Dzisiaj jest 04 lutego 2023, 07:06

Czas środkowoeuropejski letni




Nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 1250 ]  Przejdź na stronę Poprzednia  1 ... 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63  Następna
Autor Wiadomość
Post: 10 października 2022, 18:09 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Nowo odkryte soczewki grawitacyjne mogą ujawnić starożytne galaktyki i naturę ciemnej materii

Na początku 2022 roku algorytm uczenia maszynowego zidentyfikował do 5000 potencjalnych soczewek grawitacyjnych, które mogą zmienić naszą zdolność do śledzenia ewolucji galaktyk od Wielkiego Wybuchu.

Teraz astronom Kim-Vy Tran i jej współpracownicy ocenili 77 takich soczewek korzystając z Obserwatorium Kecka na Hawajach i Bardzo Dużego Teleskopu w Chile. Ona i jej międzynarodowy zespół potwierdzili, że 68 z 77 to silne soczewki grawitacyjne rozciągające się na ogromne kosmiczne odległości.

Wskaźnik sukcesu na poziomie 88% sugeruje, że algorytm jest niezawodny i że mogą istnieć tysiące nowych soczewek grawitacyjnych. Do tej pory soczewki grawitacyjne były trudne do znalezienia i rutynowo używa się ich tylko około stu.

Praca Tran, opublikowana 10 października 2022 roku w Astrophysical Journal, przedstawia spektroskopowe potwierdzenie silnych soczewek grawitacyjnych zidentyfikowanych wcześniej przy użyciu sieci Convolutional Neural Networks.

Praca jest częścią badania ASTRO 3D Galaxy Evolution with Lenses (AGEL).

Nasza spektroskopia pozwoliła nam odwzorować trójwymiarowy obraz soczewek grawitacyjnych, aby pokazać, że są one prawdziwe, a nie tylko przypadkową superpozycją – mówi Tran z ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3-Dimensions (ASTRO3D) i University of NSW (UNSW).

Naszym celem z AGEL jest spektroskopowe potwierdzenie około 100 silnych soczewek grawitacyjnych, które można obserwować zarówno z półkuli północnej, jak i południowej – dodaje.

Soczewkowanie grawitacyjne zostało po raz pierwszy zidentyfikowane jako zjawisko przez Einsteina, który przewidział, że światło jest zakrzywiane wokół masywnych obiektów w przestrzeni kosmicznej w taki sam sposób, jak światło przechodzące przez soczewkę. W ten sposób znacznie powiększa obrazy galaktyk, których inaczej nie bylibyśmy w stanie zobaczyć.

Chociaż astronomowie już od dawna używają ich do obserwacji odległych galaktyk, to jednak znalezienie tych kosmicznych szkieł powiększających było bardzo trudne.

Podczas gdy te soczewki pozwalają nam wyraźnie widzieć obiekty oddalone o miliony lat świetlnych, powinno to również pozwolić nam „zobaczyć” niewidzialną ciemną materię, która stanowi większość Wszechświata.

Wiemy, że większość masy jest ciemna – mówi Tran. Wiemy, że masa ugina światło, więc jeżeli możemy zmierzyć, jak bardzo światło jest zakrzywione, możemy wtedy wywnioskować, jak dużo masy musi tam być. Posiadanie wielu więcej soczewek grawitacyjnych na różnych odległościach da nam również pełniejszy obraz linii czasu sięgającej niemal do Wielkiego Wybuchu.

Poza tym, że są pierwszymi obiektami, soczewki grawitacyjne zapewniają okno do badania, jak masa jest dystrybuowana w bardzo odległych galaktykach, które nie są obserwowalne za pomocą innych technik. Wprowadzając sposoby wykorzystania tych nowych dużych zbiorów danych o niebie do poszukiwania wielu nowych soczewek grawitacyjnych, zespół otwiera możliwość zobaczenia, jak galaktyki uzyskują swoją masę – mówi Stuart Wyithe z Uniwersytetu w Melbourne i dyrektor ASTRO 3D.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
CfA

Vega

Na ilustracji: Soczewki grawitacyjne zaobserwowane w badaniu AGEL. Źródło: Kim-Vy H. Tran i inni, 2022.


Załączniki:
Low-Res_Grav Waves Kim-vy Tran - Nadia Whitehead.png
Low-Res_Grav Waves Kim-vy Tran - Nadia Whitehead.png [ 612.96 KiB | Przeglądany 1762 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 13 października 2022, 16:39 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Czarna dziura wyrzuca gwiezdne szczątki

Po raz pierwszy astronomowie widzą czarną dziurę wyrzucającą gwiezdne szczątki lata po pochłonięciu gwiazdy.

W październiku 2018 roku mała gwiazda została rozerwana na strzępy, gdy przechodziła zbyt blisko czarnej dziury w galaktyce znajdującej się 665 milionów lat świetlnych od Ziemi. Chociaż może to brzmieć porywająco, zdarzenie nie było zaskoczeniem dla astronomów, którzy od czasu do czasu są świadkami tych gwałtownych incydentów podczas skanowania nocnego nieba.

Ale trzy lata po tym zdarzeniu, ta sama czarna dziura znów rozświetla niebo – i nie połknęła niczego nowego, twierdzą naukowcy.

To nas całkowicie zaskoczyło – nikt wcześniej nie widział czegoś takiego – mówi Yvette Cendes, pracownik naukowy w Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) i główna autorka nowego badania analizującego zjawisko.

Zespół doszedł do wniosku, że czarna dziura wyrzuca teraz materię podróżującą z prędkością równą połowie prędkości światła, ale nie są pewni, dlaczego wypływ był opóźniony o kilka lat. Wyniki, opisane w Astrophysical Journal, mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć zachowanie czarnych dziur podczas procesów pochłaniania materii, które Cendes porównuje do „czkawki” po posiłku.

Zespół zauważył niezwykły wybuch podczas przeglądu zdarzeń rozerwań pływowych (TDE – tidal disruption events) – kiedy zbliżające się gwiazdy są rozrywane przez czarne dziury – które miały miejsce w ciągu ostatnich kilku lat.

Dane radiowe z Very Large Array (VLA) pokazały, że czarna dziura w tajemniczy sposób odżyła w czerwcu 2021 roku. Cendes i zespół postanowili dokładniej zbadać to zdarzenie.

Zespół zebrał obserwacje zdarzenia TDE, nazwanego AT2018hyz, na wielu długościach fal światła za pomocą VLA, obserwatorium ALMA w Chile, MeerKAT w RPA, Australian Telescope Compact Array w Australii oraz kosmiczne obserwatoria Chandra i Swift.

Najbardziej uderzające okazały się radiowe obserwacje TDE.

Badaliśmy zjawiska TDE za pomocą radioteleskopów od ponad dekady i czasami odkrywamy, że świecą one na falach radiowych, gdy wyrzucają materię, kiedy gwiazda jest po raz pierwszy pochłaniana przez czarną dziurę – mówi Edo Berger, profesor astronomii w Harvard University i CfA oraz współautor nowego badania. Ale w AT2018hyz przez pierwsze trzy lata panowała cisza radiowa, a teraz dramatycznie rozświetlił się, stając się jednym z najbardziej świecących radiowo TDE, jakie kiedykolwiek zaobserwowano.

Sebastian Gomez, współautor artykułu, który pracował nad swoją pracą doktorską wraz z Bergerem, wykorzystał modele teoretyczne do obliczenia, że gwiazda rozdarta przez czarną dziurę miała tylko 1/10 masy naszego Słońca.

TDE są dobrze znane z tego, że emitują światło, gdy się pojawiają. Gdy gwiazda zbliża się do czarnej dziury, siły grawitacyjne zaczynają rozciągać gwiazdę. W końcu rozciągnięta materia wiruje wokół czarnej dziury i nagrzewa się, tworząc błysk, który astronomowie mogą dostrzec z odległości milionów lat świetlnych.

Część rozerwanego materiału zostaje czasami wyrzucona z powrotem w kosmos. Astronomowie porównują to do czarnych dziur, które są bałaganiarskimi zjadaczami – nie wszystko, co próbują pochłonąć, trafia do ich wnętrza.

Jednak emisja, znana jako wypływ, zwykle rozwija się szybko po wystąpieniu TDE – a nie lata później. To tak, jakby czarna dziura zaczęła nagle wyrzucać masę materii z gwiazdy, którą pochłonęła lata temu – wyjaśnia Cendes.

Wypływ materii porusza się z prędkością 50% prędkości światła. Dla porównania, większość TDE ma wypływ, który przemieszcza się z prędkością 10% prędkości światła, mówi Cendes.

Po raz pierwszy byliśmy świadkami tak długiego opóźnienia między karmieniem a wypływem – mówi Berger. Następnym krokiem jest zbadanie, czy faktycznie dzieje się to częściej i po prostu nie przyglądaliśmy się zdarzeniom TDE wystarczająco późno w ich ewolucji.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Harvard University

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna rozerwania pływowego, w którym supermasywna czarna dziura rozrywa i pożera gwiazdę. Część materii nie zostaje zużyta i jest wyrzucana z powrotem w przestrzeń. Źródło: DESY, Laboratorium Komunikacji Naukowej.


Załączniki:
1406.TDE_Longshot_Landscape_01_hires_0-2048x1152.jpg
1406.TDE_Longshot_Landscape_01_hires_0-2048x1152.jpg [ 148.13 KiB | Przeglądany 1718 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 14 października 2022, 13:52 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Najbardziej ekstremalny przykład precesji osi czarnej dziury, jaki kiedykolwiek wykryto

Naukowcy zidentyfikowali osobliwy ruch skręcający na orbitach dwóch zderzających się czarnych dziur, egzotyczne zjawisko przewidziane przez teorię grawitacji Einsteina.

Ich badania, opublikowane w Nature i prowadzone przez prof. Marka Hannama, dr. Charliego Hoya i dr. Jonathana Thompsona, donoszą, że po raz pierwszy efekt ten, znany jako precesja, został zaobserwowany w czarnych dziurach, gdzie skręcanie jest 10 miliardów razy szybsze niż w poprzednich obserwacjach.

Układ podwójny czarnych dziur został odkryty dzięki emisji przez nie fal grawitacyjnych na początku 2020 roku, przy użyciu detektorów LIGO i Virgo. Jedna z czarnych dziur, 40 razy masywniejsza od Słońca, jest prawdopodobnie najszybciej wirującą czarną dziurą, która została znaleziona dzięki falom grawitacyjnym. I w przeciwieństwie do wszystkich poprzednich obserwacji, szybko wirująca czarna dziura zniekształciła przestrzeń i czas tak bardzo, że cała orbita układu podwójnego kołysała się w przód i w tył.

