk akrecyjny. Materiał krąży w nim, opadając coraz bardziej do wewnątrz dziury i silnie się przy tym rozgrzewając na skutek tarcia. Powoduje to emisję promieniowania rentgenowskiego, którą możemy już łatwo dostrzec, mimo że sama czarna dziura nie emituje światła.
Jaka jest jednak dokładna struktura takich dysków akrecyjnych? Jak daleko w kierunku czarnej dziury one sięgają? Jak szybko czarne dziury wirują w ich centrach? Jest sporo pytań, na które naukowcy wciąż szukają odpowiedzi. W swojej ostatniej publikacji naukowej zespół astronoma Jona Millera prezentuje nowe dane i wnioski związane z promieniowaniem rentgenowskich układów podwójnych, w których jeden ze składników jest czarną dziurą. A konkretniej z jednym z nich - MAXI J1535-571.
Obserwacje wykonane teleskopem NICER wskazują na to, że czarna dziura w tym systemie prawdopodobnie wiruje bardzo szybko - nawet z ponad 99% swej maksymalnej możliwej prędkości. Światło, które obserwujemy w przypadku MAXI J1535-571, wydaje się zawierać zarówno składową dysku akrecyjnego czarnej dziury, jak i korony gorącego gazu, która leży bezpośrednio nad dyskiem. Światło korony odbija się od dysku akrecyjnego, dostarczając nam jeszcze więcej informacji o jego strukturze. Dane takie można następnie modelować komputerowo. Miller i jego współpracownicy wykazali w ten sposób, że dysk akrecyjny MAXI J1535-571 rozciąga się głęboko do środka, aż do najbardziej wewnętrznej ze stabilnych orbit kołowych wokół czarnej dziury.
Autorzy pracy podkreślają także fakt istnienia dodatkowej cechy w widmie MAXI J1535-571: to wąska linia emisyjna, która może być rezultatem odkształcenia w obrębie dysku. Innymi słowy, dysk ten może nie być całkiem płaski. Zniekształcenie to lokalnie zmienia profil całego dysku akrecyjnego, powodując, że z tego miejsca w nim dociera do nas znacznie więcej odbijanego światła korony.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/szybko-rotujaca-czarna-dziura-odksztalconym-dyskiem-4577.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/szybko-rotujaca-czarna-dziura-odksztalconym-dyskiem-4577.html)
https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/black-holes/a-rapidly-spinning-black-hole-with-a-warped-disk/ (https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/black-holes/a-rapidly-spinning-black-hole-with-a-warped-disk/)
-
Gwiazdy pamiętają odrodzenie naszej galaktyki
23.08.2018
Gwiazdy w Drodze Mlecznej powstawały w dwóch odrębnych epokach, co zapisane jest w ich składzie. Między tymi okresami panował długi czas galaktycznego uśpienia. Na łamach „Nature” naukowcy z Uniwersytetu Tohoku (Japonia) ujawniają nieznaną wcześniej historię naszej galaktyki.
W odniesieniu do dużo większych galaktyk już wcześniej zaproponowano model, według którego gwiazdy powstają w nich dwuetapowo.
Masafumi Noguchi z japońskiej uczelni przedstawił teraz wyliczenia pokazujące, że ten sam mechanizm zadecydował o historii galaktyki, którą zamieszkujemy.
Historię tę można odczytać ze składu gwiazd. Zależy on bowiem od ilości różnych pierwiastków w gazie, z którego powstały.
Niedawne obserwacje pokazały, że w dużej części galaktyki można spotkać dwa typy gwiazd. Część z nich jest bogata w pierwiastki takie jak tlen, magnez i krzem. Drugi rodzaj zawiera natomiast więcej żelaza. Przyczyna tej różnicy była jednak nieznana.
Tłumaczy ją model dwuetapowej ewolucji galaktyki. Według niego na początku formowania się Drogi Mlecznej napływały do niej strumienie zimnego gazu, z którego formowały się gwiazdy.
W krótkim czasie gromadzący się w galaktyce gaz bogacił się w tlen, magnez i krzem pochodzące z eksplozji krótko żyjących supernowych typu II. Z tego powodu gwiazdy pierwszej generacji zawierają dużo tych składników.
Doszło jednak wtedy także do ogrzania gazu, co ok. 7 mld lat temu zatrzymało jego dalszy napływ i formację nowych gwiazd.
W tym czasie zaczęły jednak zachodzić opóźnione eksplozje supernowych typu Ia, które mają dłuższy czas życia. Wybuchy tego typu uwolniły duże ilości żelaza.
Następnie, po ochłodzeniu gazu ok. 5 mld lat temu, zaczął on wracać do Drogi Mlecznej, tworząc z czasem kolejną generację gwiazd, tym razem bogatych w żelazo. Należy do nich także Słońce.
W podobny sposób mogła ewoluować także sąsiadująca z Drogą Mleczną Andromeda oraz inne stosunkowo masywne galaktyki, podobnej wielkości, podczas gdy mniejsze galaktyki rozwijały się w sposób jednostajny.
Więcej informacji: https://www.tohoku.ac.jp/en/press/stars_memorize_rebirth_of_home_galaxy.html
(PAP)
mat/ agt/
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30690%2Cgwiazdy-pamietaja-odrodzenie-naszej-galaktyki.html
-
Większy niż przypuszczano wpływ protonów na właściwości gwiazd neutronowych
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/mit-proton-pairs-01_0.jpg)
Na zdjęciu: Detektor CLAS. Źródło: MIT.
Protony mogą mieć większy wpływ na właściwości gwiazd neutronowych niż wskazywałby na to ich udział w masie tych obiektów - wskazują naukowcy w artykule opublikowanym w Nature.
Gwiazdy neutronowe to najmniejsze i najgęstsze gwiazdy we wszechświecie. Powstają na skutek zapadnięcia się bardzo masywnych gwiazd. Jak wskazuje ich nazwa, składają się głównie z neutronów - obojętnych elektrycznie składników jądra atomowego. Badanie opublikowane ostatnio w Nature wskazuje, że część właściwości tych gwiazd jest kształtowana przez protony - pozytywnie naładowane cząstki, które stanowią zaledwie 5% masy gwiazd neutronowych.
Jak podkreślają profesorowie kierujący badaniem z Uniwersytetu w Tel Awiwie, MIT oraz Old Dominion University w USA, ich odkrycie może wywrócić nasze rozumienie zachowań gwiazd neutronowych.
Naukowcy szukali śladów istnienia krótkotrwałych energetycznych par neutron-proton w jądrach atomów węgla, glinu, żelaza oraz ołowiu. Badali jak wraz z coraz większą przewagą neutronów w jądrach zmienia się prawdopodobieństwo na spotkanie takich krótkotrwałych korelacji. Okazało się, że prawdopodobieństwo napotkania neutronów związanych w takie pary nie zależało od tego stosunku, natomiast prawdopodobieństwo na zawiązanie się energetycznej pary przez protony rosło wraz z większym udziałem neutronów w jądrze.
To każe podejrzewać, że w gęstych gwiazdach neutronowych protony przenoszą nieproporcjonalnie więcej energii, niż wynikałoby to z ich udziału w masie tych gwiazd. Obecnie uważa się, że większość cięższych niż żelazo jąder pierwiastków powstaje podczas zderzeń gwiazd neutronowych. Opisywane tutaj badanie sprawia więc, że trzeba będzie głębiej pochylić się w modelach m.in. nad wpływem protonów na powstawanie ciężkich jąder atomowych w zderzeniach takich gwiazd.
Przez to, że protony w gwiazdach neutronowych mogą przenosić znacznie większe energie niż wcześniej sądzono, mogą one wpływać na właściwości takie jak sztywność, proporcje masy do rozmiaru czy sposób przebiegu procesów chłodzenia tych gwiazd.
Dane do przeprowadzonego badania uzyskano w detektorze cząstek CLAS w stanie Wirginia w USA. Zespół zdecydował się skorzystać z danych pozyskanych z eksperymentu przeprowadzonego w 2004 roku. Wówczas bombardowano elektronami atomy węgla, glinu, źelaza i ołowiu i następnie mierzono tak rozproszone o jądra atomowe elektrony wraz z wytrąconymi nukleonami. W ten sposób można było pośrednio mierzyć prawdopodobieństwa tych krótkotrwałych parowań proton-neutron w jądrach atomowych.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wiekszy-niz-przypuszczano-wplyw-protonow-na-wlasciwosci-gwiazd-neutronowych-4588.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wiekszy-niz-przypuszczano-wplyw-protonow-na-wlasciwosci-gwiazd-neutronowych-4588.html)
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0400-z (https://www.nature.com/articles/s41586-018-0400-z)
-
ALMA obserwuje potężną galaktykę we wczesnym Wszechświecie.
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/20180929-header-880x405.jpg)
Astronomowie uzyskali najbardziej szczegółowy anatomiczny wykres potężnej galaktyki, która znajduje się 12,4 mld lat świetlnych stąd. Korzystając z ALMA, zespół wykazał, że obłoki molekularne w galaktyce są wysoce niestabilne, co prowadzi do niekontrolowanego tworzenia gwiazd. Potężne galaktyki uważane są za przodków olbrzymich galaktyk eliptycznych w obecnym Wszechświecie, dlatego więc odkrycia te otwierają drogę do zrozumienia procesów powstawania i ewolucji tego typu galaktyk.
Potężne galaktyki tworzą gwiazdy w zadziwiającym tempie – 1000x szybciej, niż ma to miejsce w naszej galaktyce. Dlaczego jednak są one tak aktywne? Aby rozwiązać ten problem, naukowcy muszą poznać środowisko wokół gwiezdnych żłobków. Obrazowanie szczegółowych map obłoków molekularnych jest ważnym krokiem we wstępnym zapoznaniu się z tymi kosmicznymi potworami.
Astronomowie celowali w kapryśną galaktykę COSMOS-AzTEC-1. Odkryto ją po raz pierwszy przy użyciu teleskopu Jamesa Clerka Maxwella zlokalizowanego na Hawajach, a później z pomocą teleskopu Large Millimeter Telescope w Meksyku odkryto ogromną ilość tlenku węgla w galaktyce i ujawniono jej ukrytą gwiazdotwórczość. Obserwacje LMT mierzyły także odległość do galaktyki, na podstawie których stwierdzono, że wynosi ona 12,4 mld lat świetlnych.
Badacze odkryli, że COSMOS-AzTEC-1 jest bogata w składniki gwiazd, ale wciąż trudno było odkryć naturę kosmicznego gazu w galaktyce. Zespół wykorzystał wysoką rozdzielczość i czułość ALMA do obserwacji tej potężnej galaktyki i uzyskania szczegółowej mapy rozkładu i ruchu gazu. Dzięki najbardziej rozbudowanej konfiguracji anten ALMA wynoszącej 16 metrów, uzyskano mapę gazu molekularnego o największej rozdzielczości tej odległej potężnej galaktyki.
Astronomowie odkryli, że istnieją dwa duże obłoki oddalone o kilka tysięcy lat świetlnych od centrum galaktyki. W najbardziej odległych galaktykach gwiazdotwórczych gwiazdy aktywnie tworzą się w centrum. Zaskakujące więc było odnalezienie obłoków poza centrum.
Naukowcy zbadali następnie naturę gazu w COSMOS-AzTEC-1 i odkryli, że obłoki w niej są bardzo niestabilne, co jest niezwykłe. W typowej sytuacji grawitacja wewnętrzna oraz zewnętrzne ciśnienie w obłokach są zrównoważone. Gdy grawitacja pokona ciśnienie, obłok gazu zapada się i tworzy gwiazdy w szybkim tempie. Następnie gwiazdy i supernowe wybuchają razem, co zwiększa ciśnienie zewnętrzne. W rezultacie grawitacja i ciśnienie osiągają zrównoważony stan, a tworzenie się gwiazd przebiega w umiarkowanym tempie. W ten sposób powstawanie gwiazd w galaktykach wykazuje niekontrolowane tworzenie się gwiazd i przekształcają się one w potężne galaktyki.
Zespół oszacował, że gaz w COSMOS-AzTEC-1 zostanie całkowicie wykorzystany za 100 mln lat, czyli 10 razy szybciej, niż w innych galaktykach tworzących gwiazdy.
Dlaczego jednak gaz w COSMOS-AzTEC-1 jest tak niestabilny? Badacze nie mają jeszcze ostatecznej odpowiedzi, ale możliwą przyczyną jest łączenie się galaktyk. Zderzenie galaktyki mogło skutecznie przetransportować gaz na niewielki obszar i spowodować intensywne powstawanie gwiazd.
W tej chwili astronomowie mają dowód na połączenie się tej galaktyki. Obserwując inne podobne galaktyki przy pomocy ALMA chcą odkryć związek z między łączeniem się galaktyk i potężnymi galaktykami.
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/alma-obserwuje-potezna-galaktyke-we-wczesnym-wszechswiecie-4604.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/alma-obserwuje-potezna-galaktyke-we-wczesnym-wszechswiecie-4604.html)
http://www.almaobservatory.org/en/press-release/alma-observed-an-unstoppable-monster-in-the-early-universe/ (http://www.almaobservatory.org/en/press-release/alma-observed-an-unstoppable-monster-in-the-early-universe/)
-
Zaobserwowano materię opadającą do czarnej dziury z prędkością 30 procent prędkości światła.
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/smbh-misaligned-disc.jpeg)
Na zdjęciu: Charakterystyczna struktura dysku z symulacji niewyrównanego dysku wokół wirującej czarnej dziury. Źródło: K. Pounds et al. / University of Leicester.
Brytyjski zespół astronomów informuje o pierwszej detekcji materii wpadającej do czarnej dziury z prędkością 30% prędkości światła. Obiekt znajduje się w centrum odległej o miliard lat galaktyki PG211+143. Astronomowie, pod kierownictwem Kena Poundsa z Uniwersytetu w Leicester wykorzystali dane z XMM-Newton do obserwacji czarnej dziury.
Czarne dziury są obiektami o tak silnym polu magnetycznym, że nawet światło nie porusza się wystarczająco szybko, aby uciec przed chwytem ich grawitacji, stąd określenie „czarne”. Są bardzo ważne w astronomii, ponieważ oferują najbardziej efektywny sposób wydobywania energii z materii. Bezpośrednim rezultatem jest to, że opadanie gazu – akrecja – na czarne dziury, musi napędzać najbardziej energetyczne zjawiska we Wszechświecie.
Centrum niemal każdej galaktyki zawiera supermasywną czarną dziurę o masie od milionów do miliardów mas Słońca. Przy wystarczającej ilości materii wpadającej do czarnej dziury, mogą one stać się niezwykle świecące i widziane jako kwazar lub aktywne jądro galaktyczne (AGN).
Jednak czarne dziury są tak zwarte, że gaz prawie zawsze rotuje zbyt mocno, by opadać na nią bezpośrednio. Zamiast tego krąży wokół czarnej dziury, stopniowo zbliżając się do dysku akrecyjnego. Gdy gaz opada po spirali do wnętrza, porusza się coraz szybciej i staje się gorący i świecący, zamieniając energię grawitacyjną w promieniowanie obserwowane przez astronomów.
Zakłada się, że orbita gazu wokół czarnej dziury jest wyrównana z rotacją czarnej dziury, jednak nie ma żadnego powodu, aby tak się stało.
Do tej pory nie było jasne, w jaki sposób nierównomierna rotacja może wpłynąć na zapadanie się gazu. Jest to szczególnie istotne w przypadku supermasywnych czarnych dziur, ponieważ materia (międzygwiezdne obłoki gazu a nawet pojedyncze gwiazdy) może opadać z dowolnego kierunku.
Wykorzystując dane z XMM-Newton, prof. Pounds i jego współpracownicy analizowali widma rentgenowskie z galaktyki PG211+143. Obiekt ten znajduje się w odległości ponad miliarda lat świetlnych stąd w kierunku gwiazdozbioru Warkocz Bereniki i jest galaktyką Seyferta charakteryzującą się bardzo jasnym ANG wynikającą z obecności supermasywnej czarnej dziury w jej wnętrzu.
Naukowcy stwierdzili, że widma są mocno przesunięte ku czerwieni, co pokazuje, że obserwowana materia opadła na czarną dziurę z ogromną prędkością 30% prędkości światła (ok. 100 000 km/s). Gaz prawie nie rotuje wokół czarnej dziury i jest wykrywany bardzo blisko niej, w odległości zaledwie 20-krotnie większej, niż jej rozmiar.
Obserwacja jest zgodna z ostatnimi pracami teoretycznymi. Ta praca pokazała, że pierścienie gazu mogą się oderwać i zderzać ze sobą, eliminując ich rotację i pozostawiając gaz, by spadł bezpośrednio w kierunku czarnej dziury.
Prof. Pounds powiedział: ”galaktyka, którą obserwowaliśmy przy użyciu XMM-Newton, posiada czarną dziurę o masie 40 mln Słońc, która jest bardzo jasna i najwyraźniej dobrze karmiona. Rzeczywiście, jakieś 15 lat temu wykryliśmy silny wiatr wskazujący, że czarna dziura była nadmiernie karmiona. Przez około dzień byliśmy w stanie śledzić obłok materii rozmiaru Ziemi, gdyż została ona pociągnięta w kierunku czarnej dziury, przyspieszając do ⅓ prędkości światła, zanim zostanie pochłonięta przez czarną dziurę.”
Kolejną implikacją nowego badania jest to, że „chaotyczna akrecja” z niewyrównanych dysków prawdopodobnie będzie powszechna w przypadku supermasywnych czarnych dziur. Takie czarne dziury wirowałyby dość wolno, będąc w stanie przyjąć znacznie więcej gazu i szybciej zwiększać masę, niż się powszechnie uważa, wyjaśniając, dlaczego czarne dziury, które powstały we wczesnym Wszechświecie szybko pozyskały bardzo dużo masy.
https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/matter-falling-black-hole-30-percent-speed-light (https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/matter-falling-black-hole-30-percent-speed-light)
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zaobserwowano-materie-opadajaca-czarnej-dziury-predkoscia-30-procent-predkosci-swiatla-4660.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zaobserwowano-materie-opadajaca-czarnej-dziury-predkoscia-30-procent-predkosci-swiatla-4660.html)
-
IFJ PAN: mikrokwazar pomaga odkryć tajemnice swoich wielkich odpowiedników
04.10.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201810/31474992_31474785.jpg?itok=aFKEu3zi)
Obserwatorium High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory na zboczu meksykańskiego wulkanu Sierra Negra. (Źródło: HAWC Observatory, J. Goodman)
Wieloletnie obserwacje mikrokwazara SS 433 pozwoliły zidentyfikować szczegóły procesów odpowiedzialnych za produkcję wysokoenergetycznego promieniowania i lepiej poznać jego odległych masywnych kuzynów: kwazary - informuje IFJ PAN.
Podczas obserwacji mikrokwazaru SS 433 przeprowadzonych w obserwatorium High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory (HAWC) po raz pierwszy zarejestrowano promieniowanie gamma o energiach powyżej 25 TeV. Uważna analiza danych doprowadziła z kolei do zaskakujących wniosków dotyczących miejsc i mechanizmów odpowiedzialnych za produkcję tego promieniowania. Wyniki badań zostały właśnie zaprezentowane na łamach prestiżowego czasopisma naukowego "Nature" (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0565-5).
O badaniach poinformował PAP Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie, którego pracownicy uczestniczyli w badaniach.
Kwazary - jak podkreśla IFJ PAN w przesłanej PAP informacji - należą do najbardziej niezwykłych, a jednocześnie najjaśniejszych obiektów Wszechświata. Siłą napędową kwazara jest znajdująca się w jego centrum supermasywna czarna dziura, otoczona dyskiem akrecyjnym, uformowanym przez spadającą materię.
Kwazary są źródłami ekstremalnie intensywnego promieniowania elektromagnetycznego, które obejmuje niemal całe spektrum: od fal radiowych po wysokoenergetyczne promieniowanie gamma. Jednak - jako rodzaj galaktycznych jąder - kwazary z definicji są obiektami od nas odległymi. Najbliższy spośród nich, napędzany szaleńczo wirującymi wokół siebie supermasywnymi czarnymi dziurami Markarian 231, gości w jądrze galaktyki oddalonej o 600 milionów lat świetlnych. Nie jest to niestety dystans sprzyjający prowadzeniu wysokorozdzielczych obserwacji, które ułatwiłyby zrozumienie natury zachodzących tu procesów.
Naukowcy mogą jednak uciec się do obserwacji... kwazarów w miniaturze. Jak zauważa IFJ PAN, to, co kwazar wyczynia w skali galaktyki, mikrokwazar robi w skali układu gwiazdowego.
Czarne dziury Markariana 231 są gigantyczne: mniejsza ma masę 4 milionów mas Słońca, większa aż 150 milionów. Z kolei najbliższy nam mikrokwazar, znajdujący się w tle gwiazdozbioru Orła SS 433, jest układem podwójnym o radykalnie mniejszych rozmiarach. Znajduje się tu bardzo gęsty obiekt - prawdopodobnie czarna dziura o masie kilku słońc, będąca pozostałością po wybuchu supernowej. Pożera ona materię z dysku akrecyjnego zasilanego wiatrem gwiazdowym napływającym z pobliskiego nadolbrzyma o typie widmowym A (podobną gwiazdą, doskonale widoczną na nocnym niebie, jest Deneb, najjaśniejszy obiekt gwiazdozbioru Łabędzia). Całą tę malowniczą parę, wirującą wokół siebie w imponującym tempie 13 dni i otoczoną mgławicą W50, dzieli od Ziemi dystans zaledwie 18 tys. lat świetlnych.
"Zarówno kwazary, jak i mikrokwazary, mogą generować dżety, czyli bardzo wąskie i bardzo długie strugi materii, emitowane w obu kierunkach wzdłuż osi rotacji obiektu" - tłumaczy cytowana w informacji prasowej dr hab. Sabrina Casanova, prof. IFJ PAN. "Dżety są tworzone przez cząstki rozpędzone do prędkości nierzadko bliskich prędkości światła. Pod względem prędkości dżety z SS 433 nie są jednak specjalnie imponujące: osiągają zaledwie 26 proc. prędkości światła."
Jak jednak podkreśla dr hab. Casanova, ważniejsze jest tu coś innego: "Większość obserwowanych kwazarów ma dżety mniej lub bardziej, ale jednak skierowane w naszą stronę. Taka orientacja utrudnia rozróżnienie szczegółów. Natomiast mikrokwazar SS 433 był na tyle uprzejmy, że skierował swoje dżety nie ku nam, a niemal prostopadle do kierunku, w którym patrzymy. Zatem nie dość, że mamy obiekt niemal +pod ręką+, to jeszcze jest on ustawiony optymalnie, jeśli chodzi o obserwacje takich detali, jak miejsca, gdzie powstaje promieniowanie" - stwierdza badaczka.
SS 433 jest jednym z zaledwie kilkunastu kwazarów znajdujących się w naszej galaktyce - a do tego, jako jeden z nielicznych, emituje promieniowanie gamma. Przez 1017 dni promieniowanie to było rejestrowane w obserwatorium HAWC, pracującym na wysokości ponad 4100 m n.p.m. na zboczu meksykańskiego wulkanu Sierra Negra. Zbudowany tu detektor składa się z 300 stalowych zbiorników z wodą, wyposażonych w fotopowielacze wrażliwe na ulotne błyski świetlne, znane jako promieniowania Czerenkowa. Pojawia się ono w zbiorniku, gdy wpadnie do niego cząstka poruszająca się z prędkością większą od prędkości światła w wodzie.
Kluczowe znaczenie ma fakt, że część błysków pochodzi od cząstek wygenerowanych wskutek zderzeń wysokoenergetycznych kwantów gamma z ziemską atmosferą. Odpowiednia analiza błysków w zbiornikach pozwala zidentyfikować ich przyczynę. W ten sposób każdej doby HAWC pośrednio rejestruje fotony gamma o energiach od 100 gigaelektronowoltów (GeV) do 100 teraelektronowoltów (TeV). Są to energie nawet trylion razy większe od energii fotonów światła widzialnego i kilkunastokrotnie większe od energii protonów w akceleratorze LHC.
W trakcie obserwacji SS 433 (prowadzonych na granicy możliwości rozdzielczych HAWC) naukowcom udało się zarejestrować fotony o energiach powyżej 25 TeV, tj. od 3 do 10 razy większych od raportowanych w całej historii badań mikrokwazarów. Ku zaskoczeniu badaczy w zakresie wysokoenergetycznego promieniowania gamma najjaśniejszym obiektem w układzie wcale nie był sam SS 433 - lecz znajdujące się po jego obu stronach miejsca, w których dżety urywają się, zderzając z materią odrzuconą przez supernową.
"To nie koniec niespodzianek" - dodaje cytowany w komunikacie dr Francisco Salesa Greus z IFJ PAN. "Fotony gamma o energiach 25 TeV muszą być produkowane przez cząstki o jeszcze większych energiach. Mogłyby to być protony, ale wtedy musiałyby mieć ogromne energie, na poziomie 250 TeV. Ze zgromadzonych danych wynikało jednak, że ten mechanizm, nawet jeśli rzeczywiście działa, w przypadku SS 433 nie jest w stanie wygenerować odpowiedniej ilości promieniowania gamma" - tłumaczy naukowiec.
W trakcie dalszych prac dane z HAWC zestawiono z pomiarami SS 433 w pozostałych zakresach spektralnych z innych obserwatoriów. Ostatecznie udało się ustalić, że wysokoenergetyczne kwanty gamma – lub przynajmniej ich większość – muszą być emitowane przez elektrony w dżecie w trakcie ich zderzeń z wypełniającym cały kosmos niskoenergetycznym promieniowaniem mikrofalowym tła. Powyższy mechanizm - po raz pierwszy opisany właśnie w artykule w "Nature" - nie mógł być wykryty w obserwacjach kwazarów z dżetami skierowanymi ku Ziemi. Mikrokwazar SS 433 pomógł więc ujawnić nie tylko własne tajemnice, ale także tajemnice najjaśniejszych latarń Wszechświata.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31276%2Cifj-pan-mikrokwazar-pomaga-odkryc-tajemnice-swoich-wielkich-odpowiednikow
-
Astronomowie znaleźli gwiazdy przemieszczające się pomiędzy galaktykami
06.10.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201810/31466124_31466084.jpg?itok=HBxhVsMk)
Wizualizacja ruchów gwiazd poruszających się poza galaktykami. Źródło: ESA (wizja artysty); Marchetti et al 2018 (pozycje i trajektorie gwiazd); NASA/ESA/Hubble (galaktyki w tle), CC BY-SA 3.0 IGO
Odkryto gwiazdy poruszające się z dużymi prędkościami w kierunku Drogi Mlecznej, być może wyrzucone z innej galaktyki. O ustaleniach możliwych dzięki analizie najnowszego zestawu danych z satelity Gaia informuje ESA.
W kwietniu b.r. opublikowano katalog z precyzyjnymi wynikami pomiarów, dokonanych przez satelitę Gaia dla ponad miliarda gwiazd. Zestaw ten zawiera pozycje gwiazd, pomiary ich ruchów własnych i wyznaczenia odległości (w formie pomiarów tzw. paralaksy), a także dla kilku milionów gwiazd pomiary szybkości ruchu w naszym kierunku (tzw. prędkości radialnych).
Naukowcy od kilku miesięcy analizują to bogactwo danych na różne sposoby. Niektórzy z nich postanowili poszukać w Drodze Mlecznej gwiazd, które poruszają się z nadzwyczajnie dużymi prędkościami. Takich superszybkich gwiazd szukało także troje naukowców z holenderskiego Uniwersytetu w Lejdzie: Elena Maria Rossi, Tommaso Marchetti i Anthony Brown. Jednak z zaskoczeniem znaleźli nieco inne superszybkie gwiazdy – takie, które poruszają się w stronę Drogi Mlecznej tak, jak gdyby pochodziły z innej galaktyki.
Droga Mleczna, czyli galaktyka w której znajduje się Układ Słoneczny, a także np. wszystkie gwiazdy, które widzimy na niebie gołym okiem, zawiera co najmniej sto miliardów gwiazd. Większość z nich położona jest w dysku oraz w centralnym obszarze zwanym przez astronomów zgrubieniem galaktycznym. Pozostała część gwiazd rozproszona jest w dużym sferyczny halo wokół galaktyki.
Gwiazdy krążą wokół centrum Drogi Mlecznej z prędkościami setek kilometrów na sekundę. W przypadku najszybszej klasy gwiazd, tzw. gwiazd superszybkich (ang. hypervelocity stars) - uważa się, iż zaczynały swoje istnienie w pobliżu centrum galaktyki, a następnie zostały wyrzucone w kierunku obrzeży Drogi Mlecznej na skutek oddziaływań z supermasywną czarną dziurą rezydującą w centrum naszej galaktyki.
Trojgu naukowcom z Lejdy udało znaleźć 20 gwiazd, które poruszają się wystarczająco szybko, aby uciec z Drogi Mlecznej. Jednak większość z nich, zamiast oddalać się od naszej galaktyki, zbliża się do niej z dużymi prędkościami. Mogą to być gwiazdy pochodzące z innej galaktyki, np. z Wielkiego Obłoku Magellana, albo z jakiejś innej galaktyki położonej nieco dalej. Mogły zostać wyrzucone przez oddziaływania z czarnymi dziurami lub w efekcie wybuchu supernowej w układzie podwójnym gwiazd.
Jeśli faktycznie są to przybysze z innej galaktyki, jest to niebywała okazja dla astronomów, aby zbadać własności takich „obcych” gwiazd w odległościach zdecydowanie bliższych niż leży ich macierzysta galaktyka. To prawie jakby zbadać w laboratorium meteoryty pochodzące z Marsa – porównują naukowcy.
Jest jednak też alternatywna możliwość. Być może gwiazdy te mimo wszystko pochodzą z halo Drogi Mlecznej, a zostały przyspieszone przez oddziaływania z jedną z galaktyk karłowatych, która kiedyś zbliżyła się do naszej galaktyki. Naukowcy mają nadzieję, że dokładniejsze określenie wieku i składu chemicznego tych gwiazd pozwoli wyjaśnić ich faktyczne pochodzenie. Gwiazdy te zostaną zbadane teraz w tym celu przy pomocy naziemnych teleskopów.
Linki:
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_spots_stars_flying_between_galaxies
https://academic.oup.com/mnras/advance-article/doi/10.1093/mnras/sty2592/5104415
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31255%2Castronomowie-znalezli-gwiazdy-przemieszczajace-sie-pomiedzy-galaktykami.html
-
Potężne flary z młodego czerwonego karła
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/stsci-h-p1846a_f3840x2160.jpg)
Na zdjęciu: Aktywny czerwony karzeł (po prawej) zabiera atmosferę planecie, która go okrąża (z lewej). Źródło: NASA, ESA oraz D. Player (STScI)
Słowo „HAZMAT” opisuje substancje, które stanowią zagrożenie dla środowiska, a nawet dla samego życia. Wyobraź sobie, że termin ten odnosi się do całych planet, gdzie gwałtowne rozbłyski od gwiazd macierzystych mogą sprawić, że poprzez wpływ na ich atmosferę, świat nie będzie nadawał się do zamieszkania.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a obserwuje takie gwiazdy za pomocą dużego programu o nazwie HAZMAT (Habitable Zones and M dwarf Activity across Time).
„M dwarf” (Karły typu M) to astronomiczny termin dla czerwonego karła – najmniejszej, najobfitszej i najdłużej żyjącej gwiazdy w naszej galaktyce. Program HAZMAT to przegląd w ultrafiolecie czerwonych karłów w trzech różnych wiekach: młodym, średnim i starszym.
Gwiezdne rozbłyski czerwonych karłów są szczególnie jasne w ultrafiolecie, w porównaniu do gwiazd podobnych do Słońca. Czułość na ultrafiolet HST sprawia, że teleskop jest bardzo cenny przy obserwacjach tych rozbłysków. Uważa się, że flary są zasilane przez intensywne pola magnetyczne, które plątają się przez ruchy gwiezdnych atmosfer. Kiedy splątanie to staje się zbyt intensywne, pola przerywają się i ponownie łączą, wyzwalając ogromne ilości energii.
Zespół odkrył, że flary pochodzące od najmłodszych czerwonych karłów, które badali – w wieku około 40 mln lat – są od 100 do 1000 razy bardziej energetyczne, niż ma to miejsce w przypadku starszych gwiazd. Gdy gwiazdy są w tak młodym wieku, planety typu ziemskiego formują się wokół nich.
Około ¾ gwiazd w naszej galaktyce to czerwone karły. Większość planet w tzw. ekosferze – strefa, w której planety okrążające gwiazdy w odległości takiej, by temperatura była na tyle umiarkowana, że na powierzchni planety może istnieć woda w stanie ciekłym – prawdopodobnie krąży wokół czerwonych karłów. Najbliższa Słońcu gwiazda, czerwony karzeł o nazwie Proxima Centauri, posiada w swojej ekosferze planetę wielkości Ziemi.
Jednak młode czerwone karły są gwiazdami aktywnymi, wytwarzającymi rozbłyski w promieniowaniu ultrafioletowym, które emitują tak dużo energii, że mogą wpływać na chemię atmosfery i przypuszczalnie usuwać atmosferę z tych raczkujących planet.
Wyniki pierwszej części tego programu są publikowane w The Astrophysical Journal. Badanie to sprawdza częstotliwość flar 12 młodych czerwonych karłów. Dane te są bardzo ważne, ponieważ różnica w aktywności flar jest dość duża w porównaniu ze starszymi gwiazdami.
Program obserwacyjny wykrył jeden z najbardziej intensywnych rozbłysków gwiazdowych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w świetle widzialnym. Nazwane „Hazflare", zdarzenie to było bardziej energetyczne, niż najpotężniejszy rozbłysk Słońca, jaki kiedykolwiek zarejestrowano.
Mamy sto lat dobrych obserwacji Słońca. W ciągu tego czasu obserwowane były może dwa rozbłyski, których energia zbliżała się do energii Hazflare’a. W nieco mniej niż jeden dzień obserwacji tych młodych gwiazd przez Hubble’a astronomowie uchwycili Hazflare, co oznacza, że patrzą na super flary występujące codziennie lub nawet kilka razy dziennie.
Czy super rozbłyski o takiej częstotliwości i intensywności „zanurzają” młode planety w tak dużym promieniowaniu ultrafioletowym, że te na zawsze stracą szansę na zdolność do zamieszkania? Według Parke Loyda z Arizona State University „Flary, które obserwowaliśmy, mają zdolność oderwania atmosfery od planety, ale to niekoniecznie oznacza zagładę i mrok dla życia na planecie. Może to być życie w innej postaci, niż sobie wyobrażamy. Albo mogą tam zachodzić inne procesy, które mogłyby uzupełnić atmosferę planety. Z pewnością jest to trudne środowisko, ale wahałbym się powiedzieć, że jest to sterylne otoczenie.”
Kolejną częścią programu HAZMAT będzie badanie czerwonych karłów o średnim wieku, które mają 650 mln lat. Następnie zostaną przeanalizowane najstarsze czerwone karły i porównane z młodymi i średnimi gwiazdami, w celu zrozumienia ewolucji środowiska planet o małych masach krążących wokół gwiazd o małej masie, narażonych na promieniowanie ultrafioletowe.
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/superflares-from-young-red-dwarf-stars-imperil-planets (https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/superflares-from-young-red-dwarf-stars-imperil-planets)
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/potezne-flary-mlodego-czerwonego-karla-4738.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/potezne-flary-mlodego-czerwonego-karla-4738.html)
-
Astronomowie odkryli olbrzymią strukturę we wczesnym Wszechświecie
20.10.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201810/31586742_31586679.jpg?itok=D-u9HCt_)
Wizualizacja pokazująca proto-supergromadę Hyperion odkrytą we wczesnym Wszechświecie (przesunięcie ku czerwieni z=2,45 czyli 2,3 mld lat po Wielkich Wybuchu). Czerwona kreska na dole pokazuje rozmiar typowej masywnej supergromady galaktyk. Źródło: ESO/L. Calçada & Olga Cucciati et al.
Naukowcy dzięki obserwacjom przy pomocy Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) zidentyfikowali olbrzymią strukturę we wczesnym Wszechświecie – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). To największa i najmasywniejsza struktura odnaleziona do tej pory w tak dużej odległości od Ziemi.
Hyperion, bo tak nazwano odkryty obiekt, okazał się proto-supergromadą galaktyk. To największa i najmasywniejsza struktura odnaleziona do tej pory w tak dużej odległości i w tak odległym czasie – około 2,3 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Masa Hyperiona szacowana jest na milion miliardów mas Słońca. Jest to wielkość porównywalna do największych struktur obserwowanych we współczesnym Wszechświecie, ale jej wykrycie we wczesnej fazie ewolucji Wszechświata było dla astronomów niespodzianką.
Olga Cucciati z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) w Bolonii (Włochy) wraz ze swoimi współpracownikami używała instrumentu VIMOS na teleskopie VLT w Obserwatorium Paranal w Chile. Obiekt wykryto dzięki zaawansowanej analizie danych archiwalnych oraz nowym pomiarom.
Na obiekt natrafiono w polu COSMOS w gwiazdozbiorze Sekstansu. COSMOS to obszar na niebie o powierzchni 2 stopni kwadratowych, który był obserwowany przez Kosmiczny Teleskop Hubbble’a w ramach projektu Cosmic Evolution Survey (COSMOS). Pole to obserwowały także inne teleskopy, np. sieć radioteleskopów Very Large Array, rentgenowski satelita XMM-Newton, czy japoński teleskop Subaru. Obserwacje przeprowadził także Bardzo Duży Teleskop (VLT).
Obiekt został zidentyfikowany dzięki analizie wielkiej ilości danych uzyskanych z przeglądu VIMOS Ultra-deep Survey, którym kierował Olivier Le Fèvre (Aix-Marseille Université, CNRS, CMES, Francja). Potem udało się ustalić, iż Hyperion jest bardzo złożoną strukturą i posiada co najmniej 7 obszarów o dużej gęstości, które są połączone włóknami, w których znajdują się galaktyki.
„Supergromady położone bliżej Ziemi mają znacznie bardziej skoncentrowany rozkład masy z wyraźnymi cechami struktury, ale w Hyperionie masa jest rozmieszczona bardziej jednorodnie w serii połączonych plam, wypełnionych luźnymi zgrupowaniami galaktyk” - wyjaśnia Brian Lemaux, astronom z University of California, Davis oraz LAM, członek zespołu odpowiedzialnego za uzyskane wyniki.
Wydaje się, że różnice w budowie pomiędzy proto-supergromadą, a supergromadami dostrzeżonymi w bliższych nam rejonach Wszechświata wynikają z tego, iż współczesne obiekty mają za sobą miliardy lat oddziaływań grawitacyjnych, natomiast Hyperiona widzimy w dużo młodszym stadium.
Naukowcy przewidują na podstawie rozmiarów Hyperiona, iż struktura ta powinna ewoluować do obiektu podobnego do wielkoskalowych struktur z naszego otoczenia w lokalnym Wszechświecie, takich jak np. supergromada Virgo, do której należy nasza galaktyka Droga Mleczna.
Nazwę Hyperion nadano obiektowi od imienia jednego z Tytanów w mitologii greckiej. Powodem są duże rozmiary i masa odkrytej struktury. Dodatkowo wcześniej jedną z protogromad wewnątrz Hyperiona nazwano Colossus. Inne zagęszczenia wewnątrz Hyperiona również otrzymały mitologiczne imiona, takie jak Theia, Eos, Selene oraz Helios.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”.
Źródła: https://www.eso.org/public/poland/news/eso1833/ oraz https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1833/eso1833a.pdf (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31449%2Castronomowie-odkryli-olbrzymia-strukture-we-wczesnym-wszechswiecie.html
-
Astronomowie z UMK badają obszary powstawania gwiazd na obrzeżach Galaktyki
29.10.2018
W ostatnich latach dzięki teleskopom kosmicznym udało się zidentyfikować nowe obszary powstawania gwiazd, znajdujące się na obrzeżach naszej Galaktyki. Te właśnie miejsca znajdują się w centrum zainteresowania astronomów z Centrum Astronomii UMK w Toruniu.
"Populacja młodych gwiazd na obrzeżach naszej Galaktyki nie jest jeszcze dobrze poznana - przede wszystkim dlatego, że o ich istnieniu wiemy tak naprawdę od niedawna" - opowiada w rozmowie z PAP dr Agata Karska, liderka zespołu, który prowadzi badania w ramach Grupy Astrofizyki Molekularnej działającej przy Centrum Astronomii Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu. Celem astronomów jest przede wszystkim potwierdzenie, że wspomniane obiekty naprawdę są protogwiazdami - czyli gwiazdami wciąż znajdującymi się w fazie budowy. "Będziemy badać, w jaki sposób oddziałują one na otoczenie - i porównywać te wyniki z pobliskimi, znacznie lepiej nam znanymi obszarami" - dodaje badaczka.
Jak podkreśla, warunki panujące na obrzeżach Galaktyki różnią się od tego, co obserwujemy bliżej centrum, również pod względem chemicznym. "Daje nam to szansę lepszego zrozumienia, w jaki sposób powstawały gwiazdy, kiedy Wszechświat był młodszy. Czyli badając obiekty, które nie są tak naprawdę daleko, mamy wgląd w to, w jaki sposób te najdalsze obiekty powstawały - a przynajmniej kierunek, w jakim te zmiany mogły iść" - stwierdza dr Karska.
Na obrzeżach Galaktyki materia jest znacznie bardziej rozrzedzona, niż w centrum, niższa jest też tam temperatura gazu. Toruńska grupa badawcza chce z kolei sprawdzić m.in., czy to samo dotyczy znajdującego się w tych rejonach pyłu kosmicznego. Okazuje się bowiem, że nie jest to oczywiste. Jak tłumaczy dr Karska, w Wielkim Obłoku Magellana - najbliższej nam galaktyce formującej gwiazdy - temperatura pyłu jest wyższa, niż w analogicznych obszarach w naszej Galaktyce. "Przekłada się to na skład chemiczny powłok lodowych na ziarenkach pyłu i na pewno ma również wpływ na chemię ośrodka w fazie gazowej" - podkreśla badaczka.
Najważniejsza dla grupy dr Karskiej jest jednak kwestia tzw. metaliczności - czyli zawartości pierwiastków cięższych niż wodór i hel w obszarach powstawania gwiazd. "Chodzi o to, że metaliczność zwiększa się wraz z ewolucją Wszechświata: ciężkie pierwiastki powstają we wnętrzach gwiazd, więc późniejsze generacje gwiazd korzystają już z tego zasobu ciężkich pierwiastków, które zostały wygenerowane przez ich poprzedniczki".
We wczesnym Wszechświecie metaliczność była bardzo niska - niewiele gwiazd osiągnęło bowiem taki etap ewolucji, że było w stanie zasilić ośrodek międzygwiazdowy ciężkimi pierwiastkami. Tych zaczęło przybywać dopiero w miarę starzenia się gwiazd: ciężkie molekuły mogą pojawiać się w ośrodku międzygwiazdowym wskutek wybuchu supernowej lub poprzez wiatry gwiazdowe z czerwonych olbrzymów.
"W zewnętrznych częściach Galaktyki rzeczywiście jest mniej gwiazd, niż w centrum, w związku z czym stopień wzbogacenia ośrodka w metale też jest mniejszy. To właśnie czyni ten region ciekawym obiektem badań" - tłumaczy dr Karska.
Moment na podjęcie tego rodzaju badań jest szczególnie sprzyjający: nowe generacje teleskopów pozwalają bowiem badać indywidualnie nawet bardzo odległe gwiazdy. "Dotychczas przy badaniu odległych obiektów obserwowało się cały wielki obłok molekularny lub jego fragment. Widoczne były wówczas przede wszystkim masywne obiekty i nie można było powiedzieć za wiele o obiektach mniejszych, takich jak protogwiazdy, które później staną się takimi gwiazdami jak nasze Słońce. Co prawda nadal nie możemy badać pojedynczych obiektów w innych galaktykach - ale już obserwacja pojedynczych gwiazd na skraju naszej Galaktyki jest jak najbardziej możliwa" - stwierdza astronomka.
Dr Karska podkreśla przy tym, że Uniwersytet Mikołaja Kopernika, na którym zdecydowała się prowadzić nowe badania, jest dla nich idealnym miejscem. "Astrochemia to taka nietypowa działka astronomii, gdzie kluczowe są nie tylko obserwacje gwiazd, ale też cała znajdująca się tam materia - gaz i pył. W Toruniu fizycy zajmują się w dużej mierze fizyką atomową i molekularną - co oznacza, że mamy na miejscu specjalistów mogących pomóc w interpretacji naszych wyników" - mówi badaczka.
PAP - Nauka w Polsce
autorka: Katarzyna Florencka
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31538%2Castronomowie-z-umk-badaja-obszary-powstawania-gwiazd-na-obrzezach-galaktyki
-
Układ dwóch prawie dotykających się gwiazd odkryto w centrum mgławicy planetarnej
01.11.2018
W centrum mgławicy planetarnej M 3-1 astronomowie odkryli układ podwójny gwiazd. Są one tak blisko siebie, że nie da się ich rozdzielić podczas obserwacji z Ziemi i mogą wybuchnąć jako tzw. nowa.
Mgławice planetarne to świecące obłoki gazu i pyłu uformowane z zewnętrznych warstw gwiazd takich jak nasze Słońce, które zostały odrzucone na końcowym etapie ich ewolucji.
Międzynarodowy zespół astronomów, kierowany przez Davida Jones’a (IAC, Hiszpania) z udziałem Pauliny Sowickiej - doktorantki z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN (CAMK), odkrył w centrum mgławicy planetarnej M 3-1, znajdującej się w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa, układ podwójny gwiazd. Mgławica ta była silną kandydatką do tego, aby posiadać układ podwójny gwiazd w centrum, ze względu na swoją strukturę z dżetami i włóknami, która jest typowa dla interakcji w układzie podwójnym.
