Astrofizyka - Badania różne (zbiorczo)

[kanarkusmaximus]

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! ).

[kanarkusmaximus]

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.

[Ergosum]

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

[Orionid]

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

[Orionid]

Astronomowie szukają gwiazdy, która przetrwała wybuch supernowej
06.04.2017


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

[Orionid]

Zaobserwowano zagadkowy rentgenowski rozbłysk w kosmosie
08.04.2017


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

[kanarkusmaximus]

To jest ciekawa informacja z tym rozbłyskiem. Rozumiem, że jest też możliwe, że ten rozbłysk mógł być z naszej Galaktyki?

[Orionid]

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/

[Orionid]

Pierwsze zdjęcie otoczenia czarnej dziury
18.04.2017


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

[Orionid]

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

[Orionid]

Gwiazda zapadła się w czarną dziurę bez wybuchu supernowej
27.05.2017


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

[Orionid]

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

[Orionid]

Kosmiczna inflacja: Higgs żegna się ze swoim „mniejszym bratem”
09.06.2017


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

[Orionid]

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/

[Slavin]

Co się dzieje z pechowymi gwiazdami które pechowo znajdą się w bezpośrednim sąsiedztwie galaktycznej supermasywnej czarnej dziury?
Czy wszystkie one znikają w niej nagle?
Naukowcy mają na to już jedną z wielu możliwych odpowiedzi na te i na podobne pytania.
Co więcej jest ona w zgodzie z ogólną teorią względności.



Więcej w artykule:

 http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/tak-gina-gwiazdy-schwytane-przez-czarne-dziury-3373.html