Ta forma precesji jest charakterystyczna dla ogólnej teorii względności Einsteina. Wyniki te potwierdzają jej istnienie w najbardziej ekstremalnym zdarzeniu fizycznym, jakie możemy zaobserwować – zderzeniu dwóch czarnych dziur.

Bardziej przyziemnym przykładem precesji jest chwianie się wirującego bączka, który może chwiać się – lub precesować – raz na kilka sekund. Natomiast precesja w OTW jest zazwyczaj tak słabym efektem, że jest niezauważalna. W najszybszym przykładzie zmierzonym wcześniej na orbitujących gwiazdach neutronowych, zwanych pulsarami podwójnymi, precesja orbity zajęła ponad 75 lat. Podwójna czarna dziura w tym badaniu, potocznie znana jako GW200129 (nazwa pochodzi od daty jej zaobserwowania, 29 stycznia 2020 r.) precesuje kilka razy na sekundę – efekt 10 miliardów razy silniejszy niż zmierzony wcześniej.

Dr Jonathan Thompson wyjaśnił: Jest to bardzo trudny do zidentyfikowania efekt. Fale grawitacyjne są niezwykle słabe i ich wykrycie wymaga najczulszego aparatu pomiarowego w historii. Precesja jest jeszcze słabszym efektem ukrytym w i tak już słabym sygnale, więc musieliśmy przeprowadzić dokładną analizę, aby go odkryć.

Międzynarodowa sieć detektorów fal grawitacyjnych jest obecnie modernizowana i w 2023 roku rozpocznie swoje kolejne przeszukiwania Wszechświata. Prawdopodobnie znajdą one setki kolejnych zderzających się czarnych dziur i powiedzą naukowcom, czy GW200129 był rzadkim wyjątkiem, czy też znakiem, że nasz Wszechświat jest jeszcze dziwniejszy, niż sądzili.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Cardiff University

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna pary czarnych dziur emitujących fale grawitacyjne. Źródło: Cardiff University.


Załączniki:
Black-hole-stock-image.jpg
Black-hole-stock-image.jpg [ 398.49 KiB | Przeglądany 1707 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 16 października 2022, 18:28 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Odkryto czarną dziurę strzelającą strumieniami w sąsiednią galaktykę

Z pomocą naukowców amatorów, zespół astronomów odkrył wyjątkową czarną dziurę wyrzucającą ognisty strumień w kierunku innej galaktyki. Czarna dziura znajduje się w galaktyce nazwanej RAD12, oddalonej od Ziemi o około miliard lat świetlnych.

Galaktyki dzielą się zazwyczaj na dwie klasy ze względu na swoją morfologię: spiralne i eliptyczne. Spiralne mają optycznie niebieskie ramiona z dużą ilością zimnego gazu i pyłu. W galaktykach spiralnych nowe gwiazdy powstają średnio w tempie jednej gwiazdy podobnej do Słońca na rok. W przeciwieństwie do nich galaktyki eliptyczne są żółtawe i nie mają wyraźnych cech, takich jak ramiona spiralne.

Tworzenie się gwiazd w galaktykach eliptycznych jest bardzo rzadkie; wciąż pozostaje zagadką dla astronomów, dlaczego galaktyki eliptyczne, które widzimy dzisiaj, nie tworzyły nowych gwiazd przez miliardy lat. Dowody sugerują, że odpowiedzialne za to są supermasywne czarne dziury. Te monstrualne czarne dziury wyrzucają z siebie olbrzymie strumienie złożone z elektronów poruszających się z bardzo dużą prędkością w kierunku innych galaktyk, wyczerpując w ten sposób paliwo potrzebne do formowania się przyszłych gwiazd: zimny gaz i pył.

Wyjątkowa natura RAD12 została zaobserwowana w 2013 roku dzięki obserwacjom wykonanym przy użyciu danych optycznych z przeglądu Sloan Digitised Sky Survey (SDSS) oraz danych radiowych z Very Large Array (przegląd FIRST). Jednakże, aby potwierdzić jej prawdziwie egzotyczną naturę, konieczne były obserwacje uzupełniające przy pomocy Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) w Indiach: czarna dziura w RAD12 wydaje się wyrzucać strumienie tylko w kierunku sąsiedniej galaktyki, zwanej RAD12-B. We wszystkich przypadkach strumienie są wyrzucane parami, poruszając się w przeciwnych kierunkach z prędkościami relatywistycznymi. Dlaczego z RAD12 wyrzucany jest tylko jeden strumień, pozostaje zagadką dla astronomów.

Stożkowy trzon młodej plazmy jest wyrzucany ze środka i sięga daleko poza widoczne gwiazdy RAD12. Obserwacje z GMRT ujawniły, że słabsza i starsza plazma rozciąga się daleko poza centralny stożkowaty trzon i rozświetla się jak kapelusz grzyba. Cała struktura ma długość 440 tysięcy lat świetlnych, czyli jest znacznie większa od samej galaktyki macierzystej.

RAD12 nie przypomina niczego znanego do tej pory; po raz pierwszy zaobserwowano zderzenie strumienia z dużą galaktyką, taką jak RAD12-B. Astronomowie są teraz o krok bliżej do zrozumienia wpływu takich oddziaływań na galaktyki eliptyczne, które mogą pozostawić w nich niewiele zimnego gazu do formowania się gwiazd w przyszłości.

Prowadzący badania dr Ananda Hota mówi: Jesteśmy podekscytowani, że udało nam się dostrzec rzadki układ, który pomaga nam zrozumieć sprzężenie zwrotne supermasywnych czarnych dziur na formowanie się gwiazd w galaktykach podczas połączeń. Obserwacje za pomocą GMRT i dane z różnych innych teleskopów, takich jak radioteleskop MeerKAT, silnie sugerują, że strumień radiowy RAD12 zderza się z galaktyką towarzyszącą. Równie ważnym aspektem tych badań jest demonstracja udziału społeczeństwa w dokonywaniu odkryć poprzez współpracę badawczą naukowców amatorów w projekcie RAD@home.

Praca została opublikowana w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
RAS

Vega

Na ilustracji: Obraz czarnej dziury w galaktyce RAD12 wyrzucająca duży jednobiegunowy bąbel radiowy w galaktykę łączącą się z jej macierzystą galaktyką. Źródło: Dr Ananda Hota, GMRT, CFHT, MeerKAT.


Załączniki:
RAD12-RYB-GMRT-CFHT-MeerKAT-no-lbl-RAS.png
RAD12-RYB-GMRT-CFHT-MeerKAT-no-lbl-RAS.png [ 367.37 KiB | Przeglądany 1687 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 18 października 2022, 13:53 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Chandra obserwuje kolizję gromad galaktyk w ciepłym ośrodku międzygalaktycznym

Astronomowie dokonujący inwentaryzacji materii w lokalnym Wszechświecie ciągle mają braki. Nowy wynik, dotyczący systemu zderzających się gromad galaktyk, może pomóc wyjaśnić te braki.

Chociaż naukowcy wiedzą bardzo dużo o składzie Wszechświata, istnieje pewien dokuczliwy problem, który starali się wyjaśnić – istnieje znaczna ilość materii, która nie została jeszcze uwzględniona.

Ta brakująca masa nie jest niewidoczną ciemną materią, która stanowi większość materii we Wszechświecie. Jest to osobna zagadka, w której około ⅓ „normalnej” materii powstałej w ciągu pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu, nie została jeszcze wykryta przez obserwacje lokalnego Wszechświata, to znaczy w regionach mniejszych niż kilka miliardów lat świetlnych od Ziemi. Ta materia składa się z wodoru, helu i innych pierwiastków i tworzy obiekty takie jak gwiazdy, planety i ludzie.

Naukowcy zaproponowali, że przynajmniej część tej brakującej masy może być ukryta w olbrzymich włóknach ciepłego lub gorącego (10 000 do 10 000 000 K) gazu w przestrzeni pomiędzy galaktykami i gromadami galaktyk. Nazwali to ciepłym-gorącym ośrodkiem międzygalaktycznym (ang. warm-hot intergalactic medium – WHIM).

Zespół astronomów wykorzystujący obserwatorium Chandra do obserwacji układów zderzających się gromad galaktyk prawdopodobnie znalazł dowody na to, że WHIM znajduje się w przestrzeni pomiędzy nimi.

Znalezienie tych włókien brakującej materii okazało się wyjątkowo trudne, a znanych jest tylko kilka przykładów, powiedział Arnab Sarkar z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) w Cambridge, Massachusetts, który kierował tym badaniem. Jesteśmy podekscytowani, że prawdopodobnie udało nam się znaleźć kolejny.

Naukowcy użyli Chandrę do zbadania Abell 98, która zawiera zderzające się galaktyki około 1,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Dane z Chandra ujawniają most emisji promieniowania X pomiędzy dwoma zderzającymi się gromadami, zawierający gaz o temperaturze około 10 milinów K. Gorętszy gaz w moście pochodzi prawdopodobnie od gazu w dwóch nakładających się na siebie gromadach. Temperatura i gęstość chłodniejszego gazu zgadzają się z przewidywaniami dla najgorętszego i najgęstszego gazu w WHIM.

Ponadto, dane z Chandra wskazują na obecność fali uderzeniowej, która jest podobna do huku dźwiękowego samolotu naddźwiękowego. Ta fala uderzeniowa jest napędzana i znajduje się przed jedną z gromad galaktyk, która zaczyna zderzać się z inną gromadą. Po raz pierwszy astronomowie znaleźli taką falę uderzeniową we wczesnej fazie zderzenia gromad galaktyk, zanim centra gromad wzajemnie się miną.

Uważamy, że ta fala uderzeniowa jest ważnym odkryciem, ponieważ nasze modele przewidywały, że takie cechy powinny tam występować, ale do tej pory ich nie widzieliśmy – powiedział współautor pracy Scott Randall, również z CfA. Są one kluczową częścią wczesnego procesu kolizji, który ostatecznie doprowadzi do połączenia gromad.