Okazało się, że centralny układ mgławicy M 3-1 posiada jeden z najkrótszych okresów orbitalnych spośród takich układów znanych do tej pory, wynoszący zaledwie trochę ponad trzy godziny. Obserwacje przeprowadzone przy użyciu teleskopów w ESO także pokazały, że te dwie gwiazdy – najprawdopodobniej biały karzeł i małomasywna gwiazda ciągu głównego – prawie się dotykają.
W rezultacie ten ciasny układ podwójny najprawdopodobniej wybuchnie jako tak zwana nowa, w eksplozji termojądrowej w następstwie przepływu materii na białego karła - czytamy w komunikacie przesłanym PAP. To niespodziewane zjawisko w kontekście obecnego zrozumienia ewolucji gwiazd podwójnych. Według teorii, gwiazdy w układzie podwójnym powinny być dobrze rozdzielone po uformowaniu mgławicy planetarnej. Dużo czasu powinno upłynąć do momentu, w którym zaczną ze sobą na nowo oddziaływać i zdarzenia takie, jak wybuch nowej, staną się możliwe.
W 2007 roku astronomowie zaobserwowali inny wybuch nowej, także w centrum mgławicy planetarnej, znany jako Nowa Vul 2007. Zdarzenie to było wyjątkowo trudne do wyjaśnienia. Bowiem do czasu, kiedy gwiazdy zbliżą się do siebie wystarczająco, aby zainicjować wybuch nowej, materia w mgławicy planetarnej powinna już się tak rozszerzyć i rozproszyć, że przestałaby być widoczna. Centralny układ M 3-1 to następny kandydat do podobnej erupcji nowej w bliskiej przyszłości.
Używając teleskopów ESO w Chile, zespół Davida Jones’a obserwował M 3-1 przez ponad kilka lat. Te dwie centralne gwiazdy M 3-1 są tak blisko siebie, że nie da się ich rozdzielić podczas obserwacji z Ziemi, dlatego obecność drugiej gwiazdy wnioskuje się na podstawie obserwacji całkowitej jasności układu – głównie okresowych zaćmień jednej gwiazdy przez drugą, co powoduje spadki jasności - informuje Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN.
Zespół ma teraz nadzieję przeprowadzić dalsze badania mgławicy i innych podobnych do niej, pomagając rzucić światło na fizyczne procesy i powstanie nowych i supernowych, jednych z najbardziej spektakularnych i gwałtownych zjawisk we Wszechświecie.
Wyniki powyższych badań zostały opublikowane w prestiżowym miesięczniku naukowym Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letter 482, L75 https://doi.org/10.1093/mnrasl/sly142
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31591%2Cuklad-dwoch-prawie-dotykajacych-sie-gwiazd-odkryto-w-centrum-mglawicy
-
Sfotografowano efekt zderzania się wiatrów gwiazdowych
20.11.2018
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201811/31851083_31850209.jpg?itok=3uKPpBwc)
Obłok pyłu otaczający układ potrójny gwiazd 2XMM J160050.7-514245 (robocza nazwa: Apep). Struktura jest efektem zderzania się wiatrów gwiazdowych od dwóch gwiazd Wolfa-Rayeta. Źródło: ESO/Callingham et al.
Zdjęcie niedawno odkrytego układu potrójnego gwiazd zaprezentowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Widać na nim strukturę będącą efektem zderzania się wiatrów gwiazdowych. W badaniach udział miała Polka pracująca w Australii.
Na przedstawionym zdęciu widać układ potrójny gwiazd otoczony pyłowym wirem. System nosi oznaczenie 2XMM J160050.7-514245, ale badacze nazwali go roboczo mianem „Apep”, od imienia starożytnego egipskiego bóstwa wyobrażanego w formie gigantycznego węża. W mitologii egipskiej to z Apepem (znanym też pod imieniem Apophis) co noc toczył walkę Ra, bóg Słońca. Inspiracją jest ujęty na zdjęciu kształt, przypominający zwiniętego węża.
Zdjęcie wykonano przy pomocy instrumentu VISIR, znajdującego się na należącym do ESO teleskopie VLT w Obserwatorium Paranal w Chile. W badaniach, którymi kierował Joseph Callingham z Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON), użyto także Teleskopu Angielsko-Australijskiego (AAT).
Wśród autorów publikacji jest Polka - dr Lucyna Kędziora-Chudczer, absolwentka astronomii na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie, mieszkająca od wielu lat w Australii, pracująca na University of New South Wales w Sydney. Brała udział w obserwacjach tego obiektu w podczerwieni.
„Moim udziałem były obserwacje (...), przy pomocy 3,9-metrowego Teleskopu Angielsko-Australijskiego. Detektor podczerwieni nazywał się IRIS2 i był używany do fotografii i do obserwacji spektralnych. Ten teleskop jest największym optycznym teleskopem w Australii. Dzięki obserwacjom byliśmy w stanie określić prędkość wiatru gwiazdowego w tym systemie (jego gazowego komponentu)” - mówi dr Kędziora-Chudczer w rozmowie z PAP.
Opisywany system to układ potrójny złożony z pojedynczej gwiazdy oraz nierozdzielonej podwójnej gwiazdy Wolfa-Rayeta. Niektóre z najbardziej masywnych gwiazd pod koniec swojego życia ewoluują do tzw. gwiazd Wolfa-Rayeta (gwiazd WR). Na tym etapie przebywają zaledwie kilkaset tysięcy lat, co jest krótkim czasem w porównaniu z wiekiem życia gwiazd. Faza ta charakteryzuje się m.in. tym, iż gwiazda traci olbrzymie ilości materii w formie bardzo intensywnego wiatru gwiazdowego, poruszającego się z prędkościami milionów kilometrów na godzinę – dla przykładu wiatr w systemie Apep ma prędkość 12 milionów km/h (3400 km/s).
To właśnie wiatr gwiazdowy odpowiada za widoczną na zdjęciu strukturę – zderzają się wiatry od dwóch gwiazd Wolfa-Rayeta. Na dodatek, pył porusza się dużo wolniej niż wiatr gwiazdowy (2 miliony km/h). Naukowcy sugerują, że tak duża różnica w prędkości oznacza, iż jedna z gwiazd układu podwójnego wyrzuca zarówno szybki, jak i wolny wiatr gwiazdowy – w różnych kierunkach.
Obserwowane własności mogą sugerować, iż gwiazda ma rotację bliską krytycznej, czyli obraca się tak szybko, że prawie się rozerwie. Według przypuszczeń, gwiazdy WR z tak szybką rotacją mogą być poprzedniczkami długich błysków gamma.
Jak mówi polsko-australijska astronom, obecnie przyczyny i mechanizmy rozbłysków gamma są wciąż debatowane. Astrofizycy uważają je za potężne wybuchy, które pochodzą z supernowych, kilonowych, ale również z szybko rotujących gwiazd w końcowych fazach ewolucji. Rozbłyski gamma rozróżnia się według długości trwania. Ogólnie wyróżnia się dwie grupy: błyski krótkotrwałe (około sekundy) i długotrwałe (około minuty). Krótkie błyski gamma są łatwiejsze do detekcji, ponieważ potrafią w krótkim czasie wyzwolić niesamowitą energię i są widoczne z dalekich odległości.
„Z kolei modele długich błysków gamma sugerują, że mogą one pochodzić z szybko rotujących gwiazd. W czasie ewolucji gwiazdy zwykle spowalniają swój ruch obrotowy, więc szybko rotujące gwiazdy można zwykle znaleźć w układach podwójnych, gdzie jedna gwiazda rozszerza się i traci materię. Materia ta zostaje przechwycona przez drugą gwiazdę, wskutek czego zaczyna rotować szybciej, na takiej samej zasadzie jak łyżwiarz przyspiesza rotację w czasie piruetu, gdy przyciąga ramiona do ciała” - tłumaczy dr Kędziora-Chudczer.
To dlatego układ Apep jest bardzo ciekawy dla astronomów: jako przykład prekursora (progenitora) błysków gamma.
„Jest to pierwszy tego typu system odkryty w naszej galaktyce. Nie spodziewaliśmy się znaleźć takiego układu na naszym własnym podwórku” - komentuje Joseph Callingham z Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON).
Wyniki badań opisano w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31794%2Csfotografowano-efekt-zderzania-sie-wiatrow-gwiazdowych.html
-
Odkryto nowy sposób produkcji promieniowania rentgenowskiego w gwiazdach
05.12.2018 aktualizacja 07.12.2018 ©
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201812/31966274_31966007.jpg?itok=r_Jaa01M)
Artystyczna wizja układu ASASSN-16oh. Źródło: NASA/CXC/M.Weiss
Naukowcy badający pojaśnienie układu dwóch gwiazd skierowali ku niemu obserwatoria rentgenowskie: Swift i Chandra. Odkryli dzięki temu nowy mechanizm produkcji promieniowania rentgenowskiego w tzw. gwiazdach kataklizmicznych. Odkrycia dokonali m.in. astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Artykuł opisujący odkrycie został opublikowany w czasopiśmie Nature Astronomy.
Jak tłumaczą przedstawiciele Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego (OAUW) w przesłanej PAP informacji prasowej, zarówno Słońce, jak i inne gwiazdy w Drodze Mlecznej emitują promieniowanie w zakresie widzialnym, widoczne dla naszych oczu. Astronomowie znają jednak wiele obiektów, które wyświecają znaczną część energii w formie promieniowania rentgenowskiego - tego właśnie dotyczy nowe odkrycie.
Obiektem zainteresowania naukowców była gwiazda znajdująca się Małym Obłoku Magellana, czyli w sąsiedniej galaktyce, odległej od Drogi Mlecznej o około 200 tysięcy lat świetlnych. Ten obszar nieba jest regularnie badany od kilkunastu lat przez astronomów z zespołu OGLE z OAUW. Badany obiekt to w rzeczywistości układ dwóch gwiazd – czerwonego olbrzyma i białego karła (układ kataklizmiczny). Nosi on nazwę ASASSN-16oh, a jego rozbłysk zaobserwowano w grudniu 2016 roku. Obserwacje fotometryczne pokazały, że gwiazda pojaśniała kilkadziesiąt razy.
Aby sprawdzić co spowodowało pojaśnienie ASASSN-16oh, astronomowie skierowali na ten obiekt orbitalne obserwatoria rentgenowskie: Swift i Chandra. Zauważyli, że gwiazda emitowała duże ilości promieniowania rentgenowskiego, które musiało powstać w materii o temperaturze blisko miliona stopni.
Do tej pory uważano, że tzw. miękkie promieniowanie rentgenowskie (czyli promieniowanie rentgenowskie o najniższych energiach, które powstaje w bardzo gorącej materii, o temperaturze kilkuset tysięcy stopni) może powstawać tylko w wyniku reakcji termojądrowych zachodzących na powierzchni białych karłów – małych, wypalonych gwiazd, które ściągają świeże paliwo (gaz zawierający wodór) z gwiazd-sąsiadek. Kiedy zgromadzi się dostatecznie dużo gazu i stanie się on wystarczająco gorący, rozpoczyna się w nim łańcuch reakcji termojądrowych i cała powierzchnia gwiazdy wybucha.
To jednak nie pasuje do obserwacji zebranych przez astronomów: wykluczają one tak gwałtowną eksplozję. Emisja rentgenowska pochodzi z niewielkiego fragmentu powierzchni białego karła.
Naukowcy uważają, że promieniowanie rentgenowskie powstało w wyniku akrecji – procesu gromadzenia się materii na powierzchni białego karła. ASASSN-16oh to w rzeczywistości układ dwóch gwiazd – czerwonego olbrzyma i białego karła. Ponieważ przepływ materii z jednej gwiazdy na drugą nie jest stabilny, to kiedy gaz zaczyna opadać w większym tempie, jasność całego układu gwałtownie rośnie.
Jak podkreślają przedstawiciele OAUW, odkrycie pokazuje, że w przyrodzie istnieją dwa rodzaje produkcji miękkiego promieniowania rentgenowskiego: reakcje syntezy termojądrowej i akrecja.
Informacja ta jest ważna nie tylko dla astronomów zajmujących się badaniem źródeł promieniowania rentgenowskiego w kosmosie - może ona przyczynić się również do lepszego zrozumienia ekspansji Wszechświata. Do pomiarów rozszerzania się Wszechświata wykorzystuje się bowiem supernowe typu Ia. Uważa się, że ich moc promieniowania jest stała: mierząc obserwowaną jasność supernowej można zmierzyć odległość do macierzystej galaktyki.
Przypuszcza się, że supernowe typu Ia powstają w wyniku wybuchów białych karłów, jednak mechanizm eksplozji i ich pochodzenie nie są dobrze zrozumiane i nie wiadomo czy supernowe powstałe w najstarszych galaktykach wyglądają tak samo jak te obecne. Opublikowane w Nature Astronomy odkrycie pokazuje, że podobne do ASASSN-16oh układy biały karzeł-czerwony olbrzym, mogą stać się w przyszłości supernowymi typu Ia.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31977%2Codkryto-nowy-sposob-produkcji-promieniowania-rentgenowskiego-w-gwiazdach
-
Tajemnica korony wokół supermasywnych czarnych dziur się pogłębia
(http://www.urania.edu.pl/pliki/field/image/201812_inoue_fig_0.jpg)
Na zdjęciu: Wizja artystyczna korony wokół czarnej dziury. Źródło: RIKEN.
Naukowcy z RIKEN wykorzystali obserwacje z ALMA do pomiaru siły pól magnetycznych w pobliżu dwóch supermasywnych czarnych dziur w centrum ważnej grupy aktywnych galaktyk. Zaskakujące jest to, że siły pól magnetycznych wydają się niewystarczające do zasilania koron, obłoków przegrzanej plazmy, które są obserwowane wokół czarnych dziur w centrach tych galaktyk.
Od dawna wiadomo, że supermasywne czarne dziury, które znajdują się w centrach galaktyk, czasami przewyższające blaskiem swoje macierzyste galaktyki, są otoczone koroną przegrzanej plazmy, tak jak Słońce. W przypadku czarnych dziur korony te mogą być podgrzane do fenomenalnej temperatury sięgającej miliarda stopni Celsjusza. Od dawna zakładano, że, podobnie jak Słońce, korony były ogrzewane energią pola magnetycznego. Jednak, owe pola nigdy nie zostały zmierzone, pozostawiając niepewność dotyczącą ich dokładnego mechanizmu.
W artykule opublikowanym w 2014 r. grupa naukowców przewidziała, że elektrony w plazmie otaczającej czarne dziury emitują specjalny rodzaj światła, znanego jako promieniowanie synchrotronowe, ponieważ istnieją w koronach razem z siłami magnetycznymi. Konkretnie promieniowanie to byłoby w paśmie radiowym, co oznacza światło o bardzo dużej długości fali i niskiej częstotliwości. Grupa postanowiła zmierzyć te pola.
Postanowili przyjrzeć się danym z dwóch „pobliskich” – w skali astronomicznej – aktywnych jąder galaktycznych – IC 4329A, oddalonego o około 200 mln lat świetlnych, oraz NGC 985, oddalonej o około 580 mln lat świetlnych stąd. Rozpoczęto od pomiarów z obserwatorium ALMA w Chile, a następnie porównano je z obserwacjami z dwóch innych radioteleskopów: obserwatorium VLA w USA oraz ATCA w Australii, które badają nieco inne pasma; i rzeczywiście wykryli nadmiar promieniowania radiowego pochodzącego od promieniowania synchrotronowego, oprócz emisji z dżetów od czarnych dziur.
Dzięki obserwacjom, zespół wywnioskował, że korona ma rozmiar około 40 promieni Schwartzchilda i siłę około 10 gaussów, czyli postać, która jest nieco większa, niż pole magnetyczne na powierzchni Ziemi i mniejsza, niż w typowym magnesie na lodówkę.
Zaskoczeniem jest to, że chociaż potwierdzili emisję radiowego promieniowania synchrotronowego z korony w obu obiektach, okazuje się, że pole mierzonego pola magnetycznego jest zbyt słabe, aby być w stanie napędzać intensywne ogrzewanie korony wokół tych czarnych dziur. To samo zjawisko zostało zaobserwowane w obu galaktykach, co sugeruje, że może być ono powszechne.
Patrząc w przyszłość, grupa planuje szukać oznak silnych promieni gamma, które powinny towarzyszyć emisjom radiowym, aby lepiej zrozumieć, co dzieje się w bliskim otoczeniu supermasywnych czarnych dziur.
https://www.almaobservatory.org/en/press-release/mystery-of-coronae-around-supermassive-black-holes-deepens/ (https://www.almaobservatory.org/en/press-release/mystery-of-coronae-around-supermassive-black-holes-deepens/)
http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/tajemnica-korony-wokol-supermasywnych-czarnych-dziur-sie-poglebia-4933.html (http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/tajemnica-korony-wokol-supermasywnych-czarnych-dziur-sie-poglebia-4933.html)
-
Czarne dziury o masach pośrednich odkryte w jądrach galaktycznych.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x1300/public/2018-12/Active_Galactic_Nuclei.jpg?itok=RIb_pRTs)
Istnienie czarnych dziur jest dobrze ugruntowane, a obserwacje wykazały, że zarówno obiekty o masach gwiazdowych jak i te gigantyczne, o masach miliony do miliardów razy większych od Słońca znajdują się w centrach galaktyk. Jednak pochodzenie tych masywnych czarnych dziur jest tajemnicą. Małe czarne dziury są prochami supernowych ale masywne prawdopodobnie zaczynają od małych rozmiarów, rosnąc w miarę upływu czasu. Taki wzrost jest jednak bardzo ograniczony, ponieważ zmienny akt akrecji generuje promieniowanie, które hamuje dalszy napływ. Uważa się, że potrzebne są miliardy lat, aby powstała czarna dziura o masie miliarda słońc. Problem pojawia się, ponieważ astronomowie wykryli teraz kwazary z supermasywnymi czarnymi dziurami we wczesnym Wszechświecie – ale od czasu Wielkiego Wybuchu nie minęło wystarczająco dużo czasu, aby mogły one osiągnąć te supermasywne rozmiary. Czarne dziury o masach gwiazdowych powinny ponadto wytworzyć w miarę wzrostu wiele czarnych dziur o masach pośrednich (IMBH), ale tylko nieliczne są kandydatkami na nie, a ich identyfikacja jako IMBH pozostaje kontrowersyjna. Jako rozwiązanie problemu zaproponowano alternatywną sugestię. Bezpośrednie zapadanie się dużego obłoku gazowego we wczesnym Wszechświecie stworzy czarną dziurę o masie pośredniej z masą od setek do tysięcy mas Słońca, pozostawiając wiele czasu, aby wszystkie z nich mogły teraz rozwinąć się w supermasywne obiekty.
Astronom z CfA, Igor Chilingarian, przewodził zespołowi, który po raz pierwszy zidentyfikował zbiór galaktyk z aktywnymi jądrami zawierającymi czarne dziury o masach pośrednich. Wykorzystali przegląd galaktyk w świetle optycznym oraz bliskiej podczerwieni do zidentyfikowania potencjalnych źródeł, wybierając 350 potencjalnych kandydatek na IMBH. Następnie uzyskali pomiary rentgenowskie z misji Chandra i XMM Newton, które potwierdziły, że dziesięć z tych jąder było IMBH i że aktywnie akreowały. Najmniej aktywna IMBH, jaką odkryli w swoim zestawieniu 10 obiektów, miała 36 000 mas Słońca; największa miała około dziesięć razy więcej. Odkrycie to jest niezwykłe nie tylko dlatego, że jest pierwszym miarodajnym wykryciem tych nieuchwytnych obiektów, ale dlatego, że nadaje doktrynę idei, że czarne dziury o masach gwiazdowych zasiewały wczesny Wszechświat, a wiele z nich rozrosło się w supermasywne potwory, które widzimy dzisiaj.
https://www.cfa.harvard.edu/news/su201851 (https://www.cfa.harvard.edu/news/su201851)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/czarne-dziury-o-masach-posrednich-odkryte-w-jadrach-galaktycznych (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/czarne-dziury-o-masach-posrednich-odkryte-w-jadrach-galaktycznych)
-
Niezwykła teoria próbująca wyjaśniać brakujące 95% masy Wszechświata.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x1300/public/2019-01/aa32898-18-fig2_1.jpg?itok=a7krAm-E)
Na rysunku powyżej: Przewidywane prędkości kołowe w funkcji promienia dla galaktyk o masach podobnych do masy Drogi Mlecznej, na które wpływa obecność stałej kosmologicznej. Krzywe rotacji narysowane są dla wzrastających wartości pozytywnej (kolor niebieski) i negatywnej (czerwony) stałej kosmologicznej. Klasyczna krzywa keplerowska (Λ = 0) zaznaczona jest na czarno.
Standardowy model kosmologiczny znany jako model Lambda CDM zgadza się z grubsza z obserwacjami, ale ma poważny mankament: wyjaśnia istnienie zaledwie 5% obserwowalnego przez astronomów Wszechświata. Brakujące 95% określa się zwykle mianem ciemnej materii i ciemnej energii. Te dwie składowe kosmosu są jednak w zasadzie niewidoczne, a do tego trudne do wykrycia innymi metodami. Ich natura fizyczna wciąż jest zagadką. Nowe badania sugerują teraz, że oba ciemne składniki Wszechświata mogą być tym samym - tak zwaną ciemną masą negatywną.
Według dr. Farnesa obie ciemne składowe - ciemna materia i energia - mogą zostać fizycznie sprowadzone (zunifikowane) do pewnej formy kosmicznej cieczy o ujemnej masie i grawitacji. Ma ona to do siebie, że odpycha okoliczną, zwykłą materię. Wydawać się to może dziwne, ale wskazywałoby jednocześnie na coś, czego część fizyków spodziewa się od dawna - istnienie głębszej symetrii w kosmosie (analogicznie do obecności w nim - przykładowo - ładunków elektrycznych dodatnich, jak i ujemnych).
Podobne teorie tworzono już wcześniej, ale dość szybko istnienie “negatywnej” materii zostało wykluczone, ponieważ zauważono, że w modelach kosmologicznych musiałaby ona stawać się coraz mniej gęsta w miarę rozszerzania się Wszechświata, co jest jednak sprzeczne z obserwacjami. Obserwacje kosmosu wskazują raczej na to, że ciemna energia wcale nie zanika w miarę upływu czasu od Wielkiego Wybuchu. Jednak w najnowszej teorii dr. Farnesa zastosowano coś więcej - tak zwany tensor kreacji, który pozwala na ciągłe tworzenie się na nowo mas ujemnych. Co więcej, powoduje to, że coraz więcej mas o ujemnej grawitacji nieustannie powstaje, a negatywna ciecz kosmologiczna bynajmniej nie traci całkowitej gęstości wraz z ekspansją kosmosu. Sama ta ciecz zdaje się też mieć właściwości identyczne z teoretycznie przewidzianą wcześniej ciemną energią.
To wciąż nie wszystko - nowa teoria dostarcza także pierwsze poprawne przewidywania dla ewolucji tak zwanych halo ciemnej materii. Halo to inaczej masywna, ale niewidzialna otoczka galaktyczna. Wiemy, że większość galaktyk obraca się wokół swej osi z tak dużą prędkością, że ruch ten powinien szybko doprowadzić do ich rozerwania i rozpadu. Ponieważ jednak galaktyki istnieją we Wszechświecie, najprawdopodobniej są one zanurzone w niewidzialnych otoczkach z ciemnej materii, które utrzymują je w całości. Wynika to także z ich charakterystycznych krzywych rotacji.
W swych badaniach Farnes przedstawia także wyniki symulacji komputerowych dla właściwości masy ujemnej. Symulacje przewidują między innymi właśnie powstawanie otoczek galaktycznych z ciemnej materii, których istnienie zostało już niezależnie potwierdzone przez obserwacje wykonywane z pomocą nowoczesnych radioteleskopów.
Ciekawostką jest, że już Albert Einstein dał nauce pierwszą wskazówkę na temat ciemnej materii i energii, i to dokładnie 100 lat temu, uwzględniając w swoich równaniach parametr znany dziś jako stała kosmologiczna. Uczony nazwał to potem swym największym błędem, ale współczesne obserwacje astrofizyczne dowodzą, że jest to pewna rzeczywista wielkość. W roku 1918 Einstein opisywał stałą kosmologiczną jako konieczną modyfikację swej słynnej teorii - "niezbędną, aby pusta przestrzeń mogła odgrywać we Wszechświecie rolę ujemnej grawitacji, a zarazem ujemnej masy rozproszonej po całym kosmosie".
Teoria Farnesa jest przy tym wszystkim o tyle niezwykła, że łączy w sobie dwa kontrowersyjne pomysły pojawiające się już wcześniej w nauce: negatywne masy i ciągłe tworzenie się materii - w zgodzie z teorią Einsteina. Nie wiemy jeszcze, na ile teoria jest poprawna i jak zostanie przyjęta przez społeczność fizyków. Bez względu na to cechuje ją jednak lubiana w astrofizyce prostota i elegancja: ciemną energię i materię można zunifikować w jedną substancję, a oba te fenomeny tłumaczy się jako współistnienie zwykłej, "pozytywnej" materii dryfującej w oceanie mas negatywnych.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/inline-images/aa32898-18-fig1.jpg)
Na rysunku: Schemat oddziaływań grawitacyjnych pomiędzy dodatnimi (kolor żółty) i negatywnymi (fioletowy) masami. Czarne wektory wskazują na kierunek i zwrot sił grawitacji Fg = −GM1M2/r2 działającej na cząstki. Strzałki czerwone pokazują przyśpieszenie doświadczane przez cząstki (a = Fg/M). Możliwe są trzy przypadki: (i) zwykłe oddziaływanie pozytywno-pozytywne pomiędzy masami, (ii) oddziaływanie pozytywno-negatywne (obie cząstki są przyśpieszane w tym samym kierunku, od masy negatywnej ku pozytywnej), (iii) negatywno-negatywne, w którym obie cząstki są przyśpieszane przeciwnie do siebie (odpychane grawitacyjnie).
Źródło: Farnes et al. 2018
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/niezwykla-teoria-probujaca-wyjasniac-brakujace-95-masy-wszechswiata-2 (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/niezwykla-teoria-probujaca-wyjasniac-brakujace-95-masy-wszechswiata-2)
-
Pod koniec swojego życia białe karły ulegają krystalizacji :)
https://kopalniawiedzy.pl/bialy-karzel-krystalizacja-jadro-Slonce,29406
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109142631.htm
-
OGLE17aaj – nietypowe zjawisko
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 1 LUTEGO 2019
Międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem polskich astronomów zaprezentował wyniki obserwacji nietypowego zjawiska o oznaczeniu OGLE17aaj.
OGLE17aaj to zjawisko zaobserwowane na początku 2017 roku w mało aktywnej galaktyce. Zjawisko nastąpiło w jądrze tej galaktyki, w obszarze, gdzie zwykle znajdują się masywne czarne dziury. To właśnie w takich regionach występują różne zjawiska rozbłyskowe, które są bardzo energetyczne – przez krótki okres czasu jasność okolic jądra galaktycznego rośnie kilkukrotnie. (...)
https://kosmonauta.net/2019/02/ogle17aaj-nietypowe-zjawisko/
Astronomers discover an unusual nuclear transient
January 23, 2019 by Tomasz Nowakowski, Phys.org
(https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2019/3-astronomersd.jpg)
Upper panel: Host-subtracted photometry of OGLE17aaj in the OGLE-IV I and V bands and the Swift UVW1 and UVW2 bands in absolute magnitudes as a function of days since maximum. Lower panel: Temperature evolution derived from Swift ultraviolet data over the same period. Credit: Gromadzki et al., 2019.
https://phys.org/news/2019-01-astronomers-unusual-nuclear-transient.html#jCp
-
Powstała nowa mapa nieba pokazująca tysiące nieznanych dotąd galaktyk
20.02.2019 aktualizacja 28.02.2019 ©
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201902/32547695_32547537.jpg?itok=r2FwKml2)
Na obrazie znajduje się Galaktyka Wir, M51. Leży ona 15-35 milionów lat świetlnych od Ziemi i ma średnicę około 60 000 lat świetlnych. W jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura. Dzięki danym z LOFAR-a (żółte i czerwone odcienie) można dojrzeć, że galaktyka spiralna i jej towarzysz oddziałują ze sobą: łączy je most emitującej radiowo materii. Źródło: Sean Mooney/LOFAR Surveys Team/Digitized Sky Survey.
Nowa mapa nieba, ukazującą setki tysięcy dotychczas nieznanych galaktyk, została stworzona przez międzynarodowy zespół astronomów z 18 krajów świata. W projekcie wzięli udział badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika.
O wynikach pracy astronomów poinformował w przesłanej PAP informacji prasowej Uniwersytet Jagielloński.
Nowe mapy nieba radiowego ukazują setki tysięcy dotychczas nieznanych galaktyk. Pozwalają na nowo spojrzeć na wiele problemów współczesnej astrofizyki, takich jak m.in. fizyka czarnych dziur czy ewolucja gromad galaktyk. Dane, w oparciu o które stworzono nowe mapy nieba, pochodzą z pierwszej fazy wielkiego radiowego przeglądu nieba o niespotykanej dotychczas czułości. Realizowany on jest przy pomocy interferometru LOFAR (The LOw Frequency ARray).
Jak informuje UJ, nowym rezultatom poświęcone zostanie specjalne wydanie czasopisma naukowego "Astronomy & Astrophysics", w którym znajdzie się aż dwadzieścia sześć artykułów opisujących przegląd i jego pierwsze rezultaty.
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/inline-images/1_4.jpg)
Ta ilustracja ukazuje, w jaki sposób LOFAR otwiera nowe okno na Wszechświat. Optyczny obraz oddalonej o około 460 milionów lat świetlnych od Ziemi gromady Abell 1314 (kolor szary) został połączony z radiowym z LOFAR-a (pomarańczowy). Wyraźnie widać, że obrazy te są diametralnie różne, co zmienia nasze wyobrażenie o tym, w jaki sposób galaktyki powstają i ewoluują. W środku każdej z nich znajduje się czarna dziura: gdy materia opada na nią, zostają uwolnione niewyobrażalne ilości energii: elektrony wyrzucone są niczym woda w fontannie. Te przyspieszone elektrony są źródłem emisji radiowej, która może rozciągać się na ogromnych odległościach i nie posiada odpowiednika w zakresie optycznym. Źródło: Rafaël Mostert/LOFAR Surveys Team/Sloan Digital Sky Survey DR13
Radioastronomia pozwala dojrzeć niedostępne dla instrumentów optycznych procesy zachodzące we Wszechświecie. W ramach pierwszej części nowego przeglądu nieba LOFAR obserwował czwartą część północnej półkuli niebieskiej – na niskich częstotliwościach radiowych (poniżej 250 MHz; fale o długości ponad metra). Dotychczas opublikowano ok. 10 proc. wszystkich zebranych danych. Zawierają one ok. 300 tys. radioźródeł - w przeważającej większości są to odległe galaktyki, z których sygnały radiowe podróżowały do Ziemi przez miliardy lat.
W opracowywaniu danych brali udział polscy naukowcy z Krakowa i Torunia.
"Dokonaliśmy identyfikacji i klasyfikacji morfologicznej tysięcy radioźródeł w przeglądzie" - tłumaczy Krzysztof Chyży z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego (OAUJ). "Poszukiwaliśmy przyczyn zależności emisji radiowej od aktywności gwiazdotwórczej galaktyk spiralnych, analizowaliśmy procesy ucieczki z galaktyk cząstek promieniowania kosmicznego i poszukiwaliśmy międzygalaktycznych pól magnetycznych. Dodatkowo, jedna z prac – dotycząca powszechności występowania rozciągłej emisji radiowej w grupach galaktyk, zagadnienia dotychczas bardzo słabo poznanego – była własnym projektem jednego z naukowców zatrudnionych w OAUJ" - mówi.
"Również toruńscy naukowcy brali czynny udział w tworzeniu tego ogromnego katalogu radioźródeł. Analizowaliśmy też pochodzenie emisji radiowej w bardzo rzadkich kwazarach, które charakteryzują się bardzo silnymi wypływami materii z dysku akrecyjnego otaczającego supermasywną czarną dziurę (tzw. kwazary typu BAL – o szerokich liniach absorpcyjnych)" - dodaje Magdalena Kunert-Bajraszewska z UMK w Toruniu.
Międzynarodowy Teleskop LOFAR składa się z europejskiej sieci anten radiowych, połączonych siecią optyczną wysokich prędkości, rozciągająca się przez siedem krajów. LOFAR został zaprojektowany, zbudowany i jest zarządzany przez Holenderski Instytut Radioastronomii – ASTRON, a jego centralna część znajduje się w Exloo w Holandii.
Celem pracującego przy LOFAR zespołu badawczego jest stworzenie wysokorozdzielczościowych map całego północnego nieba - powinno to pozwolić na ukazanie 15 mln radioźródeł, wśród których mogłyby się znaleźć np. najstarsze znane nam czarne dziury.
Wiemy bowiem - jak tłumaczą naukowcy cytowani w informacji prasowej - że czarne dziury pożywiają się raczej niechlujnie: gdy opada na nie gaz, emitują strugi (dżety) materii, które można dostrzec w zakresie radiowym. "Jeśli skierujemy radioteleskop na niebo, ujrzymy głównie emisję pochodzącą z najbliższego otoczenia masywnych czarnych dziur. Mamy nadzieję, że LOFAR pozwoli na znalezienie odpowiedzi na fascynujące nas pytanie: skąd biorą się takie czarne dziury?" - opowiada Huub Röttgering z Uniwersytetu w Lejdzie.
"LOFAR ma znakomitą czułość i to pozwala nam dojrzeć, że takie dżety znajdują się we wszystkich najmasywniejszych galaktykach, co oznacza, że ich czarne dziury nigdy nie przestają jeść" - dodaje Philip Best z Uniwersytetu w Edynburgu.
Astronomowie zwracają również uwagę na to, że LOFAR daje możliwość wykrywania większej ilości galaktyk, niż dotychczas. Od dziesięcioleci wiadomo bowiem, że gdy dwie gromady galaktyk (zawierające od setek do tysięcy galaktyk) zlewają się ze sobą, to nierzadko powstają obszary emitujące promieniowanie radiowe, rozciągające się na miliony lat świetlnych. Uważa się, że to promieniowanie powstaje, gdy cząstki ulegają przyspieszaniu w czasie kolizji. Tymczasem LOFAR pozwolił dostrzec, że w niektórych przypadkach źródłem takiej emisji są również gromady nieulegające zlewaniu.
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/inline-images/2.jpg)
Gromada galaktyk Abell 1314 znajduje się około 460 milionów lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy. Wielkoskalowa emisja radiowa widoczna na ilustracji powstała w wyniku zderzenia z inną gromadą. Kolory czerwony i różowy ilustrują nietermiczną emisję radiową wykrytą przez LOFAR-a, a szare – termiczne promieniowanie rentgenowskie, zarejestrowane przez Kosmiczne Obserwatorium Chandra; struktury te naniesione zostały na mapę optyczną. Źródło: Amanda Wilber/LOFAR Surveys Team/NASA/CXC;
"Jest to sygnał na tak niskim poziomie, że nie był on dotychczas wykrywalny" - zaznacza Analisa Bonafede z Uniwersytetu w Bolonii. "Odkrycie to mówi nam, że poza kolizjami gromad istnieją też inne mechanizmy pozwalające na przyspieszanie cząstek w wielkich skalach przestrzennych" - dodaje badaczka.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C32913%2Cpowstala-nowa-mapa-nieba-pokazujaca-tysiace-nieznanych-dotad-galaktyk.html
-
Astronom: Droga Mleczna powstawała w bardziej skomplikowany sposób, niż nam się wydawało
21.02.2019
Droga Mleczna musiała powstawać w bardziej skomplikowany sposób, niż to nam się do tej pory wydawało. Być może jej historia była nieco bardziej gwałtowna – powiedział w rozmowie z PAP dr Tomasz Banyś z Planetarium EC1 w Łodzi komentując opublikowany niedawno nowy model naszej galaktyki.
Na łamach pisma "Nature Astronomy" naukowcy z Macquarie University i Chińskiej Akademii Nauk przedstawili opracowany na podstawie obserwacji olbrzymich gwiazd - cefeid - nowy model Drogi Mlecznej. Wynika z niego, że nasza galaktyka nie jest płaskim dyskiem, jak to się wcześniej wydawało, a im dalej od jądra, tym bardziej jest zniekształcona.
Od 50 lat pojawiały się przesłanki, że obłoki wodoru w Drodze Mlecznej mają nietypowo zakrzywiony kształt. Nowa mapa pokazuje jednak, że przekrzywiony dysk zawiera także młode gwiazdy. To z kolei - zdaniem autorów odkrycia - potwierdza, że zakrzywiony spiralny kształt jest wynikiem działania sił pochodzących z obracającego się, masywnego, zawierającego gwiazdy centralnego dysku galaktyki. Podobne zakrzywienia zauważono także w innych galaktykach.
Dr Tomasz Banyś z łódzkiego Planetarium podkreślił, że astronomia ma to do siebie, że rozwija się bardzo dynamicznie, a dzięki postępowi technologicznemu wiemy coraz więcej i coraz szybciej zmieniamy sposób rozumienia budowy Wszechświata i dotyczące go modele. Jak przypomniał, od blisko 100 lat wiemy, że niektóre obiekty w kosmosie, które laik nazwałby "obłoczkami", to tak naprawdę inne galaktyki.
"Na te inne galaktyki patrzymy z pewnego oddalenia. To są dla nas obiekty odległe, rozmieszczone bardzo różnie, często obrócone względem nas w jakiś sposób - widzimy je z boku, czy pod pewnym kątem. Natomiast na tej podstawie bardzo ciężko jest wnioskować, jak wygląda nasza galaktyka, czyli Droga Mleczna" - dodał astronom.
Jak podkreślił, od kilku stuleci próbujemy wyrysować mapy rozmieszczenia gwiazd w naszej galaktyce, a od kilkudziesięciu lat - dzięki rozwojowi radioastronomii, a także astronomii w innych pasmach niż optyczne - wiemy, jak rozmieszczony jest w niej gaz. A jednak cała ta materia przeszkadza nam w dostrzeżeniu tego, jak w całej rozciągłości zbudowana jest Droga Mleczna.
Nic więc dziwnego - mówi - że kilkadziesiąt lat temu pewnym zaskoczeniem dla naukowców było odkrycie, że dysk Drogi Mlecznej wydaje się składać z kilku dysków, które można porównać do rotujących niezależnie od siebie pierścieni. Kolejną niespodzianka było odkrycie, że gwiazdy rozłożone są bardziej zwarcie, natomiast gaz - zwłaszcza obłoki molekularne naturalnego wodoru - rozciągają się nieco dalej i gdzieniegdzie od tej płaszczyzny dysku odstają.
Najnowsze badania, m.in. chińskiego zespołu, opublikowane w lutym w "Nature Astronomy" rzucają nowe światło na obecną wiedzę na temat kształtu naszej galaktyki. "Dlatego, że rozkład pewnych charakterystycznych gwiazd, używanych przez astronomów do pomiarów odległości we Wszechświecie – cefeid - pokazuje, że również gwiazdy nieco odstają od tej płaszczyzny dysku galaktyki" - mówi dr Banyś.
I choć to nowy wniosek, to – jego zdaniem - dosyć dobrze pasuje on do tego, co zdążyliśmy zaobserwować dzięki m.in. teleskopom kosmicznym w stosunku do kilku innych galaktyk. "Tyle tylko, że pokazuje on, że nasza galaktyka musiała powstawać w nieco bardziej skomplikowany sposób, niż to nam się do tej pory wydawało. Być może jej historia była nieco bardziej gwałtowna" - tłumaczy astronom.
Przypomniał, że odkształcenia od płaszczyzny dysku próbowano wcześniej tłumaczyć różnymi teoriami, m.in. działaniem grawitacyjnym dwóch galaktyk orbitujących wokół Drogi Mlecznej - Wielkiego i Małego Obłoku Magellana. Zarzucono jednak tę teorię uznając, że są one zbyt mało masywne, żeby dać taki efekt. Rozwój koncepcji tzw. ciemnej materii sprawił, że powrócono do niej - uznając, że obie galaktyki zanurzone w "zupie" ciemnej materii mogłyby być wystarczająco masywne, by za ten efekt odpowiadać. Uznano jednak, że nie jest to do końca dobre wytłumaczenie.
Za ten efekt mogłyby również odpowiadać znajdujące się pobliżu Drogi Mlecznej galaktyki Andromedy i Trójkąta - także dosyć masywne obiekty, jeżeli już minęły się z Drogą Mleczną w "kosmicznym tańcu". "Jednak badania sprzed kilku miesięcy pokazują, że my do tych galaktyk dopiero się zbliżamy najprawdopodobniej po raz pierwszy, czyli ta koncepcja również nie może być wytłumaczeniem" - mówi astronom.
Jednak do tych badań autorzy nowego modelu Drogi Mlecznej się nie odnoszą. "Oni sugerują, że po prostu wewnętrzny dysk w naszej galaktyce, składający się głównie z gwiazd, niejako +zaciąga+ za sobą ten zewnętrzny obłok molekularny stanowiący drugi dysk. To powoduje efekt skręcania i jednocześnie deformacji w górę i w dół od płaszczyzny tego dysku" - wyjaśnił dr Banyś.
Zaznaczył jednocześnie, że autorzy nowego modelu nie usiłują tłumaczyć tego zjawiska bardziej szczegółowo wskazując, że potrzebnych jest o wiele więcej badań.
"I tak jest w istocie, dlatego, że interakcje galaktyk zwłaszcza kiedy wydaje się, że dosyć dobrze rozumiemy grawitację, ale nie jesteśmy w stanie wytłumaczyć, dlaczego czasem wydaje się, że coś jeszcze, czyli przysłowiowa ciemna materia, wpływa na to jak się zachowują obiekty i jak się poruszają, powodują, że cały czas musimy obserwować naszą i pozostałe galaktyki" - ocenił dr Tomasz Banyś.
"Nieustannie musimy modelować te interakcje i przy pomocy rozwijanych wciąż teleskopów i superkomputerów, starać się coraz bardziej to pojąć" - dodał astronom z Planetarium EC1 w Łodzi.
Kamil Szubański PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C32921%2Castronom-droga-mleczna-powstawala-w-bardziej-skomplikowany-sposob-niz-nam
-
Kosmiczny wzorzec odległości coraz dokładniejszy
15.03.2019 Ludwika Tomala
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201903/32740799_32738761.jpg?itok=lYCsI5Nn)
Metoda pomiaru odległości zespołu prof. Grzegorza Pietrzyńskiego często nazywana jest polską linijką kosmiczną. Źródło: Grzegorz Pietrzyński
Dzięki zespołowi Polaka z coraz większą dokładnością wiemy, jaka odległość dzieli nas od Wielkiego Obłoku Magellana - galaktyki, która jest najbliższą sąsiadką Drogi Mlecznej. Dystans ów to wzorzec kosmicznych odległości służący do kalibracji innych ważnych dla astronomów stałych.
Obłoki Magellana - Wielki i Mały - gołym okiem zobaczyć można nocą na niebie na półkuli południowej. Są na tyle jasne, że - jak głoszą przekazy - Ferdynand Magellan w czasie swojej podróży dookoła świata zwrócił na nie swoją uwagę i zastanawiał się, czy to chmury. Stąd ich nazwa.
Od dawna wiadomo już, że to nie chmury, a skupiska miliardów gwiazd - galaktyki. Wiadomo też, że są to najbliższe sąsiadki naszej galaktyki, Drogi Mlecznej.
Dzięki badaniom, kierowanym przez prof. Grzegorza Pietrzyńskiego z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie, udało się ustalić z największą dotąd dokładnością, jak bardzo Wielki Obłok Magellana jest od nas oddalony. Wyliczenia przeprowadzono z dokładnością, o której naukowcy od dawna marzyli - zakres błędu to zaledwie 1 proc. Publikacja na ten temat ukazała się w tygodniku "Nature".
To wiadomość o tyle dobra dla naukowców, że od dawna traktują odległość między Drogą Mleczną a Wielkim Obłokiem Magellana jako kosmiczny wzorzec odległości. A jeśli astronomowie wybrali sobie taki wzorzec, to warto dokładnie wyznaczyć jego wartość. "Jeśli nasz wzorzec metra będzie niedokładny, to wszystkie odległości, które w metrach zmierzymy, będą niedokładne" - porównuje badacz.
Prof. Pietrzyński w rozmowie z PAP tłumaczy, że kiedy 20 lat temu zaczynał prace nad ustaleniem odległości od Wielkiego Obłoku Magellana, zakres błędu w obliczeniach wynosił aż 10 proc. To tak, jakby szacując wzrost człowieka, ktoś mylił się o kilkanaście centymetrów. Teraz dzięki badaniom prof. Pietrzyńskiego ta niedokładność spadła aż dziesięciokrotnie - do 1 proc. A to dokładność, którą stosujemy w codziennym życiu - wzrost człowieka mierzymy przecież właśnie z dokładnością do 1 cm.
Jeśli dokładnie poznamy odległość między naszą galaktyką, a jej najbliższą sąsiadką, będzie można dokładniej określać odległości do bardziej oddalonych miejsc we Wszechświecie. Na szczycie tej kosmicznej drabiny odległości jest tzw. stała Hubble`a. Ona pozwala ustalić, w jakim tempie rozszerza się Wszechświat.
"Jeśli wzorzec wykalibrujemy z dokładnością do 1 proc., mamy szanse bardzo dokładnie zmierzyć chociażby prędkość ekspansji Wszechświata" - mówi naukowiec.
Z najnowszych obliczeń prof. Pietrzyńskiego wynika, że Wielki Obłok Magellana leży w odległości 49,59 kiloparseków od Ziemi. To ok. 161 tys. lat świetlnych, a więc ok. 1,5 trylionów km stąd (trylion ma 18 zer). Dla porównania sonda Voyager 1, która wyruszyła z Ziemi ponad 40 lat temu, jest od nas w odległości "zaledwie" 21 mld km.
