Autor Wątek: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)  (Przeczytany 61156 razy)

0 użytkowników i 2 Gości przegląda ten wątek.

Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 571
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #330 dnia: Sierpień 30, 2018, 20:26 »
ALMA obserwuje potężną galaktykę we wczesnym Wszechświecie.



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.almaobservatory.org/en/press-release/alma-observed-an-unstoppable-monster-in-the-early-universe/

Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 571
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #331 dnia: Wrzesień 22, 2018, 20:45 »
Zaobserwowano materię opadającą do czarnej dziury z prędkością 30 procent prędkości światła.


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

http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zaobserwowano-materie-opadajaca-czarnej-dziury-predkoscia-30-procent-predkosci-swiatla-4660.html




Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #332 dnia: Październik 06, 2018, 20:48 »
IFJ PAN: mikrokwazar pomaga odkryć tajemnice swoich wielkich odpowiedników
04.10.2018


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

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #333 dnia: Październik 06, 2018, 21:09 »
Astronomowie znaleźli gwiazdy przemieszczające się pomiędzy galaktykami
06.10.2018


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

Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 571
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #334 dnia: Październik 19, 2018, 20:25 »
Potężne flary z młodego czerwonego karła


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

http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/potezne-flary-mlodego-czerwonego-karla-4738.html

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #335 dnia: Październik 21, 2018, 07:31 »
Astronomowie odkryli olbrzymią strukturę we wczesnym Wszechświecie
20.10.2018


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

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #336 dnia: Listopad 03, 2018, 07:20 »
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

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #337 dnia: Listopad 03, 2018, 07:22 »
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

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #338 dnia: Listopad 25, 2018, 07:18 »
Sfotografowano efekt zderzania się wiatrów gwiazdowych
20.11.2018


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

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #339 dnia: Grudzień 11, 2018, 17:06 »
Odkryto nowy sposób produkcji promieniowania rentgenowskiego w gwiazdach
05.12.2018 aktualizacja 07.12.2018 ©


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

Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 571
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #340 dnia: Grudzień 21, 2018, 12:34 »
Tajemnica korony wokół supermasywnych czarnych dziur się pogłębia


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/

http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/tajemnica-korony-wokol-supermasywnych-czarnych-dziur-sie-poglebia-4933.html




Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 571
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #341 dnia: Grudzień 28, 2018, 21:21 »
Czarne dziury o masach pośrednich odkryte w jądrach galaktycznych.



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.urania.edu.pl/wiadomosci/czarne-dziury-o-masach-posrednich-odkryte-w-jadrach-galaktycznych


Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 571
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #342 dnia: Styczeń 04, 2019, 14:56 »
Niezwykła teoria próbująca wyjaśniać brakujące 95% masy Wszechświata.


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.


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







Offline ekoplaneta

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 6302
  • One planet Once chance
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #343 dnia: Styczeń 11, 2019, 14:03 »

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 8800
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #344 dnia: Luty 01, 2019, 08:06 »
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


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