Ta fala uderzeniowa może być bezpośrednio powiązana z odkryciem WHIM w Abell 98, ponieważ podgrzała ona gaz znajdujący się pomiędzy gromadami w trakcie ich zderzenia. Mogło to podnieść temperaturę gazu w włóknie WHIM – szacuje się, że zawiera on około 400 miliardów razy więcej masy niż Słońce – na tyle wysoko, że został wykryty za pomocą danych z Chandra.

Gromady galaktyk – które zawierają tysiące galaktyk, ogromne ilości gorącego gazu i olbrzymie zbiorniki ciemnej materii – są największymi strukturami we Wszechświecie utrzymywanymi razem przez grawitację. Naukowcy uważają, że są one w stanie osiągnąć swój kolosalny rozmiar, łącząc się ze sobą przez miliony lub miliardy lat.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Chandra

Vega

Na ilustracji: Abell 98, system gromad galaktyk, który zawiera parę we wczesnych stadiach kolizji. Źródło: Promieniowanie X: NASA/CXC/CfA/A. Sarkar; Optyczne: NSF/NOIRLab/WIYN.


Załączniki:
a98.jpg
a98.jpg [ 1.96 MiB | Przeglądany 1667 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 20 października 2022, 17:03 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Najdokładniejsze jak dotąd wyliczenie ciemnej energii i ciemnej materii

Analizując ponad dwie dekady wybuchów supernowych, astrofizycy lepiej rozumieją skład i ewolucję Wszechświata.

Astrofizycy przeprowadzili nową, potężną analizę, która nakłada najbardziej precyzyjne ograniczenia na skład i ewolucję Wszechświata. Dzięki tej analizie, nazwanej Pantheon+, kosmolodzy znaleźli się na rozdrożu.

Pantheon+ przekonująco stwierdza, że kosmos składa się w około ⅔ z ciemnej energii i w ⅓ z materii – głównie w postaci ciemnej materii – i rozszerza się w przyspieszonym tempie w ciągu ostatnich kilku miliardów lat. Jednak Pantheon+ cementuje również poważny spór dotyczący tempa tej ekspansji, który nie został jeszcze rozwiązany.

Stawiając dominujące współczesne teorie kosmologiczne, znane jako standardowy model kosmologiczny, na jeszcze mocniejszej podstawie dowodowej i statystycznej, Pantheon+ jeszcze bardziej zamyka drzwi przed alternatywnymi strukturami uwzględniającymi ciemną energię i ciemną materię. Oba te zjawiska są podstawą standardowego modelu kosmologicznego, ale nie zostały jeszcze bezpośrednio wykryte i stanowią jedną z największych tajemnic tego modelu. Podążając za wynikami Pantheon+, naukowcy mogą teraz udoskonalić wyjaśnienia dotyczące pozornego kosmosu.

Dzięki tym wynikom Pantheon+ jesteśmy w stanie nałożyć najbardziej precyzyjne ograniczenia na dynamikę i historię Wszechświata do tej pory – mówi Dillon Brout z Center for Astrophysics | Harvard i Smithsonian. Przeszukaliśmy dane i możemy teraz powiedzieć z większą niż kiedykolwiek pewnością, jak Wszechświat ewoluował przez eony i że obecne najlepsze teorie dotyczące ciemnej energii i ciemnej materii trzymają się mocno.

Brout jest głównym autorem serii prac opisujących nową analizę Pantheon+, opublikowanych wspólnie 19 października 2022 roku w specjalnym numerze The Astrophysical Journal.

Pantheon+ bazuje na największym zbiorze danych tego typu, obejmującym ponad 1500 eksplozji gwiazdowych zwanych supernowymi typu Ia. Te jasne wybuchy pojawiają się, gdy białe karły – pozostałości po gwiazdach takich jak nasze Słońce – gromadzą zbyt dużo masy i przechodzą niekontrolowaną reakcję termojądrową. Ponieważ supernowe typu Ia przyćmiewają swoim blaskiem całe galaktyki, ich wybuchy można obserwować w odległościach przekraczających 10 miliardów lat świetlnych, czyli przez około ¾ całkowitego wieku Wszechświata. Biorąc pod uwagę, że supernowe świecą z niemal jednakową jasnością wewnętrzną, naukowcy mogą wykorzystać pozorną jasność eksplozji, która zmniejsza się wraz z odległością, a także pomiary przesunięcia ku czerwieni jako znaczniki czasu i przestrzeni. Ta informacja z kolei ukazuje, jak szybko Wszechświat rozszerza się w różnych epokach, co jest następnie wykorzystywane do testowania teorii podstawowych składników Wszechświata.

Przełomowe odkrycie z 1998 roku przyspieszającej ekspansji Wszechświata nastąpiło dzięki badaniu w ten sposób supernowych typu Ia. Naukowcy przypisują ekspansję niewidzialnej energii, dlatego nazwano ją ciemną energią, nieodłącznie związaną z tkanką samego Wszechświata. W kolejnych dekadach pracy gromadzono coraz większe zbiory danych, ukazując supernowe w jeszcze szerszym zakresie przestrzeni i czasu, a Pantheon+ zebrał je teraz w najbardziej solidną statystycznie analizę do tej pory.

Pod wieloma względami najnowsza analiza Pantheon+ jest kulminacją dwóch dekad wytężonych wysiłków obserwatorów i teoretyków na całym świecie w rozszyfrowaniu istoty kosmosu – mówi Adam Riess, jeden z laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 2011 roku za odkrycie przyspieszającej ekspansji Wszechświata.

Nowa analiza danych stwierdza, że 66,2% Wszechświata manifestuje się jako ciemna energia, a pozostałe 33,8% to kombinacja ciemnej materii i zwykłej materii. Aby uzyskać jeszcze bardziej kompleksowe zrozumienie składników Wszechświata w różnych epokach, Brout i współpracownicy połączyli Pantheon+ z innymi silnie udokumentowanymi, niezależnymi i uzupełniającymi się pomiarami wielkoskalowej struktury Wszechświata oraz z pomiarami najwcześniejszego światła we Wszechświecie, mikrofalowego promieniowania tła.

Inny kluczowy wynik Pantheon+ odnosi się do jednego z najwcześniejszych celów współczesnej kosmologii: ustalenia obecnego tempa ekspansji Wszechświata, znanego jako stała Hubble’a. Połączenie próbki Pantheon+ z danymi pochodzącymi z projektu SH0ES (Supernova H0 for the Equation of State), prowadzonego przez Riessa, daje najbardziej rygorystyczny lokalny pomiar obecnego tempa ekspansji Wszechświata.

Pantheon+ i SH0ES wspólnie ustalają stałą Hubble’a na poziomie 73,4 kilometra na sekundę na megaparsek z niepewnością zaledwie 1,3%. Mówiąc inaczej, analiza szacuje, że w pobliskim Wszechświecie na każdy megaparsek sama przestrzeń rozszerza się z prędkością 257 000 km/h.

Jednak obserwacje z zupełnie innej epoki w historii Wszechświata przewidują inną historię. Pomiary mikrofalowego promieniowania tła, w połączeniu z obecnym modelem standardowym zwiększają stałą Hubble’a w tempie znacznie mniejszym niż obserwacje dokonane za pomocą supernowych typu Ia i innych markerów astrofizycznych. Ta znaczna rozbieżność między tymi dwoma metodologiami została nazwana napięciem Hubble’a.

Nowe zestawy danych Pantheon+ i SH0ES zwiększają to napięcie Hubble’a. W rzeczywistości, napięcie to przekroczyło obecnie ważny próg 5-sigma (około jedna na milion szans na powstanie w wyniku losowego przypadku), którego fizycy używają do rozróżnienia pomiędzy możliwymi statystycznymi przypadkami a czymś, co należy odpowiednio zrozumieć. Osiągnięcie tego nowego poziomu statystycznego podkreśla wyzwanie dla teoretyków i astrofizyków, którzy próbują wyjaśnić rozbieżności w stałej Hubble’a.

Sądziliśmy, że w naszym zbiorze danych będzie można znaleźć wskazówki do nowatorskiego rozwiązania tych problemów, ale zamiast tego okazuje się, że nasze dane wykluczają wiele z tych opcji, a głębokie rozbieżności pozostają tak samo niewzruszone, jak zawsze – mówi Brout.

Wyniki Pantheon+ mogą pomóc wskazać, gdzie leży rozwiązanie napięcia Hubble’a. Wiele ostatnich teorii zaczęło wskazywać na egzotyczną, nową fizykę w bardzo wczesnym Wszechświecie, jednak takie niezweryfikowane teorie muszą wytrzymać proces naukowy, a napięcie Hubble’a nadal stanowi poważne wyzwanie – mówi Brout.

Ogólnie rzecz biorąc, Pantheon+ oferuje naukowcom wszechstronny wgląd w znaczną część kosmosu. Najwcześniejsze, najbardziej odległe supernowe w zbiorze danych pochodzą z odległości 10,7 miliarda lat świetlnych, czyli z czasów, gdy Wszechświat miał mniej więcej ¼ swojego obecnego wieku. W tej wcześniejszej epoce ciemna materia i związana z nią grawitacja utrzymywały tempo ekspansji Wszechświata w ryzach. Taki stan rzeczy zmienił się drastycznie w ciągu następnych kilku miliardów lat, gdy wpływ ciemnej energii przeważył nad wpływem ciemnej materii. Od tego czasu ciemna energia rozrzuca zawartość kosmosu coraz dalej do siebie i w coraz większym tempie.

Dzięki temu połączonemu zbiorowi danych Pantheon+ otrzymujemy dokładny obraz Wszechświata od czasu, gdy był on zdominowany przez ciemną materię do momentu, gdy Wszechświat stał się zdominowany przez ciemną energię – mówi Brout. Ten zbiór danych to wyjątkowa okazja, aby zobaczyć, jak ciemna energia włącza się i napędza ewolucję kosmosu w największych skalach aż do czasów obecnych.

Studiowanie tej zmiany teraz z jeszcze silniejszymi dowodami statystycznymi doprowadzi, miejmy nadzieję, do nowego wglądu w enigmatyczną naturę ciemnej energii.

Pantheon+ daje nam najlepszą jak dotąd możliwość ograniczenia ciemnej energii, jej pochodzenia i ewolucji – mówi Brout.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Harvard

Vega

Na ilustracji: Na zdjęciu G299, pozostałość po supernowej typu Ia, rodzaju kosmicznej eksplozji, która pomogła w opracowaniu dokładnego opisu ciemnej energii i ciemnej materii. Źródło: NASA/CXC/U.Texas.