Prof. Pietrzyński wyjaśnia, że na obliczenie odległości do najbliższej galaktyki składa się wiele różnych obserwacji. W ramach prac badawczych trzeba je było dokładnie wykonać, przeanalizować, a potem umiejętnie połączyć w całość.
I tak np. naukowcy z zespołu prof. Pietrzyńskiego analizowali zaćmienia gwiazd podwójnych w Wielkim Obłoku Magellana. Kolejne obliczenia dotyczyły prędkości, z którymi poruszają się obiekty w układach podwójnych. W tym celu obserwowano widma gwiazd. "Widma gwiazd możemy porównać do tęczy, którą widzimy na niebie. Podobnie możemy rozszczepiać w pryzmatach przy teleskopie światło przychodzące z innych gwiazd. Jeśli gwiazdy się poruszają, dzięki efektowi Dopplera zauważamy zmiany w tych widmach. Dzięki temu możemy wyznaczać prędkości gwiazd w różnym momencie" - opowiada rozmówca PAP. Analiza zaćmień wraz z pomierzonymi prędkościami gwiazd pozwala z dużą dokładnością wyznaczyć masy, promienie i inne parametry fizyczne.
Kolejnych informacji dostarcza kolor gwiazd, który ma związek z temperaturą obiektu i z jej średnicą kątową. „Używając nowej kalibracji, wykonaliśmy bardzo precyzyjne pomiary rozmiarów kątowych gwiazd wchodzących w skład naszych układów zaćmieniowych. Z analizy prędkości i zaćmień wyznaczyliśmy rozmiary liniowe, więc można było wyznaczyć odległość” - mówi prof. Pietrzynski.
I tak np. jeśli wiemy, że Słońce ma ok. 31 minut kątowych i 1,4 mln km średnicy, uzyskujemy trójkąt równoramienny, w którym znamy kąt i podstawę. A z tego już prosta droga, by obliczyć wysokość trójkąta, czyli naszą odległość od Słońca.
Obliczenia te jednak dla obiektów bardzo od nas oddalonych nie są już tak dokładne. Naukowcy, aby ograniczyć poziom błędu, musieli połączyć dane z różnych obserwacji i coraz bardziej ograniczali zakres błędu. Aż w końcu osiągnęli poziom, który ich satysfakcjonuje.
Obserwacje wykonano głównie na teleskopach Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile a także w South African Observatory w RPA oraz obserwatorium Las Campanas w Chile. "To były setki nocy obserwacyjnych" - opowiada astronom.
"Nasza metoda pomiaru odległości często nazywana jest polską linijką kosmiczną" - opowiada prof. Pietrzyński. Precyzuje jednak, że w zespole, który od lat pracuje nad ustaleniem tej kosmicznej stałej, było 30 astronomów - nie tylko Polacy.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C33231%2Ckosmiczny-wzorzec-odleglosci-coraz-dokladniejszy.html
-
Wszechświat rozszerza się jeszcze szybciej
26 kwi 2019
Jak szybko rozszerza się Kosmos? Nowe obserwacje jedynie pogłębiają zagadkę stałej Hubble'a - jednej z najważniejszych liczb w kosmologii, odpowiedzialnej za jego tempo ekspansji.
Naukowcy wiedzą, że Wszechświat rozszerza się dziś znacznie szybciej niż w początkowym okresie istnienia. To fakt znany od dawna - dzięki temu właśnie zaczęto badać tę zagadkę, nie wiadomo bowiem dokładnie, jakie procesy fizyczne są odpowiedzialne za zmienne tempo ekspansji Kosmosu. Tymczasem najnowsze dowody obserwacyjne zdają się wskazywać, że to aktualnie oszacowane tempo - o aż dziewięć procent większe niż wcześniej przewidywano - zmusi nas do ponownego rozważenia podstawowych aspektów kosmologii. Dziewięć procent to naprawdę poważna sprawa przy obliczeniach z typową niepewnością pomiarową rzędu jednego lub dwóch procent!
Wyniki nowych obserwacji przedstawiono właśnie w czasopiśmie Astrophysical Journal. Być może zapoczątkują one nową kontrowersję wokół stałej Hubble'a - uniwersalnej miary wieku i tempa ekspansji Wszechświata. (...)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wszechswiat-rozszerza-sie-jeszcze-szybciej
Hubble hints today's universe expands faster than it did in the past
By Korey Haynes | Published: Friday, April 26, 2019
The universe is currently expanding 9% faster than the early universe, which is forcing astronomers to reconsider some fundamental aspects of the cosmos.
For a while now, astronomers have been confronting a conundrum. Studies of the early universe, looking at the era just after the Big Bang, tell us that the cosmos should be expanding at one speed. But when astronomers actually measure today’s universe, they find a faster rate of expansion.
Scientists have known that the universe is expanding for around a century. Astronomers like Edwin Hubble first noticed that every distant galaxy they could measure seemed to be moving away from Earth – and the farther they were, the faster they receded.
In more recent years, astronomers have measured the expansion rate of today’s universe using the Hubble Space Telescope. And mysteriously, the number it found for our current expansion was some 9 percent off from the expansion rate of the early universe, as measured by the European Space Agency’s Planck spacecraft. At the time, astronomers said the odds were something like 1 in 3,000 that the disagreements were a fluke. But in a study released Wednesday, scientists say they’ve refined the Hubble measurements, doubling down on the idea that today’s universe is expanding faster than it was in the past, and dropping the odds of a mistake to 1 in 100,000. At this point, something is definitely fishy, and astronomers need to understand why. (...)
http://www.astronomy.com/news/2019/04/hubble-hints-todays-universe-expands-faster-than-it-did-in-the-past
THE MYSTERY OF HOW FAST OUR UNIVERSE IS EXPANDING GROWS WITH NEW HUBBLE DATA
Chanapa Tantibanchachai / Published a day ago
New measurements from NASA's Hubble Space Telescope confirm that the universe is expanding about 9 percent faster than expected based on its trajectory seen shortly after the Big Bang, astronomers say.
The new measurements, published today in Astrophysical Journal, reduce the chances that the disparity is an accident from 1 in 3,000 to only 1 in 100,000 and suggest that new physics may be needed to better understand the cosmos. (...)
https://hub.jhu.edu/2019/04/25/universe-expanding-faster-than-expected/
https://hub.jhu.edu/2019/04/25/universe-expanding-faster-than-expected/
-
Potwierdzono istnienie galaktyk z deficytem ciemnej materii
04.04.2019
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201904/32887878_32887146.jpg?itok=1NaSUSrW)
Ultrarozmyta galaktyka NGC 1052-DF2. Źródło: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale University)
Gdy grupa astronomów ogłosiła, że galaktyka NGC 1052-DF2 zawiera niezwykle mało lub wcale nie ma ciemnej materii, wzbudziło to spory sceptycyzm wśród innych badaczy. Teraz jednak naukowcy mają kolejny, mocniejszy dowód na istnienie takich nietypowych galaktyk – poinformowało amerykańskie W. M. Keck Observatory.
Ciemna materia to tajemnicza substancja, której nie widać, ale o jej istnieniu astronomowie są przekonani na podstawie efektów, jakie wywiera na normalną materię (m.in. obserwacje skutków oddziaływania grawitacyjnego). Najpowszechniejsze modele opisujące budowę Wszechświata przewidują, że ciemnej materii jest kilkakrotnie więcej niż tej zwykłej, znanej nam na co dzień.
Z dotychczasowych badań wynikało, że ciemna materia jest dominująca w galaktykach, więc znalezienie galaktyki, w której brakuje tego składnika to spora niespodzianka.
„Gdy masz do dyspozycji tylko jeden obiekt, nie jest to zbyt mocny argument (...). Mimo iż dokonaliśmy wszystkich rodzajów sprawdzenia wyniku, o jakich mogliśmy pomyśleć, ciągle mogliśmy mieć obawy, że natura zastawiła na nas pułapkę i coś tylko wygląda wyjątkowo, podczas gdy tak naprawdę jest bardzo normalne” - powiedział Pieter van Dokkum z Yale University, kierujący zespołem badawczym.
Badaczom udało się jednak uzyskać aż dwa potwierdzenia, że mieli rację. W pierwszym badaniu potwierdzili, iż ich początkowe obserwacje galaktyki NGC 1052-DF2 są poprawne. Przy pomocy instrumentu Keck Cosmic Web Imager (KCWI) na jednym z 10-metrowych teleskopów Kecka dokonali dokładniejszych pomiarów, z których wynikło, że gromady kuliste w galaktyce rzeczywiście poruszają się z prędkością zgodną z masą normalnej materii w tej galaktyce. Gdyby istniała tam ciemna materia, gromady poruszałyby się znacznie szybciej.
W drugim badaniu użyto instrumentu Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) na teleskopie Kecka w celu znalezienie innego przykładu galaktyki z brakiem ciemnej materii. Takim obiektem okazała się galaktyka NGC 1052-DF4.
Obie galaktyki należą do względnie nowej klasy galaktyk zwanych ultrarozmytymi galaktykami (ang. ultra-diffuse galaxies - UDGs). Mają rozmiary porównywalne z Drogą Mleczną, ale od 100 do 1000 mniej gwiazd, przez co wydają się półprzezroczyste i trudno je obserwować.
Co ciekawe, brak ciemnej materii w tych dwóch galaktykach paradoksalnie wzmacnia teorię ciemnej materii. Dowodzi bowiem, że ciemna materia to nie jest coś, co jest nieodłącznym elementem towarzyszącym zwykłej materii. Taką sytuację jest natomiast trudno opisać teoriami modyfikującymi działanie grawitacji na dużych skalach, które są konkurencyjną próbą wyjaśnienia obserwacji w stosunku do teorii zakładających istnienie ciemnej materii.
Wyniki badań opublikowano w dwóch numerach czasopisma naukowego „The Astrophysical Journal Letters” pod koniec marca. Naukowcy mają nadzieję na odkrycie większej liczby przypadków galaktyk z deficytem ciemnej materii.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C33467%2Cpotwierdzono-istnienie-galaktyk-z-deficytem-ciemnej-materii.html
-
Odnaleziono pierwszy rodzaj molekuł powstałych we Wszechświecie
22.04.2019
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201904/33039535_33039514.jpg?itok=BCzz9sj9)
Zdjęcie mgławicy planetarnej NGC 7027 oraz ilustracja molekuły wodorku helu. Na ilustracji kolorem czerwonym pokazano hel, a niebieskim wodór). Wodorek helu był pierwszym rodzajem cząsteczki we Wszechświecie. Źródło: NASA/ESA/Hubble Processing: Judy Schmidt.
Po dziesiątkach lat poszukiwań astronomom udało się wreszcie wykryć w kosmosie wodorek helu - pierwszy rodzaj cząsteczek, który uformował się we Wszechświecie w jego początkach. Znaleziono go w naszej galaktyce – Drodze Mlecznej – dzięki lotniczemu obserwatorium SOFIA - poinformowała NASA.
Gdy Wszechświat był bardzo młody, istniało w nim bardzo mało rodzajów atomów. Naukowcy przypuszczają, że około 100 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu wodór i hel zaczęły po raz pierwszy tworzyć cząsteczkę zwaną wodorkiem helu. Molekuła ta powinna występować w niektórych miejscach we współczesnym Wszechświecie, ale do tej pory nie udawało się jej wykryć.
Przy pomocy obserwatorium SOFIA zidentyfikowano wodorek helu w mgławicy planetarnej NGC 7027 położonej 3000 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Łabędzia. Mgławice planetarne powstają w późnym etapie ewolucji gwiazd takich jak Słońce. Są to obłoki gazu i pyłu powstałe z zewnętrznych warstw gwiazdy. W niewielkich teleskopach przypominały dawnym astronomom kształtem tarcze planet o małej jasności, takich jak Uran i Neptun – stąd nieco myląca nazwa (w rzeczywistości mgławice planetarne mają niewiele wspólnego z planetami).
Odkrycie wodorku helu jest dowodem na to, że może on faktycznie występować w przestrzeni kosmicznej. Stanowi także potwierdzenie podstaw naszego zrozumienia chemii wczesnego Wszechświata i jej ewolucji aż do współczesnej bardzo skomplikowanej formy.
Obecnie w kosmosie występuje całe mnóstwo skomplikowanych struktur, np. planety, gwiazdy, galaktyki. Jednak ponad 13 miliardów lat temu, wczesny Wszechświat był gorący i zawierał jedynie kilka rodzajów atomów, a przede wszystkim wodór i hel. Gdy atomy zaczęły się łączyć w molekuły, Wszechświat zaczął powoli przybierać bardziej znajomy nam kształt. Naukowcy uważają, że wodorek helu był pierwszą, pierwotną cząsteczką.
Gdy Wszechświat się ochładzał, atomy wodoru mogły oddziaływać z wodorkiem helu i tworzyć cząsteczki wodoru. To właśnie przede wszystkim wodór molekularny jest odpowiedzialny za powstawanie pierwszych gwiazd. Różne inne pierwiastki zostały potem wytworzone przez gwiazdy.
„Brak dowodów na istnienie wodorku helu w przestrzeni międzygwiazdowej był problemem w astronomii od dziesiątek lat” - powiedział Rolf Guesten z Max Planck Institute for Radio Astronomy w Bonn (Niemcy), pierwszy autor publikacji, która ukazała się w „Nature”.
Wodorek helu to „trudna” cząsteczka. Hel jest gazem szlachetnym i bardzo niechętnie reaguje z innymi rodzajami atomów. Jednak w 1925 roku naukowcom udało się w laboratorium utworzyć molekułę wodorku helu. Potem, pod koniec lat 70., badania mgławicy planetarnej NGC 7027 pozwoliły wysunąć przypuszczenie, że panują w niej warunki do uformowania się wodorku helu. Niestety wyniki obserwacji nie były przekonujące. Z kolei teleskopy kosmiczne nie miały odpowiednich instrumentów, aby wyłuskać sygnaturę wodorku helu.
W związku z tym w roku 2016 naukowcy postanowili wykorzystać lotnicze obserwatorium SOFIA. Akronim w pełnym rozwinięciu oznacza Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy, co można przetłumaczyć jako Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej. Projekt jest realizowany wspólnie przez NASA i niemiecką agencję kosmiczną DLR. SOFIA to specjalnie przystosowany samolot Boening 747SP z zainstalowanym teleskopem o średnicy 2,5 metra pracującym w zakresie promieniowania podczerwonego. Obserwatorium pracuje na wysokości około 12000 metrów, co jest istotne w przypadku promieniowania podczerwonego, gdyż im niżej, tym bardziej para wodna przeszkadza w obserwacjach.
Najnowsza modernizacja jednego z instrumentów teleskopu SOFIA dodała możliwość detekcji specyficznych linii widmowych wodorku helu. Działanie tego instrumentu o nazwie GREAT można porównać do odbiornika radiowego. W trakcie obserwacji naukowcy dostrajają częstotliwość do charakterystycznej dla danej molekuły.
Dzięki unowocześnionemu obserwatorium SOFIA poszukiwania wodorku helu w przestrzeni kosmicznej w końcu zakończyły się sukcesem, a wyniki badań opublikowano w najnowszym numerze czasopisma „Nature”. (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C33717%2Codnaleziono-pierwszy-rodzaj-molekul-powstalych-we-wszechswiecie.html
-
SN 2019ehk – polska supernowa
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 3 CZERWCA 2019
(https://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2019/05/2019_05_supernowa-2019ehk-maciej-jamroc.jpg)
Zdjęcie supernowej SN 2019ehk z 7 maja 2019 / Credits - Maciej Jamroc
(...) Dzięki astronomom amatorom z całego świata możliwe jest wykrywanie większej liczby supernowych. Osiągnięcia amatorów są ważne w wykrywaniu i badaniach supernowych. Przykładowo, supernowa SN 2016gkg (https://kosmonauta.net/2018/02/narodziny-supernowej-sn-2016gkg/) to pierwsza, u której zaobserwowano pierwsze światło widzialne.
Polscy astronomowie amatorzy są także aktywni w poszukiwaniach supernowych. Jarosław Grzegorzek pod koniec kwietnia wykrył supernową w galaktyce M100. Supernowa otrzymała oznaczenie SN 2019ehk. Jest to już jedenaste odkrycie Pana Grzegorzka. W momencie odkrycia supernowa miała jasność około 16,5 magnitudo. (...)
Polecamy wątek na serwisie Astropolis dedykowany supernowej SN 2019ehk (https://astropolis.pl/topic/67218-supernowa-sn-2019ehk-jagho/).
https://kosmonauta.net/2019/06/sn-2019ehk-polska-supernowa/#prettyPhoto
-
NCBJ w międzynarodowym projekcie badania rozbłysków gamma
15.06.2019
Narodowe Centrum Badań Jądrowych weźmie udział w międzynarodowym projekcie POLAR-2, który pozwoli lepiej zbadać rozbłyski gamma (ang. Gamma-Ray Burst) - świadectwa najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie. Polscy naukowcy m.in. przygotują układy elektroniczne - poinformował w piątek NCBJ.
Eksperyment POLAR-2: Gamma-Ray Burst Polarimetry on the China Space Station jest jednym z dziewięciu, które w ramach współpracy Chin i ONZ znajdą się na pokładzie chińskiej stacji kosmicznej. Ich listę ogłoszono 12 czerwca w Wiedniu. Naukowcy spodziewają się, że nowa aparatura zacznie zbierać dane w 2024 roku – podało NCBJ w przesłanym PAP komunikacie.
Poza NCBJ w skład konsorcjum POLAR-2 wchodzą: Uniwersytet Genewski, Max Planck Institute For Extraterrestial Physics oraz Instytut Fizyki Wysokich Energii Chińskiej Akademii Nauk.
Naukowcy i inżynierowie z Narodowego Centrum Badań Jądrowych uczestniczyli w pierwszym eksperymencie POLAR m.in. przygotowując elektronikę, prototypując plastikowe detektory scyntylacyjne i analizując zebrane dane. "Dla eksperymentu POLAR-2 chcemy zaprojektować i zbudować układy elektroniczne odbierające dane bezpośrednio z detektora" – zapowiada, cytowany w komunikacie, mgr inż. Dominik Rybka z Zakładu Elektroniki i Systemów detekcyjnych NCBJ, współtwórca elektroniki wykorzystanej w 2016 r.
"Nasze układy wyposażymy w odpowiednie, stworzone u nas oprogramowanie. Zamierzamy także zaprojektować, zbudować i oprogramować elektronikę, która przygotuje do wysłania na Ziemię sygnały odebrane wcześniej z detektorów. Kolejnym naszym zadaniem ma być budowa specjalnego zasilacza niskiego napięcia, zasilającego cały instrument" – dodaje specjalista.
Polscy naukowcy będą również brać udział w analizie danych zebranych przez detektor.
Silne rozbłyski promieniowania gamma na niebie badacze obserwują od ponad 50 lat - poprzez detektory umieszczone na satelitach. Pochodzenie rozbłysków przez lata było tajemnicą. Obecnie naukowcy wiążą się je z dwoma najbardziej energetycznymi typami eksplozji we Wszechświecie: zderzeniami gwiazd neutronowych bądź też gwiazdy neutronowej z czarną dziurą oraz z wybuchami hipernowych, kończącymi życie najmasywniejszych gwiazd.
"Wiemy, że podczas tych zjawisk uwalniana jest ogromna energia, jednak nadal nie całkiem rozumiemy, jakie procesy prowadzą do emisji najbardziej energetycznej części powstającego w ich trakcie promieniowania" – mówi, cytowana w komunikacie, kierownik Zakładu Astrofizyki NCBJ prof. Agnieszka Pollo. Badacze sądzą, że dużą rolę odgrywa pole magnetyczne układu będącego źródłem rozbłysku. Dlatego, aby zbadać tę hipotezę, zbiorą jak najwięcej informacji na temat polaryzacji docierającego rozbłysku promieniowania gamma.
Jednak ze względu na to, że kosmiczne promienie gamma są absorbowane przez atmosferę i nie docierają do powierzchni Ziemi, obserwacje rozbłysków gamma i ich polaryzacji trzeba prowadzić na przykład na stacji kosmicznej.
"Pierwsza współorganizowana przez nas misja POLAR, zrealizowana w 2016 r. na pokładzie chińskiego laboratorium kosmicznego Tiangong-2, zaobserwowała 55 rozbłysków, z których pięciu udało się zmierzyć polaryzację. Liczymy na to, że POLAR-2 dostarczy znacznie więcej znacznie bardziej szczegółowych informacji" - dodaje prof. Pollo.
PAP - Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C77545%2Cncbj-w-miedzynarodowym-projekcie-badania-rozblyskow-gamma.html
-
Łowcy cząstek promieniowania kosmicznego łączą się w CREDO
BY REDAKCJA ON 16 WRZEŚNIA 2019
(...) CREDO ma szansę zweryfikować także inną spektakularną hipotezę, do tej pory pomiarowo potwierdzoną tylko raz: o związkach trzęsień ziemi ze zmianami w strumieniu promieniowania kosmicznego docierającego do powierzchni naszej planety. Przypuszcza się bowiem, że naprężenia w skorupie ziemskiej mogą generować anomalne pola elektromagnetyczne nad powierzchnią, co wpływałoby na liczbę rejestrowanych cząstek promieniowania kosmicznego. Gdyby zjawisko zostało potwierdzone, zbadane i zrozumiane ilościowo, prawdopodobnie moglibyśmy się pokusić nawet o skonstruowanie systemów ostrzegających przed zbliżającym się trzęsieniem ziemi.
Aby podłączyć smartfon do chmury detektorów CREDO, wystarczy zainstalować aplikację CREDO Detector i uruchamiać ją przy zasłoniętym obiektywie kamery (szczegóły na stronie https://credo.science/). Nadzór nad utrzymaniem i rozbudową aplikacji CREDO Detector sprawuje Politechnika Krakowska, za gromadzenie i przetwarzanie danych napływających z całego świata (nie tylko ze smartfonów) odpowiada Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. (...)
https://kosmonauta.net/2019/09/lowcy-czastek-promieniowania-kosmicznego-lacza-sie-w-credo/
-
Gwiazda neutronowa prawie zbyt masywna, aby istnieć.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x1300/public/2019-09/neutron_star.jpg?itok=mPCNtL2Q)
Astronomowie korzystający z GBT odkryli najmasywniejszą do tej pory znaną gwiazdę neutronową, szybko wirujący pulsar oddalony o ok. 4600 lat świetlnych od Ziemi. Ten rekordowy obiekt wiruje na krawędzi istnienia, zbliżając się do maksymalnej teoretycznej masy możliwej dla gwiazdy neutronowej.
Gwiazdy neutronowe – zwarte pozostałości masywnych gwiazd, które wybuchły jako supernowe – są najgęstszymi „normalnymi” obiektami w znanym Wszechświecie. (Czarne dziury są gęstsze, ale dalekie od normalności). Jedna kostka cukru zbudowana z materii gwiazdy neutronowej na Ziemi ważyłaby 100 mln ton, czyli mniej więcej tyle samo, co cała ludzka populacja. Chociaż astronomowie i fizycy badali te obiekty od dziesięcioleci i zachwycali się nimi, pozostaje wiele tajemnic dotyczących natury ich wnętrz: czy zgniecione neutrony stają się „nadciekłe” i płyną swobodnie? Czy rozpadają się na zupę subatomowych kwarków lub innych egzotycznych cząstek? Jaki jest punkt krytyczny, gdy grawitacja wygrywa z materią i tworzy czarną dziurę?
Zespół astronomów korzystający z Green Bank Telescope (GBT) zbliżył nas do znalezienia tych odpowiedzi.
Naukowcy, członkowie NANOGrav Physics Frontiers Center, odkryli, że szybko rotujący pulsar milisekundowy, zwany J0740+6620, jest najbardziej masywną gwiazdą neutronową, jaką kiedykolwiek zmierzono, ma średnicę 30 km i masę 2,17 mas Słońca. Ten pomiar zbliża go do granicy tego, jak masywny i zwarty może stać się pojedynczy obiekt bez zmiażdżenia się do czarnej dziury. Ostatnie prace dotyczące fal grawitacyjnych zaobserwowanych przez LIGO podczas zderzenia się gwiazd neutronowych sugerują, że 2,17 masy Słońca może znajdować się blisko tej granicy.
„Gwiazdy neutronowe są tak samo tajemnicze, jak fascynujące. Te obiekty wielkości miasta to w istocie olbrzymie jądra atomowe. Są tak masywne, że ich wnętrza nabierają dziwnych właściwości. Znalezienie maksymalnej masy, na jaką pozwala fizyka i natura, może nas wiele nauczyć o tym niedostępnym królestwie astrofizyki” – mówi Thankful Cromartie, absolwent University of Virginia i doktorant Grote Reber w National Radio Astronomy Observatory w Charlottesville w stanie Wirginia.
Pulsary emitują bliźniacze wiązki fal radiowych ze swoich biegunów magnetycznych, które przemierzają przestrzeń kosmiczną w sposób przypominający latarnię morską. Niektóre rotują setki razy na sekundę. Ponieważ pulsary wirują z tak fenomenalną prędkością i regularnością, astronomowie mogą je wykorzystywać jako kosmiczny odpowiednik zegarów atomowych. Tak precyzyjne mierzenie czasu pomaga im badać naturę czasoprzestrzeni, mierzyć masy obiektów gwiazdowych i lepiej rozumieć ogólną teorię względności.
Gdy tykający pulsar przechodzi za swoim towarzyszem białym karłem, występuje subtelne (rzędu 10 milionowych sekundy) opóźnienie czasu nadejścia sygnałów. Zjawisko to znane jest jako „opóźnienie Shapiro”. W istocie, grawitacja białego karła, zgodnie z ogólną teorią względności nieznacznie zakrzywia otaczającą ją przestrzeń. To zakrzywienie oznacza, że impulsy z rotującej gwiazdy neutronowej muszą podróżować nieco dalej, gdy omijają zakrzywienia czasoprzestrzeni wywołane przez białego karła.
Astronomowie mogą wykorzystać wielkość tego opóźnienia do obliczenia masy białego karła. Gdy znana jest masa jednego z orbitujących ciał, stosunkowo łatwo jest określić masę drugiego.
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/gwiazda-neutronowa-prawie-zbyt-masywna-aby-istniec (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/gwiazda-neutronowa-prawie-zbyt-masywna-aby-istniec)
https://greenbankobservatory.org/most-massive-neutron-star-ever-detected/ (https://greenbankobservatory.org/most-massive-neutron-star-ever-detected/)
-
Czy to oznacza, że ta gwiazda neutronowa może się zapaść i stać się czarną dziurą?
No i drugie pytanie - czy to gwiazda neutronowa czy kwarkowa? Kilka lat temu sugerowano, że jeszcze gęstszą formą gwiazdy neutronowej byłaby właśnie wersja kwarkowa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Quark_star
Coś takiego jeszcze znalazłem:
The result may surprise other physicists. Current thinking has it that quark stars should be smaller than neutron stars, and indeed that compact stars above a certain size – typically about twice the mass of our Sun, or two solar masses – must be pure neutron stars with no quark core. However, Vuorinen’s group conclude almost the opposite: that the biggest quark stars can be larger than neutron stars, perhaps up to 2.5 solar masses. In other words, as Vuorinen points out, the detection of a compact star with a mass near that limit would be a “strong indication” of a quark star.
To z 2010 roku:
https://physicsworld.com/a/calculations-point-to-massive-quark-stars/
2,17 masy Słońca brzmi dla mnie jak gdyby gwiazda była co najwyżej częściowo neutronowa.
-
Gwiazdy kwarkowe są na razie obiektami hipotetycznymi:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Gwiazda_dziwna (https://pl.wikipedia.org/wiki/Gwiazda_dziwna)
-
Ślad z przeszłości. Oznaki potężnej emisji energii z jądra Drogi Mlecznej
7 października 2019
(https://www.space24.pl/cache/img/840_472_matched__pz01a3_sgrlg.jpg)
Obraz jądra Drogi Mlecznej, powstały z nałożenia danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra oraz teleskopu Hubble'a, rejestrującego w pasmie podczerwieni. Fot. X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI [nasa.gov]
Światowe serwisy informacyjne wychwyciły zapowiedź zweryfikowanej publikacji naukowej na łamach The Astrophysical Journal, sugerującej wystąpienie w niedawnej przeszłości kolosalnego wyrzutu energii z samego centrum Drogi Mlecznej. Rozbłysk i emisja zjonizowanego strumienia, do której miało dojść zaledwie 3,5 mln lat temu, mogła być na tyle silna, by zostawić swój ślad w skupiskach materii międzygalaktycznej oddalonych o 200 tys. lat świetlnych.
Oczekiwana publikacja w uznanym czasopiśmie The Astrophysical Journal dotyczy wyników badań i analiz przeprowadzonych przez australijskich i amerykańskich astronomów na bazie danych uzyskanych m.in. z kosmicznego teleskopu Hubble'a. Zespół pod kierownictwem prof. Jossa Blanda-Hawthorna z Uniwersytetu w Sydney miał w ten sposób odnaleźć ślady gwałtownej emisji wysokoenergetycznego promieniowania z obrębu samego centrum galaktyki Drogi Mlecznej, jaka nastąpiła blisko 3,5 mln lat temu (co jest czasem bardzo nieodległym w skali procesów kosmicznych). W ujawnionej wstępnej wersji artykułu (dostępnej na stronie Uniwersytetu w Sydney) podkreśla się, że skutki zaobserwowano w odległości 200 tys. lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej, a sam rozbłysk mógł trwać blisko 300 tys. lat.
Naukowcy sugerują, że za uwolnienie tak znacznych ilości energii odpowiedzialny mógł być tzw. rozbłysk Seyferta - wyemitowany w postaci dwóch strumieni promieniowania ("dżety"), stożkowo odprowadzonych z biegunów supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej. Zasięg radiacji miał być wystarczająco duży, by doprowadzić do zjonizowania Strumienia Magellanicznego, czyli obłoku materii międzygalaktycznej łączącego satelickie galaktyki w zasięgu Drogi Mlecznej - Wielki i Mały Obłok Magellana.
Jak podkreśla się w kontekście oczekiwanych wyników badań, sama ich zapowiedź niesie ze sobą doniosłe znaczenie, wskazując na dużo wyższą aktywność i turbulentność jądra Drogi Mlecznej niż dotychczas sądzono. Naukowcy wskazują, że odkrycie może znacząco zmienić dotychczasowy punkt widzenia na ewolucję macierzystej galaktyki. Okazuje się bowiem, że jej centrum mogło być dużo bardziej jasne i nasycone skondensowaną materią.
Droga Mleczna, na której peryferiach znajduje się nasz Układ Słoneczny, rozpościera się na obszarze o średnicy sięgającej w przybliżeniu 100-120 tys. lat świetlnych. Natomiast szacowana dotąd "grubość" w centralnym punkcie dysku wynosi blisko 1000 lat świetlnych.
Jeśli chodzi o wymiar ilościowy, w obrębie Drogi Mlecznej znajduje się prawdopodobnie od 150 do 400 mld gwiazd. Jej centralnym elementem jest najpewniej supermasywna czarna dziura o masie 4,3 mln odpowiedników masy Słońca, której ulokowanie kojarzone jest z położeniem silnego źródła promieniowania radiowego w skupisku gwiazdowym w konstelacji Strzelca (Sagittarius A, z obiektem Sgr A*).
https://www.space24.pl/slad-z-przeszlosci-oznaki-poteznej-emisji-energii-z-jadra-drogi-mlecznej
NOT LONG AGO, THE CENTRE OF THE MILKY WAY EXPLODED
https://www.youtube.com/watch?v=Y16XMNZbbIM
https://astro3d.org.au/not-long-ago-the-centre-of-the-milky-way-exploded/
https://phys.org/news/2019-10-center-milky.html
-
NICER – mapa J0030+0451
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 16 GRUDNIA 2019
(https://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2019/12/2019_12-J00300451-001.jpg)
Możliwy wygląd południowego bieguna pulsara J0030+0451 / Credits - NASA’s Goddard Space Flight Center
Eksperyment Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) dotarł na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) w czerwcu 2017 roku dzięki misji CRS-11 kapsuły Dragon. Zadaniem NICER jest obserwacja Wszechświata na paśmie rentgenowskim. Co ciekawe, instrument NICER wykorzystano także do eksperymentalnej nawigacji ISS za pomocą orientacji względem źródeł rentgenowskich – jest to potencjalny kierunek rozwoju przyszłych technologii orientacji i nawigacji statków kosmicznych podczas misji do innych obiektów Układu Słonecznego.
Dane z NICER z okresu od lipca 2017 do grudnia 2018 pozwoliły na stworzenie pierwszej mapy pulsara. Tym “zmapowanym” obiektem jest pulsar o oznaczeniu J0030+0451, znajdujący się 1100 lat świetlnych od Układu Słonecznego.
Pulsar J0030+0451 ma masę około 1,3-1,4 masy Słońca i średnicę około 25 -26 km. (...)
https://www.youtube.com/watch?v=zukBXehGHas&feature=emb_title
NICER – pierwsza mapa pulsaru / Credits – NASA Goddard
(...)
https://kosmonauta.net/2019/12/nicer-mapa-j00300451/#prettyPhoto
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-s-nicer-delivers-best-ever-pulsar-measurements-1st-surface-map/
-
Spadek jasności Betelgezy
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 23 GRUDNIA 2019
(...) W grudniu 2019 roku Betelgeza straciła jasność z typowej +0,5 magnitudo do około +1,5 magnitudo. Jak na razie spadek nie jest głębszy od poprzednich spadków jasności Betelgezy. Nie wiadomo jednak, czy obecny spadek będzie podobny do poprzednich spadków jasności Betelgezy. Jest jednak pewne, że astronomowie z całego świata będą obserwować Betelgezę przez kolejne tygodnie. (...)
https://kosmonauta.net/2019/12/spadek-jasnosci-betelgezy/
-
Ciekawe, jak głęboko tym razem spadnie jasność Betelgezy. A nuż się okaże, że będzie to znacznie głębsze minimum niż dotychczas zaobserwowano? :)
-
Wczorajsze pomiary jasności Betelgezy oscylują pomiędzy +1,4 a +1,8 magnitudo. Czyli spadek jasności trwa dalej.
-
Dziś rzuciłem oczkiem na Betelguzę. Jasność oceniam na +1,4 m.
-
Najnowsze pomiary jasności też dają +1,4 - +1,5 m. Ciekawe jak to będzie za tydzień.
-
Polacy współautorami odkryć silnych błysków gamma w kosmosie
21.11.2019 aktualizacja 22.11.2019©
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/201911/34681938_34681551.jpg?h=dc4c7a80&itok=WKPjcc07)
Źródło: Gabriel Pérez Díaz, IAC
Rozbłysk gamma w ciągu kilku sekund emituje ilość energii porównywalną z całkowitą energią, jaką Słońce wyemituje w ciągu całego swojego życia. Dwa takie zjawiska, w zakresie bardzo wysokich energii, zaobserwowali w ostatnim czasie - po dekadach poszukiwań - naukowcy, m.in. Polacy.
GAMMA W LIPCU...
Błyski gamma są najbardziej gwałtownymi wybuchami znanymi nam we Wszechświecie. Uważa się, że powstają one w czasie zapadania się jądra masywnej gwiazdy, w tzw. supernowej, lub poprzez połączenie się gwiazd neutronowych w układzie podwójnym.
Po dziesięcioletnich poszukiwaniach, w lipcu 2018 r. naukowcy po raz pierwszy zarejestrowali taki rozbłysk promieniowania gamma w zakresie bardzo wysokich energii (VHE). Odkrycia dokonał międzynarodowy zespół High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) za pomocą ogromnego 28-metrowego teleskopu, wchodzącego w skład sieci teleskopów H.E.S.S. w Namibii.
Niespodziewanie okazało się, iż ów nadzwyczaj energetyczny rozbłysk, będący skutkiem kosmicznego kataklizmu, utrzymywał się w zakresie gamma VHE bardzo długo po początkowej eksplozji - informuje w materiale przesłanym PAP astrofizyk prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
"Błyski promieniowania gamma są skutkiem kosmicznych eksplozji i trwają krótko, zazwyczaj kilkadziesiąt sekund - czytamy w informacji prasowej. - Są to najjaśniejsze rozbłyski znane we Wszechświecie. Przez długi czas po błysku gamma obserwuje się poświatę w zakresie rentgenowskim, optycznym i radiowym. Energia krótkiego błysku gamma emitowana jest w postaci fotonów ok. miliona razy bardziej energetycznych niż fotony światła widzialnego. Promieniowanie złożone z takich fotonów można rejestrować wyłącznie przez instrumenty umieszczone na satelitach".
Pytanie, czy błyskowi takiego promieniowania gamma towarzyszy emisja w zakresie VHE (fotony o energii ok. 100 miliardów razy większej, niż fotony światła widzialnego) pozostawało do niedawna bez odpowiedzi.
20 lipca 2018 roku obserwatorium satelitarne Fermi, a kilka sekund później również obserwatorium satelitarne Swift, zaalarmowały świat o błysku gamma, trwającym pięćdziesiąt sekund (nadano mu nazwę GRB 180720B). Liczne obserwatoria optyczne rozpoczęły wkrótce obserwacje części nieba, z której pochodził błysk gamma, szukając poświaty w zakresie optycznym.
Dla sieci teleskopów obserwatorium H.E.S.S. owa lokalizacja stała się dostępna dopiero dziesięć godzin później. Mimo to zespół H.E.S.S. postanowił przeprowadzić obserwacje, licząc na zarejestrowanie w zakresie VHE poświaty błysku GRB 180720B. Obserwacje zakończyły się sukcesem - informuje prof. Bulik.
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/inline-images/teleskopy%20HESS%20w%20Namibii.jpg)
Teleskopy H.E.S.S w Namibii. Źródło: materiały prasowe
Dwugodzinne obserwacje H.E.S.S. wykazały obecność nowego źródła w tym samym miejscu, co wykryta wcześniej poświata optyczna. Takiego odkrycia oczekiwano już od ponad dziesięciu lat, jednak nikt nie spodziewał się tak silnej poświaty tak długo po samym błysku.
To przełomowe odkrycie umożliwia nowy wgląd w naturę kosmicznych błysków gamma. Artykuł o odkryciu (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1743-9) ukazał się w czwartkowym "Nature".
W odkryciu brał udział zespół badaczy z 5 polskich instytucji naukowych, w tym z UW, UJ, CAMK PAN, UMK, i IFJ PAN. "Polska bierze udział w pracach obserwatorium H.E.S.S. od 2005 roku. Warto podkreślić, że wielki teleskop obserwatorium wykorzystany przy obecnym odkryciu został zbudowany także z naszym udziałem" - zaznacza prof. Bulik.
(http://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/inline-images/rozb%C5%82ysk.jpg)
Obraz poświaty gamma rozbłysku GRB180720B w zakresie bardzo wysokich energii. Czerwonym krzyżem oznaczono lokalizację źródła optycznego; materiały prasowe
W tym samym numerze "Nature" inny zespół astronomów informuje o drugim odkryciu (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1750-x), dokonanym niezależnie dla innego rozbłysku gamma przez obserwatorium MAGIC.
...GAMMA W STYCZNIU
Błysk (nazwany GRB 190114C) został zaobserwowany 14-tego stycznia 2019 przez dwa satelity: Neil Gehrels Swift Observatory oraz Fermi Gamma-ray Space Telescope. W ciągu 22 sekund informacja o nim obiegła świat i dotarła również do zespołu naukowców współpracujących w projekcie MAGIC. Są wśród nich astronomowie m.in. z Niemiec, Hiszpanii, Włoch, Szwajcarii, Chorwacji i Polacy - naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego (UŁ).
"Teleskopy MAGIC zostały automatycznie ustawione na kierunek źródła i obserwacje rozpoczęły się zaledwie 50 sekund od pierwszego momentu zaobserwowania błysku GRB 190114C. Analiza danych zebranych w pierwszych dziesiątkach sekund pokazała emisję sięgającą energii bilion razy większych, niż światło widzialne. Co więcej, w tym czasie strumień promieniowania dochodzący ze źródła ustanowił nowy rekord najjaśniejszego obiektu widzianego w tym zakresie energii. Pomimo że galaktyka, z której pochodzi GRB 190114C, jest oddalona od nas o około 7 miliardów lat świetlnych, jej emisja była 100-krotnie silniejsza od najjaśniejszego stabilnego źródła w tym zakresie energii, tj. mgławicy Kraba" – mówi prof. Julian Sitarek, jeden z czwórki naukowców Katedry Astrofizyki na Wydziale Fizyki i Informatyki Stosowanej UŁ.
Już kilka godzin po odkryciu wstępne wyniki analizy danych zostały udostępnione światowej społeczności astrofizyków.
Każdego dnia na Ziemi obserwowany jest średnio jeden nowy błysk gamma. Ze względu na to, że przychodzą one ze wszystkich zakątków Wszechświata nie da się przewidzieć, kiedy ani z którego kierunku zostaną zaobserwowane. Przez około pięćdziesiąt lat naukowcy zastanawiali się do jakich maksymalnych energii może być emitowane promieniowanie w błyskach gamma.
MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov) jest parą 17-metrowych teleskopów czerenkowskich umieszczonych na wyspie La Palma w Hiszpanii. Teleskopy zostały zbudowane i są użytkowane przez 280 osobową współpracę naukowców, inżynierów i techników z 12 krajów.
Uniwersytet Łódzki udostępnił link do filmu będącego wizualizacją błysku. Więcej również na TEJ (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1754-6) stronie.
https://www.youtube.com/watch?v=YhpYq60VDl4&t=3s
PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C79550%2Cpolacy-wspolautorami-odkryc-silnych-blyskow-gamma-w-kosmosie.html
-
V Sagittae – jasna nowa około 2083 roku
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 8 STYCZNIA 2020
(...) Podczas spotkania 235th American Astronomical Society (4-8 stycznia) astronomowie Bradley Schaefer, Juhan Frank i Manos Chatzopoulos z Louisiana State University zaprezentowali wyniki obliczeń układu V Sagittae. Ten układ dwóch gwiazd krąży wokół siebie tak blisko, że następuje transfer masy ze “zwykłej” gwiazdy do białego karła. Około 2083 roku V Sagittae stanie się bardzo jasnym zjawiskiem na ziemskim niebie. Co więcej – przez chwilę będzie to także najjaśniejsza gwiazda w naszej Drodze Mlecznej. Jasność będzie około sto razy wyższa od typowego zjawiska nowej.
V Sagittae jest unikalna z uwagi na charakterystykę swojego układu – “zwykła” gwiazda jest około 4 razy bardziej masywna od białego karła. Zwykle w takich układach to biały karzeł jest bardziej masywny od drugiej gwiazdy układu. (...)
https://kosmonauta.net/2020/01/v-sagittae-jasna-nowa-okolo-2083-roku/
-
V Sagittae – jasna nowa około 2083 roku
Liczę na dyskusję na forum w odpowiednik czasie o tej gwieździe nowej! :)
-
Hubble Detects Smallest Known Dark Matter Clumps
Jan. 8, 2020
Using NASA's Hubble Space Telescope and a new observing technique, astronomers have found that dark matter forms much smaller clumps than previously known. This result confirms one of the fundamental predictions of the widely accepted "cold dark matter" theory.
All galaxies, according to this theory, form and are embedded within clouds of dark matter. Dark matter itself consists of slow-moving, or “cold,” particles that come together to form structures ranging from hundreds of thousands of times the mass of the Milky Way galaxy to clumps no more massive than the heft of a commercial airplane. (In this context, "cold" refers to the particles' speed.)
The Hubble observation yields new insights into the nature of dark matter and how it behaves. "We made a very compelling observational test for the cold dark matter model and it passes with flying colors," said Tommaso Treu of the University of California, Los Angeles (UCLA), a member of the observing team. (...)
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/stsci-h-p2005a-f-1920x1280.png?itok=J5hSHxCq)
Each of these Hubble Space Telescope snapshots reveals four distorted images of a background quasar and its host galaxy surrounding the central core of a foreground massive galaxy. The gravity of the massive foreground galaxy is acting like a magnifying glass by warping the quasar’s light in an effect called gravitational lensing. Quasars are extremely distant cosmic streetlights produced by active black holes. Such quadruple images of quasars are rare because of the nearly exact alignment needed between the foreground galaxy and background quasar. Astronomers used the gravitational lensing effect to detect the smallest clumps of dark matter ever found. The clumps are located along the telescope's line of sight to the quasars, as well as in and around the foreground lensing galaxies. The presence of the dark matter concentrations alters the apparent brightness and position of each distorted quasar image. Astronomers compared these measurements with predictions of how the quasar images would look without the influence of the dark matter clumps. The researchers used these measurements to calculate the masses of the tiny dark matter concentrations. Hubble's Wide Field Camera 3 captured the near-infrared light from each quasar and dispersed it into its component colors for study with spectroscopy. The images were taken between 2015 and 2018.
Credits: NASA, ESA, A. Nierenberg (JPL) and T. Treu (UCLA)
(...)
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-detects-smallest-known-dark-matter-clumps
-
Jak jasna może być supernowa Betelgezy?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 16 LUTEGO 2020
(https://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2020/02/2020_02_04-betelguza-001.jpg)
Zakres jasności supernowej Betelguzy / Credits – UC Santa Barbara, Jared Goldberg, Evan Bauer
(...) Jak jasna może być supernowa Betelgezy? Dwóch studentów z amerykańskiego Uniwersytetu w Santa Barbara – Jared Goldberg i Evan Bauer – postanowiło zaprezentować możliwe jasności tej gwiazdy w trakcie i po supernowej. Wyliczenia, przedstawione w formie wykresu poniżej, prezentują różne dotychczas opracowane modele oraz dane historyczne z innych supernowych.