Załączniki:
2500g299-2048x1366.jpg
2500g299-2048x1366.jpg [ 277.91 KiB | Przeglądany 1644 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 22 października 2022, 15:41 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Odkryto gazowego olbrzyma o najniższej gęstości okrążającego czerwonego karła

Teleskop Kitt Peak National Observatory pomaga ustalić, że planeta podobna do Jowisza jest gazowym olbrzymem o najniższej gęstości, jakiego kiedykolwiek wykryto wokół czerwonego karła.

Astronomowie zaobserwowali niezwykłą egzoplanetę podobną do Jowisza na orbicie wokół chłodnego czerwonego karła. Znajdująca się około 580 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Woźnicy, planeta ta, nazwana TOI-3757 b, jest planetą o najniższej gęstości, jaką kiedykolwiek wykryto wokół czerwonego karła i szacuje się, że ma średnią gęstość zbliżoną do gęstości ptasiego mleczka.

Czerwone karły są najmniejszymi i najsłabszymi członkami tzw. gwiazd ciągu głównego – gwiazd, które w swoim jądrze w stałym tempie przetwarzają wodór na hel. Chociaż „chłodne” w porównaniu z gwiazdami takimi jak nasze Słońce, czerwone karły mogą być niezwykle aktywne i wybuchać potężnymi rozbłyskami zdolnymi pozbawić planety atmosfery, co sprawia, że ten układ gwiazd jest pozornie niegościnnym miejscem do powstania takiej delikatnej planety.

Olbrzymie planety wokół czerwonych karłów tradycyjnie uważano za trudne do uformowania – mówi Shubham Kanodia, badacz z Carnegie Institution for Science’s Earth and Planets Laboratory i pierwszy autor artykułu opublikowanego w The Astronomical Journal. Do tej pory badano to tylko za pomocą małych próbek z przeglądów dopplerowskich, który zazwyczaj znajdują olbrzymy krążące dalej od tych czerwonych karłów. Do tej pory nie mieliśmy wystarczająco dużej próbki planet, aby w solidny sposób znaleźć bliskie planety gazowe.

Wciąż istnieją niewyjaśnione tajemnice otaczające TOI-3757 b, z których największą jest to, jak gazowy olbrzym może formować się wokół czerwonego karła, a zwłaszcza planety o tak małej gęstości. Zespół Kanodii uważa jednak, że może znaleźć rozwiązanie tej tajemnicy.

Proponują oni, że bardzo niska gęstość TOI-3757 b może być wynikiem dwóch czynników. Pierwszy dotyczy skalistego jądra planety; uważa się, że gazowe olbrzymy zaczynają jako masywne skaliste jądra o masie około 10 razy większej niż masa Ziemi, w którym to momencie gwałtownie wciągają duże ilości sąsiedniego gazu, tworząc gazowe olbrzymy, które widzimy dzisiaj. Macierzysta gwiazda TOI-3757 b ma mniejszą obfitość ciężkich pierwiastków w porównaniu do innych karłów typu M z gazowymi olbrzymami, a to mogło spowodować, że skaliste jądro formowało się wolniej, opóźniając początek akrecji gazu i tym samym wpływając na ogólną gęstość planety.

Drugim czynnikiem może być orbita planety, która wstępnie uważana jest za lekko eliptyczną. W pewnych okresach zbliża się ona do swojej gwiazdy bardziej niż w innych, co powoduje znaczne nadwyżki ciepła, które mogą powodować rozdęcie atmosfery planety.

Planeta została początkowo dostrzeżona przez sondę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Zespół Kanodii przeprowadził następnie obserwacje za pomocą naziemnych instrumentów.

TESS zbadał przejście TOI-3757 b przed jej gwiazdą, co pozwoliło astronomom obliczyć, że średnica planety wynosi 150 000 km (nieco większa od średnicy Jowisza). Planeta dokonuje jednego pełnego obiegu wokół gwiazdy w czasie zaledwie 3,5 dnia, czyli 25 razy krócej niż najbliższa planeta w naszym Układzie Słonecznym – Merkury – która potrzebuje na to około 88 dni.

Astronomowie użyli instrumentów NEID i HPF do zmierzenia prędkości radialnej gwiazdy. Pomiary te pozwoliły określić masę planety, która według obliczeń wynosiła około ¼ masy Jowisza, lub około 85 razy więcej niż masa Ziemi. Znajomość rozmiaru i masy pozwoliła zespołowi Kanodii określić średnią gęstość TOI-3757 b na 0,27 g/cm^3, co pokazuje, że jej gęstość wynosi mniej niż połowę gęstości Saturna (planety o najniższej gęstości w Układzie Słonecznym), około ¼ gęstości wody, a w rzeczywistości ma gęstość podobną do ptasiego mleczka.

Potencjalne przyszłe obserwacje atmosfery tej planety przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba mogą pomóc rzucić światło na jej puchatą naturę – mówi Jessica Libby-Roberts, doktorantka z Pennsylvania State University i druga autorka tego artykułu.

Znalezienie większej liczby takich układów z olbrzymimi planetami - o których kiedyś teoretyzować, że są niezwykle rzadkie wokół czerwonych karłów – jest częścią naszego celu, jakim jest zrozumienie, jak tworzą się planety – mówi Kanodia.

Odkrycie to podkreśla znaczenie instrumentu NEID w jego zdolności do potwierdzenia niektórych kandydatek na egzoplanety, które są obecnie odkrywane przez misję TESS, zapewniając ważne cele dla JWST, aby śledzić i zacząć charakteryzować ich atmosfery, z czego zbudowane są planety i jak się uformowały, a w przypadku potencjalnie nadających się do zamieszkania skalistych światów, czy mogą one być zdolne do podtrzymania życia.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
NOIRLab

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna skrajnie puchatego gazowego olbrzyma krążącego wokół czerwonego karła. Źródło: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani.


Załączniki:
noirlab2225a.jpg
noirlab2225a.jpg [ 145.05 KiB | Przeglądany 1624 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 23 października 2022, 17:02 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Odkrycie może drastycznie zawęzić poszukiwania życia na innych planetach

Podobna do Ziemi planeta krążąca wokół czerwonego karła wydaje się nie mieć żadnej atmosfery. Odkrycie to może spowodować poważną zmianę w poszukiwaniu życia na innych planetach.

Ponieważ karły typu M są wszechobecne, odkrycie to oznacza, że duża liczba planet krążących wokół tych gwiazd może również nie mieć atmosfer, a zatem jest mało prawdopodobne, aby zawierały żywe organizmy.

Prace, które doprowadziły do rewelacji na temat egzoplanety bez atmosfery, nazwanej GJ 1252b, zostały szczegółowo opisane w The Astrophysical Journal Letters.

Planeta ta okrąża swoją gwiazdę dwukrotnie w ciągu ziemskiej doby. Jest nieco większa od Ziemi i znajduje się znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Ziemia od Słońca, co sprawia, że GJ 1252b jest intensywnie gorąca i niegościnna.

Ciśnienie promieniowania gwiazdy jest ogromne, wystarczające do zdmuchnięcia atmosfery – powiedziała Michelle Hill, astrofizyk z UC Riverside i współautorka badania.

Ziemia również traci część swojej atmosfery z powodu Słońca, ale emisje wulkaniczne i inne procesy obiegu węgla sprawiają, że straty są ledwie zauważalne, ponieważ pomagają uzupełnić to, co zostało utracone. Jednak w większej odległości od gwiazdy planeta nie może stale uzupełniać utraconych zasobów.

W naszym Układzie Słonecznym taki los spotkał Merkurego. Ma on niezwykle cienką atmosferę, złożoną z atomów zdmuchnięty z jego powierzchni przez Słońce. Ekstremalne ciepło planety powoduje, że atomy te uciekają w przestrzeń kosmiczną.

Aby stwierdzić, że GJ 1252b nie posiada atmosfery, astronomowie zmierzyli promieniowanie podczerwone pochodzące od planety, gdy jej światło zostało przesłonięte podczas zaćmienia wtórnego. Ten rodzaj zaćmienia występuje, gdy planeta przechodzi za gwiazdą i światło planety, jak również światło odbite od jej gwiazdy, jest blokowane.

Promieniowanie ujawniło palące temperatury planety w ciągu dnia, szacowane na 1228 stopni C – tak gorąco, że złoto, srebro i miedź stopiły by się na planecie. Ciepło, w połączeniu z zakładanym niskim ciśnieniem powierzchniowym, doprowadziło badaczy do przekonania, że nie ma tam atmosfery.

Naukowcy doszli do wniosku, że nawet przy olbrzymiej ilości węgla, który zatrzymuje ciepło, GJ 1252b nadal nie byłaby w stanie utrzymać atmosfery. Planeta mogłaby mieć 700 razy więcej dwutlenku węgla niż Ziemia, a nadal nie miałaby atmosfery. Początkowo by się gromadził, ale potem by się zmniejszał i erodował – powiedział Stephen Kane, astrofizyk UCR i współautor badania.

Karły typu M mają zwykle więcej rozbłysków i aktywności niż Słońce, co jeszcze bardziej zmniejsza prawdopodobieństwo, że planety blisko je otaczające mogłyby utrzymać swoje atmosfery.

W słonecznym sąsiedztwie znajduje się 5000 gwiazd, większość z nich to karły typu M. Nawet jeżeli planety krążące wokół nich można całkowicie wykluczyć, nadal istnieje około 1000 gwiazd podobnych do Słońca, które mogą nadawać się do zamieszkania.

Jeżeli planeta jest wystarczająco daleka od karła typu M, może potencjalnie zachować atmosferę. Nie możemy jeszcze stwierdzić, że wszystkie skaliste planety wokół tych gwiazd zostały zredukowane do losu Merkurego – powiedziała Hill. Pozostaję optymistką.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
UC Riverside

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna wybuchowej natury czerwonego karła wraz z okrążającą go planetą pozbawioną atmosfery. Źródło: NASA/ESA/STScI/G. Bacon.


Załączniki:
M dwarf and exoplanet big.jpeg
M dwarf and exoplanet big.jpeg [ 109.08 KiB | Przeglądany 1610 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 24 października 2022, 15:19 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Odkryto największą strukturę gazu atomowego wokół zwartej grupy galaktyk

Astronomowie korzystający z radioteleskopu FAST zaobserwowali największą znaną strukturę gazu atomowego wokół znanej grupy galaktyk Kwintet Stephana.

Gaz atomowy jest podstawowym materiałem, z którego powstają wszystkie galaktyki. Ewolucja galaktyk to przede wszystkim procedura akrecji gazu atomowego z ośrodka międzygalaktycznego a następnie przekształcania go w gwiazdy.

Z tego powodu obserwowanie i badanie gazu atomowego w galaktykach i wokół nich jest kluczowe dla badania modeli formowania się i ewolucji galaktyk. Najbardziej bezpośrednią metodą badania gazu atomowego jest obserwacja emisji linii wodoru atomowego w paśmie fal radiowych 21-cm.

Niedawno międzynarodowy zespół kierowany przez XU Conga, naukowca z National Astronomical Observatories Chińskiej Akademii Nauk (NAOC), przeprowadził obserwacje głębokiego mapowania emisji linii wodoru 21-cm za pomocą 19-wiązkowego odbiornika Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) w regionie wokół słynnej zwartej grupy galaktyk Kwintet Stephana i odkrył bardzo dużą strukturę gazu atomowego o długości 2 milionów lat świetlnych (około 20 razy większą od Drogi Mlecznej).

Ich odkrycie zostało opublikowane 19 października w czasopiśmie Nature.

FAST jest obecnie największym i najczulszym jednotalerzowym radioteleskopem na świecie, a jego 19-wiązkowy odbiornik jest największym wielowiązkowym układem zasilającym w paśmie L do obserwacji linii wodoru 21-cm. Pełne uruchomienie 19-wiązkowego odbiornika FAST otworzyło nowe okno na obserwacje gazu atomowego we Wszechświecie, szczególnie gazu rozproszonego o niskiej gęstości, znajdującego się daleko od galaktyk.

Od czasu odkrycia przez francuskiego astronoma Edouarda Stephena w 1877 roku, Kwintet Stephana wciąż ujawnia zagadki związane ze skomplikowaną siecią oddziaływań galaktyka-galaktyka i galaktyka-ośrodek wewnątrzgrupowy w grupie.

Nowe obserwacje pokazują, że wielkoskalowy, rozproszony gaz o niskiej gęstości istnieje daleko od centrum grupy i prawdopodobnie gaz ten znajduje się tam od ponad miliona lat. Obserwacje podważają obecną teorię powstawania/ewolucji grup galaktyk, ponieważ nie jest jasne, jak gaz atomowy może przetrwać jonizację przez międzygalaktyczne tło UV w tak długiej skali czasowej.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
CAS

Vega

Na ilustracji: Mapa emisji linii wodoru 21-cm (pokazana jako czerwona mgiełka) w pobliżu Kwintetu Stephana, słynnej zwartek grupy galaktyk odkrytej w 1877 roku, nałożona na głęboki, optyczny kolorowy obraz. Źródło: NASA, ESA, CSA, and STScI.


Załączniki:
W020221021539148721583.jpg
W020221021539148721583.jpg [ 1.82 MiB | Przeglądany 1583 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 25 października 2022, 18:39 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Czy to, co pochłania czarna dziura, wpływa na jej wygląd?

Kiedy supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk wysysają gaz ze swojego otoczenia, przegrzany gaz promieniuje w zakresie od promieniowania X do radiowego. Najnowszy artykuł bada, czy skład akreowanego gazu wpływa na obserwowane przez nas promieniowanie.

Co jedzą czarne dziury?
W 2019 i 2022 roku Teleskop Horyzontu Zdarzeń uchwycił obraz M87* i Sgr A*, supermasywnych czarnych dziur znajdujących się odpowiednio w centrach M87 i Drogi Mlecznej. Świecące pierścienie emisji radiowej otaczające te czarne dziury są wytwarzane przez elektrony spiralnie poruszające się wokół linii pola magnetycznego w niezwykle gorącym gazie – tak gorącym, że atomy ulegają rozszczepieniu, tworząc morze gołych jąder i elektronów.

Gaz pochłaniany przez M87* i Sgr A* jest prawdopodobnie mieszaniną wodoru i helu z odrobiną cięższych pierwiastków, ale nie znamy jego dokładnego składu. W nowej publikacji George Wong (Institute for Advanced Study) i Charles Gammie (University of Illinois) stawiają istotne pytanie: czy skład tego gazu wpływa na promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez dysk akrecyjny supermasywnej czarnej dziury?

Wodór kontra hel
Aby odpowiedzieć na to pytanie, Wong i Gammie zaczęli od prostego modelu, który pozwolił im oszacować niektóre efekty zmiany składu gazu z czystego wodoru do czystego helu. W każdym przypadku zespół wykorzystał obserwacje M87* i Sgr A* z EHT jako punktu odniesienia, dostosowując parametry modelu do momentu, aż symulowany strumień zrównał się ze strumieniem obserwowanym.

Symulacje te sugerują, że wraz ze wzrostem ilości helu, elektrony muszą mieć wyższą temperaturę, plazma musi być mniej gęsta, a pole magnetyczne słabsze, aby wytworzyć obserwowany strumień. Innymi słowy, zmiana składu gazu wymaga zmiany innych właściwości fizycznych układu, aby uzyskać taką samą ilość promieniowania. Te fizyczne zmiany mogą z kolei wpływać na inne właściwości obserwacji, takie jak polaryzacja, czy orientacja emitowanych fal światła.

Analiza opcji akrecji
W celu zbadania zmian polaryzacji i innych właściwości obserwacyjnych, Wong i Gammie wykorzystali wyniki tych prostych modeli do opracowania bardziej złożonych relatywistycznych modeli dynamiki płynów i wygenerowania systematycznych obrazów. Autorzy rozważali dwa skrajne przypadki – jeden, w którym gaz otaczający supermasywną czarną dziurę jest czystym wodorem, i jeden, w którym jest czystym helem. Zespół zbadał również dwa prawdopodobne modele akrecji gazu – jeden, w którym materia tworzy dysk akrecyjny, oraz jeden, w którym materia jest akreowana w losowych rozbłyskach.

Autorzy odkryli, że skład gazu wpływa na obserwowaną polaryzację, przy czym model oparty wyłącznie na helu ma bardziej uporządkowany wzór polaryzacji. Ponadto, zmiana składu gazu i metody akrecji (stała lub losowa) daje złożone rezultaty, w tym zmianę miejsca w dysku, w którym generowana jest emisja. Wyniki te pokazują, że obecność helu może wpływać na promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez akreującą czarną dziurę, co sugeruje, że przyszłe modele powinny uwzględniać skład akreowanego gazu jako ważną zmienną.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: Obraz w świetle spolaryzowanym supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki M87. Źródło: ESO.


Załączniki:
M87_polarized.jpg
M87_polarized.jpg [ 377.08 KiB | Przeglądany 1549 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 27 października 2022, 21:28 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Astronomowie znaleźli gorącą, gęstą parę wodną w dysku protoplanetarnym

Ostatnie obserwacje dysków protoplanetarnych posiadających parę młodych gwiazd sugerują obecność gorącej, burzliwej pary wodnej. Choć istnieje wiele możliwości, badacze sugerują, że zwarty dysk wokół młodej planety może być źródłem tej rzadkiej sygnatury widmowej.

Miejsca formowania się planet
Dyski protoplanetarne są miejscami powstawania planet, a badania tych dysków są kluczem do zrozumienia pochodzenia planet w naszym Układzie Słonecznym i poza nim. Jednakże dyski protoplanetarne są skomplikowane, a poznanie obiecanego pochodzenia planet zależy od zrozumienia wzajemnie powiązanych aspektów chemii, struktury i kinematyki dysku.

Aby jeszcze bardziej skomplikować sprawę, należy dodać do mieszanki kolejną gwiazdę: badając dyski wokół młodych gwiazd podwójnych, które prawdopodobnie uformują się w tym samym czasie z tego samego materiału, naukowcy mogą zbadać inne aspekty rozwoju dysku. Na przykład, nie wiadomo jeszcze, czy ewolucja dysku jest deterministyczna (co oznacza, że dwa dyski o takich samych właściwościach początkowych będą ewoluować w ten sam sposób), czy losowa (co oznacza, że ewolucja identycznych dysków będzie rozbieżna). W najnowszym artykule astronomowie postanowili zbadać rozwój podwójnego dysku w układzie podwójnym – i po drodze znaleźli coś niezwykłego.

Badanie w podczerwieni
Colette Salyk z Vassar College i jej współpracownicy przeanalizowali wysokiej rozdzielczości widma w podczerwieni dwóch dysków w VV Corona Australis (VV CrA), układzie podwójnym mającym zaledwie dwa miliony lat, który zawiera gwiazdy o masie mniej więcej połowy masy Słońca. Dysk wokół jednej z gwiazd, VV CrA A, wykazywał niezwykle dużą liczbę linii emisyjnych wywołanych obecnością pary wodnej – a tylko jeden inny dysk protoplanetarny jest znany z wykazywania linii emisyjnych wody na tak długich falach.

Drugi dysk w układzie podwójnym, VV CrA B, ma niektóre z tych samych cech spektralnych, ale emisja pary wodnej została wykryta tylko słabo. Nie musi to oznaczać, że w dysku brakuje wody; zamiast tego para wodna może być obecna przy niższej temperaturze lub gęstości.

Dyski odnajdują się w gorącej wodzie
Salyk i współpracownicy wymodelowali widmo VV CrA A i stwierdzili, że emisja pochodzi prawdopodobnie od pary wodnej, która jest gorąca (1500K), gęsta, burzliwa i rozciąga się na obszarze zaledwie 0,003 j.a.^2. Co ciekawe, dalsze modelowanie pokazało, że emisja może pochodzić z bogatego w wodę pierścienia okrążającego gwiazdę centralną lub zwartego pierścienia planetę w procesie formowania – dysku okołoplanetarnego. Wykrycia dysków okołoplanetarnych są rzadkie i często niepewne, więc możliwość ich identyfikacji poprzez emisję wody byłaby ekscytująca. Jednak jedyne układy gwiazdowe, w których zidentyfikowano tę właściwość wody są młode, co może oznaczać, że obecność gorącej pary wodnej jest związana z procesem zachodzącym w młodych dyskach, takim jak akrecja lub wiatry dyskowe.

Jak często bywa w badaniach dysków protoplanetarnych, zagłębienie się w jedno pytanie wywołuje wiele innych. Autorzy sugerują kilka dróg dla przyszłych prac, w tym obserwacje VV CrA w bliskiej podczerwieni lub na falach submilimetrowych oraz rozszerzenie modelowania emisji z dysków okołoplanetarnych. Miejmy nadzieję, że dalsze analizy pozwolą odkryć przyczynę tej niezwykłej właściwości wody!