W fazie maksimum jasność supernowej Betelgezy może sięgnąć nawet -12,5 magnitudo – wartość bliska jasności Księżyca w pełni. Wysoka jasność Betelgezy byłaby utrzymana przez kilkadziesiąt dni (mniej więcej 3 miesiące), po czym rozpocząłby się spadek jasności. Po około 3 latach od supernowej Betelgeza przestałaby być widoczna gołym okiem, jednakże przez kolejne lata byłaby widoczna przez lornetki oraz małe i średnie teleskopy. Wokół dawnej Betelgezy pojawiłaby się nowa mgławica. (...)
https://kosmonauta.net/2020/02/jak-jasna-moze-byc-supernowa-betelgezy/
What Will a Betelgeuse Supernova Look Like From Earth?
By Eric BetzFebruary 14, 2020 4:30 PM
Astronomers simulated what humans will see on Earth when the star Betelgeuse explodes as a supernova sometime in the next 100,000 years.
(...) “All this brightness would be concentrated into one point,” Howell says. “So it would be this incredibly intense beacon in the sky that would cast shadows at night, and that you could see during the daytime. Everyone all over the world would be curious about it, because it would be unavoidable.”
Humans would be able to see the supernova in the daytime sky for roughly a year, he says. And it would be visible at night with the naked eye for several years, as the supernova aftermath dims.
“By the time it fades completely, Orion will be missing its left shoulder,” adds Sarafina Nance, a University of California, Berkeley, graduate student who’s published several studies of Betelgeuse. (...)
https://www.discovermagazine.com/the-sciences/what-will-a-betelgeuse-supernova-look-like-from-earth
---
2023 kwi 18 12:30 Kosmonauta.net
Jak jasna może być supernowa Betelgezy?
Gdy Betelgeza wejdzie w fazę supernowej, stanie się niewątpliwie jednym z najjaśniejszych obiektów na naszym niebie. Jakiej maksymalnej jasności możemy się spodziewać?
https://kosmonauta.net/2020/02/jak-jasna-moze-byc-supernowa-betelgezy/
-
A tymczasem in zee galaksy far ałaj! Mamy chyba supernową w M66 - jasność rzędu +11 magnitudo. Do wyciągnięcia przez średniej wielkości teleskopy pod ciemnym niebem. Oznaczenie AT2020cwh --> jak dobrze kumam niebawem zostanie zamienione na SN2020cwh.
Załączam (piękne i cudowne z VLT) zdjęcie M66 sprzed supernowej oraz zdjęcie z jasną gwiazdą w ramieniu M66.
Link:
http://www.rochesterastronomy.org/supernova.html#2020cwh
-
Czy Betelgeza jaśnieje?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 22 LUTEGO 2020
(https://kosmonauta.net/wp-content/uploads/2020/02/eso2003ca-1536x768.jpg)
SPHERE obserwuje Betelgezę – styczeń 2019 (normalna jasność) i grudzień 2019 (spadek jasności) – zauważalny jest ciemny obszar na części tej gwiazdy / Credits – ESO/M. Montargès et al.
(...)
https://kosmonauta.net/2020/02/czy-betelgeza-jasnieje/
New Telescope Images of Betelgeuse Reveal Details of Its Mysterious Dimming
FRASER CAIN, UNIVERSE TODAY17 FEB 2020
(...) But on the surface of Betelgeuse, they can be as big as 60 percent the size of the entire star. Since the star can be more than a billion kilometers across, these convection cells are hundreds of millions of kilometers across.
The bright region in this photo might be one of these giant convective cells and the dimmer region might be part of the explanation of why Betelgeuse has dimmed so much. More research will be necessary because there's another explanation. (...)
https://www.sciencealert.com/these-pictures-prove-betelgeuse-is-still-dimming
-
Ciekawe, czy ten wzrost jasności będzie postępować aż do normalnych wartości, czy będzie jeszcze jeden spadek.
-
Droga Mleczna w trzech wymiarach od warszawskich astronomów
02.08.2019 aktualizacja 07.08.2019©
Unikalną, trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej zaprezentowali w prestiżowym piśmie "Science" naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego UW, pracujący w ramach projektu Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE). Mapa dostarcza nowych informacji na temat m.in. historii naszej Galaktyki. (...)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C78129%2Cdroga-mleczna-w-trzech-wymiarach-od-warszawskich-astronomow.html
-
Wykryto czarną dziurę o "niemożliwej" masie
28.11.2019 aktualizacja 29.11.2019© Ludwika Tomala
W naszej Galaktyce wykryto czarną dziurę o tak niestandardowej masie, że astronomowie wręcz zakładali się o to, czy taki obiekt może istnieć. Wciąż jest zagadką, jak taka czarna dziura powstała. Badania - z udziałem Polaka - ukazały się w "Nature".
Czarna dziura to obiekt tak masywny, że z powodu grawitacji, nic - nawet światło - nie może go opuścić. W naszej Galaktyce choć są miliony czarnych dziur, to dotąd zaobserwowano ich tylko ok. 20 (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019arXiv190808775O/abstract).
Teraz odkryto kolejną czarną dziurę - pod kilkoma względami wyjątkową! Ma bardzo niestandardową jak na czarne dziury masę - ok. 70 razy większą od Słońca. W dodatku ten tak masywny obiekt powstał w nieoczekiwanym miejscu - w ramieniu spiralnym Galaktyki. A dziurę tę wykryto niezwykłą metodą - dzięki obserwacji ruchu gwiazd prowadzonej teleskopami optycznymi.
NIE MA TAKIEJ DZIURY NA ŚWIECIE?
Czarne dziury powstawać mogą, kiedy obiekt - np. gwiazda - osiąga tak dużą masę i gęstość, że pod wpływem grawitacji "zapada się", a przez to w czasoprzestrzeni powstaje osobliwość, w której załamują się znane nam prawa fizyki.
Dotąd znano czarne dziury o masie poniżej 50 mas Słońca (odkryte przez naziemne teleskopy oraz przez LIGO/Virgo). Oczekuje się też odkryć cięższych czarnych dziur: powyżej 130 mas Słońca. W obszarze pomiędzy istnieje natomiast... dziura w wiedzy o czarnych dziurach. Nie tylko nigdy takich obiektów nie zaobserwowano, ale też i nie umiano wyjaśnić, jak mogłyby powstać.
Do tej pory wydawało się bowiem, że gwiazdy tak gigantyczne, że mogłyby z nich powstać czarne dziury np. 70 razy masywniejsze od Słońca, powinny być rozrywane wybuchami supernowych wywołanych tzw. niestabilnością par. "A to znaczyłoby, że po takich obiektach pozostaje rozrzucona dookoła materia, a nie czarna dziura" - mówi prof. Belczyński.
Teraz - dzięki nowym obserwacjom, trzeba będzie tę dziurę w teorii załatać. Bo wiadomo już, że natura (w przeciwieństwie do astronomów) na utworzenie takiej czarnej dziury przepis zna.
HISTORIA PEWNEGO ZAKŁADU
Dyskusja o tym, czy takie czarne dziury o "pośrednich" masach istnieją, czy nie, wywołała u astronomów wiele emocji. Współautorem publikacji w "Nature" jest prof. Krzysztof Belczyński, astrofizyk z Centrum Astronomicznego Mikołaja Kopernika PAN, który - jak mówi - jakiś czas temu założył się z kolegami o kilka butelek dobrego wina, że takiej czarnej dziury nie uda się znaleźć.
Zakład, jaki zawarli astronomowie na jednej z konferencji, był dość nietypowy. Przewidywał, że czarnych dziur o masie 55-130 mas Słońca nie uda się znaleźć w ramach stu pierwszych obserwacji LIGO/Virgo (rejestrują one fale grawitacyjne przy zderzeniach czarnych dziur).
Publikacja z "Nature" jeszcze zakładu nie rozstrzyga, bo czarną dziurę o masie 70 mas Słońca wykryto inaczej - dzięki analizie światła widzialnego gwiazd. Ale wiadomo już, że czarne dziury o "niemożliwej" masie jednak istnieją. A w dodatku wiele wskazuje na to, że polski fizyk i tak będzie musiał swoim konkurentom kupić obiecane wino. "Pojawiła się plotka, że taka obserwacja, o którą się zakładaliśmy, i tak niedługo będzie ogłoszona" - zdradza prof. Belczyński.
"W tym zakładzie pewnie przegram trzy butelki wina. Ale dla dobra nauki - warto! Teraz będę miał przed sobą wyzwanie - muszę znaleźć sposób, w jaki powstają np. takie czarne dziury o masie 70 mas Słońca. Bo wiemy już, że w przyrodzie one powstają!" - ekscytuje się astronom.
WIELKA DZIURA W WIELKIEJ PUSTCE
Czarna dziura opisana w "Nature" to największa zaobserwowana dotąd tzw. gwiazdowa czarna dziura w Drodze Mlecznej. W naszej "okolicy" większa od niej jest tylko supermasywna czarna dziura w centrum Galaktyki. To jednak obiekt z innej kategorii - ma masę miliona mas Słońc.
"A ta nasza nowa czarna dziura powstała w nieoczekiwanym jak na tak masywny obiekt środowisku - w ramieniu spiralnym Galaktyki" - tłumaczy prof. Belczyński. I dodaje, że to obszar, w którym gwiazdy są rzadko rozsiane. Powstanie tak masywnego obiektu w takim miejscu jest więc zaskakujące.
CHYBOTANIE GWIAZD
Odkrycia dokonał zespół naukowców pod kierunkiem prof. Jifenga Liu z Narodowych Obserwatoriów Astronomicznych Chińskiej Akademii Nauk. Astronomowie za pomocą wielkiego teleskopu LAMOST (4 m średnicy) przeglądali niebo w poszukiwaniu gwiazd, które poruszają się w nieoczekiwany sposób. A dokładniej - szukali gwiazd krążących wokół czegoś, czego nie widać. Taką gwiazdę znaleziono, a obserwacje jej ruchu potwierdzono na największych na świecie teleskopach - na Hawajach i Gran Canarii (mają po 10,4 i 10 m średnicy). Z ruchu gwiazdy naukowcy wyznaczyli masę obiektu, którego nie widać. "Wyszło im, że obiekt ten ma masę 70 mas Słońca. I to była ta nasza czarna dziura" - wyjaśnia rozmówca PAP.
Do tej pory czarne dziury wykrywano dzięki promieniom rentgenowskim - a więc promieniom o znacznie większej energii niż światło widzialne. Informacje o zderzeniach czarnych dziur z innymi masywnymi obiektami uzyskiwano z kolei dzięki pomiarom fal grawitacyjnych. A czarna dziura z "Nature" miała być pierwszą czarną dziurą odkrytą dzięki badaniom "chybotania" gwiazd. Ale niestety - pierwszą wcale nie została! Dwa tygodnie temu w "Science" inny zespół badaczy poinformował bowiem o odkryciu - dzięki obserwacjom teleskopami optycznymi - zupełnie innej, mniejszej czarnej dziury w naszej Galaktyce. Naukowcy więc tu się trochę spóźnili.
To jednak nie ma dużego znaczenia. Cieszą się, bo liczą, że ich odkrycie stanie się "strawą duchową" dla naukowców zajmujących się ewolucją czarnych dziur, którzy muszą teraz zrewidować teorię. "Będziemy poprawiali podręczniki do astronomii!" - podsumowuje prof. Belczyński.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C79671%2Cwykryto-czarna-dziure-o-niemozliwej-masie.html
-
Astronomowie o tym, czy w pobliżu Ziemi są jakieś "gwiazdy śmierci"
13.01.2020 aktualizacja 14.01.2020© Ludwika Tomala
(...) Niedawno astronomowie - w tym Polacy - opisali w "Nature" niezwykle energetyczny rozbłysk gamma (zaobserwowany z ziemskiej orbity). Dr Michał Michałowski z Uniwersytetu Adama Mickiewicza opowiada, że cząstki tego błysku powstały ekstremalnie daleko stąd - pokonywały Wszechświat aż 4,5 mld lat zanim udało się nam je zarejestrować. A były to fotony milion milionów razy bardziej energetyczne niż światło, które widzimy z innych gwiazd.
Naukowiec zapytany, co by się stało gdyby tak energetyczny rozbłysk gamma powstał w naszej Galaktyce, mówi: "Byłby z tym problem. Tak silne promieniowanie mogłoby zniszczyć atmosferę Ziemi. A na pewno padłyby systemy komunikacji czy elektronika". Wyjaśnia jednak, że powstanie takiego rozbłysku gamma gdzieś blisko nas jest mało prawdopodobne. "W naszym otoczeniu nie ma gwiazd, które mogłyby wybuchnąć tworząc błyski gamma. Pod tym względem prawdopodobnie jesteśmy bezpieczni" - uważa. (...)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C80217%2Castronomowie-o-tym-czy-w-poblizu-ziemi-sa-jakies-gwiazdy-smierci.html
-
Sposób astronomów z UW na szukanie czarnych dziur
21.01.2020 aktualizacja 24.01.2020© Ludwika Tomala
Na razie w naszej Galaktyce odnaleziono tylko kilkadziesiąt czarnych dziur, choć zapewne są tu ich setki milionów. Polscy astronomowie w ramach misji kosmicznej Gaia ujawnili sekrety skrywane przez parę niewidocznych gwiazd i dowiedli, że mają dobry sposób na szukanie czarnych dziur w Drodze Mlecznej.
"Za pomocą naszych badań i obserwacji udało nam się zobaczyć coś, czego normalnie nie byłoby widać - układ gwiazd, który emituje nie za wiele światła" - mówi w rozmowie z PAP dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. To układ podwójny Gaia16aye w konstelacji Łabędzia złożony z dwóch czerwonych karłów. (...)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C80400%2Csposob-astronomow-z-uw-na-szukanie-czarnych-dziur.html
-
O powstawaniu masywnych gwiazd w "Nature Astronomy"
22.01.2020
(...) Obecne teorie gwiazdotwórcze przewidują, że intensywne promieniowanie masywnych "protogwiazd" powinno ograniczyć przyrost ich mas do około 8 mas Słońca. Jednak z obserwacji wiemy, że tylko w naszej galaktyce istnieją setki masywnych gwiazd charakteryzujących się o wiele większą masą. Ta rozbieżność pomiędzy teorią a obserwacjami była problematyczna dla astronomów od dziesięcioleci. Zaproponowanych zostało kilka nowych teorii, które miałyby rozwiązać ten problem, w tym jedna, która twierdzi, że masywne protogwiazdy przechodzą przez okresy intensywnej akrecji.
Teoria przewiduje relatywnie krótkie impulsy akrecji, w trakcie których duża ilość otaczającego gazu "spływa" na protogwiazdę, zwiększając jej masę. Te impulsy mogą być oddzielone od siebie o setki, jeśli nie tysiące lat. Dodatkowym problemem jest to, że większość masywnych protogwiazd jest otoczona gęstą chmurą pyłu i gazu, który uniemożliwia obserwacje optyczne. (...)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C80426%2Co-powstawaniu-masywnych-gwiazd-w-nature-astronomy.html
-
Model pulsacyjny komplikuje dotychczasowe rozumienie eksplozji gwiazd wielkości Betelgezy
A Massive Star’s Dying Breaths
Physicists model the supernovae that result from pulsating supergiants like Betelgeuse
By Harrison Tasoff Friday, February 28, 2020 - 05:00 Santa Barbara, CA
(https://www.news.ucsb.edu/files/images/2020/potw1726a.jpg)
Unlike most stars, Betelgeuse is large enough and close enough for scientists to resolve with instruments like the ALMA telescope. Photo Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’GORMAN/P. KERVELLA
(...) A supernova's characteristics vary with the star's mass, total explosion energy and, importantly, its radius. This means Betelgeuse's pulsation makes predicting how it will explode rather more complicated.
The researchers found that if the entire star is pulsating in unison—breathing in and out, if you will—the supernova will behave as though Betelgeuse was a static star with a given radius. However, different layers of the star can oscillate opposite each other: the outer layers expand while the middle layers contract, and vice versa.
For the simple pulsation case, the team's model yielded similar results to the models that didn't account for pulsation. "It just looks like a supernova from a bigger star or a smaller star at different points in the pulsation," Goldberg explained. "It's when you start considering pulsations that are more complicated, where there's stuff moving in at the same time as stuff moving out—then our model actually does produce noticeable differences," he said.
In these cases, the researchers discovered that as light leaks out from progressively deeper layers of the explosion, the emissions would appear as though they were the result of supernovae from different sized stars. (...)
https://www.news.ucsb.edu/2020/019809/massive-star-s-dying-breaths
-
Record-breaking Explosion by Black Hole Spotted
Feb. 27, 2020 Molly Porter Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala. [NASA]
(https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/ophiuchus_labeled.jpg)
Evidence for the biggest explosion seen in the Universe comes from a combination of X-ray data from Chandra and XMM-Newton, and the Murchison Widefield Array and Giant Metrewave Telescope, as shown here. The eruption is generated by a black hole located in the cluster's central galaxy, which has blasted out jets and carved a large cavity in the surrounding hot gas. Researchers estimate this explosion released five times more energy than the previous record holder and hundreds of thousands of times more than a typical galaxy cluster.
Credits: X-ray: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci, et al., XMM-Newton: ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/TIFR/GMRT; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF
The biggest explosion seen in the universe has been found. This record-breaking, gargantuan eruption came from a black hole in a distant galaxy cluster hundreds of millions of light years away.
"In some ways, this blast is similar to how the eruption of Mt. St. Helens in 1980 ripped off the top of the mountain," said Simona Giacintucci of the Naval Research Laboratory in Washington, DC, and lead author of the study. "A key difference is that you could fit fifteen Milky Way galaxies in a row into the crater this eruption punched into the cluster's hot gas."
Astronomers made this discovery using X-ray data from NASA's Chandra X-ray Observatory and ESA's XMM-Newton, and radio data from the Murchison Widefield Array (MWA) in Australia and the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India.
The unrivaled outburst was detected in the Ophiuchus galaxy cluster, which is about 390 million light years from Earth. Galaxy clusters are the largest structures in the Universe held together by gravity, containing thousands of individual galaxies, dark matter, and hot gas.
In the center of the Ophiuchus cluster, there is a large galaxy that contains a supermassive black hole. Researchers think that the source of the gigantic eruption is this black hole.
Although black holes are famous for pulling material toward them, they often expel prodigious amounts of material and energy. This happens when matter falling toward the black hole is redirected into jets, or beams, that blast outward into space and slam into any surrounding material.
Chandra observations reported in 2016 first revealed hints of the giant explosion in the Ophiuchus galaxy cluster. Norbert Werner and colleagues reported the discovery of an unusual curved edge in the Chandra image of the cluster. They considered whether this represented part of the wall of a cavity in the hot gas created by jets from the supermassive black hole. However, they discounted this possibility, in part because a huge amount of energy would have been required for the black hole to create a cavity this large.
The latest study by Giacintucci and her colleagues show that an enormous explosion did, in fact, occur. First, they showed that the curved edge is also detected by XMM-Newton, thus confirming the Chandra observation. Their crucial advance was the use of new radio data from the MWA and data from the GMRT archives to show the curved edge is indeed part of the wall of a cavity, because it borders a region filled with radio emission. This emission is from electrons accelerated to nearly the speed of light. The acceleration likely originated from the supermassive black hole.
"The radio data fit inside the X-rays like a hand in a glove," said co-author Maxim Markevitch of NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "This is the clincher that tells us an eruption of unprecedented size occurred here."
The amount of energy required to create the cavity in Ophiuchus is about five times greater than the previous record holder, MS 0735+74, and hundreds and thousands of times greater than typical clusters.
The black hole eruption must have finished because the researchers do not see any evidence for current jets in the radio data. This shutdown can be explained by the Chandra data, which show that the densest and coolest gas seen in X-rays is currently located at a different position from the central galaxy. If this gas shifted away from the galaxy it will have deprived the black hole of fuel for its growth, turning off the jets.
This gas displacement is likely caused by "sloshing" of the gas around the middle of the cluster, like wine sloshing around in a glass. Usually the merger of two galaxy clusters triggers such sloshing, but here it could have been set off by the eruption.
One puzzle is that only one giant region of radio emission is seen, as these systems usually contain two on opposite sides of the black hole. It is possible that the gas on the other side of the cluster from the cavity is less dense so the radio emission there faded more quickly.
"As is often the case in astrophysics we really need multiwavelength observations to truly understand the physical processes at work," said Melanie Johnston-Hollitt, a co-author from International Centre for Radio Astronomy in Australia. "Having the combined information from X-ray and radio telescopes has revealed this extraordinary source, but more data will be needed to answer the many remaining questions this object poses."
A paper describing these results appears in the February 27th issue of The Astrophysical Journal, and a preprint is available here (https://arxiv.org/abs/2002.01291). In addition to Giacintucci, Markevitch, and Johnston-Hollitt, the authors are Daniel Wik (University of Utah), Qian Wang (University of Utah), and Tracy Clarke (Naval Research Laboratory). The paper by Norbert Werner (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2016MNRAS.460.2752W/abstract)2016 was published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
NASA's Marshall Space Flight Center manages the Chandra program. The Smithsonian Astrophysical Observatory's Chandra X-ray Center controls science and flight operations from Cambridge and Burlington, Massachusetts.
For more Chandra images, multimedia and related materials, visit: http://www.nasa.gov/chandra
https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/record-breaking-explosion-by-black-hole-spotted.html
Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata
28 lut 2020
(...) Najnowsze badania zespołu pokazują, że w rzeczywistości miała miejsce potężna eksplozja. Po pierwsze, wykazali, że zakrzywiona krawędź jest również wykrywana przez XMM-Newton, potwierdzając tym samym obserwacje Chandra. Ich kluczowym postępem było wykorzystanie nowych danych radiowych z MWA i danych z archiwum GMRT do wykazania, że zakrzywiona krawędź jest rzeczywiście częścią ściany wnęki, ponieważ graniczy z regionem wypełnionym emisją radiową. Emisja ta pochodzi z elektronów przyspieszanych do prędkości zbliżonych do prędkości światła. Przyspieszenie pochodzi prawdopodobnie od supermasywnej czarnej dziury.
Ilość energii potrzebnej do stworzenia wnęki w Ophiuchus jest około pięć razy większa niż miała poprzednia rekordzistka, MS 0735+74, oraz setki i tysiące razy większa niż typowych gromad. (...)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wykryto-najwieksza-eksplozje-w-historii-wszechswiata
-
Stan na 7 marca - jasność oceniana na około +1,36.
-
Stan na 11 marca - już +1,24 magnitudo.
-
Życie wokół gwiazd typu K
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 13 KWIETNIA 2020
(...) Jest możliwe, że inny typ gwiazdowy może być bardziej dogodny dla życia we Wszechświecie. Jest to typ gwiazdowy K – klasa gwiazd “pośrednia” pomiędzy gwiazdami typu G (podobnych do naszego Słońca) oraz typami gwiazdowymi czerwonych karłów. (...)
https://kosmonauta.net/2020/04/zycie-wokol-gwiazd-typu-k/
2E) 2023 mar 23 12:30 Kosmonauta.net
Życie wokół gwiazd typu K
Astronomowie podejrzewają, że planety krążące wokół gwiazdy typu K mogą być dobrym miejscem dla powstania i utrzymania życia.
https://kosmonauta.net/2020/04/zycie-wokol-gwiazd-typu-k/
https://www.youtube.com/watch?v=Dgwjb_h8wNg
-
SOFIA obserwuje Betelgezę
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 11 MAJA 2020
(...) Instrument Echelon Cross Echelle Spectrograph (EXES) zainstalowany na SOFIA wykonał w lutym 2020 obserwacje Betelgezy m.in. na pasmach emisyjnych zjonizowanego żelaza oraz neutralnej siarki (około 25 – 26 mikrometrów), w celu określenia interakcji tej gwiazdy z bezpośrednim otoczeniem. Te linie odpowiadają przestrzeni w odległości od 3 do 20 promieni gwiazdy. Obserwacje z lutego 2020 porównano z wcześniejszymi wynikami – z 2015 i 2017 roku. Co ciekawe, okazało się, że spektrum na wspomnianym zakresie nie różniło się zbytnio od tych wcześniejszych. Oznacza to, że gaz i pył dookoła Betelgezy nie był odpowiedzialny za ostatni spadek jasności. (...)
https://kosmonauta.net/2020/05/sofia-obserwuje-betelgeze/
https://skyandtelescope.org/observing/is-betelgeuse-approaching-a-crossroads/
https://www.dlr.de/blogs/en/all-blog-posts/sofia-observes-the-star-betelgeuse.aspx
-
Spiral Graph na Zooniverse
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 15 MAJA 2020
(...) Trzynastego maja 2020 na Zooniverse ruszył nowy projekt. Nazwa tego projektu to Spiral Graph. Celem Spiral Graph jest badanie struktury galaktyk spiralnych – a ściślej stopnia “skręcenia” ramion tego typu galaktyk. (...)
https://kosmonauta.net/2020/05/spiral-graph-na-zooniverse/
-
Czy nasza Galaktyka jest aktywna?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 17 MAJA 2020
(...) Powstanie Bąbli Fermiego sugeruje, że stosunkowo niedawno nasza Droga Mleczna doznała epizodu aktywności. Poniższe nagranie opisuje proces odkrycia tych Bąbli oraz możliwe mechanizmy powstania. Co ciekawe, te “Bąble Fermiego” nie są jedynymi tego typu strukturami, jakie odkryto i które mają prawdopodobnie związek z Sgr A*.
https://www.youtube.com/watch?v=t8o5W425uhw&feature=emb_title
Czy nasza Droga Mleczna jest aktywna? / Credits – PBS Space Time
(...)
https://kosmonauta.net/2020/05/czy-nasza-galaktyka-jest-aktywna/
-
Pasy chmur na Luhman 16A
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 28 MAJA 2020
(...) Wykorzystując Very Large Telescope (VLT) w Chile zespół astronomów pod przewodnictwem Max Millar-Blanchaer z Caltech (Kalifornia, USA) ustalił, że w atmosferze Luhman 16A znajdują się pasy chmur. Te pasy chmur są podobne do tych obserwowanych na Jowiszu i Saturnie. (...)
https://kosmonauta.net/2020/05/pasy-chmur-na-luhman-16a/
-
Czym jest TOI-849b?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 29 MAJA 2020
(...) Połączone dane z TESS i obserwatoriów naziemnych oraz dodatkowe obliczenia wskazały na zaskakujące cechy TOI-849b. Ustalono, że masa tej egzoplanety to około 40 mas Ziemi, czyli około połowy masy Saturna. Tego typu masa jednoznacznie sugeruje, że planeta jest gazowym gigantem. Z drugiej strony – okazało się, że średnica TOI-849b wynosi około 3,4 średnicy Ziemi. Tak (stosunkowo) niewielka średnica TOI-849b wskazuje na dużą gęstość tej egzoplanety – porównywalną z planetami skalistymi. (...)
https://kosmonauta.net/2020/05/czym-jest-toi-849b/
-
Czarna dziura w układzie HR 6819
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 6 LIPCA 2020
(...) Szóstego maja Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) poinformowało o detekcji czarnej dziury w układzie HR 6819. Dotychczas w tym układzie znano dwie gwiazdy. Precyzyjne pomiary ruchu tych składników wykazały, że w układzie HR 6819 znajduje się trzeci, niewidoczny z Ziemi, obiekt. Obserwacje wykonane przy użyciu spektrografu zainstalowanego na 2,2 metrowym teleskopie MPG/ESO znajdującym się w La Silla w Chile, wykazały, że jedna z gwiazd krąży wokół niewidocznego obiektu z czasem 40 dni. Wyliczenia wykazały, że ten niewidoczny obiekt ma masę 4 mas Słońca – musi to zatem być czarna dziura. (...)
https://kosmonauta.net/2020/07/czarna-dziura-w-ukladzie-hr-6819/
https://www.eso.org/public/poland/news/eso2007/
-
NASA szykuje balonową misję do badania kosmosu
08.04.2020
(https://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/202004/35797398_35797166.jpg?h=7ebb9487&itok=ofRnXFrg)
Tribute to Zbigniew Wodecki"
W ramach projektu GUSTO amerykańska agencja kosmiczna NASA chce wysłać w 2021 r. balon stratosferyczny, który pomoże astronomom w wykonaniu map Drogi Mlecznej oraz Wielkiego Obłoku Magellana.
Obecnie trwa budowa – niedawno dostarczony został kriostat do chłodzenia instrumentów teleskopu, który poleci na pokładzie balonu.
W ramach projektu Galactic/Extragalactic Ultralong-Duration Balloon Spectroscopic Terahertz Observatory (GUSTO) wypuszczony zostanie balon z teleskopem. Gondola wraz z instrumentami będzie ważyć około 2 ton i mieć 6 metrów szerokości oraz 6 metrów wysokości.
Balon uniesie ze sobą teleskop o średnicy 1 metra. Do teleskopu będą przymocowane detektory czułe na linie emisyjne węgla, tlenu i azotu w dalekiej podczerwieni. Jest to zakres promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy światłem a falami radiowymi. Balon wystartuje z Antarktydy i ma wznieść się na wysokość 36 kilometrów, czyli do stratosfery. Lot potrwa od 100 do 170 dni. Start jest planowany na grudzień 2021 roku.
Dlaczego naukowcy chcą wysłać balon tak wysoko? Ziemska atmosfera przepuszcza tylko niewielki zakres promieniowania podczerwonego, gdyż jest ono silnie absorbowane przez parę wodną, dwutlenek węgla i ozon. Są pewne „okna”, w których można prowadzić obserwacje w podczerwieni z teleskopów naziemnych, ale im wyżej nad poziomem morza, tym mniejsza absorpcja. Dlatego stosuje się obserwacje z samolotów i balonów lub prowadzi je przy pomocy satelitów.
W ostatnich dniach firma Ball Aerospace dostarczyła do University of Arizona element potrzebny do chłodzenia detektorów – kriostat. Ma on zapewnić chłodzenie instrumentów do temperatury minus 269 stopni Celsjusza.
W misję NASA oprócz University of Arizona zaangażowane jest także Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Całkowity koszt projektu to około 40 milionów dolarów. Celem badań jest lepsze poznanie własności ośrodka międzygwiazdowego i wykonanie map sporej części Drogi Mlecznej oraz sąsiedniej galaktyki: Wielkiego Obłoku Magellana.
Więcej na ten temat: http://www.ball.com/aerospace/newsroom/detail?newsid=124009
https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C81594%2Cnasa-szykuje-balonowa-misje-do-badania-kosmosu.html
-
Astronomowie wykryli układ podwójny gwiazd przydatny do testów detektora fal grawitacyjnych
11.04.2020
(https://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/202004/35809324_35809318.jpg?itok=Na4xR7LX)
Artystyczna wizja układu podwójnego białych karłów z jądrami helowymi. Źródło: M. Weiss / CfA H&S.
Naukowcy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge (USA) ogłosili wykrycie układu podwójnego białych karłów, w którym obie gwiazdy mają jądra helowe. Układ ten stanowi źródło fal grawitacyjnych, które być może uda się zarejestrować za kilkanaście lat nowym detektorem LISA.
Układ podwójny J2322+0509 może zostać wykorzystany do sprawdzenia możliwości planowanego obserwatorium fal grawitacyjnych LISA, które ma zostać uruchomione w 2034 roku. Laser Interferometer Space Antenna, w skrócie LISA, to planowana przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) misja polegająca na umieszczeniu w przestrzeni kosmicznej sztucznych satelitów w celu utworzenia detektora fal grawitacyjnych.
„Układy podwójne do weryfikacji są ważne, ponieważ wiemy, iż LISA powinna je wykrywać. Natomiast obecnie znamy niewiele źródeł przydatnych dla tego celu. Odkrycie prototypu nowej klasy układów podwójnych stawia nas daleko przed tym, czego ktokolwiek mógł się spodziewać” - tłumaczy dr Mukremin Kilic z University of Oklahoma, współautor badań.
Obiekt J2322+0509 stanowił wyzwanie dla badaczy. Początkowe próby zebrania informacji o nim w zakresie światła widzialnego nie dały zbyt wielu rezultatów: nie udało się wykryć zmienności sygnału fotometrycznego. Natomiast dalsze badania spektroskopowe pozwoliły poznać ruch orbitalny składników.
Badacze wskazują, że tego typu, trudne do wykrycia układy, mogą paradoksalnie być silnymi źródłami fal grawitacyjnych. Układ rodzi problemy obserwacyjne, gdyż jest pechowo ustawiony w stosunku do naszej linii widzenia – nie widzimy go „z boku”, tak jak to ma miejsce w przypadku układów podwójnych zaćmieniowych. Ale dzięki temu fale grawitacyjne powinny być 2,5 razy silniejsze niż przy ustawieniu bocznym. Według obliczeń, w przypadku obserwacji detektorem LISA, rejestrowany sygnał od tego układu powinien być 40 razy większy od szumu.
Okres orbitalny układu J2322+0509 jest bardzo krótki: wynosi 1201 sekund (nieco ponad 20 minut). To trzeci z najkrótszych okresów spośród wszystkich znanych układów podwójnych rozdzielonych (w uproszczeniu: takich, w których gwiazdy są odseparowane). Emisja fal grawitacyjnych powoduje, że układ traci energię, a orbita zacieśnia się. Według modeli, za sześć lub siedem milionów lat gwiazdy połączą się w jedną.
Obserwacje spektroskopowe prowadzono teleskopami MMT we Fred Lawrence Whipple Observatory w Amado (Arizona, USA), Magellan Baade w Las Campanas Observatory (Chile) i Gemini-North na Mauna Kea (Hawaje). Wyniki badań ukażą się w czasopiśmie „Astrophysical Journal Letters”.
Źródło:
https://arxiv.org/abs/2004.00641 (PAP)
https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C81629%2Castronomowie-wykryli-uklad-podwojny-gwiazd-przydatny-do-testow-detektora-fal
-
Są plany wyniesienia balonem z Antarktydy w grudniu 2023 misji radioteleskopowej ASTHROS na wysokokość ok. 40 km.
East Texas NASA facility to play key role in football stadium-sized balloon mission to study stars
By Lane Luckie | July 31, 2020 at 11:21 PM CDT
(...) The Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths, or ASTHROS, is slated to be launched from Antarctica in December 2023. The radio telescope, managed by NASA’s Jet Propulsion Laboratory, is designed to make the first 3D maps of the gas around newborn stars.
At 20 feet tall, the telescope will also feature the largest antenna ever flown on the balloon, according to Siles. The payload will weigh as much as two cars.
A 400-feet wide helium balloon will carry a gondola containing the equipment high in the stratosphere to the edge of space, an altitude of about 130,000 feet.
Here, the telescope will spend about three weeks drifting above Antarctica, observing light wavelengths blocked by water vapor in Earth’s atmosphere.
“When it’s flying, it just stays over the continent. It doesn’t drift off, it doesn’t go into the water. And then we can just terminate the mission. The mission is connected to a parachute, land it back, and go and recover it.” (...)
https://www.kltv.com/2020/08/01/east-texas-nasa-facility-play-key-role-football-stadium-sized-balloon-mission-study-stars/
-
Wyjaśnienie spadku jasności Betelgezy
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 16 SIERPNIA 2020
(...) W sierpniu NASA poinformowała, że udało się wyjaśnić ostatni spadek jasności Betelgezy. Za ten spadek odpowiadała chmura gazu, wyrzucona z “powierzchni” gwiazdy wskutek konwekcji materii. Rozgrzana chmura gazu po przejściu przez dalsze warstwy atmosfery Betelgezy ochłodziła się, w wyniku czego powstały drobne ziarenka pyłu. Powstały w ten sposób pył przesłonił około 1/4 powierzchni gwiazdy z perspektywy ziemskiego obserwatora. (...)
https://kosmonauta.net/2020/08/wyjasnienie-spadku-jasnosci-betelgezy/
Hubble Finds That Betelgeuse's Mysterious Dimming Is Due to a Traumatic Outburst
Aug. 13, 2020
(...) "This material was two to four times more luminous than the star's normal brightness," she continued. "And then, about a month later, the south part of Betelgeuse dimmed conspicuously as the star grew fainter. We think it is possible that a dark cloud resulted from the outflow that Hubble detected. Only Hubble gives us this evidence that led up to the dimming." (...)
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-finds-that-betelgeuses-mysterious-dimming-is-due-to-a-traumatic-outburst
-
Naukowcy zaobserwowali odpowiedniczkę Drogi Mlecznej na krańcach Wszechświata
16.08.2020
(https://naukawpolsce.pap.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/202008/36860096_36859929.jpg?itok=OvDDFYe1)
Obraz galaktyki SPT0418-47 zrekonstruowany przy pomocy modelowania komputerowego. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.
Dzięki sieci radioteleskopów ALMA astronomom udało się odkryć bardzo daleką, a tym samym bardzo młodą galaktykę, która ma cechy zaskakująco podobne do Drogi Mlecznej. Światło od obiektu biegnie do nas 12 mld lat - poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Obiekt, który zbadali naukowcy, został oznaczono jako SPT0418-47. Jest to galaktyka, którą widzimy w stadium, gdy Wszechświat miał tylko 1,4 miliarda lat (obecny wiek Wszechświata oceniany jest na 13,8 miliardów lat).
Z powodu olbrzymiej odległości, szczegółowe obserwacje takich galaktyk są prawie niemożliwe, nawet przy pomocy największych teleskopów. Obiekty te są na niebie zbyt małe i zbyt słabe. W przypadku SPT0418-47 badaczy wspomogła jednak natura w formie zjawiska soczewkowania grawitacyjnego. Pomiędzy SPT0418-47 a nami znajduje się inna, bliższa galaktyka, której grawitacyjne oddziaływanie powoduje, że światło od SPT0418-47 ulega zakrzywieniu, zaburzeniu i powiększeniu niczym w soczewce. Ponieważ oba obiekty są ustawione praktycznie w tej samej linii, obraz galaktyki SPT0418-47 widzimy jako prawie idealny pierścień.
Na podstawie danych z ALMA naukowcom udało się zrekonstruować prawdziwy kształt dalekiej galaktyk oraz ruch jej gazu, stosując modelowanie komputerowe. Obiekt okazuje się zaskakująco niechaotyczny, co jest sprzeczne z teoriami, że wszystkie galaktyki we wczesnym Wszechświecie były turbulentne i niestabilne.
„Wielką niespodzianką było odkrycie, że galaktyka ta jest w rzeczywistości całkiem podobna do pobliskich nam galaktyk, w przeciwieństwie do wszelkich oczekiwań na podstawie modeli i wcześniejszych, mniej dokładnych obserwacji” - skomentował Filippo Fraternali z Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen w Holandii, jeden z autorów badań.
O ile opisywana galaktyka nie wykazuje istnienia ramion spiralnych, to posiada co najmniej dwie inne typowe cechy Drogi Mlecznej: rotujący dysk i zgrubienie galaktyczne. Po raz pierwszy dostrzeżono zgrubienie galaktyczne we wczesnej historii Wszechświata, co czyni SPT0418-47 najdalszą galaktyką podobną do Drogi Mlecznej – wskazuje w swoim komunikacie ESO.
Astronomowie zauważają jednak, że nawet pomimo iż SPT0418-47 posiada dysk i inne cechy podobne do galaktyk spiralnych, które widzimy dzisiaj, spodziewają się, że wyewoluuje ona w galaktykę bardzo różną od Drogi Mlecznej i dołączy do klasy galaktyk eliptycznych, czyli innego typu galaktyk, które obok galaktyk spiralnych zamieszkują obecnie Wszechświat.
Odkrycie jest zaskakujące. Sugeruje, że wczesny Wszechświat może nie być tak chaotyczny, jak uważano. Nie wiadomo, w jaki sposób dobrze uporządkowana galaktyka mogła uformować się tak krótko po Wielkim Wybuchu.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w „Nature”. Międzynarodowym zespołem badawczym kierowała Francesca Rizzo, doktorantka z Max Planck Institute for Astrophysics w Niemczech.
Sieć radioteleskopów ALMA znajduje się w Chile. Jest to globalny projekt, w którym współpracują Europa, Ameryka Północna i Azja Wschodnia. Europę reprezentuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do którego należy Polska.(PAP)
https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C83444%2Cnaukowcy-zaobserwowali-odpowiedniczke-drogi-mlecznej-na-krancach
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/alma-dostrzegla-odpowiedniczke-drogi-mlecznej-z-wczesnego-wszechswiata
https://physik.cosmos-indirekt.de/News/ALMA_findet_das_am_weitesten_entfernte_Ebenbild_der_Milchstra%C3%9Fe.html
-
The Year's Biggest Breakthroughs in Physics
601 795 wyświetleń•23 gru 2020
https://www.youtube.com/watch?v=D0-JbxX209g
The Year in Physics
Michael Moyer December 23, 2020
Featuring paradoxical black holes, room-temperature superconductors and a new escape from the prison of time.
(...) Still, it is striking that in this year, two such teams have made profound progress on ideas that could bring about the next revolution in physics. These researchers have chipped away at the most tantalizing and recalcitrant problem in theoretical physics: Stephen Hawking’s black hole information paradox. Just as Newton eventually showed that the gravity that pulls at the apples on a tree is the same as the force that holds the moon in orbit, these scientists dream of uniting Albert Einstein’s ideas about gravity with the particles and fields of quantum mechanics. And while that goal might still take a while to achieve, it also took Newton over 20 years to publish his masterwork the Principia. It’s not crazy to hope that the intellectual seeds sowed in this pandemic year — information and entanglement, cross-bred with wormholes and holograms — will one day bear glorious fruit. (...)
https://www.quantamagazine.org/quantas-year-in-physics-2020-20201223/
Physics World announces its Breakthrough of the Year finalists for 2020
10 Dec 2020 Hamish Johnston
One of the highlights in the Physics World calendar is the announcement of our Breakthrough of the Year, which will be made this year on Thursday 17 December.
Today, we are revealing the 10 finalists for 2020, which serves as a shortlist from which we will pick the Breakthrough of the Year. (...)
https://physicsworld.com/a/physics-world-announces-its-breakthrough-of-the-year-finalists-for-2020/
https://blog.adafruit.com/2020/12/27/three-of-the-years-biggest-breakthroughs-in-physics/
-
Udostępniono otwarte dane dotyczące promieni kosmicznych o najwyższych energiach!
BY REDAKCJA ON 1 MARCA 2021
https://kosmonauta.net/2021/03/udostepniono-otwarte-dane-dotyczace-promieni-kosmicznych-o-najwyzszych-energiach/
-
Czy fotony o ekstremalnych energiach pochodzą z największego akceleratora Galaktyki?
BY REDAKCJA ON 23 MARCA 2021
W bezmiarze naszej galaktyki astrofizycy od lat tropią pevatrony, naturalne akceleratory cząstek o monstrualnych energiach. Dzięki obserwatorium promieniowania kosmicznego HAWC właśnie natrafiono na kolejny prawdopodobny ślad ich istnienia: fotony o jednych z najwyższych energiach. Szczególnie istotny jest jednak fakt, że tym razem wysokoenergetyczne fotony udało się nie tylko zarejestrować, ale i ustalić prawdopodobne miejsce ich pochodzenia. (...)
https://kosmonauta.net/2021/03/czy-fotony-o-ekstremalnych-energiach-pochodza-z-najwiekszego-akceleratora-galaktyki/
-
Naukowcy zbadali pole magnetyczne na obrzeżach supermasywnej czarnej dziury
27.03.2021 PAP - Nauka w Polsce
W ramach projektu o nazwie Teleskop Horyzontu Zdarzeń (EHT) badacze coraz dokładniej analizują supermasywną czarną dziurę w galaktyce M87. Teraz udało się pomierzyć polaryzację i dzięki temu zbadać pole magnetyczne tuż obok czarnej dziury. Jednym z zespołów w ramach tych badań kieruje Polka. O wynikach poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
10 kwietnia 2019 r. świat obiegła informacja o uzyskaniu pierwszego w historii obrazu czarnej dziury (a w zasadzie jej cienia). Była to wielka sensacja naukowa opisywana przez media na całym świecie. Od tamtej pory zespół badawczy Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (ang. Event Horizon Telescope, w skrócie EHT) coraz dokładniej analizuje własności tej czarnej dziury i jej najbliższego otoczenia. W szczególności odkryto teraz, iż część światła wokół czarnej dziury jest spolaryzowana (oscylacje fali świetlnej są w pewien sposób uporządkowane).
Polaryzacja światła niesie ze sobą informacje, które pozwalają naukowcom lepiej zrozumieć fizykę stojącą za słynnym zdjęciem cienia czarnej dziury, a w szczególności poznać własności pola magnetycznego w pobliżu obiektu. W ramach projektu działa Polarymetryczna Grupa Robocza EHT, której pracami koordynuje prof. Monika Mościbrodzka z Radboud University w Holandii.
„Widzimy teraz następny kluczowy dowód pozwalający zrozumieć, jak pola magnetyczne zachowują się wokół czarnych dziur i jak aktywność w tym bardzo zwartym obszarze może napędzać dżety, które rozciągają się daleko poza galaktykę” - wskazuje Polka.
Z jądra galaktyki M87 wychodzą jasne dżety energii i materii, rozciągając się na co najmniej 5000 lat świetlnych od centrum. To jedna z najbardziej energetycznych i najbardziej tajemniczych cech tej galaktyki. W centrum tej odległej o 55 milionów lat świetlnych galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura. Większość materii znajdującej się blisko czarnej dziury opada na nią. Jednak część otaczających ją cząstek ucieka na chwilę przed pochwyceniem i są wyrzucane w przestrzeń kosmiczną w formie dżetów.
Aby wytłumaczyć ten proces, astronomowie tworzą różne modele zachowania materii w pobliżu czarnej dziury. Nadal jednak nie wiadomo dokładnie, jak z centralnego rejonu (który ma rozmiar porównywalny z wielkością Układu Słonecznego) wystrzeliwane są tak gigantyczne dżety, ani jak dokładnie materia opada na czarną dziurę. Dzięki nowym badaniom naukowcy mogli zajrzeć w obszar tuż obok czarnej dziury (blisko tzw. horyzontu zdarzeń), gdzie występuje wzajemna zależność pomiędzy materią dopływającą, a wyrzucaną.