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna dysku protoplanetarnego wokół młodej gwiazdy. Źródło: A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO.


Załączniki:
eso1626a.jpg
eso1626a.jpg [ 170.51 KiB | Przeglądany 1516 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 28 października 2022, 17:44 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Poznanie geometrii silnie namagnesowanej gwiazdy neutronowej

Naukowcy z Uniwersytetu w Turku wyznaczyli parametry geometryczne gwiazdy neutronowej unoszącej się w Galaktyce, oddaloną od nas o 21 000 lat świetlnych. Odkrycie potwierdza stare pomysły, że gwiazda ta precesuje jak dziecięcy bączek.

Pulsary rentgenowskie są silnie namagnesowanymi gwiazdami neutronowymi zasilanymi przez akrecję gazu z pobliskiej gwiazdy towarzyszącej i należą do najbardziej widocznych źródeł na rentgenowskim niebie. Nowe spojrzenie na te obiekty zapewnia obecnie niedawno uruchomione obserwatorium kosmiczne International X-ray Polarimeter Explorer (IXPE), które rozpoczęło działalność pod koniec 2021 roku. IXPE mierzy polaryzację promieniowania X i został użyty do pomiaru polaryzacji z pulsara rentgenowskiego po raz pierwszy, co pozwoliło na zawężenie jego podstawowej geometrii.

Hercules X-1 był pierwszym pulsarem rentgenowskim obserwowanym przez IXPE, a bardzo niska polaryzacja była dużym zaskoczeniem i jest to coś, czego wciąż w pełni nie rozumiemy – mówi Victor Doroshenko z Uniwersytetu w Tuebingen w Niemczech, główny autor pracy w Nature Astronomy.

Średni stopień polaryzacji około 9% zmierzony przez IXPE z bardzo dużą dokładnością okazał się znacznie niższy niż optymistycznie oczekiwane przez niektórych teoretyków 80%.

Tak duża rozbieżność sugeruje, że istniejące modele transportu radiacyjnego w silnie namagnesowanej plazmie zamkniętej na biegunach gwiazdy neutronowej oraz nasze pomysły dotyczące geometrii i struktury regionu emisyjnego w Hercules X-1 i być może innych pulsarach będą musiały zostać znacząco zrewidowane w świetle wyników IXPE – dodaje Juri Poutanen z Uniwersytetu w Turku w Finlandii, lider grupy roboczej IXPE badającej akrecyjne gwiazdy neutronowe.

Patrząc na zmiany kąta polaryzacji w fazie spinowej, można było zmierzyć kąt między osią spinu i dipola magnetycznego – element niezbędny dla każdego modelowania emisji z takich obiektów. Wspólne modelowanie nowych rentgenowskich obserwacji polarymetrycznych i starszych optycznych pomiarów polarymetrycznych uzyskanych w Nordic Optical Telescope pozwoliło również jednocześnie wykazać, że oś spinu pulsara jest niewyrównana względem orbitalnego momentu pędu, co jest silnym wskaźnikiem precesji gwiazdy neutronowej.

Swobodna precesja gwiazdy neutronowej została wcześniej przywołana w celu wyjaśnienia obserwowanych półregularnych zmian strumienia pulsara i kształtu profilu pulsu o okresie ~35 dni i ma pewne ważne konsekwencje dla naszego zrozumienia wewnętrznej struktury gwiazd neutronowych, ale do tej pory dostępne są tylko pośrednie dowody na tę hipotezę. Ostateczny dowód spodziewany jest później, gdy IXPE będzie obserwować Hercules X-1 w innej fazie cyklu precesji.

IXPE dopiero zaczyna poznawać nowe okno obserwacyjne, polarymetrię rentgenowską, i kontynuujemy obserwacje obiektów wszelkiego rodzaju, więc bądźcie czujni na kolejne zaskakujące odkrycia!, podsumowuje Sergey Tsygankov z Uniwersytetu w Turku, jeden z wiodących autorów publikacji.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
University of Turku

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna precesującego pulsara rentgenowskiego w pobliżu zwykłej gwiazdy. Źródło: University of Turku.


Załączniki:
precessing-x-ray-pulsar-close-to-an-ordinary-star.jpg
precessing-x-ray-pulsar-close-to-an-ordinary-star.jpg [ 324.51 KiB | Przeglądany 1509 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 29 października 2022, 14:35 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Znaleziono promieniowanie kosmiczne napędzające wiatry Galaktyki

Astronomowie odkryli wskazówkę dotyczącą tego, w jaki sposób galaktyki hamują procesy formowania się gwiazd. Nowe badania wskazują na to, że szybko poruszające się elektrony promieniowania kosmicznego mogą napędzać wiatry, które wydmuchują gaz potrzebny do powstawania nowych gwiazd.

Takie wiatry są odpowiedzialne za spowolnienie tempa powstawania gwiazd w miarę ewolucji galaktyk. Jednakże fale uderzeniowe z eksplozji supernowych oraz napędzane przez czarne dziury energetyczne strumienie materii pochodzące z jąder galaktyk były uważane za główne czynniki wywołujące te wiatry. Uważano, że promieniowanie kosmiczne przyczynia się do tego w niewielkim stopniu, szczególnie w galaktykach takich jak M33, które mają regiony intensywnego formowania się gwiazd.

Widzieliśmy wiatry galaktyczne napędzane przez promieniowanie kosmiczne w naszej własnej Drodze Mlecznej i Galaktyce Andromedy, które mają znacznie słabsze tempo formowania się gwiazd, ale nie wcześniej w galaktyce takiej jak M33 – powiedziała Fatemah Tabatabaei, z Instytutu Badań Nauk Podstawowych w Iranie.

Tabatabaei i międzynarodowy zespół naukowców przeprowadzili szczegółowe, wielopoziomowe obserwacje przy użyciu VLA M33, galaktyki spiralnej odległej o prawie 3 miliony lat świetlnych i należącej do Grupy Lokalnej Galaktyk, która obejmuje Drogę Mleczną. Wykorzystano również dane z wcześniejszych obserwacji za pomocą VLA, radioteleskopu Effelsberg w Niemczech oraz teleskopów pracujących na falach milimetrowych i w świetle widzialnym i podczerwieni.

Gwiazdy masywniejsze od naszego Słońca pędzą przez swoje życiowe cykle, ostatecznie eksplodując jako supernowe. Wybuchowe fale uderzeniowe mogą przyspieszać cząstki do prędkości bliskiej prędkości światła, tworząc promieniowanie kosmiczne. Wystarczająca ilość tego promieniowania kosmicznego może wytworzyć ciśnienie, które napędza wiatry unoszące gaz potrzebny do dalszego formowania gwiazd.

Obserwacje VLA pokazały, że promieniowanie kosmiczne w M33 ucieka z regionów, w których się rodzi, dzięki czemu są w stanie napędzać bardziej rozległe wiatry – powiedział William Cotton z National Radio Astronomy Observatory.

Na podstawie swoich obserwacji astronomowie doszli do wniosku, że liczne wybuchy supernowych i pozostałości po nich w gigantycznych kompleksach obfitych w procesy gwiazdotwórcze w M33 sprawiają, że takie wiatry napędzane promieniowaniem kosmicznym są bardziej prawdopodobne.

Oznacza to, że promienie kosmiczne są bardziej ogólną przyczyną wiatrów galaktycznych, szczególnie we wcześniejszych okresach historii Wszechświata, kiedy formowanie się gwiazd odbywało się w znacznie większym tempie – powiedziała Tabatabaei. I dodała: mechanizm ten staje się zatem ważniejszym czynnikiem w zrozumieniu ewolucji galaktyk w czasie.

Tabatabaei, Cotton i ich współpracownicy informują o swoich odkryciach w wydaniu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society z 25 października 2022 roku.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
NRAO

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna wiatrów napędzanych promieniami kosmicznymi (niebieski i zielony) nałożona na obraz galaktyki M33 w świetle widzialnym (czerwony i biały) obserwowanej za pomocą VLT Survey Telescope w Obserwatorium ESO w Paranal w Chile. Źródło: Institute for Research in Fundamental Sciences – IPM & European Southern Observatory (ESO).


Załączniki:
M33art-1170x600.jpg
M33art-1170x600.jpg [ 700.59 KiB | Przeglądany 1495 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 02 listopada 2022, 18:14 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Kosmiczna pajęczyna

Abell 611 – gromada galaktyk trzymanych razem przez mroczną tajemnicę.

Obecnie uważa się, że wszystkie galaktyki i gromady galaktyk są zdominowane przez ciemną materię – nieuchwytną wielkość, której naturę astronomowie wciąż starają się określić. Abell 611, błyszcząca gromada galaktyk, ukazana na zdjęciu z Hubble’a, nie jest wyjątkiem. W rzeczywistości Abell 611 jest popularnym celem badań nad ciemną materią, po części ze względu na liczne przykłady silnego soczewkowania grawitacyjnego widocznego wśród zawiłej sieci galaktyk gromady.

Gromada galaktyk Abell 611 znajduje się w odległości 1000 megaparseków, czyli około 3,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Jak w przypadku wszystkich gromad galaktyk, dalsze istnienie Abell 611 stanowi zagadkę dla astronomów. W szczególności wydaje się, że w sieci szybko wirujących galaktyk składowych nie ma wystarczającej masy, aby zapobiec rozpadowi gromady. Jest to dobrze znany w astronomii problem z bardzo masywnymi strukturami, takimi jak galaktyki i gromady galaktyk – wydaje się, że nie zawierają one wystarczająco dużo masy, aby pozostać w całości. Co ciekawe, problem ten nie występuje w mniejszych skalach kosmicznych. Na przykład ruch planet wokół Słońca w Układzie Słonecznym można stosunkowo łatwo obliczyć na podstawie mas i lokalizacji planet i Słońca. Nie jest potrzebna dodatkowa masa, aby wyjaśnić integralność Układu Słonecznego lub innych układów gwiazda-planeta. Dlaczego więc ta intuicyjna zasada załamuje się w większych skalach?

Przeważająca teoria mówi, że Wszechświat zawiera ogromne ilości substancji znanej jako ciemna materia. Chociaż nazwa może brzmieć złowieszczo, „ciemna” odnosi się po prostu do faktu, że ta nieznana wielkość nie wydaje się oddziaływać ze światłem tak, jak robi to inna materia – ani nie emituje, ani nie odbija, ani nie pochłania żadnej części widma elektromagnetycznego. Ta ciemna własność sprawia, że ciemna materia jest niezwykle trudna do scharakteryzowania, choć postuluje się różne możliwości. Zasadniczo większość kandydatów na ciemną materię należy do jednej z dwóch kategorii: jakiś rodzaj cząstek, które istnieją w ogromnych ilościach we Wszechświecie, ale z jakiegoś powodu nie oddziałują ze światłem tak, jak inne cząstki; lub jakiś rodzaj masywnego obiektu, który również istnieje w ogromnych ilościach we Wszechświecie, ale nie nadaje się do wykrycia za pomocą obecnej technologii teleskopowej. Dwa z najbardziej kapryśnie nazwanych kandydatów na ciemną materię należą odpowiednio do pierwszej i drugiej kategorii. Słabo oddziałujące masywne cząstki (WIMP-y) są hipotetycznymi cząstkami subatomowymi, które nie oddziałują z fotonami – innymi słowy, nie oddziałują ze światłem. Masywne zwarte obiekty halo (MACHO) są hipotetycznym zbiorem bardzo masywnych obiektów zbudowanych (w przeciwieństwie do WIMP-ów) ze znanego nam już rodzaju materii, ale niezwykle trudnych do zaobserwowania, gdyż emitują tak mało światła. Pomimo ogromnych wysiłków nie udało się jednak znaleźć rozstrzygających dowodów na istnienie WIMP-ów, MACHO, ani żadnej innej formy ciemnej materii.

Jeżeli ciemna materia pozostaje uparcie niedefiniowalna, na szczęście jest łatwo mierzalna. W rzeczywistości gromady galaktyk takie jak Abell 611 są idealnymi laboratoriami do ilościowej oceny ciemnej materii, dzięki licznym dowodom na soczewkowanie grawitacyjne widocznym w gromadzie. Przykład soczewkowania jest prawdopodobnie najwyraźniej widoczny w centrum zdjęcia, na lewo od świecącego jądra gromady, gdzie można dostrzec zakrzywienie światła. Zakrzywienie to jest światłem pochodzącym z bardziej odległego źródła, które zostało zakrzywione i zniekształcone (lub „soczewkowane”) przez ogromną masę Abell 611. Stopień, w jakim światło zostało ugięte przez gromadę może być użyty do zmierzenia jej prawdziwej masy. Następnie można ją porównać z szacowaną masą uzyskaną z wszystkich widocznych składników gromady. Różnica między obliczoną masą a obserwowaną jest oszałamiająca. Obecnie astronomowie szacują, że około 85% materii we Wszechświecie to ciemna materia.

Nawet jeżeli tajemnica tego, co trzyma razem kosmiczną pajęczynę galaktyk w Abell 611 pozostaje nierozwiązana, nadal możemy cieszyć się tym obrazem i fascynującą nauką – zarówno dobrze ugruntowaną, jak i teoretyczną – mającą miejsce w nim.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
ESA

Vega

Na ilustracji: Gromada galaktyk Abell 611. Źródło: ESA/Hubble, NASA, P. Kelly, M. Postman, J. Richard, S. Allen.


Załączniki:
heic2213a.jpg
heic2213a.jpg [ 247.58 KiB | Przeglądany 1414 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 03 listopada 2022, 17:03 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Anteny LOFAR ukazują olbrzymią poświatę emisji radiowej otaczającą gromadę galaktyk

Zespół astronomów zaobserwował ogromną poświatę emisji radiowej wokół gromady tysięcy galaktyk. Połączyli oni dane z anten LOFAR, które były skupione przez 18 nocy na obszarze wielkości czterech Księżyców w pełni. Jest to pierwszy przypadek, w którym astronomowie byli w stanie uchwycić emisję radiową z tak dużego obszaru przez tak długi czas i tak szczegółowo.

Astronomowie badali gromadę galaktyk Abell 2255. Jest to gromada tysięcy galaktyk znajdująca się około miliarda lat świetlnych od Ziemi w kierunku konstelacji Smoka. Nowe obrazy są 25 razy ostrzejsze i mają 60 razy mniej szumu niż zdjęcia wykonane prekursorem LOFAR. Zespół musiał opracować nowe techniki przetwarzania dużej ilości danych.

Turbulencje i wstrząsy
Na podstawie nowych obrazów i naszych obliczeń uważamy, że emisja radiowa z Abell 2244 została wygenerowana podczas formowania się gromady – mówi prowadzący badania Andrea Botteon (Leiden University i Università di Bologna / INAF, Włochy). Dodaje, że po raz pierwszy astronomowie badali te procesy daleko od centrum gromady. W naszej teorii zakładamy, że cząstki są przyspieszane przez olbrzymie turbulencje i wstrząsy powstałe podczas formowania się gromady. Z kolei te ruchy mogą również wzmacniać pola magnetyczne.

W przyszłości badacze chcą skierować teleskopy LOFAR i jeszcze nie zbudowane teleskopy, takie jak Square Kilometer Array na dłuższe okresy czasu na inne gromady galaktyk. Ponadto, zamierzają oni obserwować Abell 2255 bardzo szczegółowo. Dzięki temu mają nadzieję dowiedzieć się więcej o tak zwanej kosmicznej sieci, która łączy gromady galaktyk.

Praca została opublikowana w czasopiśmie Science Advances.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Astronomie

Vega

Na ilustracji: Złożony obraz gromady galaktyk Abell 2255. Źródło: ROSAT/LOFAR/SDSS/Botteon, i inni.


Załączniki:
abel-2255-credit-rosat-lofar-sdss-botteon-et-al.jpg
abel-2255-credit-rosat-lofar-sdss-botteon-et-al.jpg [ 1.13 MiB | Przeglądany 1377 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 05 listopada 2022, 15:27 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Planety mogą być formułą przeciwstarzeniową dla gwiazd

Jak wynika z najnowszych badań planety mogą zmuszać swoje gwiazdy macierzyste do ukazywania się młodszymi niż wynika to z ich wieku.

Według nowego badania układów wielokrotnych z wykorzystaniem Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, planety mogą zmuszać swoje gwiazdy macierzyste do ukazywania się młodszymi niż wynosi ich rzeczywisty wiek. Może to być najlepszy jak dotąd dowód na to, że niektóre planety najwyraźniej spowalniają procesy starzenia się swoich macierzystych gwiazd.

Chociaż właściwości przeciwstarzeniowe „gorących jowiszów” (czyli gazowych egzoplanet, które krążą wokół gwiazdy w odległości takiej, jak Merkury od Słońca lub bliżej) były obserwowane już wcześniej, ten wynik jest pierwszym, który został systematycznie udokumentowany, zapewniając najsilniejszy jak dotąd test tego egzotycznego zjawiska.

W medycynie potrzeba wielu pacjentów biorących udział w badaniu, aby wiedzieć czy efekty są rzeczywiste, czy też są czymś odstającym – powiedziała Nikoleta Ilic z Instytutu Astrofizyki im. Leibniza w Poczdamie (AIP) w Niemczech, która kierowała tym nowym badaniem. Tak samo może być w astronomii, ale to badanie daje nam pewność, że te gorące jowisze naprawdę sprawiają, że gwiazdy, wokół których krążą, zachowują się młodziej niż w rzeczywistości są.

Gorący jowisz może potencjalnie wpływać na swoją macierzystą gwiazdę poprzez siły pływowe, powodując, że gwiazd obraca się szybciej niż gdyby nie miała takiej planety. Ta szybsza rotacja może sprawiać, że gwiazda macierzysta jest aktywna i wyprodukuje więcej promieniowania rentgenowskiego, oznak, które zwykle kojarzone są z młodością gwiazd.

Podobnie jak w przypadku ludzi, istnieje wiele czynników, które mogą decydować o żywotności gwiazdy. Wszystkie gwiazdy z wiekiem spowalniają rotację i aktywność a także doświadczą mniejszej liczby wybuchów. Ponieważ precyzyjne określenie wieku większości gwiazd jest trudne, astronomowie mają problem z określeniem, czy dana gwiazda jest niezwykle aktywna, ponieważ ma na nią wpływ bliska planeta, przez co wydaje się ona młodsza niż jest w rzeczywistości, czy też dlatego, że rzeczywiście jest młoda.

W nowych badaniach z Chandra prowadzonych przez Ilicz zespół podszedł do tego problemu, przyglądając się układom gwiazd podwójnych, w których gwiazdy są od siebie znacznie oddalone, ale tylko jedna z nich ma gorącego jowisza, który ją okrąża. Astronomowie twierdzą, że tak jak w przypadku bliźniąt, gwiazdy w układach podwójnych tworzą się w tym samym czasie. Separacja między gwiazdami jest zbyt duża, aby mogły one wpływać na siebie nawzajem lub aby gorący jowisz oddziaływał na drugą gwiazdę. Oznacza to, że mogą wykorzystać gwiazdę pozbawioną planety w układzie jako obiekt kontrolny.

To prawie jak wykorzystanie bliźniaków w badaniu, gdzie jeden z nich mieszka w zupełnie innym sąsiedztwie, które wpływa na jego zdrowie – powiedziała współautorka pracy, Katja Poppenhaeger, również z AIP. Porównując jedną gwiazdę z pobliską planetą do jej bliźniaczki bez planety, możemy badać różnice w zachowaniu gwiazdy w tym samym wieku.

Zespół wykorzystał ilość promieniowania X do określenia, jak „młodo” zachowuje się gwiazda. Szukali dowodów na wpływ planety na gwiazdę, badając prawie trzy tuziny układów w promieniowaniu X (ostatecznie próbka zawiera 10 układów obserwowanych przez Chandrę i sześć obserwowanych przez XMM-Newton, przy czym klika było obserwowanych przez obydwa). Odkryli, że gwiazdy z gorącymi jowiszami są jaśniejsze w promieniowaniu X, a zatem bardziej aktywne niż ich towarzysze bez planet.

W poprzednich przypadkach były pewne bardzo intrygujące wskazówki, ale teraz w końcu mamy statystyczne dowody na to, że niektóre planety rzeczywiście wpływają na swoje gwiazdy i utrzymują ich młodość – powiedziała współautorka Marzieh Hosseini, również z AIP. Miejmy nadzieję, że przyszłe badania pomogą odkryć więcej układów, aby lepiej zrozumieć ten efekt.