Okazuje się, iż tylko modele teoretyczne uwzględniające gaz pod wpływem silnych pól magnetycznych są w stanie wyjaśnić to, co widać przy horyzoncie zdarzeń. Wyniki sugerują, że pola magnetyczne na obrzeżach czarnej dziury są wystarczająco silne do odepchnięcia gorącego gazu i wsparciu go w opieraniu się gigantycznemu przyciąganiu grawitacyjnemu czarnej dziury.
W badaniach udział brało osiem radioteleskopów na świecie, wspólnie tworząc wirtualny teleskop o rozmiarach całej Ziemi. Uzyskana rozdzielczość pozwoliłaby na zmierzenie długości karty kredytowej leżącej na powierzchni Księżyca.
Wyniki opublikowano w dwóch artykułach w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal Letters”. Towarzyszy im dodatkowa praca oparta wyłącznie na danych z sieci radioteleskopów ALMA. W badaniach projektu EHT udział bierze ponad 300 naukowców z pięciu kontynentów.
https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C87069%2Cnaukowcy-zbadali-pole-magnetyczne-na-obrzezach-supermasywnej-czarnej-dziury
-
Monstrualny akcelerator cząstek w Kokonie Łabędzia
BY REDAKCJA ON 29 MARCA 2021
W samym sercu Łabędzia, jednego z najpiękniejszych gwiazdozbiorów letniego nieba, bije źródło cząstek promieniowania kosmicznego o dużych energiach: Kokon Łabędzia. Międzynarodowa grupa naukowców z obserwatorium HAWC zdobyła dowody wskazujące, że ta rozległa struktura astronomiczna jest najpotężniejszym z dotychczas poznanych naturalnych akceleratorów cząstek naszej Galaktyki. (...)
https://kosmonauta.net/2021/03/monstrualny-akcelerator-czastek-w-kokonie-labedzia/
-
Częste rozbłyski Proximy Centauri
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 27 MAJA 2021
Najsilniejszy rozbłysk przekroczył poziom promieniowania Proximy Centauri o 14 tysięcy razy ponad normalny poziom tej gwiazdy na zakresie ultrafioletowym. Co ciekawe, ten rozbłysk trwał bardzo krótko – krócej niż 10 sekund – a następnie nastąpiła swoista “druga faza” rozbłysku, trwająca kilka minut. Ponadto, zanotowano wiele podobnych, słabszych rozbłysków. (...)
https://kosmonauta.net/2021/05/czeste-rozblyski-proximy-centauri/
http://www.sci-news.com/astronomy/extreme-flare-proxima-centauri-09579.html
https://astronomy.com/news/2021/05/massive-flare-seen-on-the-closest-star-to-the-solar-system-what-it-means-for-chances-of-alien-neighbors
-
Kolejne obserwacje pozwalają lepiej odróżnić granicę dzielącą brązowe karły od gwiazd.
Nowo odkryte przez TESS i zbadane bliżej brązowe karły pozwalają na nowe ustalenia dotyczące natury tych obiektów.
Starsze są relatywnie mniejsze rozmiarami od młodszych , co wynika z procesu wypalania deuteru i ochładzania się z czasem brązowych karłów.
Unravelling the mystery of brown dwarfs
August 27, 2021
(https://www.unige.ch/communication/communiques/files/1216/2971/8865/Illustration-Nolan_Grieves-Scientists_Characterize_Five_Exotic_Astronomical_Objects-WebUnige.jpg)
This artist’s illustration represents the five brown dwarfs discovered with the satellite TESS. These objects are all in close orbits of 5-27 days (at least 3 times closer than Mercury is to the sun) around their much larger host stars. © 2021 Creatives Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) - Thibaut Roger - UNIGE
(...) But it turns out that they are rather rare. “So far, we have only accurately characterised about 30 brown dwarfs”, says the Geneva-based researcher. Compared to the hundreds of planets that astronomers know in detail, this is very few. All the more so if one considers that their larger size makes brown dwarfs easier to detect than planets. (...)
Today, the international team characterized five companions that were originally identified with the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) as TESS objects of interest (TOI) - TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 and TOI-1213. These are called ‘companions’ because they orbit their respective host stars. They do so with periods of 5 to 27 days, have radii between 0.81 and 1.66 times that of Jupiter and are between 77 and 98 times more massive. This places them on the borderline between brown dwarfs and stars. (...)
One of the clues the scientists found to show these objects are brown dwarfs is the relationship between their size and age, as explained by François Bouchy, professor at UNIGE and member of the NCCR PlanetS: “Brown dwarfs are supposed to shrink over time as they burn up their deuterium reserves and cool down. Here we found that the two oldest objects, TOI 148 and 746, have a smaller radius, while the two younger companions have larger radii.” (...)
https://www.unige.ch/communication/communiques/en/2021/comment-percer-le-mystere-des-naines-brunes/
2 12.04.23) 2021 SIE 02 14:45 KOSMONAUTA.NET
YMCA-1 - ciekawe odkrycie gromady otwartej
Ciekawe odkrycie - nieznana wcześniej gromada otwarta gwiazd związana z naszą Drogą Mleczną. Gromada otrzymała oznaczenie YMCA-1.
Publikację naukową można znaleźć pod tym linkiem:
https://arxiv.org/abs/2107.10312
3 23.04.23) 2021 SIE 31 12:13 KOSMONAUTA.NET
Tajemnice brązowych karłów
Polecamy ciekawy artykuł dotyczacy brązowych karłów, czyli nadal bardzo zagadkowych obiektów, zajmujących "niszę" pomiędzy planetami a gwiazdami. Nowe badania, na podstawie danych z teleskopu TESS - na obiektach TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 i TOI-1213 - wskazują na relację pomiędzy wiekiem brązowego karła a jego rozmiarami. Udało się potwierdzić, że z czasem brązowe karły się kurczą.
Więcej na stronie Uniwersytetu w Genewie.
https://www.unige.ch/communication/communiques/en/2021/comment-percer-le-mystere-des-naines-brunes
(https://24liveblog.tradingfront.cn/event/2829024499786478313/20210831101323_914313.jpeg)
4 23.04.23) 2021 WRZ 02 14:26 ORIONID Uwaga: Post autorstwa KOSMONAUTA.NET Zaktualizowano: 2021 wrz 02 22:55
Brązowe karły - czy jest ich więcej niż się nam wydawało?
Niedawno odkryty brązowy karzeł WISEA J153429.75-104303.3 otrzymał określenie "The Accident" - obiekt został odkryty zupełnie przypadkowo. Co ciekawe nie przypomina on żadnego innego z ok. 2 tysięcy brązowych karłów, jakie już ludzkości udało się wykryć.
Okazuje się, że "The Accident" ma ciekawe spektrum: na niektórych zakresach fal jest to dość słaby obiekt, a na innych jest wyraźniejszy. Astronomowie nie sa pewni co do temperatury tego obiektu, jednakże uważają, że ten brązowy karzeł może liczyć sobie nawet 13 miliardów lat.
Tak zaawansowany wiek sugeruje inny skład WISEA J153429.75-104303.3 w porównaniu z młodszymi brązowymi karłami. Sugeruje to także, że nawet w naszej galaktyce skrywa się wiele starszych brązowych karłów, które dotychczas ukrywały się przed programami obserwacyjnymi.
Więcej na stronie NASA.
https://www.nasa.gov/feature/jpl/an-accidental-discovery-hints-at-a-hidden-population-of-cosmic-objects/
(https://24liveblog.tradingfront.cn/event/2829024499786478313/20210901095936_748251.png)
Brązowy karzeł WISEA J153429.75-104303.3 / NASA/JPL-Caltech/Dan Caselden
5 23.04.23) 2021 WRZ 04 16:58 KOSMONAUTA.NET
Dalszy spadek jasności RS Oph
Ósmego sierpnia doszło dopojaśnienia nowej powrotnej RS Ophiuchi.
https://www.aavso.org/aavso-alert-notice-752
Maksymalna zanotowana jasność to +4,8 m. Aktualnie trwa spadek jasności, który będzie trwać przez kolejne miesiące.
RS Oph co kilkanaście lat gwałtownie jaśnieje. Przed 2021 rokiem pojaśnienia notowano w 1898, 1907, 1933, 1945 (to pojaśnienie dopiero po fakcie), 1958, 1967, 1985 i 2006 roku.
(https://24liveblog.tradingfront.cn/event/2829024499786478313/20210903184502_871826.jpeg)
-
Największa galaktyka, wg ostatnich doniesień, należy do radioźródła zlokalizowanego ok. 3 miliardów lat świetlnych od Ziemi.
Jest to radiogalaktyka Alcyoneus , która rozciąga się na 16,3 miliona lat świetlnych, czyli jej średnica jest 160 razy większa od Drogi Mlecznej.
Naukowcy po raz pierwszy zauważyli nową galaktykę po przeanalizowaniu danych zebranych przez LOFAR (Low Frequency Array) , sieć około 20 000 radioteleskopów rozmieszczonych w 52 lokalizacjach w Europie.
Largest galaxy ever discovered baffles scientists
By Ben Turner published 3 days ago
The researchers first spotted the new galactic heavyweight after poring through data collected by the Low Frequency Array (LOFAR), a network made by connecting roughly 20,000 radio telescopes distributed across 52 locations in Europe. After processing the data to detect only large and diffuse radio lobes, Oei spotted the enormous structure by accident.
But other than its gigantic plumes, Alcyoneus is a normal elliptical galaxy, with a total mass roughly 240 billion times the mass of the sun (half that of the Milky Way's) and a central supermassive black hole 400 million times the sun's mass (100 times less massive than the largest black hole). In fact, Alcyoneus' center is on the small side compared with those of most radio galaxies.
https://www.livescience.com/largest-galaxy-ever-spotted
https://arxiv.org/abs/2202.05427
EDIT: 2) 2023 mar 22 13:59 Kosmonauta.net
Pierścienie Einsteina okiem HST
Niesamowite obrazy powstałe w efekcie zakrzywienia czasoprzestrzeni.
https://www.youtube.com/watch?v=jorMha-ZE4M
2a) 2023 maj 07 14:00 Kosmonauta.net
Wspaniałe pierścienie Einsteina
Jak one powstają?
3E) 2023 mar 24 12:30Kosmonauta.net
Wspaniały obraz gromady M14
Okiem teleskopu Hubble. Zobaczcie kiedyś własnym okiem przez teleskop "jakąś" gromadę kulistą - wspaniały widok!
https://twitter.com/NASAHubble/status/1637544484610232320
4 01.04.23) 2023 kwi 01 09:30 Kosmonauta.net
Przykłady znanych układów z czarnymi dziurami
Ciekawe porównanie znanych układów z "małymi" czarnymi dziurami.
https://www.youtube.com/watch?v=NqOhCBRnrnA
5 08.04.23)
https://twitter.com/docent_ws/status/1524751646823047169
https://twitter.com/docent_ws/status/1524866643683426308
6 19.04.23) 2023 kwi 18 11:00 Kosmonauta.net
Gwiazda typu Wolf-Rayet
Obserwacje JWST ciekawego typu gwiazdy, która pewnego dnia zakończy swoje istnienie jako supernowa.
https://www.youtube.com/watch?v=CX6PMOTcMK8
7 19.04.23) 2023 kwi 18 15:30 Kosmonauta.net
Uciekająca czarna dziura!
Masa 20 mln Słońc! Szalony ruch czarnej dziury, być może powstały po zderzeniu dwóch galaktyk!
https://www.youtube.com/watch?v=aPAP2ewFR0A
8 19.04.23) 2021 SIE 11 09:11 KOSMONAUTA.NET
RS Ophiuchi
Właśnie doszło do wybuchu gwiazdy RS Ophiuchi, obiektu typu "nowa powrotna". Ta gwiazda (ściślej dwie gwiazdy: biały karzeł i czerwony olbrzym) wybuchła wcześniej w 1898, 1933, 1958, 1967, 1985 i 2006 roku. Jasność sięga + 5 magnitudo. RS Oph jest widoczna z nieba nad Polską - więcej informacji na ten temat można przeczytać na Wikipedii.
https://en.wikipedia.org/wiki/RS_Ophiuchi
9) 2023 kwi 21 15:30 Kosmonauta.net
Gaia odkrywa ciekawą czarną dziurę
Europejska sonda astrometryczna Gaia odkryła ciekawą czarną dziurę!
https://www.youtube.com/watch?v=fHwG10F-u7g
10) Uciekająca czarna dziura pozostawia warkocz gwiazd
21.04.2023
Teleskop Hubble’a dostrzegł obiekt, który prawdopodobnie jest ogromną czarną dziurą, mknącą przez międzygalaktyczną przestrzeń. Ten wyjątkowy kosmiczny podróżnik pozostawia za sobą ogon zbudowany z nowopowstałych gwiazd, rozciągający się na połowę długości galaktyki.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C96259%2Cuciekajaca-czarna-dziura-pozostawia-warkocz-gwiazd.html
11) #BreakingNews Revelamos que orígenes de agua en planeta en formación se remontarían a medio interestelar.
"Esto significa que el agua de nuestro Sistema Solar se formó mucho antes que el Sol" Merel van ‘t Hoff, astrónoma.
https://almaobservatory.org/es/comunicados-de-prensa/alma-revela-que-origenes-de-agua-en-planeta-en-formacion-se-remontarian-a-medio-interestelar/
📷:V883 Orionis, protoestrella.
https://twitter.com/ALMAObs_esp/status/1633814902300368897
12) Zaobserwowano gwiazdę pożerającą planetę
07.05.2023
Z pomocą International Gemini Observatory naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, jak umierająca gwiazda pochłania okrążającą ją planetę. Podobny los czeka kiedyś Ziemię.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C96455%2Czaobserwowano-gwiazde-pozerajaca-planete.html
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05842-x
13) 2023 maj 20 12:30 Kosmonauta.net
Kosmiczne cykle - film z NASA
Dotyczący m.in. czarnych dziur.
https://www.youtube.com/watch?v=6buQMvVXPHA
14) 2022 gru 27 10:29 Kosmonauta.net
Mgławice kuliste i Hubble
Jedne z najciekawszych obiektów naszego Wszechświata okiem teleskopu Hubble.
https://www.youtube.com/watch?v=yIOZ-gIuNUs
15) 2022 gru 28 06:32 Kosmonauta.net
Największa cząsteczka zaobserwowana w dysku protoplanetarnym
Ciekawe, czy jeszcze większe cząsteczki skrywają się w takich dyskach.
https://www.youtube.com/watch?v=uxMaFRxVLPY
16) 2022 gru 30 08:31 Kosmonauta.net
Przelot przez mgławicę Vela
Pozostałość po supernowej.
https://www.youtube.com/watch?v=EKHJjrh1SBs
17) 2022 gru 30 10:26 Kosmonauta.net
Ciekawe zjawiska astronomiczne do 2030 roku
Polecamy świetny artykuł podsumowujący ciekawe zjawiska astronomiczne do 2030 roku. https://www.mkrgeo-blog.com/the-most-unique-astronomical-events-you-shouldnt-miss-in-the-2021-2030-decade/ Niektóre widoczne z Polski, a inne - z drugiego końca świata. Niemniej jednak sporo ciekawostek!
(https://24liveblog.tradingfront.cn/event/2981479383457763433/20220207173127_379063.jpeg)
18) 2023 sty 05 15:30 Kosmonauta.net
Ciekawy ruch trzech ciał
Często bardzo chaotyczne ruchy! Takich ciekawostek można się spodziewać m.in. w centrach galaktyk, w pobliżu masywnych czarnych dziur!
https://twitter.com/ThreeBodyBot/status/1609809073272389633
-
Jak juz czlowiek siedzi przed tym ekranem i sie nudzi, to moze wlasnie, co moze? Oczywiscie poogladac obrazki mniej lub bardzije
odzwierciedlajace realia w kosmosie, moze poogladac juz gotowe symulacje np. przelatujaj asteroidy czy nawet calego wszechswiata,
ale przy dostepnych aktualnie danych moze tez sam sobie cos pobrac i obliczyc. np. w Pythonie. Ksiazka, ktora pomaga
analizowac dane satelitarne wyszla wlasnie w Japonii. autorami sa: Kohei Tanakę, Kenię Tamurę i Shingo Tamaki. Z powazaniem
Adam Przybyla
Zrodla:
https://www.nao.ac.jp/astro/sky/2022/06-topics01.html
https://twitter.com/ThePlanetaryGuy/status/1513154359747510272
https://twitter.com/prcnaoj/status/1494959947691532288
https://twitter.com/starlightexp15A/status/1485981003344916482
https://twitter.com/fermatslibrary/status/1542138827657170946
https://twitter.com/octobersky_031/status/1599955654793654273
-
Najgorętsze znane gwiazdy we wszechświecie. Właśnie odkryliśmy osiem nowych.
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/bialy-karzel-1.jpeg)
Naukowcy pracujący na największym pojedynczym teleskopie optycznym na półkuli południowej odkryli osiem najgorętszych znanych gwiazd we wszechświecie. Temperatura powierzchni każdej z nich przekracza 100 000 stopni Celsjusza.
W trakcie realizacji prowadzonego za pomocą teleskopu SALT (Southern African Large Telescope) programu badań bogatych w hel podkarłów naukowcy odkryli kilka bardzo gorących białych karłów i gwiazd znajdujących się na etapie tuż przed zostaniem białym karłem. Najjaśniejszy z tych obiektów szczyci się temperaturą rzędu 180 000 stopni Celsjusza. W porównaniu do takich obiektów, nasze Słońce, którego powierzchnia osiąga “zaledwie” 5700 stopni Celsjusza, jest stosunkowo chłodne.
Gwiazda SALT J203959.5-034117. Źródło: Tom Watts (AOP), STScINASA, The Dark Energy Survey, Licence type Attribution (CC BY 4.0)
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/bialy-karzel-oh.jpeg)
edna z odkrytych w ten sposób gwiazd jest gwiazdą centralną nowo odkrytej mgławicy planetarnej, której średnica to zaledwie jeden rok świetlny. Jak się można spodziewać wszystkie opisywane tutaj gwiazdy to gwiazdy na późnym etapie swojego życia, które przeszły już przez stadium życia na ciągu głównym, następnie przez fazę czerwonego olbrzyma, a teraz odrzucają swoje zewnętrzne warstwy, aby stać się białym karłem. Każda z nich jest na tym etapie swojego życia ponad sto razy jaśniejsza od Słońca.
Czym jest biały karzeł?
Białe karły to tak naprawdę pozostałości po gwiazdach podobnych do Słońca. Rozmiarami biały karzeł przypomina Ziemię, ale jest od niej milion razy masywniejszy. Są to najgęstsze istniejące we wszechświecie obiekty zbudowane z normalnej materii. Gęstsze mogą być jedynie gwiazdy neutronowe, ale one są już zbudowane z materii zdegenerowanej.
Warto tutaj zauważyć, że gwiazdy, które dopiero stają się białymi karłami są jeszcze kilka razy od nich większe i dopiero rozpoczynają trwający zaledwie kilka tysięcy lat proces kurczenia się do ostatecznego białego karła. Wraz z wiekiem taka gwiazda, w której już nie zachodzą procesy fuzji jądrowej będzie powolnie stygła wypromieniowując zgromadzoną w sobie energię.
https://academic.oup.com/mnras/article/519/2/2321/6967306 (https://academic.oup.com/mnras/article/519/2/2321/6967306)
-
Masa białego karła została policzona po raz pierwszy w historii.
Astronomowie po raz pierwszy dokonali pomiaru masy samotnego białego karła. Ten typ tlących się pozostałości gwiazdy formuje się na samym końcu cyklu życiowego gwiazd o niskiej masie. Jest to szczególnie interesujące, ponieważ taki będzie również koniec cyklu ewolucji naszego Słońca. Za około pięć miliardów lat zakończy swój żywot w formie jaką obecnie znamy i zapadnie się do formy białego karła.
Kosmiczny teleskop Hubble’a zmierzył masę białego karła o nazwie LAWD 37, który zakończył swój żywot ponad miliard lat temu. Podczas pracy naukowcy użyli fenomenu przewidzianego przez Einsteina już w 1915 roku. Chodzi o soczewkowanie grawitacyjne, które polega na zaginaniu światła przez obiekty o dużej masie. Zespół naukowy stwierdził w ten sposób, że LAWD 37 ma masę około 56% masy Słońca.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/lawd-37-750x604.png)
Odkrycie potwierdza nasze dotychczasowe przewidywania na temat powstawania i ewolucji tych gwiezdnych pozostałości. W tym konkretnym przypadku mogliśmy przeprowadzić dokładne badania, ponieważ obiekt znajduje się tylko 15 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Muchy. O istnieniu karła LAWD 37 wiedzieliśmy już wcześniej. Dzięki niewielkiej odległości która nas od niego dzieli mogliśmy zebrać dużą ilość danych, przykładowo spektrum światła, jakie emituje. Jedyną informacją, jakiej nam do tej pory brakowało, jest jego masa.
Nie jest to pierwszy raz, kiedy naukowcy pochylają się nad tematem badania masy białych karłów. Już wcześniej udało się dokonać takich pomiarów, jednak tylko w układach podwójnych, w których karzeł i inna gwiazda orbitują wokół siebie nawzajem. Pomiary masy w takich układach wykonuje się z użyciem teorii grawitacji Newtona. Tego sposobu nie można jednak zastosować w przypadku samotnych karłów. Konieczne było opracowanie innej metody. Naukowcy wykorzystali w tym celu ogólną teorię względności Einsteina.
Interpretacja ogólnej teorii względności
Ogólna teoria względności opisuje grawitację jako zjawisko, w którym obiekty o dużej masie zniekształcają strukturę wszechświata. Im większa masa obiektu, tym większe „wgłębienie” tworzy. To założenie dobrze prezentuje popularny przykład z kocem, dużą kulą o większej masie i mniejszymi kulkami. Po położeniu na kocu kulki przez jakiś czas krążą na krawędzi, a następnie wpadają w dziurę wytworzoną przez większą kulę. Tak samo działa to w przypadku światła. Wyobrażmy sobie układ dwóch gwiazd, jedna z nich emituje promoeniowanie w zakresie fal widzialnych, druga jest przykładowo planetą orbitującą wokół tej gwiazdy. Światło lecące z gwiazdy po drodze na Ziemię przelatuje obok planety. Wpada w “zagłębienie” stworzone przez jej pole grawitacyjne co doprowadza do załamania toru jego ruchu. Zostaje w ten sposób zepchnięte ze swojej oryginalnej “trasy” i kiedy dociera na Ziemię dostarcza nam błędnych informacji o pozycji gwiazdy. Wydaje się przesunięta w stosunku do swojej rzeczywistej pozycji. Dokładnie takie zjawisko zostało wykorzystane podczas wykonywania pomiarów masy LAWD 37.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/otw.svg)
Wykorzystując tą metodę możemy uzyskać masę obiektu odbijającego, który powoduje ten efekt, mierząc, jak silnie jest odbijane światło, które obok niego przelatuje. Możemy uzyskać tą informację obserwując przesunięcie w pozycji obiektu emitującego światło w tle, jakie widać w stosunku do jego rzeczywistej, znanej nam pozycji. Ta metoda zawsze się sprawdza, niezależnie od tego, jak małe jest przesunięcie spowodowane załamaniem światła.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/LgJQUYkH6rNZHnoDnynoK5-1200-80-1100x807.jpg)
Podczas obserwacji wykonanych przez astronomów LAWD 37 pełnił rolę pierwszoplanowej soczewki. Nieznacznie odchylał światło podróżujące w jego stronę od gwiazdy, która znajdowała się za nim. Powodowało to, że jej obserwowalna pozycja była lekko przesunięta w stosunku do rzeczywistej. To pierwszy taki przypadek, kiedy udało się użyć tej metody do policzenia masy samotnego białego karła.
Jak tego dokonano?
Odkrycia udało się dokonać dzięki misji Europejskiej Agencji Kosmicznej, Gaia. Jej celem jest dokładne zmierzenie pozycji około 2 miliardów gwiazd. Użycie wielu zdjęć wykonanych podczas misji pozwoliło naukowcom przewidzieć ruch gwiazdy. Dzięki temu zespół naukowy mógł przewidzieć, że LAWD 37 przejdzie przed gwiazdą w tle w listopadzie 2019 roku. Dzięki tym przewidywaniom naukowcy użyli teleskopu Hubble’a, żeby zmierzyć zmiany w obserwowalnej jasności gwiazdy tła na przestrzeni lat. Podczas analizowania danych konieczne było również wyciągnięcie słabego światła gwiazd znajdujących się w tle z blasku LAWD 37, którego światło było około 400 razy silniejsze. Było to możliwe dzięki mocy teleskopu Hubble’a, który jest przystosowany do tak wysoko kontrastowych obserwacji w świetle widzialnym.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/misja-gaja-1100x729.jpg)
https://www.space.com/hubble-space-telescope-white-dwarf-mass (https://www.space.com/hubble-space-telescope-white-dwarf-mass)
-
Skrajnie chłodne podwójne karły biją rekordy.
Na ilustracji: Najstarsza znana skrajnie chłodna para karłów, które krążą wokół siebie tak blisko, że okrążenie się nawzajem zajmuje im mniej niż jeden ziemski dzień. Źródło: Adam Burgasser/UC San Diego
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-03/LP413-53AB_press3-768x461.png?itok=ZNRymc2F)
Astrofizycy odkryli najciaśniejszy układ podwójny skrajnie chłodnych karłów, jaki kiedykolwiek zaobserwowano.
Gwiazdy znajdują się tak blisko siebie, że ich obrót wokół siebie zajmuje mniej niż jeden ziemski dzień. „Rok” każdej z gwiazd trwa zaledwie 17 godzin.
Nowo odkryty układ, nazwany LP 413-53AB, składa się z pary skrajnie chłodnych karłów, czyli gwiazd o bardzo małej masie, które są tak chłodne, że emitują światło głównie w podczerwieni, co czyni je całkowicie niewidocznymi dla ludzkiego oka. Co ciekawe, takie gwiazdy należą do jednego z najbardziej rozpowszechnionych typów gwiazd we Wszechświecie.
Dotychczas astronomowie wykryli tylko trzy krótkookresowe skrajnie chłodne układy podwójne karłów, z których wszystkie są stosunkowo młode – mają do 40 milionów lat. Wiek LP 413-53AB szacuje się na miliardy lat – jest to wiek podobny do wieku naszego Słońca – ale jego okres orbitalny jest około cztery razy krótszy niż dla wszystkich odkrytych do tej pory układów podwójnych skrajnie chłodnych karłów.
Zespół po raz pierwszy odkrył dziwny układ podwójny podczas badania danych archiwalnych. Chih-Chun „Dino” Hsu, astrofizyk z Northwestern, który kierował badaniem, opracował algorytm modelujący gwiazdę na podstawie jej danych spektralnych. Analizując widmo światła emitowanego przez gwiazdę, astrofizycy mogą określić jej skład chemiczny, temperaturę, grawitację i rotację. Analiza ta pokazuje również ruch gwiazdy w kierunku i od obserwatora, znany jako prędkość radialna.
Badając dane spektralne LP 413-53AB, Hsu zauważył coś dziwnego. Wczesne obserwacje uchwyciły układ, gdy gwiazdy były w przybliżeniu ustawione w jednej linii, a ich linie widmowe nakładały się na siebie, co doprowadziło Hsu do przekonania, że była to tylko jedna gwiazda. Jednak gdy gwiazdy przesunęły się na swoich orbitach, linie widmowe przesunęły się też – w przeciwnych kierunkach, rozdzielając się na pary w późniejszych danych spektralnych. Hsu zdał sobie wtedy sprawę, że w rzeczywistości są to dwie gwiazdy zamknięte w niewiarygodnie ciasnym układzie podwójnym.
Korzystając z instrumentu Near-Infrared Spectrograph (NIRSPEC) w Obserwatorium Kecka, Hsu postanowił sam zaobserwować to zjawisko. 13 marca 2022 roku zespół zwrócił teleskop Keck II w kierunku konstelacji Byka, gdzie znajdował się układ podwójny, i obserwował go przez dwie godziny. Następnie przeprowadzono kolejne obserwacje w lipcu, październiku i grudniu 2022 roku, a także w styczniu 2023 roku.
Kiedy dokonaliśmy pomiaru, mogliśmy zobaczyć, że rzeczy zmieniają się w ciągu kilku minut obserwacji – powiedział prof. Adam Burgasser. Większość układów podwójnych, które śledzimy, ma okresy orbitalne trwające lata. Tak więc otrzymujesz pomiar co kilka miesięcy. Wtedy po pewnym czasie można poskładać takie puzzle. W przypadku tego układu mogliśmy zobaczyć, jak linie widmowe oddalają się od siebie w czasie rzeczywistym. To niesamowite móc widzieć, jak coś takiego zachodzi we Wszechświecie w ludzkiej skali czasowej.
Obserwacje potwierdziły to, co przewidywał model Hsu. Odległość między dwiema gwiazdami wynosi około 1% odległości między Ziemią a Słońcem! Jest to niezwykłe, ponieważ kiedy gwiazdy były młode, rzędu miliona lat, znajdowały się prawie jedna na drugiej – powiedział Burgasser.
Zespół spekuluje, że gwiazdy albo migrowały ku sobie podczas ewolucji, albo mogły się spotkać bliżej już po wyrzuceniu trzeciego – teraz zaginionego – gwiezdnego towarzysza w układzie wielokrotnym. Potrzeba więcej obserwacji, aby przetestować te pomysły.
Hsu uważa też, że badając podobne układy gwiazdowe możemy dowiedzieć się więcej o egzoplanetach potencjalnie nadających się do zamieszkania. Skrajnie chłodne karły są znacznie słabsze i ciemniejsze niż Słońce, więc wszelkie światy z wodą w stanie ciekłym na powierzchni – kluczowym składnikiem powstania i powstrzymania życia – musiałyby znajdować się znacznie bliżej gwiazdy. Jednak w przypadku LP 413-53AB odległość ekosfery jest bardzo zbliżona do rozmiaru orbity gwiazdy, co prawdopodobnie uniemożliwia tworzenie się planet nadających się do zamieszkania w tym układzie.
Te skrajnie chłodne karły są sąsiadkami naszego Słońca – dodaje Hsu. Aby zidentyfikować gospodarzy potencjalnie zdatnych do zamieszkania planet, warto zacząć właśnie od pobliskich sąsiadów. Ale jeżeli bliskie układy podwójne są powszechne wśród skrajnie chłodnych karłów, może istnieć kilka takich światów nadających się do zamieszkania.
By w pełni zbadać te scenariusze, Hsu, Burgasser i ich współpracownicy spróbują teraz znaleźć więcej krótkookresowych skrajnie chłodnych układów podwójnych karłów, aby stworzyć pełną próbkę danych na ich temat. Nowe dane obserwacyjne mogą pomóc we wzmocnieniu teoretycznych modeli powstawania i ewolucji gwiazd podwójnych. Jednak do tej pory znalezienie skrajnie chłodnych gwiazd podwójnych było rzadkością.
Badania zostały opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.
https://keckobservatory.org/ultracool-dwarf-binary (https://keckobservatory.org/ultracool-dwarf-binary)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/skrajnie-chlodne-podwojne-karly-bija-rekordy (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/skrajnie-chlodne-podwojne-karly-bija-rekordy)
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acba8c (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acba8c)
-
Korzystając z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomowie wykryli gazową wodę w dysku, w którym powstają planety wokół gwiazdy V883 Orionis. Niesie ona chemiczną sygnaturę, która wyjaśnia podróż wody z gazowych obłoków gwiazdotwórczych do planet i wspiera koncepcję, że woda na Ziemi jest starsza nawet od naszego Słońca.
„Teraz możemy śledzić pochodzenie wody w Układzie Słonecznym do momentu przed powstaniem Słońca”
— John J. Tobin, astronom z National Radio Astronomy Observatory (USA), pierwszy autor nowych badań opublikowanych dzisiaj w „Nature”
Odkrycia dokonano badając skład wody w V883 Orionis, dysku formującym planety, około 1300 lat świetlnych od Ziemi. Gdy obłok gazu i pyłu zapada się, tworzy gwiazdę w swoim centrum. Materia z obłoku tworzy również dysk wokół gwiazdy. W ciągu kilku milionów lat materia w dysku łączy się w komety, planetoidy i ostatecznie w planety. Tobin i jego zespół użył ALMA do zmierzenia chemicznych sygnatur wody i jej ścieżki od obłoku gwiazdotwórczego do planet
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/03/eso2302a.jpg)
Woda w dysku planetotwórczym wokół gwiazdy V883 Orionis (wizja artystyczna).
Woda zwykle zawiera jeden atom tlenu i dwa atomy wodoru. Zespół Tobina analizował nieco cięższą odmianę wody, w której jeden z atomów wodoru jest zastąpiony deuterem – ciężkim izotopem wodoru. Ponieważ zwykła i ciężka woda tworzą się w różnych warunkach, ich stosunek może służyć do prześledzenia, kiedy i gdzie powstała dana woda. Na przykład stosunek tych dwóch odmian wody w niektórych kometach Układu Słonecznego jest podobny do wody na Ziemi, sugerując, że mogły one dostarczyć wodę na Ziemię.
Podróż wody od obłoków do młodych gwiazd, a następnie z komet na planety, była już wcześniej obserwowana, ale do tej pory brakowało powiązania na tej ścieżce pomiędzy młodymi gwiazdami a kometami.
„V883 Orionis to brakujące ogniwo. Skład wody w dysku jest bardzo podobny do jej składu w kometach w naszym własnym Układzie Słonecznym. To potwierdzenie koncepcji, że woda w systemach planetarnych powstała miliardy lat temu, zanim powstało Słońce, w przestrzeni międzygwiazdowej i została odziedziczona zarówno przez komety, jak i Ziemię, względnie niezmieniona.”
— kontynuuje John J. Tobin
Jednak obserwacje okazały się trudne.
„Większość wody w dyskach tworzących planety jest zamarznięta do postaci lodu, więc zwykle jest ukryta przed naszym wzrokiem”
— wskazuje współautorka Margot Leemker, doktorantka w Leiden Observatory w Holandii
Wodę w formie gazowej można wykrywać dzięki promieniowaniu, emitowanego przez cząsteczki, gdy obracają się i wibrują, ale gdy woda jest zamarznięta, jest to bardziej skomplikowane, gdy ruchy cząsteczek są bardziej ograniczone. Wodę w formie gazowej znajdujemy w kierunku centrów dysków, blisko gwiazdy, gdzie jest cieplej. Jednak te wewnętrzne rejony są ukryte przez dysk pyłowy i są zbyt małe, aby uzyskać ich obrazy teleskopami.
Na szczęście w niedawnych badaniach pokazano, że dysk V883 Orionis jest nietypowo gorący. Dramatyczny wybuch energii od gwiazdy rozgrzewa dysk „do temperatury, w której woda nie jest już w formie lodu, ale gazu, pozwalając na jej wykrycie” tłumaczy Tobin.
Zespół badawczy wykorzystał ALMA, sieć radioteleskopów w północnym Chile, do obserwacji gazowej wody w V883 Orionis. Dzięki czułości instrumentu i jego zdolności do rozróżniania małych szczegółów naukowcy byli w stanie zarówno wykryć wodę i ustalić jej skład, jak i wykonać mapę jej rozmieszczenia w dysku. Na podstawie obserwacji ustalono, że dysk zawiera co najmniej 1200 razy więcej wody niż wszystkie ziemskie oceany.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/03/eso2302b.jpg)
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin
Obrazy ALMA dysku wokół gwiazdy V883 Orionis, pokazujące rozkład przestrzenny wody (po lewej, pomarańczowy), pyłu (w środku, zielony) i tlenku węgla (niebieski, po prawej). Ponieważ woda zamarza w wyższych temperaturach niż tlenek węgla, można ją wykryć w postaci gazowej tylko bliżej gwiazdy. Pozorna przerwa w obrazach wody i tlenku węgla jest w rzeczywistości spowodowana jasną emisją pyłu, który tłumi emisję gazu.
W przyszłości badacze mają nadzieję na użycie nadchodzącego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT) i jego instrumentu pierwszej generacji METIS. Ten instrument średniej podczerwieni będzie w stanie rozdzielić gazową fazę wody w tego typu dyskach, wzmacniając połączenia pomiędzy poszczególnymi etapami ścieżki wody od obłoków gwiazdotwórczych do systemów słonecznych. „Da nam to znacznie bardziej kompleksowy obraz lodu i gazu w dyskach, w których powstają planety” podsumowuje Leemker.
https://astronet.pl/uklad-sloneczny/nowe-odkrycia-na-temat-pochodzenia-wody-w-ukladzie-slonecznym/ (https://astronet.pl/uklad-sloneczny/nowe-odkrycia-na-temat-pochodzenia-wody-w-ukladzie-slonecznym/)
https://www.eso.org/public/poland/news/eso2302/?lang (https://www.eso.org/public/poland/news/eso2302/?lang)
-
Co się dzieje po fuzji masywnych podwójnych białych karłów?
Na ilustracji: Łączące się białe karły. Źródło: NASA/Tod Strohmayer (GSFC)/Dana Berry (Chandra X-Ray Observatory)
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-03/DeathOrbit.jpg?itok=GLIhJTnY)
Podwójne białe karły są ważnym źródłem fal grawitacyjnych w naszej Galaktyce, a ich masa związana jest z supernowymi typu Ia, supernowymi z wychwytem elektronów i pulsarami milisekundowymi.
Białe karły mogą łączyć się w układy podwójne w wyniku promieniowania fal grawitacyjnych. Jednak ewolucja pozostałości po złączeniu pozostaje niejasna.
Teraz grupa badawcza kierowana przez adiunkta WU Chengyuana z obserwatoriów Yunnan Chińskiej Akademii Nauk zbadała ewolucyjne skutki połączenia tlenowo-neonowego i węglowo-tlenowego białego karła.
Badanie zostało opublikowane w The Astrophysical Journal Letters 22 lutego 2023 roku.
Naukowcy skonstruowali odpowiednie modele, aby zbadać ewolucję pozostałości po złączeniu. Odkryli, że takie pozostałości po fuzji mogą ewoluować w olbrzymy węglowo-tlenowe, a ich wyniki ewolucyjne są powiązane z ich całkowitą masą.
Przy założeniu stałej utraty masy przez wiatr, pozostałości o masie mniejszej niż 1,9 masy Słońca mogą ewoluować do tlenowo-neonowych białych karłów, podczas gdy pozostałości o masie większej niż 1,95 masy Słońca mogą doświadczyć wybuchów supernowych z wychwytem elektronów i stać się tlenowo-neonowo-żelazowymi białymi karłami.
Zespół wykorzystał modele do wyjaśnienia bogatego w tlen obiektu IRAS 00500+6713 (J005311) znajdującego się w podczerwonej mgławicy w Kasjopei. Widmo tego obiektu jest podobne do widma bogatych w tlen gwiazd Wolfa-Rayeta i charakteryzuje się stosunkowo wysokim współczynnikiem utraty masy przez wiatr i ekstremalnie dużą prędkość wiatru.
Obecnie pochodzenie tego obiektu jest nadal niejasne. WU wyjaśnił cechy obserwacyjne tego obiektu za pomocą swoich modeli i odkrył, że obiekt ten powstał z połączenia tlenowo-neonowego białego karła o masie 1,08 masy Słońca z węglowo-tlenowym białym karłem o masie 0,52 masy Słońca.
https://english.cas.cn/research/highlight/astronomy/202303/t20230308_328000.shtml (https://english.cas.cn/research/highlight/astronomy/202303/t20230308_328000.shtml)
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acb6f3 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acb6f3)
-
Satelity do detekcji fal gamma.
Konstelacja małych satelitów mogłaby zrewolucjonizować badania najbardziej energetycznych eksplozji w kosmosie. Pomogłoby to astronomom rozjaśnić tajemnice zderzających się pozostałości gwiazd, produkujących potężne fale grawitacyjne.
Czym właściwie są rozbłyski gamma?
Promieniowanie gamma to wiązki wysokoenergetycznych fotonów lecących z odległych galaktyk. Promieniowanie gamma ma najmniejszą długość fali i produkuje największą ilość energii spośród całego spektrum elektromagnetycznego. Powstaje dzięki takim obiektom jak gwiazdy neutronowe, pulsary, eksplozje supernowych czy czarne dziury. Rozbłyski promieniowania gamma są najjaśniejszymi i najbardziej energetycznymi wydarzeniami od czasu Wielkiego Wybuchu
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/rozblyski-gamma-2.jpg)
Przypadkowo odkryły je w 1960 roku amerykańskie satelity obserwujące rosyjskie testy broni nuklearnych. Przez długi czas były one zagadką dla astronomów. Według naszej wiedzy ich pochodzenie różni się zależnie od długości trwania. Podczas gdy jedne trwają jedynie kilka sekund, inne „rozświetlają” niebo przez długie minuty.
Dopiero w 1990 roku astronomowie odkryli, że krótkie rozbłyski promieniowania gamma są skutkiem zderzeń gwiazd neutronowych – bardzo gęstych pozostałości niezwykle masywnych gwiazd. Dłużej trwające wybuchy mają być skutkiem zakończenia procesu życiowego nawet potężniejszych gwiazd eksplodujących w supernowe, a następnie zamieniających się w czarne dziury.
Obydwa te wydarzenia emitują strumienie bardzo energetycznej materii, która rozświetla otaczający nas Wszechświat jak snop światła z latarki. Satelity orbitujące Ziemię wykrywają wybuch promieniowania gamma tylko wtedy, kiedy ten snop światła jest skierowany w naszą stronę. Nie jest to jednak rzadkie zjawisko. Takie wybuchy możemy zaobserwować niemal codziennie.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/rozblyski-gamma.png)
Satelita Swift nagrała rozbłysk gamma spowodowany przez narodziny czarnej dziury. To jeden z najdalszych wykrytych obiektów
Ponieważ rozbłyski promieniowania gamma są tak krótkotrwałe, nie zawsze jesteśmy w stanie namierzyć ich źródło. Utrudnia nam to zebranie na ich temat większej ilości informacji. Udaje nam się dotrzeć do źródła tylko 30% wykrytych błysków promieniowania.
Wykrywanie rozbłysków
Promieniowanie gamma nie może zostać odbite przez lustra, dlatego typowe teleskopy optyczne nie mają zastosowania w ich wykrywaniu. Mają tak małą długość fali, że mogą przejść przez szpary pomiędzy atomami w takim lustrze. Dlatego wykrywacze promieniowania gamma często zawierają ciasno upakowane bloki kryształu. Promienie przechodzące przez nie zderzają się z elektronami kryształów. Te kolizje tworzą naładowane cząstki, które mogą zostać wykryte przez detektor.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/niebo-z-rozblyskami-gamma-750x422.jpg)
Mapa nieba z uwzględnieniem wysokoenergetycznych rozbłysków gamma. Zawiera pięć lat danych uzbieranych przez teleskop Fermi.
Obecnie na orbicie znajdują się dwie flagowe jednostki zajmujące się badaniem promieniowania gamma. Jedną z nich jest dwudziestoletni satelita misji Integral Europejskiej Agencji Kosmicznej, drugą Fermi należący do NASA. Zostały zaprojektowane do wykrywania wysokoenergetycznego promieniowania gamma, wykrywają większość rozbłysków dolatujących w stronę Ziemi z kosmosu. Dużo gorzej radzą sobie z odnajdywaniem ich źródeł. Inny ze statków NASA, Swift, bada zaledwie jedną dziewiątą nocnego nieba, co znacznie ogranicza jego skuteczność, biorąc pod uwagę to, że rozbłyski gamma są równomiernie rozsiane po całym Wszechświecie.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/fermi-750x422.jpg)
Teleskop Fermi
Przyglądając się obecnej technologii, która pozwala nam na badania nad promieniowaniem gamma, możemy stwierdzić, że jest ona przestarzała i mało skuteczna w kontekście szerzej zakrojonych badań nad pochodzeniem rozbłysków. Jest to czynnik, na którym bardzo nam zależy. Jeśli poznamy dokładną lokalizację powstania wybuchu będziemy mogli nakierować na nią teleskopy i obserwować skutki wydarzeń, które były jego źródłem.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/satelita-integral-750x422.jpg)
Satelita Integral
Armia CubeSatów rozwiązaniem
Potencjalnym rozwiązaniem dla pojedynczych, mocno ograniczonych teleskopów jest stworzenie całej konstelacji mini-satelitów, z angielskiego CubeSatów. Ojcami tego pomysłu są Andras Pal i Norbert Werner, słowacki naukowiec. CubeSaty są małe, tanie i łatwe w produkcji.
Podczas gdy wymiana obecnego sprzętu byłaby niesamowicie droga i zajęłaby dużo czasu, konstelacja CubeSatów zaproponowana przez naukowców kosztowałaby jedynie około 10 milionów dolarów, a jej produkcja zajęłaby mniej niż trzy lata. Dodatkowo można wystrzelić kilka CubeSatów na raz, co ogranicza liczbę startów koniecznych do wyniesienia sprzętu na orbitę. Poprzez zmierzenie różnicy czasu, w jakiej różne satelity w różnych miejscach wykrywają rozbłysk, można metodą triangulacji wyznaczyć pozycję rozbłysku gamma na niebie.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/GRBAlpha-750x563.jpg)
Satelita GRBAlpha
Werner i Pal rozpoczęli realizację swojego pomysłu już w 2018 roku. Przekonali Węgierską Akademię Nauk do sfinansowania projektu. Doprowadziło to do wystrzelenia pierwszego CubeSata wykrywającego rozbłyski gamma w marcu 2021 roku. GRBAlpha wyleciał z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie wraz z rakietą Soyuz.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/norbert-werner-750x375.jpg)
Norbert Werner, jeden z pomysłodawców projektu konstelacji cubesatów
Jego głównym zadaniem była demonstracja nowego detektora podczas lotu. Od czasu wystrzelenia wykrył 22 rozbłyski gamma. W międzyczasie Werner uzyskał poparcie czeskiego sektora kosmicznego dla pomysłu wystrzelenia kolejnego minisatelity. Trzy razy większy od poprzednika VZLUSAT-2 orbituje Ziemię od stycznia 2022 roku; od tego czasu wykrył 12 rozbłysków gamma.
Fale grawitacyjne
Jak zostało wspomniane wcześniej, rozbłyski promieniowania gamma mogą powstawać w skutek zderzeń gwiazd neutronowych. Innym ze skutków ubocznych takiej kolizji może być emisja fal grawitacyjnych. Według Wernera, lepszy system monitorowania rozbłysków gamma będzie niezwykle przydatną pomocą dla wykrywaczy fal grawitacyjnych. Pozwoli nam zbadać czy mają one jakiś obserwowalny wkład w powstawanie tych tajemniczych rozbłysków.
Przewidziane przez Einsteina w 1916 roku, fale grawitacyjne są „zmarszczkami” w czasoprzestrzeni, powstającymi w wyniku wzajemnych oddziaływań pomiędzy przynajmniej dwoma supermasywnymi obiektami, takimi jak gwiazdy neutronowe czy czarne dziury.
Takie obiekty często zostają wciągnięte w swoje sfery oddziaływania grawitacyjnego i zaczynają wokół siebie orbitować. Coraz bardziej zbliżają się do ciebie i w końcu się ze sobą zderzają, tworząc grawitacyjne tsunami. Tego typu fale mogą zostać wykryte na Ziemi przez wykrywacze fal grawitacyjnych takich jak LIGO czy Virgo.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/fale-grawitacyjne-750x422.jpg)
Projekt Hermes
Jak się okazuje, Werner i Pal nie byli jedynymi, którzy wpadli na ten innowacyjny pomysł. Włoski projekt „HERMES” w 2018 roku wygrał dofinansowanie od Unii Europejskiej, pokrywające koszty zbudowania i wystrzelenia konstelacji sześciu CubeSatów wykrywających rozbłyski gamma.
Wystrzelenie pierwszego z satelitów planowane jest na drugą połowę 2024 roku. Ich satelity są dużo bardziej złożone od tych tworzonych przez zespół Wernera. Ich detektory wykrywają rozbłyski gamma, ale również znacznie mniej energetyczne promieniowanie rentgenowskie. Są również wyposażone w zestaw GPS-ó – akcelerometrów, które będą w stanie śledzić pozycję satelity z dokładnością do kilku metrów.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/02/testy-podsystemow-misji-hermes-750x427.png)
Testy podsystemów satelit misji HERMES
https://www.space.com/cubesats-revolutionize-gamma-ray-burst-detection (https://www.space.com/cubesats-revolutionize-gamma-ray-burst-detection)
https://science.nasa.gov/ems/12_gammarays (https://science.nasa.gov/ems/12_gammarays)
-
Odkryto białego karła spalającego hel.
Na ilustracji: Wizja artystyczna źródła miękkiego promieniowania rentgenowskiego: dysk akrecyjny wokół białego karła zbudowany głównie z helu. Źródło: Ilustracja: F. Bodensteiner/tło zdjęcia ESO
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-03/leadimagesize.jpg?itok=mvOpEV0j)
Międzynarodowy zespół astronomów odkrył układ podwójny z białym karłem, na którego spływa materia z jego gwiezdnego towarzysza, tworząc dysk akrecyjny.
Gwiazda typu biały karzeł może eksplodować jako supernowa, gdy jej masa przekroczy granicę około 1,4 masy Słońca. Zespół naukowców znalazł układ podwójny gwiazd, w którym materia z białego karła przepływa z jego gwiezdnego towarzysza. Układ ten został odkryty dzięki jasnemu, tzw. miękkiemu promieniowaniu rentgenowskiemu, które powstaje w wyniku syntezy jądrowej rozlanego gazu w pobliżu powierzchni białego karła. Niezwykłe w tym źródle jest to, że hel, a nie wodór, przelewa się i pali. Zmierzona jasność sugeruje, że masa białego karła rośnie wolniej niż wcześniej sądzono, co może pomóc w zrozumieniu liczby supernowych wywołanych przez eksplodujące białe karły. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature. Współautorem artykułu jest prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Eksplodujące białe karły są nie tylko uważane za główne źródło żelaza we Wszechświecie, ale stanowią również ważne narzędzie dla kosmologii: jako tzw. supernowe typu Ia (SN Ia), wszystkie stają się niemal jednakowo jasne, co pozwala astrofizykom na precyzyjne wyznaczenie odległości ich galaktyk macierzystych. Jednak nawet po wielu latach intensywnych badań nadal nie wiadomo, w jakich okolicznościach masa białego karła może wzrosnąć do tzw. granicy Chandrasekhara. Jest to teoretyczna górna granica masy białego karła, wprowadzona w 1930 roku przez hindusko-amerykańskiego astrofizyka i laureata Nagrody Nobla Subrahmanyana Chandrasekhara.
Na początku lat 90. źródła miękkiego promieniowania X ze stabilnym spalaniem wodoru na ich powierzchniach zostały ustanowione jako nowa klasa obiektów za pomocą ROSAT, i przez pewien czas były one uważane za potencjalnych kandydatów na progenitorów SN Ia. Problemem z tymi źródłami jest jednak ich obfitość wodoru: supernowe typu Ia nie wykazują żadnych śladów wodoru.
Przez ponad 30 lat przewidywano układy podwójne gwiazd, w których biały karzeł akreuje i spala stabilnie hel na swojej powierzchni, ale takie źródła nigdy nie zostały zaobserwowane. Międzynarodowy zespół naukowców znalazł teraz źródło promieniowania X, którego widmo optyczne jest całkowicie zdominowane przez hel. Miękkie źródło promieniowania X [HP99] 159 jest znane od lat 90-tych, kiedy to po raz pierwszy zostało zaobserwowane za pomocą ROSAT, ostatnio za pomocą XMM-Newton, a teraz za pomocą eROSITA – powiedział Jochen Greiner, który kieruje analizą tego źródła w MPE. Teraz udało nam się zidentyfikować je jako źródło optyczne w Wielkim Obłoku Magellana. W jego widmie znaleźliśmy głównie linie emisyjne helu pochodzące z dysku akrecyjnego.
Nie rozwiązuje to jednak problemu progenitorów SN Ia: modele teoretyczne przewidują, że około 2-5% materii helowej gwiazdy towarzyszącej zostaje wyniesione przez wybuch SN Ia i wyrzucone do otoczenia. Jednak taka ilość helu nie została znaleziona w większości obserwowanych do tej pory supernowych typu Ia. Istnieje jednak podklasa o mniejszej jasności, supernowych typu Iax (SN Iax), w której wybuch jest słabszy, a zatem mniej helu zostaje wyrzucone.
Odkryty układ [HP99] 159 mógłby, zgodnie z obecną wiedzą skończyć jako SN Iax, ponieważ pomiary tutaj wskazują, że ciągłe spalanie helu w białych karłach jest możliwe nawet przy niższych tempach akrecji niż teoretycznie przewidywane. Zmierzona jasność [HP99] 159 jest około dziesięciokrotnie mniejsza niż oczekiwano przy współczynniku kanonicznym, podczas gdy zmierzona temperatura promieniowania X jest dokładnie w oczekiwanym zakresie dla stabilnego spalania helu. Obserwowana jasność promieniowania X sugeruje, że spalanie napływającego helu w białym karle jest stabilizowane przez jego szybką rotację, co sprawia, że prawdopodobna jest ostateczna eksplozja supernowej w układzie – powiedział prof. dr Norbert Langer z Argelander Institute for Astronomy. Ponieważ poprzednie pomiary wskazują, że jasność pozostaje taka sama od około 50 lat, możliwy powinien być szeroki zakres tempa akrecji prowadzącej do eksplozji.
Gwiazdy bez otoczek wodorowych, takie jak gwiazda towarzysząca znaleziona w układzie [HP99] 159, są ważnym etapem pośrednim w cyklu życia gwiazd podwójnych, który powinien wystąpić w około 30% takich układów – powiedziała Julia Bodensteiner z ESO, która bada masywne gwiazdy. Takich gwiazd powinno być wiele; ale do tej pory zaobserwowano tylko kilka. Zespół ma teraz nadzieję znaleźć dziesiątki podobnych źródeł w obu Obłokach Magellana za pomocą eROSITA. To powinno pozwolić im na dalsze ograniczenie warunków dla progenitorów SN Ia.
https://www.uni-bonn.de/en/news/039-2023 (https://www.uni-bonn.de/en/news/039-2023)
https://www.uw.edu.pl/publikacja-w-nature-o-unikalnym-ukladzie-podwojnym-gwiazd/ (https://www.uw.edu.pl/publikacja-w-nature-o-unikalnym-ukladzie-podwojnym-gwiazd/)
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05714-4 (https://www.nature.com/articles/s41586-023-05714-4)
-
Astronomowie świadkami narodzin bardzo odległej gromady galaktyk z wczesnego Wszechświata.
Korzystając z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) astronomowie odkryli wielki rezerwuar gorącego gazu w nadal powstającej gromadzie galaktyk wokół Galaktyki Sieci Pajęczej (Spiderweb). To najodleglejsza jak dotąd detekcja tak gorącego gazu. Gromady galaktyk to jedne z największych znanych obiektów we Wszechświecie, a wyniki opublikowane dzisiaj w „Nature” pokazują, jak wcześnie takie struktury zaczęły powstawać.
Gromady galaktyk, tak jak nazwa sugeruje, zawierają dużą liczbę galaktyk – czasami nawet tysiące. Mogą także obejmować olbrzymi gazowy „ośrodek wewnątrzgromadowy” (ang. intracluster medium, w skrócie ICM), który przenika przestrzeń pomiędzy galaktykami w gromadzie. W rzeczywistości ten gaz znacząco przewyższa masą same galaktyki.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/03/eso2304a.jpg)
Ten obraz pokazuje protogromadę wokół galaktyki MRC 1138-262, widzianą w czasie, gdy Wszechświat miał zaledwie 3 miliardy lat. Większość masy w protogromadzie nie znajduje się w galaktykach widocznych w centrum obrazu, lecz w gazie znanym jako ICM. Gorący gaz w ICM jest pokazany jako nałożony niebieski obłok. Gdy promieniowanie reliktowe z Wielkiego Wybuchu przechodzi przez ICM, zyskuje energię, gdy oddziałuje z elektronami w gorącym gazie. Jest to znane jako efekt Siuniajewa-Zeldowicza. Badając ten efekt, astronomowie mogą wywnioskować, jak dużo gorącego gazu znajduje się w ICM i pokazać, że protogromada jest w trakcie procesu przekształcania się w masywną gromadę utrzymywaną razem przez własną grawitację.
Wcześniej ICM był badany jedynie w pełni uformowanych, pobliskich gromadach galaktyk. Wykrycie ICM w odległej protogromadzie – czyli ciągle będącej w stadium formowania się – pozwoli astronomom na sprawdzenie takich gromad we wczesnych stadiach ich ewolucji.
Gromady galaktyk są tak masywne, że gromadzą gaz, który rozgrzewa się i spada w kierunku gromady. „Symulacje kosmologiczne od ponad dekady przewidywały występowanie gorącego gazu w protogromadach, ale brakowało obserwacyjnego potwierdzenia” wyjaśnia Elena Rasia, badaczka z Italian National Institute for Astrophysics (INAF) w Trieste (Włochy), współautorka badań. „Dążenie do takiego kluczowego potwierdzenia obserwacyjnego doprowadziło nas do starannego wybrania jednej z najbardziej obiecujących kandydatek na protogromadę.”
https://www.youtube.com/watch?v=eDumeEMkmME (https://www.youtube.com/watch?v=eDumeEMkmME)
Zespół badawczy Di Mascolo wykrył ICM w protogromadzie Spiderweb przy pomocy tzw. termicznego efektu Suniajewa-Zeldowicza. Efekt ten występuje, gdy światło od kosmicznego promieniowania tła – promieniowanie reliktowe Wielkiego Wybuchu – przechodzi przez ICM. Gdy światło oddziałuje z szybko poruszającymi się elektronami w gorącym gazie, uzyskuje nieco energii i jego barwa (czyli długość fali) nieco się zmienia. „Na właściwych długościach fali efekt Suniajewa-Zeldowicza ujawnia się jako efekt cienia gromady galaktyk na kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła” tłumaczy Di Mascolo.
Mierząc te cienie, astronomowie mogą wywnioskować istnienie gorącego gazu, oszacować jego masę i wykonać mapę kształtu. „Dzięki niezrównanej rozdzielczości i czułości, ALMA jest jedynym urządzeniem zdolnym obecnie do wykonywania tego typu pomiarów dla odległych poprzedniczek masywnych gromad” wskazuje Di Mascolo.
https://www.youtube.com/watch?v=Z12ipB064YI (https://www.youtube.com/watch?v=Z12ipB064YI)
Badacze ustalili, że protogromada Spiderweb zawiera olbrzymi rezerwuar gorącego gazu o temperaturze kilkudziesięciu milionów stopni Celsjusza. Wcześniej w tej gromadzie wykryto zimny gaz, ale masa gorącego gazu przewyższa go tysiące razy. Wyniki pokazują, że protogromada Spiderweb faktycznie może przekształcić się w masywną gromadę galaktyk w ciągu około 10 miliardów lat, zwiększając masę co najmniej o czynnik dziesięć.
Tony Mroczkowski, współautor publikacji, naukowiec z ESO, wskazuje, że „system ten wykazuje gigantyczne kontrasty. Wraz z ewolucją systemu, gorący termiczny składnik zniszczy większość zimnego składnika, a my jesteśmy świadkami delikatnego przejścia.” Podsumowuje, iż “dostarcza to obserwacyjnego potwierdzenia istniejących od dawna przewidywań teoretycznych na temat powstawania największych związanych grawitacyjnie obiektów we Wszechświecie.”
https://www.eso.org/public/poland/news/eso2304/?lang (https://www.eso.org/public/poland/news/eso2304/?lang)
https://www.iac.es/en/outreach/news/astronomers-witness-birth-cluster-galaxies-early-universe (https://www.iac.es/en/outreach/news/astronomers-witness-birth-cluster-galaxies-early-universe)
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05761-x (https://www.nature.com/articles/s41586-023-05761-x)
-
Najjaśniejszy do tej pory rozbłysk gamma ujawnia nowe tajemnice kosmicznych eksplozji.
Na ilustracji: Składniki długiego rozbłysku gamma, najpowszechniejszego typu. Jądro masywnej gwiazdy (po lewej) zapadło się, tworząc czarną dziurę, która wysyła strumień cząstek poruszający się przez zapadającą się gwiazdę w przestrzeń kosmiczną z prędkością bliską prędkości światła. Źródło: Goddard Space Flight Center, NASA
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-04/GRB_Shell_Final_1080-lores-pr032823.jpg?itok=kIWQwpLL)
Naukowcy uważają, że trwająca ponad 300 sekund emisja promieniowania gamma jest zapowiedzią narodzin czarnej dziury, powstałej z zapadnięcia się jądra masywnej gwiazdy.
9 października 2022 roku przez nasz Układ Słoneczny przetoczył się intensywny impuls promieniowania gamma, który obezwładnił detektory tego promieniowania zainstalowane na licznych orbitujących satelitach i natychmiast wysłał astronomów do badań tego zdarzenia przy użyciu najpotężniejszych na świecie teleskopów. Nowe źródło, nazwane GRB 221009A, okazało się najjaśniejszym z dotychczas zarejestrowanych wybuchów promieniowania gamma (GRB).
W nowej pracy, która ukazała się 28 marca 2023 roku w The Astrophysical Journal Letters, obserwacje GRB 221009A obejmujące zakres od fal radiowych do promieniowania gamma, w tym krytyczne obserwacje na falach milimetrowych, rzucają nowe światło na trwające od dziesięcioleci poszukiwania pochodzenia tych ekstremalnych kosmicznych eksplozji. Emisja promieniowania gamma z GRB 221009A trwała 300 sekund. Astronomowie uważają, że takie „długotrwałe” GRB to zapowiedź narodzin czarnej dziury, powstałej z zapadnięcia się jądra masywnej i szybko wirującej gwiazdy pod jej własnym ciężarem. Nowo powstała czarna dziura wyrzuca wówczas potężne strumienie plazmy z prędkością bliską prędkości światła, które przebijają się przez zapadającą się gwiazdę i świecą właśnie na falach gamma.
Ponieważ GRB 221009A jest najjaśniejszym rozbłyskiem gamma, jaki kiedykolwiek zarejestrowano, prawdziwą tajemnicą było to, co nastąpi po początkowym rozbłysku promieniowania . Kiedy strumienie zderzają się z gazem otaczającym umierającą gwiazdę, wytwarzają jasną poświatę światła w całym spektrum – wyjaśnia Tanmoy Laskar, adiunkt fizyki i astronomii na Uniwersytecie w Utah, główny autor badań. Poświata zanika dość szybko, co oznacza, że musimy być szybcy i zwinni, aby uchwycić to światło, zanim zniknie, zabierając ze sobą swoje tajemnice.
W ramach kampanii obserwacyjnej mającej na celu wykorzystanie najlepszych na świecie radioteleskopów i teleskopów milimetrowych do badania poświaty GRB 221009A astronomowie szybko zgromadzili dane zebrane przez sieć detektorów Submillimeter Array (SMA).
Ten wybuch, będąc tak jasnym, dał wyjątkową okazję do zbadania szczegółowego zachowania i ewolucji poświaty z niespotykanymi dotąd szczegółami – nie chcieliśmy tego przegapić! Badałem te wydarzenia przez ponad dwadzieścia lat, a to było tak samo ekscytujące, jak pierwszy GRB, jaki kiedykolwiek zaobserwowałem – powiedział Edo Berger, profesor astronomii na Uniwersytecie Harvarda. Dzięki możliwości szybkiego reagowania byliśmy w stanie szybko skierować sieć SMA na lokalizację GRB 221009A – mówi naukowiec projektu SMA i badacz CfA, Garrett Keating. Zespół był podekscytowany widząc, jak jasna była poświata tego GRB, którą mogliśmy monitorować przez ponad 10 dni, zanim zgasła.
Po przeanalizowaniu i połączeniu danych z SMA i innych teleskopów na całym świecie astronomowie byli naprawdę zdumieni: na falach milimetrowych i radiowych sygnał był znacznie jaśniejszy niż oczekiwano na podstawie obserwacji światła widzialnego i rentgenowskiego z tego zdarzenia.
To jeden z najbardziej szczegółowych zestawów danych, jakie kiedykolwiek zebraliśmy, i jasne jest, że dane milimetrowe i radiowe po prostu nie zachowują się zgodnie z oczekiwaniami – powiedziała Yvette Cendes, pracownik naukowy CfA. Kilka rozbłysków GRB w przeszłości wykazało krótkie nadwyżki emisji milimetrowej i radiowej, które uważa się za sygnaturę fali uderzeniowej w samym strumieniu, ale w GRB 221009A nadwyżka emisji zachowuje się zupełnie inaczej niż w poprzednich przypadkach.
Cendes dodaje: Prawdopodobnie odkryliśmy zupełnie nowy mechanizm wytwarzania nadmiaru fal milimetrowych i radiowych. Jedną z możliwości jest to, że potężny strumień wytwarzany przez GRB 221009A jest bardziej złożony niż w większości GRB. Możliwe, że światło widzialne i rentgenowskie są wytwarzane przez jedną część dżetu, podczas gdy wczesne fale milimetrowe i radiowe są wytwarzane przez inny składnik.
Na szczęście ta poświata jest tak jasna, że będziemy kontynuować badania jej emisji radiowej przez miesiące, a może nawet lata – dodaje Berger. Dzięki temu znacznie dłuższemu okresowi mamy nadzieję rozszyfrować tajemnicze pochodzenie wczesnej nadmiernej emisji.
Niezależnie od dokładnych szczegółów tego konkretnego GRB, zdolność do szybkiego reagowania na GRB i podobne zdarzenia za pomocą teleskopów fal milimetrowych jest istotną nową możliwością dla astronomów.
Kluczową lekcją płynącą z tego GRB jest to, że bez szybko działających radioteleskopów i teleskopów milimetrowych, takich jak SMA, przegapilibyśmy potencjalne odkrycia dotyczące najbardziej ekstremalnych eksplozji we Wszechświecie – powiedział Berger. Nigdy nie wiemy z góry, kiedy takie zdarzenia wystąpią, więc musimy reagować tak szybko, jak to możliwe, jeżeli mamy skorzystać z tych darów kosmosu.
https://www.cfa.harvard.edu/news/brightest-gamma-ray-burst-ever-observed-reveals-new-mysteries-cosmic-explosions (https://www.cfa.harvard.edu/news/brightest-gamma-ray-burst-ever-observed-reveals-new-mysteries-cosmic-explosions)
https://iopscience.iop.org/collections/apjl-230323-172_Focus-on-the-Ultra-luminous-GRB-221009A (https://iopscience.iop.org/collections/apjl-230323-172_Focus-on-the-Ultra-luminous-GRB-221009A)
-
Naukowcy tworzą mapę porywistych wiatrów w odległym układzie z gwiazdą neutronową.
Na ilustracji: Wizja artystyczna zmapowanego wiatru dyskowego wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Źródło: Jose-Luisa Olivaresa z MIT. Na podstawie zdjęcia Herkulesa X-1 autorstwa D. Klochkova, Europejska Agencja Kosmiczna
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-04/MIT-DiskWind-01-press_0.jpg?itok=3JKlGO2q)
Astronomowie zaobserwowali wiatr gwiazdowy w układzie Hercules X-1 i po raz pierwszy stworzyli jego dwuwymiarową mapę.
Dysk akrecyjny to kolosalny wir gazu i pyłu, który gromadzi się wokół czarnej dziury lub gwiazdy neutronowej gdy ta przyciąga materię z pobliskiej gwiazdy. Gdy dysk wiruje, wytwarza potężne wiatry, które popychają i ciągną rozległą, rotującą plazmę. Te potężne wypływy mogą wpływać na otoczenie czarnych dziur poprzez ogrzewanie i zdmuchiwanie gazu i pyłu wokół nich.
W ogromnych skalach wiatry gwiazdowe mogą być wskazówką, jak supermasywne czarne dziury kształtują całe galaktyki. Astronomowie zaobserwowali oznaki wiatrów dyskowych w wielu układach, w tym w akreujących czarnych dziurach i gwiazdach neutronowych. Jednak do tej pory udało im się zobaczyć jedynie bardzo wąski wycinek tego zjawiska.
Teraz astronomowie z MIT zaobserwowali szerszy zakres wiatrów w Hercules X-1, układzie, w którym gwiazda neutronowa odciąga materię od gwiazdy podobnej do Słońca. Dysk akrecyjny tej gwiazdy neutronowej jest wyjątkowy, ponieważ w trakcie wirowania „chwieje się” (precesuje). Wykorzystując to zjawisko, astronomowie uchwycili różne perspektywy obracającego się dysku i po raz pierwszy stworzyli dwuwymiarową mapę jego wiatrów.
Nowa mapa ujawniła pionowy kształt i strukturę wiatru, jak również jego prędkość – około setek km/s, co jest na łagodniejszym końcu tego, co dyski akrecyjne mogą rozkręcić.
Jeżeli w przyszłości astronomowie będą w stanie dostrzec więcej chybotliwych układów, technika mapowania opracowana przez zespół może pomóc w określeniu, w jaki sposób wiatry dyskowe wpływają na formowanie się i ewolucję układów gwiazdowych, a nawet całych galaktyk.
W przyszłości moglibyśmy mapować wiatry dyskowe w szeregu obiektów i określić, jak właściwości wiatru zmieniają się na przykład wraz z masą czarnej dziury lub z ilością materii, którą ona akreuje – powiedział Peter Kosec, doktor habilitowany w Kavli Instytut Astrofizyki i Badań Kosmicznych MIT oraz autor badań opublikowanych 10 kwietnia 2023 roku w Nature Astronomy. To pomoże określić, jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe wpływają na nasz Wszechświat.
Poprawione widzenie
Wiatry dyskowe najczęściej obserwowano w rentgenowskich układach podwójnych – układach, w których czarna dziura lub gwiazda neutronowa wyciąga materię z mniej gęstego towarzysza i generuje rozgrzany do białości dysk opadającej po spirali materii wraz z wypływającym wiatrem. Nie wiadomo dokładnie, jak wiatry są wypuszczane z tych układów. Niektóre teorie proponują, że pola magnetyczne mogą rozdrabniać dysk i wyrzucać część materii na zewnątrz jako wiatr. Inni twierdzą, że promieniowanie gwiazdy neutronowej może ogrzewać i odparowywać powierzchnię dysku w gorących podmuchach.
O pochodzeniu wiatru można wnioskować na podstawie jego struktury, ale kształt i zasięg wiatrów dyskowych jest trudny do ustalenia. Większość układów podwójnych wytwarza dyski akrecyjne o stosunkowo równym kształcie, przypominającym cienkie pączki gazu, które wirują w jednej płaszczyźnie. Astronomowie, którzy badając te dyski korzystając z odległych satelitów i teleskopów, mogą obserwować efekty wiatrów dyskowych jedynie w ustalonym i wąskim zakresie, względem rotującego dysku. Każdy wiatr, który astronomowie zdołają wykryć, jest więc małym wycinkiem jego większej struktury.
Możemy badać właściwości wiatru tylko w jednym punkcie i jesteśmy całkowicie ślepi na wszystko wokół tego punktu, zauważa Kosec.
W 2020 roku on i jego współpracownicy zdali sobie sprawę, że jeden układ podwójny może zaoferować szerszy obraz wiatrów dyskowych. Hercules X-1 wyróżnia się spośród większości znanych rentgenowskich układów podwójnych swoim skrzywionym dyskiem akrecyjnym, który chwieje się, gdy wiruje wokół centralnej gwiazdy neutronowej układu.
Dysk naprawdę chwieje się w czasie co 35 dni, a wiatry mają swój początek gdzieś w dysku i przecinają naszą linię widzenia na różnych wysokościach nad dyskiem w czasie – wyjaśnia Kosec. To bardzo wyjątkowa właściwość tego układu, która pozwala nam lepiej zrozumieć pionowe właściwości jego wiatru.
Wypaczone chybotanie
W nowym badaniu naukowcy obserwowali Herculesa X-1 za pomocą dwóch teleskopów rentgenowskich – XMM-Newton i Chandra.
To, co mierzymy, to promieniowanie X, czyli ilość fotonów promieniowania rentgenowskiego, które docierają do naszych detektorów, w stosunku do ich energii. Mierzymy linie absorpcyjne, czyli brak światła rentgenowskiego przy bardzo konkretnych energiach – powiedział Kosec. Na podstawie stosunku siły różnych linii możemy określić temperaturę, prędkość i ilość plazmy w wietrze dyskowym.
Dzięki skrzywionemu dyskowi Herculesa X-1, astronomowie byli w stanie zaobserwować linię dysku poruszającą się w górę i w dół podczas jego chwiania się i rotacji. Efekt był taki, że badacze mogli zaobserwować oznaki wiatrów dyskowych na zmieniających się wysokościach względem dysku, a nie na jednej, stałej wysokości nad jednolicie obracającym się dyskiem.
Mierząc emisję promieniowania X i linie absorpcyjne, gdy dysk chybotał i rotował w czasie, badacze mogli zeskanować właściwości takie jak temperatura i gęstość wiatru na różnych wysokościach względem dysku i skonstruować dwuwymiarową mapę pionowej struktury wiatru.
Widzimy, że wiatr wznosi się od dysku pod kątem 12o względem dysku, gdy rozszerza się on w przestrzeni – powiedział Kosec. Staje się też chłodniejszy i bardziej zbity, a także słabszy na większych wysokościach nad dyskiem.
Zespół planuje porównać swoje obserwacje z teoretycznymi symulacjami różnych mechanizmów wyrzucania wiatru, aby sprawdzić, które z nich najlepiej wyjaśniają jego pochodzenie. W dalszej kolejności zespół ma nadzieję odkryć więcej układów skrzywionych i chwiejących się, a także stworzyć mapę struktur ich wiatrów dyskowych. Wtedy naukowcy będą mieli szerszy pogląd na wiatry dyskowe i na to, jak takie wypływy wpływają na otoczenie – szczególnie w dużo większych skalach.
Jak supermasywne czarne dziury wpływają na kształt i strukturę galaktyk? Jedną z wiodących hipotez jest to, że wiatry dyskowe wystrzeliwane z czarnej dziury mogą wpływać na wygląd galaktyk. Teraz możemy uzyskać bardziej szczegółowy obraz tego, jak te wiatry są wystrzeliwane i jak wyglądają – powiedziała Erin Kara.
https://news.mit.edu/2023/scientists-map-gusty-winds-neutron-star-system-0410 (https://news.mit.edu/2023/scientists-map-gusty-winds-neutron-star-system-0410)
https://www.nature.com/articles/s41550-023-01929-7 (https://www.nature.com/articles/s41550-023-01929-7)
-
Blazar S5 0716+714: niezwykła soczewka grawitacyjna.
Na zdjęciu: Położenie blazara S5 0716+714 na niebie. Źródło: astro.wku.edu/observatory/s50716+714.html
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-05/0716%2B714.jpg?itok=WQtQCAw8)
Blazar to taka galaktyka aktywna, której relatywistyczny dżet skierowany jest dokładnie lub niemal dokładnie w kierunku ziemskiego obserwatora. Blazary charakteryzują się wysoką zmiennością ich obserwowanej jasności, która manifestuje się w różnych zakresach promieniowania elektromagnetycznego, od fal radiowych aż po promieniowanie gamma. Zmienność ta zachodzi również w różnych skalach czasowych – od minut aż po dziesiątki, a nawet setki lat.
Jednym z takich dobrze znanych naukowcom blazarów jest ten o nazwie S5 0716+714. Na sławę zapracował on sobie szczególnie silną zmiennością, dobrze widoczną w optycznym zakresie promieniowania, i to w skalach czasowych rzędu pojedynczych nocy. Blazary z tak krótkim okresem zmienności łatwiej jest obserwować pod kątem zmian blasku, czyni go to więc dobrym celem kampanii obserwacyjnych takich jak WEBT (Whole Earth Blazar Telescope), które w zamierzeniu nieprzerwanie monitorują zmienność blazarów przez kilka dni z rzędu. W dwóch zbiorach danych z sieci obserwacyjnej WEBT (z 2003 i 2014 roku) pojawił się charakterystyczny przebieg zmienności jasności blazara, możliwy do obserwacji w każdym z filtrów teleskopu. Na poniższej ilustracji odpowiadają mu kolory zielony i czerwony.
Blazar S5 0716+714 został też stosunkowo niedawno zaobserwowany przez satelitę TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), który zmierzył jego krzywe zmian blasku dla łącznie 120 dni. Zespół naukowy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie znalazł w nich kilka innych, nowych przejawów zmienności o podobnej charakterystyce (na rysunku są one oznaczone kolorem czarnym). Tego typu kształt zmienności nie jest jednak łatwo powiązać ze znanymi nam obecnie procesami zachodzącymi w blazarach.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/inline-images/Krol1.png)
Na ilustracji: Zmienność jasności obiektu dla trzech różnych zdarzeń. Źródło: Oryginalna publikacja.
W nowej pracy uczeni postulują, że zaobserwowana kilkukrotnie zmienność blazara powiązana może być z soczewkowaniem grawitacyjnym fragmentów jego dżetu przez układ podwójny znajdujący się w galaktyce macierzystej blazara. Soczewkowanie grawitacyjne to zjawisko fizyczne polegające na zakrzywieniu biegu promieni świetlnych w pobliżu masywnych obiektów – poprzez zakrzywienie samej czasoprzestrzeni. Prowadzi to do ich skupienia, co z kolei, zależnie od masy, konfiguracji oraz wzajemnych odległości soczewki, obserwatora i źródła, przejawia się w obserwacjach na różne sposoby. Okazuje się teraz, że soczewka będąca układem podwójnym, który przechodzi przed linią łączącą odległe źródło (w tym przypadku blazara) z obserwatorem na Ziemi, wywołać może zmiany jasności właśnie takie, jakie obserwujemy w krzywej zmian blasku blazara S5 0716+714.
Wyniki modelowania komputerowego pokazują, że tego typu zmienność wyjaśnić może soczewka będąca układem podwójnym składającym się z centralnej masy głównej oraz około 100 razy mniej masywnego towarzysza. Masa układu podwójnego zależy od jego położenia w galaktyce macierzystej badanego blazara. Korzystając z pewnych fizycznych ograniczeń, nakładanych na układ podwójny z uwagi na czas trwania oraz okres pomiędzy pierwszą a ostatnią obserwacją zjawiska, można było wyliczyć przybliżoną masę omawianej soczewki grawitacyjnej. Wynosi ona od 104 do 106 mas Słońca. Oznaczać to może, że soczewka ta jest czarną dziurą o masie pośredniej, czyli większej niż czarne dziury o masach gwiazdowych, powstałe jako końcowy etap ewolucji najmasywniejszych gwiazd, ale także znacznie mniejszej niż supermasywne czarne dziury obserwowane w centrach galaktyk.
Opisane wyniki są częścią badań prowadzonych w Zakładzie Astrofizyki Wysokich Energii Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/inline-images/Krol2.png)
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/inline-images/Krol2.png)
Po lewej stronie zaprezentowano trajektorie źródła na płaszczyźnie soczewki, po prawej – odpowiadające im krzywe zmian blasku. Źródło: Oryginalna publikacja.
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acae91/pdf (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acae91/pdf)
-
Astronomowie odkrywają najodleglejsze gwiazdy w naszej galaktyce.
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/outer-halo.jpeg)
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz odkryli ponad 200 gwiazd zmiennych należących do grupy RR Lyrae w gwiezdnym halo Drogi Mlecznej. Tak odległych gwiazd należących do naszej galaktyki jeszcze nie widzieliśmy.
Warto tutaj przypomnieć, że dysk naszej galaktyki ma około 100 000 lat świetlnych średnicy. Układ Słoneczny znajduje się jakieś 27000 lat świetlnych od centrum i 20 000 lat świetlnych od zewnętrznej krawędzi dysku. Gdzie zatem znajdują się zidentyfikowane teraz gwiazdy? Otóż najodleglejsza z nich znajduje się ponad… milion lat świetlnych od Ziemi, czyli zasadniczo jest już prawie w połowie drogi między Drogą Mleczną a Galaktyką Andromedy, która oddalona jest od nas o 2,5 mln lat świetlnych.
To właśnie okres pulsacji i jasność gwiazd zmiennych RR Lyrae pozwoliła naukowcom precyzyjnie ustalić ich odległość od Ziemi, a tym samym określić granice zewnętrznego halo galaktycznego. Efekt badań jest co najmniej interesujący. Powszechnie przyjmuje się bowiem, że Droga Mleczna i Galaktyka Andromedy wkrótce się ze sobą zderzą, bowiem zbliżają się do siebie od miliardów lat. Z ich zderzenia w przyszłości ma powstać jedna większa Milkomeda. Rzeczywistość jest jednak taka, że jeżeli uwzględnimy w strukturze obu galaktyk ich halo gwiezdne, to zasadniczo nie musimy czekać na żadne zderzenie, bowiem między jedną a drugą galaktyką nie ma już żadnego miejsca. Galaktyki zaczęły się już ze sobą zderzać. Kierowcy są jeszcze od siebie daleko, ale zderzak naszej galaktyki już zgniata zderzak galaktyki Andromedy. Kamery na desce rozdzielczej poszły w ruch.
Gwiazdy odkryto w ramach programu Next Generation Virgo Cluster Survey prowadzonego za pomocą teleskopu CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope). Podstawowym celem badania było zbadanie gromady galaktyk znajdujących się znacznie dalej od nas. Jedną z obserwowanych w ramach programu galaktyk, była galaktyka M87 i towarzyszące jej galaktyki satelitarne. To właśnie wykonując obserwacje tej galaktyki, naukowcy zarejestrowali siłą rzeczy także gwiazdy znajdujące się w tym samym kierunku, ale znacznie bliżej Ziemi. Z tego zestawu danych badaczom udało się wyłuskać 208 gwiazd RR Lyrae do dalszego zbadania.
-
W galaktyce Wiatraczek "właśnie" wybuchła supernowa.
Na zdjęciu: W Utah Remote Desert Observatories uchwycono obraz supernowej w M101 (Galaktyce Wiatraczek) – zaledwie kilka godzin po jej odkryciu 19 maja 2023 roku. Źródło: EarthSky Community Photos | Eliot Herman
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-05/SN-in-M101-Eliot-Herman-May-19-2023-Utah-Remote-Desert-Observatory-e1684585253744.jpg?itok=w5L2b6e_)
Nowa supernowa dostrzeżona w Galaktyce Wiatraczek (M101) to supernowa, która wybuchła najbliżej Ziemi od dekady. Astronom Koichi Itagaki odkrył ją 19 maja tego roku. Powinna zwiększać swoją jasność jeszcze przez kilka dni. Są spore szanse, że może być dostępna dla właścicieli małych teleskopów nawet do kilku miesięcy.
Supernowa, której nadano oznaczenie 2023ixf, znajduje się w galaktyce leżącej w granicach gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy, w pobliżu końca dyszla Wielkiego Wozu.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/inline-images/Ursa-Major-star-chart-Wikimedia-Commons-IAU-ST-e1651335080105.jpg)
Lokalizacja galaktyki M101 w Wielkiej Niedźwiedzicy. Źródło: Wikimedia Commons/ IAU/ Sky and Telescope
Supernowe są dość rzadkimi zjawiskami – szacuje się, że w naszej Galaktyce wybuchają średnio raz na około 50 lat. Ostatnia obserwowana supernowa w galaktyce M101 wybuchła w 2011 roku. Andy Howell, astronom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, wyjaśnia na Twitterze, że ówczesna eksplozja mogła być skutkiem opadania materii z większej gwiazdy-towarzyszki na białego karła, prowadząc do zainicjowania tam reakcji termojądrowych. Obecnie obserwowana supernowa najprawdopodobniej spowodowana jest czymś innym: zapadnięciem się jądra masywnej gwiazdy pod koniec jej dość gwałtownego życia. Powstaje wówczas tzw. supernowa typu II. Supernowe tego typu wyzwalają bardzo duże ilości energii.
Messier 101 (Wiatraczek) jest przy tym jedną z galaktyk położonych najbliżej Drogi Mlecznej, w odległości 20 milionów lat świetlnych stąd. I choć "nowej" supernowej nie zauważymy okiem nieuzbrojonym, amatorzy powinni być w stanie dość łatwo uchwycić ją przez teleskopy podwórkowe.
Nie pozostaje nam nic innego, jak zachęcić Czytelników do obserwacji!
https://earthsky.org/todays-image/supernova-in-m101-pinwheel-galaxy-closest-in-a-decade-how-to-see/ (https://earthsky.org/todays-image/supernova-in-m101-pinwheel-galaxy-closest-in-a-decade-how-to-see/)
https://www.wis-tns.org/object/2023ixf (https://www.wis-tns.org/object/2023ixf)
-
2023 cze 06 09:30 Kosmonauta.net
Mikronowa - czy słyszeliście o takim zajwisku?
Wybuchowy nowy typ zjawiska, zaproponowany w 2022 roku - mikronowa. Co to takiego? Jest to stosunkowo "niewielka" eksplozja na powierzchni (fotosferze) niektórych typów gwiazd, trwająca do kilku godzin. Więcej na stronie ESO.
https://www.eso.org/public/news/eso2207/
(https://24liveblog.tradingfront.cn/event/3035576037202628710/20220514123526_645098.jpeg)
2) 2023 cze 11 14:00 Kosmonauta.net
Czarna dziura w M4
Taka wagi "pośredniej"!
https://www.youtube.com/watch?v=uzF3eFN-WdE
3) 2023 cze 20 16:30 Kosmonauta.net
Spojrzenie HST na Eta Carinae
Gwiazda/mgławica/układ Eta Carinae, która pewnego dnia "wyprodukuje" supernową - okiem teleskopu Hubble.
https://www.youtube.com/watch?v=jcxeQjP-iis
4) 2023 cze 24 14:30 Kosmonauta.net
Zagadka obecności (braku?) fosforu we Wszechświecie
Niedawne odkrycie fosforanów na Enceladusie to tylko jedna z odsłon zagadki dotyczącej niewielkiej ilości fosforu we Wszechświecie.
https://kosmonauta.net/2023/06/zagadka-fosforu-we-wszechswiecie/
(https://24liveblog.tradingfront.cn/event/3329112701499918156/20230623121553_916591.jpeg)
5) 2023 lip 09 16:29 Kosmonauta.net
Czy na gwiazdach występują cyklony?
Zespół naukowców zauważył w 2015 roku olbrzymi cyklon, podobny do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu, w atmosferze niewielkiej i niewyraźnej gwiazdy W1906+40.
https://kosmonauta.net/2015/12/czy-na-gwiazdach-wystepuja-cyklony/
https://www.youtube.com/watch?v=4NgMVySq_2A
6) Unikalne zdjęcie odkrywa tajemnice powstawania planet
28.07.2023 Marek Matacz
Fotografia udostępniona przez European Southern Observatory wskazuje, jak mogą formować się gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz. Astronomowie dostrzegli potężne skupiska pyłu tworzące się w pobliżu młodej gwiazdy.
Z pomocą European Southern Observatory Very Large Telescope (VLT) i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) astronomowie dostrzegli ogromne zgrupowania pyłu w pobliżu młodej gwiazdy. Z czasem mogą się one przekształcić się w duże planety.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C97746%2Cunikalne-zdjecie-odkrywa-tajemnice-powstawania-planet.html
7) 2023 sie 24 10:29 Kosmonauta.net
Herbig-Haro 47
Wspaniała animacja z danych z teleskopu Hubble, opisująca 14 lat obserwacji zmian w otoczeniu pary formujących się gwiazd. Więcej na stronie obserwatorium Hubble.
https://hubblesite.org/contents/news-releases/2011/news-2011-20.html
https://twitter.com/HubbleTelescope/status/1691456508662624258
8 ) 2023 sie 25 14:29 Kosmonauta.net
JWST i HST - niesamowite obrazy mgławicy M57
Dwa różne teleskopy, pracujące na różnych zakresach częstotliwości obserwują mgławicę planetarną M57. Więcej na stronie ESA.
https://twitter.com/esa/status/1693626364983693596
9) Zbadano gwiazdę, która może stać się magnetarem
29.08.2023
Magnetary to najsilniejsze magnesy w kosmosie. Są to niezwykle gęste, martwe gwiazdy, rodzaj gwiazd neutronowych z niesamowicie silnymi polami magnetycznymi. Badacze odkryli, że jeden ze składników gwiazdy podwójnej HD 45166 może w przyszłości przemienić się w magnetara – informuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C98111%2Czbadano-gwiazde-ktora-moze-stac-sie-magnetarem.html
https://www.eso.org/public/news/eso2313/
10) 2023 wrz 02 10:30 Kosmonauta.net
NGC 7469 i IC 5283 okiem Hubble
Para galaktyk obserwowana przez kosmiczny teleskop Hubble.
https://twitter.com/NASAHubble/status/1693986468023382353
11) Tak bardzo tęsknimy za życiem pozaziemskim, że zaczynamy widzieć Kosmos jako wielki organiczny tygiel.
O chemii Kosmosu pisze chemik - Mirosław Dworniczak @old_chemist .
https://eksperymentmyslowy.pl/2023/09/02/kosmiczne-laboratorium-chemiczne-czesc-2/
https://eksperymentmyslowy.pl/2023/08/28/kosmiczne-laboratorium-chemiczne-czesc-1/
https://twitter.com/docent_ws/status/1697970409453277639
12) 2023 wrz 04 16:30 Kosmonauta.net
Jaka śliczna M27 w wydaniu amatorskim
Astronom - amator z Polski!
https://twitter.com/AstroMarcin/status/1696244104714170610
13) Astronomowie rozwiązali zagadkę jednego z pulsarów
02.09.2023
Dzięki dużej kampanii obserwacyjnej przy pomocy teleskopów naziemnych i kosmicznych naukowcom udało się wyjaśnić dziwne zachowanie pulsara PSR J1023+0038, który niemal ciągle przełącza się pomiędzy dwoma trybami – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C98148%2Castronomowie-rozwiazali-zagadke-jednego-z-pulsarow.html
14) Niektóre czarne dziury mogą pędzić w tempie 10 proc. prędkości światła
03.09.2023
Symulacje numeryczne sugerują, że część czarnych dziur powstałych w wyniku kolizji dwóch mniejszych obiektów tego typu może przemieszczać się w kosmosie z prędkościami bliskimi jednej dziesiątej prędkości światła.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C98144%2Cniektore-czarne-dziury-moga-pedzic-w-tempie-10-proc-predkosci-swiatla.html
15) Czarna dziura to jeden wielki (czasem mały) paradoks. Niby nie ma prawa promieniować (bo jest czarną dziurą), a promieniuje. Niby musi być wieczna i wszystko pożerać, a nie pożera, nawet "chudnie" i "umiera".
@Lucas_z_Escobar o fizyce ekstremalnej.
https://eksperymentmyslowy.pl/2023/09/10/jak-wyrownac-czarna-dziure/
(https://pbs.twimg.com/media/F5r7r1LWMAAs0lW?format=png&name=small)
https://twitter.com/docent_ws/status/1700948702699909378
16) Wykryto pole magnetyczne w bardzo dalekiej galaktyce
08.09.2023
Dzięki sieci radioteleskopów ALMA astronomowie dokonali najdalszej detekcji galaktycznego pola magnetycznego – w galaktyce, z której światło potrzebuje 11 miliardów lat na dodarcie do nas. O odkryciu poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), a wyniki opublikowano w „Nature”.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C98267%2Cwykryto-pole-magnetyczne-w-bardzo-dalekiej-galaktyce.html
17) Prof. Marek Abramowicz laureatem Medalu Bohdana Paczyńskiego
11.09.2023
Prof. Marek Abramowicz został laureatem Medalu Bohdana Paczyńskiego. Laureatów nagród, przyznawanych co dwa lata przez Polskie Towarzystwo Astronomiczne, przedstawiono w poniedziałek w Toruniu podczas otwarcia zjazdu tego gremium.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C98336%2Cprof-marek-abramowicz-laureatem-medalu-bohdana-paczynskiego.html
18) Galaktyka soczewkowata sfotografowana przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a
19.09.2023
(https://naukawpolsce.pl/sites/default/files/styles/strona_glowna_slider_750x420/public/202309/46358193_46358121.jpg?itok=D6ITEvFZ)
Galaktyka NGC 3156 sfotografowana przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Źródło: ESA/Hubble & NASA, R. Sharples, S. Kaviraj, W. Keel.
NASA zaprezentowała zdjęcie galaktyki NGC 3156, w której supermasywna czarna dziura pochłonęła znacznie więcej gwiazd ze swojego otoczenia niż wynosi średnia dla innych podobnych galaktyk.
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C98441%2Cgalaktyka-soczewkowata-sfotografowana-przez-kosmiczny-teleskop-hubblea.html
19) 2023 wrz 23 12:30 Kosmonauta.net
Gwiazda Polarna - zaskakujące zmiany
Polecamy ten filmik o zmianach u Gwiazdy Polarnej, która jest układem trzech gwiazd.
https://www.youtube.com/watch?v=l0IMfhArPeI
20) 2023 wrz 25 14:30 Kosmonauta.net
Betelgeza – blisko supernowej?
Czy już “niebawem” Betelgeza zamieni się w supernową? Nowa publikacja naukowa sugeruje, że ta gwiazda może wydawać właśnie ostatnie tchnienia…
https://kosmonauta.net/2023/06/betelgeza-blisko-supernowej/
(https://img.24live.co/event/3395066519499193935/20230922071536_483776.jpeg)
21) 2023 wrz 27 16:30 Kosmonauta.net
Absolutnie wszystko na jednym wykresie
...w tym i nieznane. Oto nasz Wszechświat, jak go na razie rozumiemy. :)
(https://pbs.twimg.com/media/F6kbh48bUAA6Arr?format=png&name=900x900)
https://x.com/AlexanderRKlotz/status/1704924372128117049
22) 2023 paź 22 16:30 Kosmonauta.net
Otoczenie Rho Ophiuchi
Aż do najnowszych obrazów z JWST!
https://www.youtube.com/watch?v=mOEpe8JLhh8
23) 2023 gru 08 10:30 Kosmonauta.net
Strumień z M87
Dżet z centrum galaktyki M87 okiem teleskopu Hubble:
https://www.youtube.com/watch?v=n97-28mHeRs
24) 2023 gru 21 14:30 Kosmonauta.net
319 Leona przesłania Betelguzę
Dwunastego grudnia planetoida 319 Leona (częściowo) przesłoniła jedną z najjaśniejszych gwiazd nocnego nieba – Betelguzę
https://kosmonauta.net/2023/12/319-leona-przeslania-betelguze/
z gwiazdozbioru Oriona.
(https://img.24live.co/event/3460992733216422087/20231218120616_221662.jpeg)
25) 2023 gru 31 18:29 Kosmonauta.net
ESA - jeden milion objektów astronomicznych
Świetnie nagranie z Europejskiej Agencji Kosmicznej.
https://www.youtube.com/watch?v=0Cm0AaHk6bY
-
Co sprawiło, że najjaśniejsza kosmiczna eksplozja wszechczasów była tak wyjątkowa?
Na ilustracji: Poświata po najjaśniejszym w historii rozbłysku gamma uchwycona przez teleskop Swift. Źródło: NASA/Swift/A. Beardmore (University of Leicester)
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-06/52954778296_da0eca8061_b.jpg?itok=De9VwnIX)
W 2022 roku teleskopy zarejestrowały najjaśniejszą znaną nam dziś kosmiczną eksplozję. Astrofizycy mogą teraz wyjaśnić, dlaczego była ona tak olśniewająca.
Niewiele wybuchów kosmicznych przyciągnęło tak dużą uwagę naukowców zajmujących się kosmosem jak ten, zarejestrowany 22 października 2022 roku i trafnie nazwany najjaśniejszym [rozbłyskiem] wszech czasów (ang. Brightest of All Time – BOAT). To zdarzenie, które było wynikiem zapadnięcia się bardzo masywnej gwiazdy i następujących po tym narodzin czarnej dziury, było obserwowane jako niezwykle jasny rozbłysk promieniowania gamma, po którym nastąpiła stopniowo zanikająca poświata widoczna na różnych częstotliwościach. Od chwili, gdy ogromne teleskopy jednocześnie odebrały sygnał BOAT, astrofizycy z całego świata podjęli wysiłki w celu wyjaśnienia jasności tego rozbłysku gamma, jak i niezwykle powolnego zanikania jego poświaty.
Obecnie międzynarodowy zespół naukowców, w którego skład wchodzi dr Hendrik Van Eerten z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Bath, przedstawił dość prawdopodobne wyjaśnienie: wczesny rozbłysk o nazwie GRB 221009A był skierowany bezpośrednio w stronę Ziemi, a także przyciągnął znaczną ilość materii pochodzącej z gwiazd. Wyniki badań zespołu zostały opublikowane 7 czerwca 2023 roku w czasopiśmie Science Advances. Głównym autorem jest dr Brendan O’Connor z University of Maryland i George Washington University w Waszyngtonie.
Dr Van Eerten, który prowadził analizę teoretyczną, wyjaśnia, że i inni badacze pracujący nad tą zagadką doszli do wniosku, że strumień był skierowany bezpośrednio na nas, co z kolei zdecydowanie tłumaczy, dlaczego był on tak jasny. Zagadką pozostawał jednak fakt, że granice jego strumienia nie były w ogóle widoczne.
Powolne zanikanie poświaty nie jest charakterystyczne dla wąskiego strumienia gazu. Wiedząc o tym, podejrzewaliśmy, że jest jakiś dodatkowy powód tej intensywnej eksplozji, a nasze modele matematyczne to potwierdziły. Nasza praca wyraźnie pokazuje, że ten GRB miał unikalną strukturę, a obserwacje stopniowo ujawniają wąski strumień osadzony w szerszym wypływie gazu, gdzie normalnie można by oczekiwać izolowanego strumienia – wyjaśnia Van Eerten
Co więc sprawiło, że ten GRB miał profil szerszy niż zwykle? Naukowcy mają pewną teorię. Jak tłumaczy Van Eerten, strumienie GRB muszą przejść przez zapadającą się gwiazdę, w której powstają, a to, co naszym zdaniem zrobiło różnicę w tym przypadku, to stopień wymieszania, które miało miejsce między materiałem gwiazdowym a strumieniem, tak, że podgrzany szokiem gaz pojawił się w naszym polu widzenia aż do punktu, w którym jakakolwiek charakterystyczna sygnatura strumienia zostałaby utracona w ogólnej emisji poświaty.
Nasz model nie tylko pomaga w zrozumieniu BOAT, ale także wcześniejszych rekordzistów pod względem jasności, u których brak sygnatury strumieni stanowił zagadkę dla astronomów. Te GRB, podobnie jak inne tego typu wybuchy, muszą być skierowane bezpośrednio w naszą stronę, ponieważ wyrzucanie tak ogromnej ilości energii we wszystkich kierunkach jednocześnie byłoby niezgodne z prawami fizyki – dodaje naukowiec. Wydaje się zatem, że istnieje wyjątkowa klasa zdarzeń, które są zarówno ekstremalne, jak i potrafią skutecznie zamaskować ukierunkowaną naturę przepływu gazu. Przyszłe badania pól magnetycznych, które uruchamiają te strumienie, jak i badania nad masywnymi gwiazdami, w których się one znajdują, powinny pomóc w ujawnieniu, dlaczego te konkretne GRB są tak rzadkie.
Wyjątkowo długi GRB 221009A jest najjaśniejszym błyskiem gamma, jaki kiedykolwiek zarejestrowano, a jego poświata bije wszelkie rekordy na wszystkich długościach fal. Ponieważ ten rozbłysk jest tak jasny, a także bliski (kosmicznie rzecz biorąc: wystąpił w niewielkiej odległości, 2,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi), uważamy, że jest to okazja zdarzająca się raz na tysiąc lat. Okazja, aby odpowiedzieć na niektóre z najbardziej fundamentalnych pytań dotyczących tych rozbłysków: od formowania się czarnych dziur po testy modeli ciemnej materii. – podsumowuje dr O’Connor.
https://www.bath.ac.uk/announcements/what-made-the-brightest-cosmic-explosion-of-all-time-so-exceptional/ (https://www.bath.ac.uk/announcements/what-made-the-brightest-cosmic-explosion-of-all-time-so-exceptional/)
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi1405 (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi1405)
-
ALMA zgłębia tajemnicę powstawania planet
Na ilustracji: Zdjęcia dysków wokół 19 protogwiazd, w tym 4 układów podwójnych zaobserwowanych za pomocą ALMA. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Ohashi i inni
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-07/Hayashi-et-al-2.png?itok=5atORM7s)
Naukowcy wykorzystali ALMA do obserwacji dysków protoplanetarnych wokół 19 protogwiazd w celu wykrycia wczesnych oznak formowania się planet.
Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał ALMA do przeprowadzenia obserwacji dysków wokół 19 protogwiazd o niezwykle wysokiej rozdzielczości w celu wykrycia wczesnych oznak tworzenia się planet. Projekt badawczy, zatytułowany “Wczesne formowanie planet w zagnieżdżonych dyskach” (ang. Early Planet Formation in Embedded Disks – eDisk), został rozpoczęty pod kierownictwem Nagayoshiego Ohashi z Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Tajwan). Inspiracją dla tej pracy były niedawne odkrycia sugerujące, że proces tworzenia się planet może być aktywny w bardziej rozwiniętych dyskach protoplanetarnych, które zostały szczegółowo zbadane za pomocą ALMA. Jednak dotychczas brakowało systematycznych badań mających na celu wykrycie oznak formowania się planet w młodszych układach protogwiazdowych. Wyniki badań zostały opublikowane w The Astrophysical Journal.
Pochodzenie naszego Układu Słonecznego i pozasłonecznych układów planetarnych jest jednym z najważniejszych tematów współczesnej astronomii. Nasze Słońce uformowało się około 4,6 miliarda lat temu, a wszystkie gwiazdy podobne do Słońca powstały w podobnym procesie. W ramach tego procesu wokół nowo narodzonej gwiazdy tworzy się dysk, w którym formują się planety. Oczekuje się, że te dyski protoplanetarne przetrwają tylko kilka milionów lat, co oznacza, że formujący się układ planetarny ma tylko tyle czasu na zakończenie procesu formowania. Jednak wciąż nie jest jasne, jak szybko w ich dyskach rozpoczyna się formowanie planet. Niedawne obserwacje ALMA ujawniły, że wiele dysków protoplanetarnych ma podstruktury, takie jak szczeliny i pierścienie. Jest to mocny dowód na to, że planety formują się i wymiatają materię z dysku. Z drugiej strony, wiele dysków protoplanetarnych wykazuje takie oznaki, co sugeruje, że formowanie planet już trwa lub prawie się zakończyło w układach, które zwykle nazywamy dyskami protoplanetarnymi. Te poprzednie wyniki zmotywowały nas do zbadania jeszcze młodszych dysków wokół protogwiazd, aby odpowiedzieć na pytanie, na jakim etapie formowania się gwiazd powstają planety – powiedział Ohashi.
Kierując się taką motywacją, zespół skupił się na dyskach wokół protogwiazd, układów, które mają wiek od 10 000 do 100 000 lat. Korzystając z ALMA, zespół obserwował emisję radiową wydzielaną przez ziarna pyłu, czyli elementy składające się na planety, znajdujące się w dyskach protoplanetarnych. Dotychczasowe badania pozwoliły na obserwację tylko nielicznych protogwiazd z rozdzielczością wystarczającą do wykrywania oznak procesu formowania się planet. Naukowcy skupili się na 19 protogwiazdach odległych od Ziemi o około 650 lat świetlnych i wykorzystali bardzo wysoką rozdzielczość kątową ALMA w celu dokładnego zbadania struktury dysków protoplanetarnych. Jest to pierwsze systematyczne badanie, które ma na celu zbadanie szczegółowej struktury dysków wokół dużej próbki protogwiazd przy użyciu tak wysokiej rozdzielczości kątowej.
Obserwacje potwierdziły istnienie dysków wokół wszystkich protogwiazd, co oznacza, że minimalne warunki do formowania się planet są już obecne w tak młodych układach protogwiazdowych. Jednak obserwacje wyraźnie pokazują, że dyski wokół protogwiazd różnią się od bardziej rozwiniętych dysków protoplanetarnych. Spośród 19 protogwiazd zaobserwowano pierścienie i luki, które są oznakami formowania się planet, jedynie w kilku dyskach wokół najbardziej rozwiniętych protogwiazd. Ponadto, struktury pierścieni są mniej wyraźne niż te obserwowane w dyskach protoplanetarnych. Dodatkowo, stwierdzono, że pył, który stanowi budulec planet, w wielu dyskach nie jest osadzony w płaszczyźnie środkowej dysku. Zamiast tego, pył znajduje się wysoko, powyżej płaszczyzny środkowej dysku, powodując, że dyski wydają się grubsze w kierunku pionowym. Natomiast w bardziej rozwiniętych dyskach pył osadza się w płaszczyźnie środkowej, co sprawia, że wydają się one znacznie cieńsze. Ohashi powiedział: Nie spodziewaliśmy się zobaczyć tak wyraźnych różnic między dyskami wokół protogwiazd a bardziej rozwiniętymi dyskami. John Tobin, współkierownik programu w National Radio Astronomical Observatory (USA), dodaje: Nasze wyniki sugerują, że dyski wokół protoplanet nie są w pełni gotowe do formowania się planet. Uważamy, że proces tworzenia się układu planetarnego postępuje szybko w okresie od 100 000 do 1 000 000 lat po rozpoczęciu formowania się gwiazdy.
Wizja artystyczna dysku wokół protogwiazdy.
(https://www.almaobservatory.org/wp-content/uploads/2023/06/Hayashi-et-al-1-700x525.jpg)
https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/alma-digs-deeper-into-the-mystery-of-planet-formation/ (https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/alma-digs-deeper-into-the-mystery-of-planet-formation/)
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acd384 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acd384)
-
Betelgeza – nietypowy nadolbrzym rozjaśnia się. Czy zostanie supernową?
Jedna z najjaśniejszych gwiazd na nocnym niebie robi się nadzwyczajnie jasna, co rozpoczęło spekulacje, że może wkrótce wybuchnąć i zmienić się w supernową. Czy naprawdę powinniśmy wyczekiwać tak oszałamiającego spektaklu na niebie?
(https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/gHC43q6fZLJRgfTxhiJt7N-970-80.jpg.webp)
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/07/skymap.png)
(https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/iUxsM8dfwNNfSPuzuEj6WL-970-80.jpg.webp)
Położenie Betelgezy na mapie nieba.
Gwiazda, o której mowa to Betelgeza, ogromna gwiazda w odcieniach czerwieni, znajdująca się w lewym ramieniu gwiazdozbioru Oriona, którego nie da się nie zauważyć. Betelgeza jest czerwonym olbrzymem, czyli przeogromną gwiazdą, która zużyła już cały wodór w swoim jądrze i rozszerzyła się do rozmiaru stukrotnie większego niż jej pierwotna powłoka. Astronomowie sądzą, że gwiazda przeprowadza teraz fuzję helu w węgiel i tlen. Jest to okres w życiu gwiazdy, który trwa dziesiątki lub nawet setki tysięcy lat i poprzedza śmierć gwiazdy w wybuchu supernowej. Ostatnie ekscesy Betelgezy, które rozpoczęły się w 2019 roku, skłoniły niektórych do spekulacji, iż chwila jej spektakularnej śmierci jest bliska. Jeśli Betelgeza wybuchłaby, byłaby to najbliższa eksplozja supernowej od ponad 400 lat, tak jasna, że widoczna nawet w ciągu dnia.
Betelgezę, oddaloną o 650 lat świetlnych, uznaje się zazwyczaj za 10. najjaśniejszą gwiazdę na nocnym niebie. Jednak w kwietniu gwiazda awansowała i znalazła się na siódmym miejscu. Według konta na Tweeterze Betelgeuse Status, które śledzi aktywność gwiazdy, obecnie ma ona jasność 40% większą w stosunku do dotychczasowej.
„Wielkie przyciemnienie”
Betelgeza jest gwiazdą zmienną znaną z regularnych oscylacji między okresami jaśniejszymi i ciemniejszymi. Od ponad stu lat astronomowie obserwowali jak Betelgeza rozjaśnia się co czterysta dni, a następnie jej jasność spada o połowę i rozświetla się ponownie. Jednak w grudniu 2019 r. gwiazda niespodziewanie przyciemniła się, jak nigdy wcześniej, osiągając niż 2,5 raza ciemniejszy. Przyczyny tego wydarzenia odtąd nazywanego „Wielkim przyciemnieniem” doszukuje się w eksplozji materii z wnętrza gwiazdy, która utworzyła ogromną chmurę pyłu i w konsekwencji przysłoniła nam widok na gwiazdę.
Poniższe zdjęcia ujawniają wyrazisty obiekt niepodobny do Słońca. W przeciwieństwie do pojedynczej, gładkiej kuli gorącej plazmy, Betelgeza jest nieregularną grupą bąbli wrzącego gazu, niektóre z nich są tak duże jak małe gwiazdy. Wielkie smugi gorącej materii unoszą się z jądra Betelgezy na jej powierzchnię, następnie stygną i znowu znikają we wnętrzu. Przypomina to cykl słoneczny na sterydach. Raz na kilka wieków Betelgeza uwalnia bąbel tak duży, że następuje „Wielkie przyciemnienie”. Natomiast to wszystko nie znaczy, że gwiazda wybuchnie. Chyba że rzecz jasna, założenia astronomów są niepoprawne.
https://www.youtube.com/watch?v=mg2IlOfQJvM&t=13s (https://www.youtube.com/watch?v=mg2IlOfQJvM&t=13s)
Kres życia
Wprawdzie Betelgeza od tamtego czasu odzyskała swą zwykłą jasność, jednakże nie powróciła w pełni do stanu sprzed „Wielkiego przyciemniena”. Okres jej oscylacji wynoszący 400 dni skrócił się do 200 dni, ponadto gwiazda wydaje się teraz przechodzić fazę niebywałego rozjaśnienia, co ekscytuje obserwatorów nieba.
„Nasze najlepsze modele wskazują, że Betelgeza jest w stadium, w którym w swoim jądrze spala hel w węgiel i tlen” – powiedział Morgan MacLeod, habilitant astrofizyki teoretycznej na Uniwersytecie Harvarda i główny autor ostatnich badań na temat „Wielkiego przyciemnienia” Betelgezy – „Oznacza to, że pozostało tysiące, może setki tysięcy lat do eksplozji, jeśli modele te są poprawne”.
Chociaż standardowe życie gwiazdy kończy się kiedy wyczerpie ona wodór i rozpoczyna fuzję helu w jądrze, to jej przedłużone życie jako czerwony olbrzym trwa nawet po fazie spalania helu. Kiedy ten się kończy, gwiazda utrzymuje się, spalając węgiel i tlen do neonu i magnezu, następnie spalając je w krzem. Ostatecznie jądro gwiazdy wypełnia się żelazem i wtedy zaczyna się robić ciekawie.
„Dodanie jądra helu do atomu żelaza w rzeczywistości pochłania energię, a nie ją uwalnia” – powiedział MacLeod – „Więc nagle, zamiast przeprowadzać reakcję uwalniającą duże ilości energii, jądro gwiazdy zaczyna pochłaniać energię. Gdy to się dzieje jądro gwiazdy zapada się, tak jakby wywinięte na drugą stronę, prowadzi to do powstania tego, co nazywamy supernową typu II”.
Choć etap spalania wodoru może trwać miliardy lat, to każda następna faza jest coraz krótsza.
„Faza spalania helu trwa kilkaset tysięcy lat” – tłumaczył Miguel Montargès, habilitant w Laboratorium Nauk Kosmicznych i Instrumentalizacji w Astrofizyce Obserwatorium Paryskiego i ekspert do spraw Betelgezy – „Potem następuje faza trwająca około 10 tysięcy lat, później kilkutysiącletnia, stulenia, a ostatnią stanowi kilka dni i godzin przed eksplozją”.
Tak jak MacLeod Montargès uważa, że Betelgeza wciąż ma wiele tysięcy lat życia przed sobą i jest raczej obojętna niedawnemu, niespodziewanemu rozjaśnieniu. Właściwie gwiazda już kiedyś była taka jasna, powiedział, aczkolwiek przez krótki okres czasu.
„Jeżeli porównamy bieżącą jasność z »Wielkim przyciemnieniem« okazuje się ono dość znikome” – stwierdził Montargès – „Podczas »Wielkiego przyciemnienia« magnitudo obniżyło się z 0,8 na 1,75. Z kolei, typowa maksymalna jasność wynosi w przybliżeniu 0,3, a teraz jest to 0,1”.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/07/graph-750x422.jpg)
Grafika ukazuje przewidywane zmiany w jasności Betelgezy. Wyrzucana materia ochłodziła się i uformowała chmurę pyłu, która sprawiła, że gwiazda tymczasowo wydawała się ciemniejsza. Zaburzyło to jej czterystodniowy cykl, który astronomowie obserwowali przez ponad 200 lat. Możliwe, że wnętrze gwiazdy trzęsie się teraz jak galareta.
Powrót do normalności
W pracy opublikowanej na internetowym repozytorium arXiv 16 maja MacLeod i jego koledzy nie spodziewają się supernowej, ale przewidują, że Betelgeza wróci do swojego pierwotnego czterystodniowego cyklu zmian jasności w przeciągu następnych 5 do 10 lat.
„Uważamy, że zmiana w czasie trwania cyklu jest powiązana z wydarzeniem, które spowodowało »Wielkie przyciemnienie«” – oznajmił MacLeod – „Jesteśmy zdania, że olbrzymi bąbel, który przebił się z środka gwiazdy przed przyciemnieniem spowodował to, że powłoka gwiazdy i jej wnętrze zaczęły poruszać się w przeciwnych kierunkach, w rezultacie gwiazda pulsuje teraz dwa razy szybciej w porównaniu do swojego normalnego cyklu”.
Betelgeza jest ogromną gwiazdą. Jeśli umieścilibyśmy ją w centrum Układu Słonecznego, dosięgałaby aż do Jowisza. Rozmiar gwiazdy wraz z jej położeniem w naszej galaktyce — Drodze Mlecznej — umożliwia astronomom badania Betelgezy bardziej szczegółowo niż większość gwiazd.
„Większość gwiazd, nie licząc Słońca, w ogóle nie mogą być szczegółowo zbadane” – powiedział MacLeod – „Widzimy je tylko jako punktowe źródła światła. Lecz Beletgeza jest na tyle duża, że możemy ją poznać przy użyciu teleskopu Hubble’a i radioteleskopów”.
Czego dowiedzielibyśmy się, gdyby Betelgeza stała się supernową?
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/07/VY_Canis_Majoris-750x750.jpg)
VY Canis Majoris wyrzuca ogromne ilości gazów podczas wybuchów.
Dzięki możliwościom naszych najlepszych teleskopów astronomowie mogą na tyle dokładnie zobaczyć co dzieje się w zewnętrznych warstwach Betelgezy, że możliwy jest pomiar składu chemicznego jej atmosfery. Aczkolwiek nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, co naprawdę zachodzi w jądrze gwiazdy. Czy przeprowadza syntezę helu? Czy już zaczęła spalać węgiel? Jeśli tak, skąd mamy o tym wiedzieć?
Montargès powiedział, że wiele z naszych założeń na temat Betelgezy pochodzi z obserwacji innych czerwonych olbrzymów. Przykładowo, VY CMa — kolejny czerwony olbrzym w naszej Galaktyce znajdujący się w odległości 3,9 tys. lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa — uważany jest za bliższego śmierci niż Betelgeza. Jednak w przeciwieństwie do niej VY CMa nieustannie ściemnia się od ponad 100 lat.
„Sto lat temu VY CMa był widoczny gołym okiem na niebie” – porównywał Montargès – „Lecz pozbył się tyle materii, że obecnie możemy ujrzeć go tylko w podczerwieni. Takiego wyrzucania materii spodziewamy się, gdy gwiazda jest bliska eksplozji jako supernowa. VY CMa straciła już około 60% swojej pierwotnej masy, podczas gdy Betelgeza nadal posiada jej 95%”.
Astronom dodał, że według zapisów historycznych Betelgeza była opisywana jako żółta gwiazda. Dopiero 2000 lat temu poeci zaczęci nazywać ją czerwoną. Dlatego Montargès uważa, że Betelgeza ledwie zaczyna swój etap życia jako czerwony olbrzym.
Drugie Słońce
Mimo wszystko Montargès rozumie podekscytowanie niewykluczoną śmiercią Betelgezy. Ostatecznie gwiazda eksploduje, a wtedy wiadomość o tym miesiącami widnieć będzie na okładkach magazynów.
„Kiedy to się stanie, gwiazda będzie tak jasna, jak Księżyc w pełni, tyle że będzie ona skupiona w jednym punkcie” – powiedział Montargès – „Przez pierwsze dwa miesiące może być tak jasna, że jeśli zgasić wszystkie światła w mieście przy bezchmurnej pogodzie, dałoby się czytać książkę w świetle supernowej. Będzie widoczna również w dzień. Na niebie pojawi się druga gwiazda widoczna w ciągu dnia.”
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/07/betelgeuse-750x750.jpg)
Ta pomarańczowa plama to Betelgeza widziana z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Po raz pierwszy ALMA zaobserwował powierzchnię gwiazdy. Ta pierwsza próba zaowocowała w najwyższej jakości ujęcie Betelgezy do tej pory.
Na szczęście Betelgeza jest na tyle bliska, że zapewni takie widowisko, a jednak zbyt oddalona, aby była dla nas niebezpieczna. Astronomowie uważają, że olbrzym musiałby wybuchnąć w odległości do 160 lat świetlnych od naszej planety, abyśmy odczuli skutki eksplozji (według EarthSky).
Ostatnia znana supernowa w Drodze Mlecznej to SN 1604 znana też jako Nowa Keplera. Nazwana została na cześć Johannesa Keplera, który opisał ją w książce „De Stella Nova”.
Według zapisów historycznych ta 30 razy bardziej oddalona supernowa była widoczna w dzień przez ponad trzy tygodnie. Montargès przewiduje, że Betelgeza niedługo wróci do swojego wcześniejszego stanu. Przez kolejnych kilka miesięcy gwiazda nie będzie widoczna, ponieważ znajdzie się zbyt blisko Słońca. Astronomowie muszą poczekać do końca lata, aby zbadać jej stan.
„Jeśli we wrześniu będzie równie jasna lub jaśniejsza niż teraz powinniśmy zacząć zastanawiać się nad tym co się dzieje” – stwierdził Montargès – „Jednak według mnie obecne stadium nie wzbudza zainteresowania”.
https://www.space.com/is-betelgeuse-going-supernova (https://www.space.com/is-betelgeuse-going-supernova)
-
Zagadka galaktyki bez ciemnej materii.
Na ilustracji: Wolna od ciemnej materii galaktyka NGC 1277, położona w pobliżu centrum gromady Perseusza, 240 milionów lat świetlnych od Ziemi.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-07/stsci-h-p1817c-f-1184x1184.png?itok=bDttKrZg)
(https://www.iac.es/sites/default/files/styles/color/public/images/media/image/glx_sin_mat_osc_balanza.jpg?itok=t3AdyJFg)
Badania przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców dostarczyły pierwszych dowodów na istnienie masywnej galaktyki bez ciemnej materii. Wynik ten stanowi wyzwanie dla obecnego standardowego modelu kosmologicznego.
Zespół naukowców, kierowany przez Sebastiéna Comeróna z IAC i Uniwersytetu La Laguna (ULL), odkrył, że galaktyka NGC 1277 nie zawiera ciemnej materii. Jest to pierwszy przypadek, gdy masywna galaktyka (mając masę kilkakrotnie większą niż Droga Mleczna) nie wykazuje dowodów na istnienie tego niewidzialnego składnika Wszechświata. Wynik ten nie pasuje do obecnie akceptowanych modeli kosmologicznych, które uwzględniają ciemną materię – powiedział Comerón. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics.
W aktualnym standardowym modelu kosmologicznym masywne galaktyki zawierają znaczne ilości ciemnej materii – rodzaju materii, która nie oddziałuje w taki sam sposób jak zwykła materia. Jedynym dowodem na jej istnienie jest silne przyciąganie grawitacyjne, które wywiera na gwiazdy i gaz w jej pobliżu, co można obserwować.
NGC 1277 jest prototypem „galaktyki reliktowej”, czyli galaktyki, która nie oddziałuje w żaden sposób ze swoimi sąsiadkami. Takie galaktyki są niezwykle rzadkie i uważane są za pozostałości gigantycznych galaktyk powstałych we wczesnych dniach istnienia Wszechświata.
Znaczenie galaktyk reliktowych w zrozumieniu, jak powstały pierwsze galaktyki, było powodem, dla którego zdecydowaliśmy się obserwować NGC 1277 za pomocą spektrografu pola – wyjaśnił Comerón. Na podstawie widm wykonaliśmy mapy kinematyczne, które pozwoliły nam opracować rozkład masy w galaktyce w promieniu około 20 000 lat świetlnych – dodaje.
Zespół odkrył, że rozkład masy w NGC 1277 wynika wyłącznie z rozkładu gwiazd. Na tej podstawie zdołali wywnioskować, że w obserwowanym promieniu nie może być więcej niż 5% ciemnej materii, chociaż obserwacje są zgodne z całkowitym brakiem tego składnika.
Jednakże, zgodnie z obecnymi modelami kosmologicznymi, przewidywana masa ciemnej materii w galaktyce NGC 1277 powinna wynosić co najmniej 10% całkowitej masy, a maksymalnie 70%. “Ta rozbieżność między obserwacjami a oczekiwaniami stanowi zagadkę, a może nawet wyzwanie dla modelu standardowego” – zauważył badacz Ignacio Trujillo, związany z IAC i ULL, który uczestniczył w analizie.
Artykuł przedstawia dwa potencjalne wyjaśnienia braku ciemnej materii w NGC 1277. Anna Ferré-Mateu, badaczka z IAC i ULL, która również brała udział w badaniu, komentuje te możliwości. Pierwsza z nich sugeruje, że oddziaływanie grawitacyjne z otaczającym ośrodkiem w gromadzie galaktyk, w której znajduje się ta galaktyka, mogło pozbawić ją ciemnej materii. Druga możliwość zakłada, że ciemna materia została wyparta z układu, gdy galaktyka uformowała się w wyniku połączenia fragmentów protogalaktyki, co doprowadziło do powstania galaktyki reliktowej.
Dla autorów badania żadne z tych wyjaśnień nie jest w pełni satysfakcjonujące. Zagadka, w jaki sposób masywna galaktyka może powstać bez ciemnej materii, pozostaje nierozwiązana – zaznacza Comerón. W celu dalszych badań nad tym tajemniczym zjawiskiem, zespół planuje przeprowadzić nowe obserwacje, wykorzystując instrument WEAVE zamontowany na Teleskopie Williama Herschela (WHT) w Obserwatorium Roque de los Muchachos na La Palmie.
Jeśli potwierdzi się wynik, że NGC 1277 nie zawiera ciemnej materii, wzbudzi to wątpliwości co do alternatywnych modeli ciemnej materii, a mianowicie teorii zakładających modyfikację grawitacji. Według tych teorii większa część przyciągania grawitacyjnego w galaktykach wynika z niewielkiej zmiany prawa grawitacji na dużych skalach.
Chociaż ciemna materia w konkretnej galaktyce może być nieobecna, zmodyfikowane prawo grawitacji musi działać uniwersalnie, nie mogą istnieć wyjątki. Dlatego też, galaktyka pozbawiona ciemnej materii przeczyłaby istnieniu tego typu alternatyw dla ciemnej materii – zauważa Trujillo.
https://www.iac.es/en/outreach/news/puzzle-galaxy-no-dark-matter (https://www.iac.es/en/outreach/news/puzzle-galaxy-no-dark-matter)
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/07/aa46291-23/aa46291-23.html (https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/07/aa46291-23/aa46291-23.html)
-
To się nazywa ciasny układ podwójny. Można go schować wewnątrz Słońca.
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/2023/08/brown-dwarf-binary.jpg)
Przestrzeń kosmiczna skrywa przed nami jeszcze wiele tajemnic i zaskoczeń. Przekonali się o tym astronomowie, którzy odkryli właśnie rekordowy układ dwóch gwiazd, które okrążają wspólny środek masy po tak ciasnych orbitach, że cały ten układ zmieściłby się wewnątrz… Słońca.
Rzeczony układ skatalogowany pod numerem ZTF J2020+5033 znajduje się zaledwie 457 lat świetlnych stąd i składa się z brązowego karła o dużej masie i czerwonego karła o małej masie, które krążą wokół siebie, okrążając się nawzajem w czasie zaledwie 1,9 godziny. To najbliższa orbita, na której dotychczas znaleziono brązowego karła. Odległość między oboma obiektami jest mniejsza niż połowa promienia Słońca.
W ciasnych układach podwójnych z innymi małymi gwiazdami jak dotąd nie odkrywano zbyt wiele brązowych karłów. Według zespołu kierowanego przez astrofizyka Kareema El-Badry’ego z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ZTF J2020+5033 może dostarczyć nam wyjaśnienia tego fenomenu.
Technicznie rzecz biorąc, brązowe karły nie mieszczą się w definicji gwiazd. Zamiast tego znajdują się w szarej strefie między małymi gwiazdami a masywnymi planetami. Przy masie od 13 do 80 mas Jowisza, są wystarczająco masywne, aby w ich jądrze dochodziło do syntezy deuteru, ale niewystarczająco masywne, aby dochodziło tam do syntezy wodoru, która napędza pełnoprawne gwiazdy.
Ponieważ są raczej małe i niezbyt jasne, trudno je dostrzec. Wiemy o około 5000 brązowych karłach w Drodze Mlecznej, a większość z nich jest całkowicie samotna i nie należy do żadnego układu podwójnego czy asocjacji gwiazd. Tylko około 1 procent gwiazd podobnych do Słońca i gwiazd o mniejszej masie znajduje się w układach podwójnych z brązowymi karłami w obrębie kilku jednostek astronomicznych.
Mimo to, astronomowie poszukują takich układów podwójnych. Brązowe karły w układzie podwójnym z gwiazdą umożliwiają nam pomiary ich parametrów, a tym samym lepsze zrozumienie procesu ich powstawania i ewolucji.
El-Badry i jego koledzy szukali układów podwójnych o małej masie, które mogą obejmować brązowego karła, używając teleskopu Zwicky Transient Facility. Po odkryciu układu ZTF J2020+5033 naukowcy przyjrzeli mu się dokładniej za pomocą innych instrumentów, w tym teleskopu Gaia. Dzięki temu udało się precyzyjnie ustalić położenie i rozmiary układu.
Czerwony karzeł układu jest również stosunkowo mały – zaledwie 17,6 procent promienia i 13,4 procent masy Słońca.
Z drugiej strony brązowy karzeł znajduje się dokładnie na granicy górnej granicy masy dla tych enigmatycznych obiektów: ma mniej więcej promień Jowisza, ale ma masę 80,1 razy większą od niego.
Inne cechy układu wskazują, że oba obiekty są również dość stare, co rodzi pytania o to, jak znalazły się w obecnym położeniu. El-Badry i jego współpracownicy uważają, że oba obiekty były kiedyś znacznie większe, niż są aktualnie, co sugeruje, że kiedyś znajdowały się co najmniej 5 razy dalej od siebie.
https://www.youtube.com/watch?v=xAjq7VGnf4s&t=1s (https://www.youtube.com/watch?v=xAjq7VGnf4s&t=1s)
Kiedy materia wywiewana jest z gwiazdy, jest ona spowalniana przez jej pole magnetyczne, zanim ostatecznie ucieknie. Tak jak obracający się łyżwiarz spowalnia, wyciągając ramiona, tak rozkład masy spowalnia obrót gwiazdy, co w przypadku układów podwójnych zacieśnia orbitę. Biorąc pod uwagę ciasną orbitę w tym układzie podwójnym, takie „hamowanie magnetyczne” wydaje się być skutecznym procesem, nawet w przypadku gwiazd o małej masie i brązowych karłów.
Oznacza to także, że w przyszłości orbita ZTF J2020+5033 powinna nadal się kurczyć. Chociaż jest mniejszy i mniej masywny niż czerwony karzeł, brązowy karzeł ma nieco większą grawitację powierzchniową; to z kolei oznacza, że brązowy karzeł zacznie kraść materię z czerwonego karła, gdy zaczną się do siebie zbliżać.
Jeśli hamowanie magnetyczne odgrywa rolę w zacieśnianiu orbity, ten transfer masy powinien rozpocząć się w ciągu najbliższych kilkudziesięciu milionów lat. Odkrycie układu tak blisko nas, sugeruje, że te ciasne, niskomasywne układy podwójne są stosunkowo powszechne. Mogliśmy po prostu nie znaleźć wielu, ponieważ są zbyt ciemne. Możliwe, że teleskopy nowej generacji będą nam w stanie wkrótce pokazać ich znacznie więcej.
-
Początki formowania się planet ujawnione przez obserwacje ALMA.
Na ilustracji: Zdjęcie dysku protoplanetarnego DG Tau na długości fali 1,3 mm. Gładki wygląd, bez struktur pierścieniowych, wskazuje na fazę krótko poprzedzającą formowanie się planety. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi i inni.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-10/Picture1.jpg?itok=YPXA30x7)
Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał moc ALMA aby naświetlić początki formowania się planet. Skupili się na badaniu protogwiazdy, która wykazywała gładki dysk protoplanetarny.
Według naukowców, planety powstają z pyłu i gazu międzygwiezdnego w dysku protoplanetarnym otaczającym protogwiazdę. Jednak początek tego procesu pozostaje tajemnicą. Choć wiele obserwowanych za pomocą ALMA dysków wykazuje struktury przypominające pierścienie, co sugeruje obecność planet, znalezienie czystego dysku pozbawionego takich sygnatur okazało się nieuchwytne.
Przełomowe odkrycie nastąpiło podczas obserwacji DG Taurus (DG Tau), młodej protogwiazdy. Wykorzystując ALMA, naukowcy dostrzegli jednolity, gładki dysk, który nie posiadał charakterystycznych pierścieni, często obserwowanych w starszych protogwiazdach. Ta obserwacja wskazuje na możliwość, że DG Tau znajduje się na progu formowania planet. Odszyfrowanie pochodzenia planet podobnych do Ziemi jest kluczowe dla naszego zrozumienia początków życia.
Badając dysk protoplanetarny na różnych długościach fal, zespół naukowców poszerzył swoje badania, aby uzyskać lepszy wgląd w rozmiar i rozkład pyłu. Odkrycia, które dokonali, w fascynujący sposób sugerują, że zewnętrzne części dysku mogą być potencjalnym punktem początkowym dla formowania się planet. To podważa wcześniejsze przekonanie, że głównym punktem początkowym jest wewnętrzny dysk. Warto zauważyć, że środkowa płaszczyzna dysku wykazywała wysoki stosunek pyłu do gazu, co sugeruje, że dysk jest gotowy do formowania planet w najbliższej przyszłości.
ALMA dotychczas była w stanie uchwycić szeroką gamę struktur dyskowych i ujawnić istnienie planet. Jednak aby odpowiedzieć na pytanie, jak dokładnie rozpoczyna się proces formowania planet, istotne jest obserwowanie gładkiego dysku pozbawionego oznak formowania się planet. Uważamy, że to badanie ma ogromne znaczenie, ponieważ pozwala nam poznać początkowe warunki tworzenia się planet – skomentował profesor Satoshi Ohashi z Narodowej Obserwatorium Astronomicznego Japonii (NAOJ).
Badania te zostały opublikowane 28 sierpnia 2023 roku w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/dawn-of-planet-formation-unveiled-by-alma-observations/ (https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/dawn-of-planet-formation-unveiled-by-alma-observations/)
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace9b9 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace9b9)
-
Odkrycie najbliższej "ultra-odartej" supernowej: SN 2021agco w UGC 3855.
Na zdjęciu: Górne panele: Obrazy wczesnej fazy wybuchu supernowej 2021agco obserwowane przez ATLAS i Teleskop Półmetrowy (HMT). Dolne panele: zdjęcia rezydualne z obrazem galaktyki macierzystej odjętym od danych obserwacyjnych. Źródło: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.04827
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-10/new-ultrastripped-supe.jpg?itok=sWyZUDmz)
Astronomowie donoszą o odkryciu nowej supernowej w galaktyce UGC 3855. Została wykryta za pomocą Teleskopu Półmetrowego HMT w Obserwatorium Xingming w Chinach.
Supernowe to bardzo silne i jasne eksplozje gwiazd, które pomagają nam lepiej zrozumieć ewolucję gwiazd i galaktyk. Astronomowie dzielą supernowe na dwie duże grupy w oparciu o ich widma atomowe: supernowe typu I i typu II. W widmach tych typu I nie występuje wodór. Supernowe typu II zawsze wykazują natomiast linie widmowe wodoru.
Supernowe typu Ib to podklasa supernowych, które charakteryzują się tzw. odartą otoczką. Powstają, gdy masywna gwiazda pozbawiona zewnętrznej otoczki wodorowej zapada się pod wpływem własnej grawitacji. Jednak astronomowie wyróżnili jeszcze tak zwane supernowe z ultra-odartą otoczką (i oznaczają je jako USSNe), które wykazują cechy widmowe podobne do supernowych typu Ib/Ic, ale stosunkowo słabo świecą. W przypadku tych rzadkich supernowych otoczka ich progenitora (czyli gwiazdowego źródła supernowej) została w ekstremalnym stopniu zniszczona jeszcze przed eksplozją.
Zespół astronomów pod kierownictwem Shengyu Yana z Uniwersytetu Tsinghua w Pekinie donosi o odkryciu osobliwej USSNe typu Ib. Po raz pierwszy została ona zidentyfikowana za pomocą teleskopu HMT 5 grudnia 2021 r. i otrzymała oznaczenie SN 2021agco. Wykryto ją w odległości około 130 milionów lat świetlnych, w stosunkowo starej galaktyce spiralnej znanej jako UGC 3855. Znajdywała się w odległości około 15 600 lat świetlnych od centrum tej galaktyki. Supernowa musiała ewoluować bardzo szybko, osiągając szczytową jasność -16,06 mag w ciągu zaledwie 2,4 dnia od wybuchu. Badania wykazały, że masa wyrzutu SN 2021agco wynosiła około 0,26 masy Słońca, a energia kinetyczna supernowej została oszacowana została na 95,7 kwintyliona ergów. Naukowcy ocenili też, że progenitor SN 2021agco miał wcześniej otoczkę o promieniu około 78,4 promienia słonecznego i masę rzędu 0,1 masy Słońca. Według autorów publikacji wyniki te sugerują, że progenitor SN 2021agco doznał gwałtownej utraty masy, a większość jego zewnętrznej powłoki została usunięta jeszcze przed wybuchem. Na podstawie tych ustaleń sklasyfikowano SN 2021agco jako ultra-odartą supernową Ib. To obecnie najbliższy Ziemi obiekt tego podtypu.
Obserwacje ujawniły również pewne informacje dotyczące właściwości macierzystej galaktyki supernowej, UGC 3855. Astronomowie odkryli, że ma ona około 10,6 miliarda lat, masę około 2,6 miliarda mas Słońca i stosunkowo niskie tempo formowania się gwiazd, wynoszące 0,2 masy Słońca rocznie. Odkrycie zostało szczegółowo opisane w artykule opublikowanym 7 października na serwerze arXiv.
https://arxiv.org/abs/2310.04827 (https://arxiv.org/abs/2310.04827)
-
To otoczki halo wypaczają galaktyki.
Ilustracja powyżej: Dysk gwiazdowy Drogi Mlecznej zanurzony w rozciągniętej i przechylonej otoczce halo (Melissa Weiss / Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian / CC-BY NC 4.0)
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-12/MW_Halo.jpg?itok=LB2HtIG9)
Galaktyki spiralne, takie jak Droga Mleczna, mają silnie zagnieżdżoną strukturę. Cienki i rozległy dysk gwiazdowy (to ten, do którego należy też Słońce) jest otoczony grubszym dyskiem ze starszych gwiazd, który jest następnie "zapakowany" w znacznie bardziej rozległe tak zwane halo galaktycznym. U podstaw i jednocześnie na zewnątrz całej tej struktury leży ciekawa część galaktyki, której nie widzimy i nie możemy w żaden podobny sposób wykryć: halo ciemnej materii, w którym osadzona jest galaktyka.
Zatem galaktyki spiralne otacza halo ciemnej, niewidzialnej materii, która stanowi 85% masy naszego Wszechświata. Nowe badania pokazują teraz, że kąt nachylenia takich otoczek halo może wpływać na budowę i przestrzenną orientację halo gwiazdowego oraz samego spłaszczonego dysku galaktyki.
Choć wszelkie zjawiska zachodzące w halo ciemnej materii Drogi Mlecznej mogą wydawać się nam dość odległe względem tego, co dzieje się w cienkim dysku gwiazdowym, badania przeprowadzone przez Jiwona Jesse Hana z Centrum Astrofizyki Harvard & Smithsonian i jego współpracowników wykazały wyraźny związek między tymi dwoma aspektami galaktycznej struktury. W swoim najnowszym artykule zespół Hana badał wzajemne dopasowanie dysków gwiazdowych galaktyk i wewnętrznych obszarów ich halo ciemnej materii, a także sprawdził, co może wynikać z rozbieżności pomiędzy nimi.
Przy pomocy znanej symulacji kosmologicznej TNG50 – części pakietu symulacji kosmologicznych IllustrisTNG – zespół wyselekcjonował próbkę syntetycznych, sztucznych galaktyk, pod wieloma względami podobnych do Drogi Mlecznej i naszej sąsiedniej galaktyki Andromedy (M31). Symulowane galaktyki miały masy podobną do obecnej masy Drogi Mlecznej, a także zbliżony kształt dysku. Nie miały też żadnych innych masywnych galaktyk w swoim „pobliżu”, tu zdefiniowanym jako promień 500 kiloparseków, czyli 1,6 miliona lat świetlnych.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/inline-images/MW-halo-diagram-labeled.jpg)
Schemat budowy i składu halo Drogi Mlecznej (NASA / ESA / / A. Feild (STScI))
Kąt nachylenia ciemnego halo względem kąta nachylenia halo gwiezdnego wyliczony dla galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej w symulacji TNG50. Zmierzone nachylenie halo gwiezdnego Drogi Mlecznej zaznaczono różowym, zacienionym obszarem. Wykres po prawej stronie pokazuje najbardziej prawdopodobny kąt nachylenia ciemnego halo Drogi Mlecznej. (Han et al. / Astrophysical Journal 2023)
Dla wszystkich 198 galaktyk Drogi Mlecznej zespół zmierzył kąt pomiędzy wewnętrznym ciemnym halo (częścią halo znajdującą się w odległości 50 kiloparseków od dysku gwiezdnego), halo gwiazdowym i dyskiem galaktyki. W ciągu 6 miliardów lat, jakie objęła ta symulacja, kąty nachylenia między wewnętrznymi ciemnymi halo i dyskami gwiazdowymi oraz między halo gwiazdowymi i dyskami galaktyk, zmieniały się. Jednak wewnętrzne ciemne halo i halo gwiazdowe wykazywały przy tym podobne zachowanie, przechylając się i odkształcając w tych samych kierunkach.
Gwiezdne halo Drogi Mlecznej jest obecnie nachylone względem jej dysku gwiezdnego pod kątem około 20 do 30 stopni. Biorąc pod uwagę podobne nachylenia ciemnych i gwiazdowych halo w symulacji, oznaczałoby to, że wewnętrzne ciemne halo Drogi Mlecznej jest również nachylone względem dysku pod kątem około 20 stopni. Jaki zatem wpływ ma tak nachylone ciemne halo?
Han i jego zespół przeprowadzili jeszcze głębszą symulację, koncentrując się na zachowaniu pojedynczego cyfrowego analogu Drogi Mlecznej, który doświadczył połączenia z innym obiektem przed 7 miliardami lat. Taka galaktyczna fuzja przechyliła halo z ciemnej materii galaktyki o 50 stopni, a halo gwiezdne podążyło za nim, kierowane grawitacyjnym przyciąganiem tego ciemnego halo. Z biegiem czasu, pod wpływem tarcia, momentu obrotowego i innych czynników, nachylenie ciemnej i gwiezdnej otoczki galaktyki zmniejszyło się do blisko 20 stopni.
Efekty nachylenia halo ciemnej materii były też w tym scenariuszu odczuwalne w cienkim dysku gwiazdowym: kilka miliardów lat po połączeniu w tym płaskim wcześniej dysku pojawiło się w symulacji wypaczenie. Wypaczenie z czasem nieco się zmniejszyło, ale w zmienionej formie utrzymało się aż do "dziś". Wiemy z kolei, że tak jak ta sztuczna, symulowana galaktyka, i Droga Mleczna doświadczyła połączenia miliardy lat temu. Także ona ma obecnie wypaczony dysk. Opierając się na wynikach symulacji, zespół Hana sugeruje zatem, że galaktyczne fuzje zachodzące wraz z przechyleniem halo powodują długotrwałe wypaczenia dysków galaktycznych – które są obecnie obserwowane w ponad połowie wszystkich galaktyk spiralnych.
https://skyandtelescope.org/astronomy-news/dark-halos-and-warped-disks/ (https://skyandtelescope.org/astronomy-news/dark-halos-and-warped-disks/)
https://www.youtube.com/watch?v=ylM4Gy-6sFM (https://www.youtube.com/watch?v=ylM4Gy-6sFM)
https://www.youtube.com/watch?v=NJOAzj7b6bQ (https://www.youtube.com/watch?v=NJOAzj7b6bQ)
-
Jak czarne dziury przeszły od tworzenia gwiazd do ich gaszenia.
Na ilustracji: Przejście tempa formowania się gwiazd i wzrostu czarnych dziur wraz ze spadkiem przesunięcia ku czerwieni od reżimów, w których dominuje dodatnie sprzężenie zwrotne, do późniejszej epoki, w której sprzężenie zwrotne jest w dużej mierze ujemne. Źródło: Steven Burrows, Rosemary Wyse, and Mitch Begelman.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2024-02/begelman_smbh-or-galaxies_web.jpg?itok=7GAD5deb)
Dzięki JWST astronomowie zidentyfikowali jedne z najwcześniejszych galaktyk powstałych we Wszechświecie.
Astronomowie od dawna starają się zrozumieć wczesny Wszechświat, a dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba (JWST) pojawił się kluczowy element układanki. Wykrywające podczerwień „oczy” teleskopu dostrzegły szereg małych, czerwonych punktów, zidentyfikowanych jako jedne z najwcześniejszych galaktyk powstałych we Wszechświecie.
To zaskakujące odkrycie jest nie tylko wizualnym cudem, ale także wskazówką, która może odkryć tajemnice tego, jak galaktyki i ich enigmatyczne czarne dziury rozpoczęły swoją kosmiczną podróż.
Zdumiewającym odkryciem JWST jest to, że Wszechświat nie tylko ma te bardzo zwarte i jasne obiekty w podczerwieni, ale prawdopodobnie są to regiony, w których już istnieją ogromne czarne dziury – wyjaśnił stypendysta JILA i profesor astrofizyki na University of Colorado Boulder, Mitch Begelman. Uważano, że to niemożliwe.
Begelman i zespół astronomów, w tym Joe Silk, profesor astronomii na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa, opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters, sugerując, że potrzebne są nowe teorie powstawania galaktyk, aby wyjaśnić istnienie tych olbrzymich czarnych dziur.
Potrzeba czegoś nowego, aby pogodzić teorię powstawania galaktyk z nowymi danymi – powiedział Silk, główny autor potencjalnie przełomowego badania.
Tradycyjna opowieść o formowaniu się galaktyk
Zastanawiając się nad tym, w jaki sposób formują się galaktyki, astronomowie zakładali wcześniej nieco uporządkowaną ewolucję. Konwencjonalne teorie zakładały, że galaktyki tworzą się stopniowo, gromadząc się przez miliardy lat. Uważano, że w tej powolnej kosmicznej ewolucji gwiazd wyłaniają się jako pierwsze, rozświetlając pierwotną ciemność.
Pomysł polegał na tym, że przeszliśmy od wczesnej generacji gwiazd do galaktyk zdominowanych głównie przez gwiazdy – dodał Begelman. Następnie, pod koniec tego procesu, zaczęły powstawać czarne dziury.
Uważano, że supermasywne czarne dziury, te enigmatyczne i potężne byty, pojawiają się po pierwszych gwiazdach, spokojnie rosnąc w jądrze galaktyki. Były one postrzegane jako regulatory, które od czasu do czasu wybuchały, aby złagodzić formowanie się nowych gwiazd, utrzymując w ten sposób galaktyczną równowagę.
Podważanie konwencjonalnej mądrości
Dzięki obserwacjom „małych czerwonych kropek” przez JWST naukowcy odkryli, że pierwsze galaktyki we Wszechświecie były jaśniejsze niż oczekiwano, ponieważ wiele z nich pokazywało gwiazdy współistniejące z centralnymi czarnymi dziurami znanymi jako kwazary.
Kwazary są najjaśniejszymi obiektami we Wszechświecie – wyjaśnił Silk. Są produktami akrecji gazu na masywne czarne dziury w jądrach galaktyk, które generują ogromną jasność, przyćmiewającą ich galaktyki macierzyste. Są jak potwory w kukułczym gnieździe.
Widząc współistnienie gwiazd z czarnymi dziurami, naukowcy szybko zdali sobie sprawę, że konwencjonalne teorie powstawania galaktyk muszą być błędne. [Te nowe dane] wyglądają tak, jakby [proces był] odwrócony, że te czarne dziury uformowały się wraz z pierwszymi gwiazdami, a następnie reszta galaktyki podążyła za nimi – powiedział Begelman. Mówimy, że wzrost czarnej dziury na początku promuje gwiazdy. Dopiero później, gdy zmieniają się warunki, przechodzi w tryb wyłączania gwiazd.
Na podstawie tego zaproponowanego nowego procesu, naukowcy odkryli, że związek między formowaniem się gwiazd a powstawaniem czarnych dziur wydawał się być bliższy niż się początkowo sądziło, ponieważ każde zjawisko początkowo wzmacniało wzrost drugiego poprzez proces znany jako dodatnie sprzężenie zwrotne.
Formowanie się gwiazd przyspiesza formowanie się masywnych czarnych dziur i odwrotnie, w nierozerwalnie połączonej grze przemocy, narodzin i śmierci, która jest nowym światłem formowania się galaktyk – powiedział Silk.
Następnie, po prawie miliardzie lat, pielęgnujące olbrzymy zaczęły tłumić, wyczerpując zbiorniki gazu w swoich galaktykach i wygaszając formowanie się gwiazd. To „ujemne sprzężenie zwrotne” było spowodowane wypływami oszczędzającymi energię – potężnymi wiatrami, które wypychały gaz z galaktyk, pozbawiając je materiału potrzebnego do tworzenia nowych gwiazd.
Nowa galaktyczna oś czasu
Uzbrojeni w nowe odkrycia na temat zachowania czarnych dziur, naukowcy zaproponowali nową oś czasu dla przejścia od dodatniego do ujemnego sprzężenia zwrotnego we wczesnym formowaniu się galaktyk. Przyglądając się różnym widmom światła i sygnaturom chemicznym emitowanym przez te „małe czerwone kropki”, naukowcy sugerują, że ta zmiana nastąpiła około 13 miliardów lat temu, czyli miliard lat po Wielkim Wybuchu, w okresie, który astronomowie klasyfikują jako z ≈6.
Zidentyfikowanie tej epoki przejściowej pozwala astronomom skoncentrować się na konkretnych okresach w historii Wszechświata. To może być pomocne w opracowaniu przyszłych strategii obserwacyjnych, wykorzystując teleskopy takie jak JWST i inne, aby skuteczniej badać wczesny Wszechświat. Dodatkowo, poprzez zrozumienie, kiedy ta zmiana nastąpiła, astronomowie mogą lepiej ocenić w szerszym kontekście charakterystykę współczesnych galaktyk, w tym ich rozmiar, kształt, skład gwiazdowy i poziom aktywności.
Weryfikacja nowego procesu
Aby zweryfikować tę nową teorię współpracy gwiazd i czarnych dziur w procesie formowania się galaktyk i zapewnić dalszy wgląd w zachodzące procesy, potrzebne są symulacje komputerowe.
To zajmie trochę czasu – powiedział Begelman. Obecne symulacje komputerowe są raczej prymitywne, a do zrozumienia wszystkiego potrzebna jest wysoka rozdzielczość. Wymaga to dużej mocy obliczeniowej i jest kosztowne.
Do tego czasu społeczność astronomiczna może podjąć inne kroki, aby zweryfikować i potwierdzić tę nową teorię.
Kolejne kroki będą wynikać z ulepszonych obserwacji – dodał Silk. Pełna moc JWST do badania widm najbardziej odległych galaktyk zostanie uwolniona w ciągu najbliższych lat.
Zarówno Begelman, jak i Silk są optymistami, jeżeli chodzi o przyjęcie proponowanego przez nich pomysłu resztę branży.
O ile mi wiadomo, jesteśmy pierwszymi, którzy poszli w tak ekstremalnym kierunku – powiedział Begelman. Przez lata wraz z moimi współpracownikami pracującymi nad problemem powstawania czarnych dziur przesuwałem granice. Ale JWST pokazuje nam, że nie myśleliśmy wystarczająco nieszablonowo.
https://jila.colorado.edu/news-events/articles/new-findings-jwst-how-black-holes-switched-creating-quenching-stars (https://jila.colorado.edu/news-events/articles/new-findings-jwst-how-black-holes-switched-creating-quenching-stars)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/jak-czarne-dziury-przeszly-od-tworzenia-gwiazd-do-ich-gaszenia (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/jak-czarne-dziury-przeszly-od-tworzenia-gwiazd-do-ich-gaszenia)
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad1bf0 (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad1bf0)
-
Jak powstają supermasywne czarne dziury?
Czarne dziury to niezwykle ciekawe i unikatowe obiekty. Są to obszary czasoprzestrzeni, których z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem i informacją, nie może opuścić. Mogą się one różnić momentem pędu, ładunkiem, ale przede wszystkim, ściśle związanymi ze sobą masą i rozmiarem. Najmniejsze z nich mają masy rzędy jedynie kilku mas Słońca – za to największe – miliardów mas Słońca. Jako że na pierwszy rzut oka mogą się one wydawać bardzo podobne i różnić jedynie objętościami, można by wnioskować, że mają to samo pochodzenie. Jak się jednak okazuje, nie jest to takie proste – problemem w tym przypadku są największe z nich.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/11/obraz_2023-11-29_222239337.png)
Wykres zaobserwowanych mas najgęstszych obiektów we Wszechświecie.
Mechanizm powstawania gwiazdowych czarnych dziur
Aby zrozumieć problem powstawania największych czarnych dziur, trzeba najpierw zrozumieć mechanizm powstawania tych o normalnych masach. Noszą one nazwę gwiazdowych czarnych dziur i jak sama nazwa wskazuje, powstają z gwiazd. Nie są to jednakże byle jakie gwiazdy, a jedynie największe z nich. Po przejściu takiej gwiazdy przez jej życie czeka ją tylko jeden los – śmierć. Gwiazda, nie będąc w stanie utrzymać równowagi hydrostatycznej między siłą grawitacji z zewnątrz a siłą ciśnienia z wewnątrz, gwałtownie zapada się. Następuje wtedy jedna z największych eksplozji we Wszechświecie, czyli supernowa typu II, która niesie ze sobą powstanie czarnej dziury (lub gwiazdy neutronowej).
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/11/obraz_2023-11-29_223534345-750x366.png)
Schemat ewolucji gwiazd.
Z tym mechanizmem jest jednak pewien problem – nawet najbardziej masywne gwiazdy mają masy rzędu kilkuset mas Słońca. Czarne dziury, powstające z gwiazd o i tak już niskiej masie, tracą na dodatek jej część w wyniku supernowej, która towarzyszy ich powstaniu. Jak więc otrzymać czarną dziurę o masie miliardów mas Słońca? Otóż początkowo myślano, że taka czarna dziura nabiera swoją masę poprzez pożeranie innych obiektów, ale okazało się, że jest z tym pewien problem – czarne dziury powiększają się bardzo powoli.
Czym jest tempo akrecji czarnych dziur?
Czarne dziury powiększają się w bardzo wolnym tempie. Może się to wydawać nieintuicyjne – w końcu są to obiekty o przyciąganiu grawitacyjnym tak silnym, że nic nie może od nich uciec. Powodem tego jest jednak dziwne, lecz ciekawe zjawisko, czyli akrecja. Polega ona na tym, że w wyniku wielkich momentów pędu, które osiągają cząsteczki pożerane przez czarne dziury, nie są one w stanie opaść bezpośrednio na czarną dziurę. Zamiast tego zaczynają wokół niej orbitować, tworząc dysk akrecyjny, zdecydowanie spowalniając tempo przybierania masy przez czarną dziurę. Masę pożeraną przez czarną dziurę w danym czasie nazywamy jej tempem akrecji.
Co ciekawe, tempo akrecji można opisać wzorem – zrobił to Sir Hermann Bondi, austriacki astrofizyk, jedynie około 20 lat po pierwotnym zaproponowaniu przez Alberta Einsteina istnienia czarnych dziur. Jednakże okazało się, że mimo wzrostu masy czarnej dziury, a co za tym idzie, jej przyciągania grawitacyjnego, tempo akrecji rośnie bardzo powoli. Jest to spowodowane tym, że mimo rośnięcia masy czarnej dziury, rosną również jej rozmiary, a co za tym idzie, odległość od punktu gdzie skupiona jest cała masa czarnej dziury – osobliwości.
Naukowcy na podstawie obserwacji obliczyli – między innymi z powyższego wzoru – tempa akrecji różnych czarnych dziur, od najmniejszych, po największe. Okazało się, że czarne dziury przybierają około 1% ich początkowej masy na 5 milionów lat. Oznacza to, że o ile jest możliwe powstanie supermasywnej czarnej dziury poprzez zwykłe pożeranie materii, jest to proces bardzo długotrwały. Z tego powodu supermasywne czarne dziury musiały powstać w jakiś inny sposób, ponieważ istnieją czarne dziury o masach rzędu miliardów mas Słońca, które są od nas oddalone o miliardy lat świetlnych, co znaczy, że miały taką masę już bardzo dawno temu. Jako wyjaśnienie tego problemu amerykański astrofizyk Mitchell Begelman z Uniwersytetu Kolorado w Boulder stworzył niezwykłą teorię, opierającą się na prostym pytaniu – co jeśli istniały większe gwiazdy?
Quasi-gwiazdy
Hipotetyczne gwiazdy, które Begelman nazwał quasi-gwiazdami, miałyby masy rzędu milionów mas Słońca. Powstawałyby podobnie jak inne gwiazdy, czyli w wyniku gromadzenia się gazu w obłokach gazowych. Jednakże w przypadku quasi-gwiazd materia z obłoków gazowych byłaby skupiana przez ciemną materię, przez co gromadziłoby się jej znacznie więcej. Dlaczego więc nie możemy zaobserwować takich gwiazd?
Powodem tego jest to, że quasi-gwiazdy mogłyby powstawać jedynie we wczesnych latach Wszechświata, których nie jesteśmy w stanie zaobserwować, ponieważ nasze przyrządy optyczne nie są wystarczająco dokładne. Z tego powodu nasuwa się kolejne pytanie: „dlaczego quasi-gwiazdy nie mogą powstawać aktualnie?”. Otóż problem polega na metaliczności aktualnych obłoków gazowych, czyli zawartości pierwiastków cięższych metali. Aktualnie jest ona po prostu za wysoka i gdyby nagromadziło się tyle materii, byłaby ona za ciężka i skończyłoby się to wybuchem supernowej.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/12/obraz_2023-12-02_220425555.png)
Porównanie rozmiarów największych gwiazd i hipotetycznej quasi-gwiazdy.
W wyniku przyciągania poprzez ciemną materię, ilość gazu, która jest gromadzona, jest zbyt duża, by quasi-gwiazda mogła ją pochłonąć. Z tego powodu z wnętrza gwiazdy nie może wydostać się powstały w wyniku reakcji termojądrowej nadmiar ciepła i gwiazda rozgrzewa się coraz bardziej. W końcu, przy temperaturze około 500 milionów stopni, w jądrze gwiazdy zachodzi reakcja, w wyniku której powstają neutrina, które, uciekając z wnętrza gwiazdy, zabierają ze sobą część ciepła, czego wynikiem jest zachwianie równowagi hydrostatycznej gwiazdy. Zwykle kończyłoby się to supernową, jednakże gwiazda jest na tyle duża, że mimo implozji jej jądra żyje dalej, lecz ma teraz czarną dziurę w swoim centrum.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/12/obraz_2023-12-02_231116381.png)
Wizualizacja równowagi hydrostatycznej.
W wyniku działania grawitacji, która chce skompresować resztę gwiazdy, dysk akrecyjny zostaje wepchnięty bezpośrednio do czarnej dziury i zaczyna ona powiększać swoją masę w znacznie szybszym tempie, niż byłoby to możliwe w normalnym przypadku. W wyniku tego wydzielana jest gigantyczna ilość promieniowania, która stawia opór sile grawitacji, efektem czego jest przywrócenie równowagi hydrostatycznej. Jest to jednak krótkotrwałe, gdyż im dłużej równowaga trwa, tym więcej materii czarna dziura pożera, tym mniejsza staje się gwiazda i zarazem siła grawitacji. Po pewnym czasie równowaga ponownie zostaje zachwiana, ale tym razem jest to już ostateczne i quasi gwiazda kończy swój żywot wybuchem znacznie większym, niż jakakolwiek znana nam supernowa.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2024/01/obraz_2024-01-23_203427159.png)
Wizja artystyczna jednego z największych w historii wybuchów supernowej, 2006gy.
Po wybuchu z niegdyś potężnej gwiazdy zostaje jedynie czarna dziura o masie stu tysięcy mas Słońca. Jak się okazuje, nawet z tak wielkiej gwiazdy nie jest w stanie powstać supermasywna czarna dziura. Jednak spokojna głowa, nie wszystko stracone – takie czarne dziury byłyby protoplastami znanych nam dziś dobrze gigantów. Mogłyby one standardowo pochłaniać materię, powoli przyjmując rozmiar mniejszych z supermasywnych czarnych dziur lub znacznie zwiększać swoją masę – poprzez łączenie się razem.
https://arxiv.org/pdf/0711.4078.pdf (https://arxiv.org/pdf/0711.4078.pdf)
https://arxiv.org/pdf/2010.06908.pdf (https://arxiv.org/pdf/2010.06908.pdf)
https://academic.oup.com/mnras/article/414/3/2751/1046448?login=false (https://academic.oup.com/mnras/article/414/3/2751/1046448?login=false)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Quasistar (https://pl.wikipedia.org/wiki/Quasistar)
(http://[https://en.wikipedia.org/wiki/Bondi_accretion/url)
-
Koniec życia naszej gwiazdy wcale nie musi być końcem. Białe karły mają pewną tajemnicę.
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/2024/03/bialy-karzel.jpeg)
Nasze Słońce ma dopiero 5 miliardów lat. Przed nim jeszcze drugie tyle. Nie musimy się martwić zatem o nagły koniec życia naszej gwiazdy. Nas już dawno nie będzie od miliardów lat, gdy w Słońcu dopiero zacznie wyczerpywać się paliwo. Nawet jednak wtedy nasza gwiazda będzie miała przed sobą stadium czerwonego olbrzyma, potem odrzucanie zewnętrznych warstw atmosfery, stadium mgławicy planetarnej i powstanie białego karła, który będzie jedynie cieniem obecnej glorii Słońca. Dotychczas naukowcom wydawało się, że stadium białego karła oznacza zasadniczo śmierć gwiazdy i powolne stygnięcie tego, co po niej pozostało.
Biały karzeł początkowo jest niezwykle gorący, ale z uwagi na brak procesów termojądrowych w jego wnętrzu, powoli stygnie na przestrzeni długich miliardów lat, aż z czasem stanie się czarnym karłem.
Najnowszy artykuł naukowy opublikowany w periodyku naukowym Nature przez astronomów z Uniwersytetu Wiktorii wskazuje na coś, czego dotychczas nie uwzględniano w rozmowach o białych karłach. W swoim projekcie badawczym naukowcy wykorzystali dane z kosmicznego obserwatorium Gaia, które mierzy odległości, prędkości i ruch ponad miliarda gwiazd w Drodze Mlecznej.
Dane z Gai wskazują na coś zaskakującego. Badacze zidentyfikowali całą populację białych karłów, które… nie ochładzają się od ośmiu miliardów lat ze względu na osobliwy proces zachodzący w ich wnętrzu. Naukowcy przyznają, że mechanizm transportu we wnętrzu białego karła jest całkowicie nowym mechanizmem, którego dotąd nie obserwowano w żadnym innym obiekcie kosmicznym.
Powstaje zatem pytanie, czy białe karły są faktycznie martwymi pozostałościami po dawnych gwiazdach podobnych do Słońca. Dotychczas tak uważano ze względu na to, że w ich wnętrzach nie zachodzą już reakcje termojądrowe, a same białe karły jedynie powoli emitują ciepło w przestrzeń kosmiczną, niczym go nie uzupełniając.
Sam proces chłodzenia białego karła to proces, który miał trwać długie miliardy lat. Obiekt taki miałby chłodzić się najpierw w środku tak, że jego wnętrze stopniowo się ochładza i krystalizuje, a następnie to samo dzieje się z jego zewnętrznymi warstwami. Najnowsze odkrycie jednak wskazuje na to, że ten proces nie istnieje.
Badacze zwracają uwagę na fakt, że w trakcie chłodzenia powstają kryształy, które wydostają się na powierzchnię, zamiast zapadać się do wnętrza. Tu pojawia się ciekawa sytuacja. Powstałe we wnętrzu białego karła kryształy unoszą się ku powierzchni, wypychając gęstszą materię do wnętrza białego karła. W ten sposób uwalniana jest energia grawitacyjna, która skutecznie hamuje proces chłodzenia białego karła na całe miliardy lat.
Nie ma jednak co się łudzić, że odkryte przez naukowców zjawisko tłumaczy wszystko. Problem polega na tym, że jedne biały karły hamują proces chłodzenia, a inne nie. Możliwe bowiem, że proces ten dotyczy jedynie białych karłów, które powstały w zderzeniu dwóch białych karłów.
Dotychczas białe karły wykorzystywane były w astronomii, jako wskaźniki wieku. Im chłodniejszy biały karzeł, tym starszy miałby być. Odkrycie procesu hamującego chłodzenie może podważyć wiele dotychczasowych pomiarów.
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07102-y (https://www.nature.com/articles/s41586-024-07102-y)
https://www.pulskosmosu.pl/2024/03/bialy-karzel-ciagle-zyje/ (https://www.pulskosmosu.pl/2024/03/bialy-karzel-ciagle-zyje/)
https://www.uvic.ca/news/academics/science/2024+white-dwarf-stars+media-release (https://www.uvic.ca/news/academics/science/2024+white-dwarf-stars+media-release)
-
Co kryje się w jądrach gwiazd neutronowych?
(https://www.helsinki.fi/assets/drupal/styles/hero_image/s3/media-image/Kvarkki_star_layers_rajattu.jpg.webp?itok=bKdRABK9)
Gwiazda neutronowa powstaje, gdy fuzja jądrowa (łączenie się lżejszych pierwiastków w cięższe) wewnątrz gwiazdy o masie 10-20 mas Słońca przestaje być efektywna. Gwiazda taka traci wewnętrzne źródło energii, które „rozpychało” ją do zewnątrz, przeciwdziałając jej własnej grawitacji i zapewniając równowagę hydrostatyczną. Gwiazda zaczyna się zapadać w sobie i wybucha (supernowa), a jej jądro, w ułamku sekundy, zostaje zredukowane do objętości kuli o średnicy kilkunastu kilometrów. Kula ta (gwiazda neutronowa) ma niesamowicie dużą gęstość, gdyby „nabrać” ją na łyżeczkę do herbaty i przywieźć na Ziemię, ważyłaby ona około miliarda ton.
Materia wewnątrz gwiazd neutronowych
Ogromna gęstość gwiazd neutronowych musi oznaczać, że składają się z jakiegoś egzotycznego budulca, ale czym on jest? Podczas kolapsu gwiazdy materia, z której zbudowane było jej jądro, zostaje ściśnięta w niewyobrażalnym stopniu. W ten sposób powstaje materia jądrowa, w której nukleony są tak blisko siebie, że kula z niej zbudowana przypomina wielkie jądro atomowe. Powstała teoria, zakładająca, że materia w jądrach gwiazd neutronowych może zapadać się do nowego, jeszcze bardziej egzotycznego stanu, w którym nie istnieją atomy, ponieważ rozpadły się one na gluony i kwarki – stan ten nazwano materią kwarkową.
Kwarki są cząstkami elementarnymi budującymi cięższe cząstki, kwarki w naturze nie mogą występować w formie swobodnej – muszą być związane z innymi kwarkami. Cięższe cząstki elementarne (nazywane hadronami) składają się z trzech kwarków połączonych oddziaływaniami przekazywanymi przez gluony.
Kwarki wewnątrz gwiazd neutronowych miałyby przyjmować nowe właściwości. W normalnych warunkach niemożliwym jest, aby trzy kwarki o tych samych właściwościach tworzyły wiązania (reguła Pauliego), muszą się więc jakościowo różnić. Różnicę tą nazwano ładunkiem kolorowym, bądź po prostu „kolorem” – nie ma on rzecz jasna nic wspólnego z barwami takimi, jakie znamy. Kolor (niczym ładunek elektryczny) powoduje oddziaływania pomiędzy kwarkami, które trzymają je w ryzach. Według badań zespołu, wewnątrz materii kwarkowej, kwarki mają tracić kolor i poruszać się niemal swobodnie, co jest niemożliwe w normalnych warunkach.
Badania
Początkowo istnienie jąder gwiazd neutronowych złożonych z materii kwarkowej było jedynie hipotezą. W roku 2020 zespół naukowców składający się z 5 badaczy z Uniwersytetów: Columbia, Helsińskiego, w Stavanger i Technicznego w Darmstadt, na łamach „Nature Physics”, opublikował odkrycie dowodu na istnienie materii kwarkowej wewnątrz gwiazd neutronowych. Zespół dokonał tego przy pomocy teoretycznych obliczeń, posługując się dotychczasowymi odkryciami z dziedzin: chromodynamiki kwantowej, astrofizyki i fizyki jądrowej.
Tego typu obliczenia teoretyczne pozostawiają duży margines błędu. Z pomocą przychodzą dwa odkrycia obserwacyjne: zaobserwowanie bardzo masywnych gwiazd neutronowych (liczących około dwie masy Słońca) i zmierzenie promieni gwiazd neutronowych na podstawie fal grawitacyjnych powstałych podczas fuzji dwóch gwiazd neutronowych. Oba te odkrycia dają większe pojęcie na temat właściwości termojądrowych wewnątrz tych gwiazd, co znacząco zmniejszyło liczbę niepewności z tym związanych.
Odkrycie niemalże pewne
Zespół odkrył nowy typ materii „prawie na pewno” – co to znaczy? W badaniu zespół wykazał, że materii wewnątrz gwiazd neutronowych jest znacznie bliżej do materii kwarkowej, niż do materii jądrowej, niemniej pozostaje dalej szansa, że wewnątrz gwiazd neutronowych obecna jest materia jądrowa o dziwnych właściwościach.
„Wciąż jest, mała, lecz niezerowa szansa, że wszystkie gwiazdy neutronowe zbudowane są tylko z materii jądrowej. Byliśmy jednak w stanie określić jakie warunki musiałby spełnić taki scenariusz. W skrócie, zachowanie gęstej materii jądrowej musiałoby być naprawdę dziwne. Na przykład, prędkość dźwięku, wewnątrz takiego ośrodka, musiałaby być bliska prędkości światła.”
~ Wyjaśnia Aleksi Vuorinen – jeden z głównych badaczy.
Nowe poszlaki
Aby lepiej zbadać zagadnienie i potwierdzić wcześniejsze obliczenia, zespół w roku 2023 przeprowadził symulację, używając wnioskowania bayesowskiego. Jest to metoda, w której wykorzystuje się twierdzenia Thomasa Bayesa do aktualizowania prawdopodobieństwa subiektywnego na podstawie dotychczasowego prawdopodobieństwa i nowych danych. Zespół wsparł dotychczasowe obliczenia o prawdopodobieństwo występowania materii kwarkowej. Na podstawie astrofizycznych obserwacji, istnienie materii kwarkowej wewnątrz gwiazd neutronowych jest niemal nieuchronne, uzyskane szacunki mówią o prawdopodobieństwie rzędu 80-90%.
Pozostałe niewielkie prawdopodobieństwo, że gwiazdy neutronowe złożone są tylko z materii jądrowej, wymaga, aby zmiana ze stanu jądrowego do kwarkowego była silną przemianą fazową pierwszego stopnia. Przypominałoby to nieco przemianę wody w lód. Tak gwałtowna zmiana we właściwościach gwiazdy neutronowej mogłaby ją zdestabilizować i doprowadzić do kolapsu w czarną dziurę.
Zespół pokazał, że istnienie jąder gwiazd neutronowych złożonych z materii kwarkowej zostanie któregoś dnia potwierdzone, lub całkowicie zaprzeczone. Kluczem w tym wypadku jest określenie siły przemiany fazowej między stanem jądrowym a kwarkowym, może to zostać kiedyś osiągnięte przez analizę fali grawitacyjnej powstałej przez fuzję dwóch gwiazd neutronowych. Tak czy inaczej, stoimy u bram rozkwitu astrofizyki fal grawitacyjnych, która może w przyszłości powiedzieć nam znacznie więcej o wszechświecie oraz poszerzyć nasze zrozumienie otaczającej nas rzeczywistości.
https://astronet.pl/wszechswiat/co-kryje-sie-w-jadrach-gwiazd-neutronowych/ (https://astronet.pl/wszechswiat/co-kryje-sie-w-jadrach-gwiazd-neutronowych/)
https://www.helsinki.fi/en/news/human-centric-technology/further-evidence-quark-matter-cores-massive-neutron-stars (https://www.helsinki.fi/en/news/human-centric-technology/further-evidence-quark-matter-cores-massive-neutron-stars)
https://www.nature.com/articles/s41567-020-0914-9 (https://www.nature.com/articles/s41567-020-0914-9)
https://www.nature.com/articles/s41467-023-44051-y (https://www.nature.com/articles/s41467-023-44051-y)
https://www.helsinki.fi/en/news/mathematics-and-science/finnish-researchers-have-discovered-new-type-matter-inside-neutron-stars (https://www.helsinki.fi/en/news/mathematics-and-science/finnish-researchers-have-discovered-new-type-matter-inside-neutron-stars)
-
Maksymalna masa nierotującej gwiazdy neutronowej dokładnie określona na 2,25 masy Słońca.
Na ilustracji: Wizja artystyczna układu podwójnego gwiazd neutronowych. Źródło: NASA/Goddard Space Flight Center
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2024-03/neutronstarbinary.jpg?itok=rrhIjiuB)
Naukowcy wykazali że maksymalna masa grawitacyjna nierotującej gwiazdy neutronowej wynosi około 2,25 masy Słońca z niepewnością wynoszącą zaledwie 0,07 masy Słońca.
Badania prowadzone pod kierunkiem prof. FAN Yizhonga z Obserwatorium Purple Mountain Chińskiej Akademii Nauk osiągnęły znaczną precyzję w określeniu górnego limitu masy dla nierotujących gwiazd neutronowych, co jest kluczowym aspektem w badaniach fizyki jądrowej i astrofizyki. Wyniki badań opublikowano w Physical Review D.
Ostateczny los masywnej gwiazdy jest ściśle związany z jej masą. Gwiazdy o masie mniejszej niż osiem mas Słońca kończą swój cykl życia jako białe karły, podtrzymywane przez ciśnienie degeneracji elektronów z dobrze znanym górnym limitem masy, granicą Chandrasekhara, bliską 1,44 masy Słońca. W przypadku gwiazd cięższych niż osiem, ale lżejszych niż 25 mas Słońca, powstają gwiazdy neutronowe, które są utrzymywane głównie przez ciśnienie degeneracji neuronów. Dla nierotujących gwiazd neutronowych istnieje również krytyczna masa grawitacyjna (tj. MTOV) znana jako granica Oppenheimera, powyżej której gwiazda neutronowa zapada się w czarną dziurę.
Ustalenie dokładnej granicy Oppenheimera jest dość trudne. Na podstawie pierwszej zasady można wyznaczyć jedynie luźne granice. Wiele konkretnych ocen jest silnie zależnych od modelu. Wynikowe MTOV są zróżnicowane, a niepewności są duże.
Zespół prof. FAN udoskonalił wnioski dotyczące MTOV, włączając do niego solidne obserwacje z wykorzystaniem wielu satelitów i wiarygodne dane z zakresu fizyki jądrowej, omijając niepewności obecne we wcześniejszych modelach. Obejmuje to wykorzystanie ostatnich postępów w pomiarach masy/promienia z detektorów fal grawitacyjnych LIGO/Virgo i Neutron star Interior Composition Explorer (NICER).
W szczególności uwzględnili oni informacje o maksymalnym odcięciu masy wywnioskowane z rozkładu masy gwiazdy neutronowej i znacznie zawęzili przestrzeń parametrów, co doprowadziło do niespotykanej dotąd precyzji wywnioskowanego MTOV. Zastosowano trzy różne modele rekonstrukcji równania stanu (czyli EoS) w celu złagodzenia potencjalnych błędów systematycznych, uzyskując niemal identyczne wyniki dla MTOV i odpowiadającego mu promienia, który wynosi 11,9 km z niepewnością 0,6 km w trzech niezależnych podejściach do rekonstrukcji EoS.
Dokładna ocena MTOV niesie ze sobą głębokie implikacje zarówno dla fizyki jądrowej, jak i astrofizyki. Wskazuje ona na umiarkowanie sztywne równanie stanu dla materii gwiazd neutronowych i sugeruje, że zwarte obiekty o masach w zakresie od około 2,5 do 3,0 mas Słońca, wykryte przez LIGO/Virgo, są z większym prawdopodobieństwem najlżejszymi czarnymi dziurami. Co więcej, pozostałości po fuzji układów podwójnych gwiazd neutronowych przekraczających całkowitą masę około 2,76 masy Słońca, zapadłyby się w czarne dziury, podczas gdy lżejsze układy doprowadziłyby do powstania (supermasywnych) gwiazd neutronowych.
https://english.cas.cn/newsroom/research_news/phys/202403/t20240306_658002.shtml (https://english.cas.cn/newsroom/research_news/phys/202403/t20240306_658002.shtml)
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.043052 (https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.043052)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/maksymalna-masa-nierotujacej-gwiazdy-neutronowej-dokladnie-okreslona-na-225-masy-slonca (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/maksymalna-masa-nierotujacej-gwiazdy-neutronowej-dokladnie-okreslona-na-225-masy-slonca)
-
Wiatry gwiazdowe trzech gwiazd podobnych do Słońca wykryte po raz pierwszy.
Na ilustracji: Zdjęcie w podczerwieni fali uderzeniowej (czerwony łuk) utworzonej przez masywnego olbrzyma Zeta Ophiuchi w międzygwiezdnym obłoku pyłu. Wątłe wiatry gwiazd ciągu głównego podobnych do Słońca są znacznie trudniejsze do zaobserwowania. Źródło: NASA/JPL-Caltech; NASA oraz zespół Hubble Heritage (STScI/AURA); C. R. O'Dell, Vanderbilt University
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2024-04/202403xx_Kislyakova_Abb1_01.jpg?itok=Ot9APeez)
Astrofizycy byli w stanie określić ilościowo utratę masy gwiazd na skutek wiatrów gwiazdowych.
Międzynarodowy zespół badawczy po raz pierwszy bezpośrednio wykrył wiatry gwiazdowe trzech gwiazd podobnych do Słońca, rejestrując emisję promieniowania rentgenowskiego z ich atmosfer, a także określił tempo utraty masy przez gwiazdy za pośrednictwem ich wiatrów gwiazdowych.
Astrosfery, gwiezdne odpowiedniki heliosfery otaczającej nasz Układ Słoneczny, to bardzo gorące pęcherzyki plazmy wydmuchiwane przez wiatry gwiazdowe do ośrodka międzygwiazdowego, przestrzeni wypełnionej gazem i pyłem. Badanie wiatrów gwiazdowych gwiazd o niskiej masie podobnych do Słońca pozwala nam zrozumieć ewolucję gwiazd i planet, a ostatecznie historię i przyszłość naszej własnej gwiazdy i Układu Słonecznego. Wiatry gwiazdowe napędzają wiele procesów, które powodują wyparowanie atmosfer planetarnych w przestrzeń kosmiczną, a tym samym prowadzą do utraty masy atmosferycznej.
Chociaż współczynniki ucieczki z planet w ciągu godziny lub nawet roku są niewielkie, działają one w długich okresach geologicznych. Straty kumulują się i mogą być czynnikiem decydującym o tym, czy planeta przekształci się w nadający się do zamieszkania świat, czy w pozbawioną powietrza skałę. Pomimo ich znaczenia dla ewolucji zarówno gwiazd, jak i planet, wiatry gwiazd podobnych do Słońca są niezwykle trudne do powstrzymania. Składają się one głównie z protonów i elektronów, ale zawierają również niewielką ilość cięższych, silnie naładowanych jonów (np. tlenu, węgla). To właśnie te jony, wychwytując elektrony z neutralnego ośrodka międzygwiazdowego wokół gwiazdy, emitują promieniowanie rentgenowskie.
Wykryto emisję promieniowania rentgenowskiego z astrosfer
Międzynarodowy zespół kierowany przez Kristinę Kislyakovą, starszego pracownika naukowego na Wydziale Astrofizyki Uniwersytetu Wiedeńskiego, po raz pierwszy wykrył emisję promieniowania X z astrosfer wokół trzech gwiazd podobnych do Słońca, tak zwanych gwiazd ciągu głównego, które są gwiazdami w początkowym okresie swojego życia, a tym samym po raz pierwszy bezpośrednio zarejestrował takie wiatry. co pozwoliło im na określenie tempa utraty masy gwiazd poprzez ich wiatry gwiazdowe.
Wyniki te, oparte na obserwacjach za pomocą teleskopu XMM-Newton, zostały opublikowane w Nature Astronomy. Naukowcy zaobserwowali spektralne odciski palców (tzw. linie widmowe) jonów tlenu i byli w stanie określić ilość tlenu, a ostatecznie całkowitą masę wiatru gwiazdowego emitowanego przez gwiazdy. W przypadku trzech gwiazd z wykrytymi astrosferami, nazwanych 70 Ophiuchi, epsilon Eridani i 61 Cygni, naukowcy oszacowali, że ich tempo utraty masy wynosi odpowiednio 66,5 +/- 11,1, 15,6 +/- 4,4 i 9,6 +/- 4,1 razy więcej niż tempo utraty masy przez Słońce. Oznacza to, że wiatry pochodzące z tych gwiazd są znacznie silniejsze niż wiatr słoneczny, co można wyjaśnić silniejszą aktywnością magnetyczną tych gwiazd.
W Układzie Słonecznym emisja wymiany ładunku wiatru słonecznego została zaobserwowana z planet, komet i heliosfery i stanowi naturalne laboratorium do badania składu wiatru słonecznego, wyjaśniła Kristina Kislyakova, główna autorka badania. Obserwacje tej emisji z odległych gwiazd jest znacznie trudniejsze ze względu na słaby sygnał. Ponadto odległość do gwiazd sprawia, że bardzo trudno jest oddzielić sygnał emitowany przez astrosferę od rzeczywistej emisji rentgenowskiej samej gwiazdy, której część jest „rozproszona” w polu widzenia teleskopu z powodu efektów instrumentalnych. Opracowaliśmy nowy algorytm, aby oddzielić gwiezdny i astrosferyczny wkład do emisji i wykryliśmy sygnały wymiany ładunku pochodzące z jonów tlenu wiatru gwiazdowego i otaczającego neutralnego ośrodka międzygwiazdowego trzech gwiazd ciągu głównego. Jest to pierwszy przypadek wykrycia rentgenowskiej emisji wymiany ładunku z astrosfer takich gwiazd. Oszacowane przez nas tempo utraty masy może być wykorzystane jako punkt odniesienia dla modeli wiatrów gwiazdowych i poszerzyć nasze ograniczone dowody obserwacyjne dla wiatrów gwiazd podobnych do Słońca.
Współautor publikacji, Manuel Güdel, również z Uniwersytetu Wiedeńskiego, dodał: Przez trzy dekady na całym świecie podejmowano wysiłki, aby potwierdzić obecność wiatrów wokół gwiazd podobnych do Słońca i zmierzyć ich siłę, ale jak dotąd tylko pośrednie dowody oparte na ich wtórnym wpływie na gwiazdę lub jej otoczenie wskazywały na istnienie takich wiatrów; nasza grupa wcześniej próbowała wykryć emisję radiową z wiatrów, ale mogła jedynie określić górne limity siły wiatrów, nie wykrywając samych wiatrów. Nasze nowe wyniki oparte na promieniowaniu rentgenowskim torują drogę do znalezienia, a nawet bezpośredniego obrazowania tych wiatrów i badania ich interakcji z otaczającymi planetami.
W przyszłości ta metoda bezpośredniego wykrywania wiatrów gwiazdowych w promieniowaniu X będzie łatwiejsza dzięki przyszłym instrumentom o wysokiej rozdzielczości, takim jak spektrometr X-IFU europejskiej misji Athena. Wysoka rozdzielczość spektralna spektrometru X-IFU pozwoli uchwycić dokładniejszą strukturę i stosunek emisji linii tlenu (a także innych słabszych linii), które są trudne do rozróżnienia przy rozdzielczości CCD XMM, i zapewni dodatkowe ograniczenia dotyczące mechanizmu emisji; emisja termiczna z gwiazd lub nietermiczna wymiana ładunków z astrosfer – wyjaśniła Dimitra Koutroumpa, badaczka z CNRS, współautorka badania.
https://medienportal.univie.ac.at/en/media/recent-press-releases/detailansicht-en/artikel/stellar-winds-of-three-sun-like-stars-detected-for-the-first-time/ (https://medienportal.univie.ac.at/en/media/recent-press-releases/detailansicht-en/artikel/stellar-winds-of-three-sun-like-stars-detected-for-the-first-time/)
https://www.nature.com/articles/s41550-024-02222-x (https://www.nature.com/articles/s41550-024-02222-x)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wiatry-gwiazdowe-trzech-gwiazd-podobnych-do-slonca-wykryte-po-raz-pierwszy (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/wiatry-gwiazdowe-trzech-gwiazd-podobnych-do-slonca-wykryte-po-raz-pierwszy)