Praca opisująca te wyniki została opublikowana w numerze Monthly Notices of the Royal Astronomical Society z lipca 2022 roku i pojawiła się online.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Chandra

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca gazowego olbrzyma (na dole po prawej) blisko okrążającą swoją gwiazdę (z lewej), z inną gwiazdą w oddali (u góry po prawej). Źródło: NASA/CXC/M. Weiss.


Załączniki:
hotjupiters.jpg
hotjupiters.jpg [ 869.08 KiB | Przeglądany 1344 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 06 listopada 2022, 18:16 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Astronomowie odkrywają najbliższą Ziemi czarną dziurę

Astronomowie odkryli pierwszą uśpioną czarną dziurę o masie gwiazdowej na naszym kosmicznym podwórku.

Astronomowie korzystający z Obserwatorium Gemini odkryli najbliższą Ziemi czarną dziurę. Jest to pierwsza jednoznaczna detekcja uśpionej czarnej dziury o masie gwiazdowej w Drodze Mlecznej. Jej bliskość do Ziemi, zaledwie 1600 lat świetlnych od niej, stanowi intrygujący cel badań, które pozwolą nam lepiej zrozumieć ewolucję układów podwójnych.

Czarne dziury to najbardziej ekstremalne obiekty we Wszechświecie. Supermasywne wersje tych niewyobrażalnie gęstych obiektów znajdują się prawdopodobnie w centrach wszystkich dużych galaktyk. Czarne dziury o masie gwiazdowej – ważące od pięciu do stu razy więcej niż Słońce – są znacznie bardziej powszechne, a ich liczbę w samej Drodze Mlecznej szacuje się na 100 milionów. Jednak do tej pory potwierdzono istnienie tylko kilku z nich, a prawie wszystkie są aktywne, co oznacza, że świecą jasno w promieniach X, ponieważ pochłaniają materię od pobliskiego gwiezdnego towarzysza, w przeciwieństwie do uśpionych czarnych dziur, które tego nie robią.

Odkrytą czarną dziurę nazwano Gaia BH 1. Ta uśpiona czarna dziura jest około 10 razy bardziej masywna od Słońca i znajduje się w odległości około 1600 lat świetlnych w konstelacji Wężownika, co oznacza, że znajduje się trzykrotnie bliżej Ziemi niż poprzedni rekordzista, rentgenowski układ podwójny w konstelacji Jednorożca. Nowe odkrycie było możliwe dzięki dokładnym obserwacjom ruchu towarzysza czarnej dziury, gwiazdy podobnej do Słońca, która okrąża czarną dziurę w mniej więcej takiej samej odległości, w jakiej Ziemia okrąża Słońce.

Weźmy Układ Słoneczny, umieśćmy czarną dziurę tam, gdzie jest Słońce, a Słońce tam, gdzie jest Ziemia, i otrzymamy ten układ – wyjaśnił Kareem El-Badry, astrofizyk z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian oraz Max Planck Institute for Astronomy, a także główny autor pracy opisującej to odkrycie. Chociaż było wiele twierdzeń o wykryciu układów takich jak ten, prawie wszystkie te odkrycia zostały później obalone. Jest to pierwsze jednoznaczne wykrycie gwiazdy podobnej do naszego Słońca na szerokiej orbicie wokół czarnej dziury o masie gwiazdowej w naszej Galaktyce.

Choć w galaktyce Drogi Mlecznej istnieją prawdopodobnie miliony czarnych dziur o masie gwiazdowej, te nieliczne, które zostały wykryte, zostały odkryte dzięki ich energicznym oddziaływaniom z gwiazdą towarzyszącą. Gdy materia z pobliskiej gwiazdy zmierza w kierunku czarnej dziury, ulega przegrzaniu i generuje silne promieniowanie rentgenowskie oraz strumienie materii. Jeżeli czarna dziura nie odżywia się aktywnie (tzn. jest uśpiona), po prostu wtapia się w otoczenie.

Zespół pierwotnie zidentyfikował układ jako potencjalnie posiadający czarną dziurę, analizując dane uzyskane z sondy kosmicznej Gaia. Gaia uchwyciła drobne nieregularności w ruchu gwiazdy wywołane grawitacją niewidocznego masywnego obiektu. Aby zbadać układ bardziej szczegółowo, El-Badry i jego zespół wykorzystali instrument Gemini Multi-Object Spectrograph na Gemini North, który zmierzył prędkość gwiazdy towarzyszącej, gdy krążyła wokół czarnej dziury i dostarczył precyzyjnych pomiarów jej okresu orbitalnego. Obserwacje Gemini były kluczowe dla wyznaczenia ruchu orbitalnego i tym samym masy obu składników układu podwójnego, co pozwoliło zespołowi zidentyfikować ciało centralne jako czarną dziurę o masie około 10 razy większej od naszego Słońca.

Obecne modele astronomiczne dotyczące ewolucji układów podwójnych nie bardzo potrafią wyjaśnić, jak mogła powstać osobliwa konfiguracja układu Gaia BH1. W szczególności, gwiazda macierzysta, która później przekształciła się w nowo wykrytą czarną dziurę, byłaby co najmniej 20 razy masywniejsza od Słońca. Oznacza to, że żyłaby zaledwie kilka milionów lat. Jeżeli obie gwiazdy uformowały się w tym samym czasie, ta masywna gwiazda szybko przekształciła by się w nadolbrzyma, nadymając się i pochłaniając drugą gwiazdę, zanim ta zdążyła stać się właściwą, spalającą wodór gwiazdą ciągu głównego, taką jak nasze Słońce.

Wcale nie jest jasne, jak gwiazda o masie słonecznej mogła przetrwać ten epizod, kończąc jako pozornie normalna gwiazda, na co wskazują obserwacje podwójnej czarnej dziury. Teoretyczne modele, które pozwalają na przetrwanie, przewidują, że gwiazda o masie Słońca powinna była znaleźć się na znacznie ciaśniejszej orbicie niż ta, którą faktycznie obserwujemy.

Może to wskazywać na istnienie ważnych luk w naszym rozumieniu tego, jak czarne dziury tworzą się i ewoluują w układach podwójnych, a także sugeruje istnienie niezbadanej jeszcze populacji uśpionych czarnych dziur w układach podwójnych.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
NOIRLab

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna najbliższej Ziemi czarnej dziury oraz jej gwiezdnego towarzysza podobnego do Słońca. Źródło: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani.


Załączniki:
noirlab2227a.jpg
noirlab2227a.jpg [ 162.8 KiB | Przeglądany 1332 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 07 listopada 2022, 19:15 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Spolaryzowane promienie X ukazują kształt i orientację niezwykle gorącej materii wokół czarnej dziury

Ostatnie obserwacje czarnej dziury o masie gwiazdowej Cygnus X-1 ukazują nowe szczegóły dotyczące geometrii niezwykle gorącej materii w regionie bezpośrednio otaczającym czarną dziurę.

Materia jest podgrzewana do milionów stopni, gdy jest ciągnięta w kierunku czarnej dziury. Ta gorąca materia świeci w promieniach X. Naukowcy wykorzystują pomiary polaryzacji tego promieniowania do testowania i udoskonalania modeli opisujących, w jaki sposób czarne dziury połykają materię, stając się jednymi z najjaśniejszych źródeł światła – w tym promieniowania X – we Wszechświecie.

Nowe pomiary Cygnus X-1, opublikowane 3 listopada 2022 roku w czasopiśmie Science, są pierwszymi obserwacjami czarnej dziury akreującej masę, dokonanymi przez misję Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE). Cygnus X-1 jest jednym z najjaśniejszych źródeł promieniowania X w naszej Galaktyce, składającym się z czarnej dziury o masie 21 mas Słońca i gwiazdy towarzyszącej o masie 41 mas Słońca.

Poprzednie obserwacje rentgenowskie czarnych dziur mierzyły jedynie kierunek przybycia, czas przybycia i energię promieni X z gorącej plazmy opadającej spiralnie w kierunku czarnych dziur – powiedział główny autor Henric Krawczynski, profesor fizyki w Arts & Sciences na Uniwersytecie Waszyngtona w St. Louis i wykładowca uniwersytecki w McDonnell Center for the Space Sciences. IXPE mierzy również ich polaryzację liniową, która zawiera informacje o tym, w jaki sposób promienie X były emitowane – oraz czy i gdzie rozpraszają one materię w pobliżu czarnej dziury.

Żadne światło, nawet to pochodzące z promieniowania X, nie może wydostać się z wnętrza horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Promienie X wykryte przez IXPE są emitowane przez gorącą materię, czyli plazmę, w regionie o średnicy 2000 km otaczającym horyzont zdarzeń czarnej dziury o średnicy 60 km.

Połączenie danych IXPE z równoczesnymi obserwacjami z obserwatoriów rentgenowskich NICER i NuSTAR w maju i czerwcu 2022 roku pozwoliło autorom na ograniczenie geometrii – czyli kształtu i położenia – plazmy.

Naukowcy odkryli, że plazma rozciąga się prostopadle do dwustronnego wypływu plazmy, czyli strumienia, obrazowanego we wcześniejszych obserwacjach radiowych. Zgodność kierunku polaryzacji promieniowania X i strumieni silnie wspiera hipotezę, że procesy zachodzące w jasnym regionie rentgenowskim w pobliżu czarnej dziury odgrywają kluczową rolę w wystrzeliwaniu strumienia.

Obserwacje zgadzają się z modelami przewidującymi, że korona gorącej plazmy albo przykrywa dysk materii zmierzającej po spirali w kierunku czarnej dziury, albo zastępuje wewnętrzną część tego dysku. Nowe dane polaryzacyjne wykluczają modele, w których korona czarnej dziury jest wąską kolumną plazmy lub stożkiem wzdłuż osi strumienia.

Naukowcy zauważyli, że lepsze zrozumienie geometrii plazmy wokół czarnej dziury może ujawnić wiele na temat wewnętrznego działania czarnych dziur i tego, jak akreują one masę.

Te nowe odkrycia umożliwią ulepszone badania rentgenowskie tego, jak grawitacja zakrzywia przestrzeń i czas w pobliżu czarnych dziur – powiedział Krawczynski.

W odniesieniu do czarnej dziury Cygnus X-1, obserwacje IXPE ujawniają, że przepływ akrecji jest widzialny bardziej brzegowo niż wcześniej sądzono, wyjaśnił Michal Dovčiak z Instytutu Astronomicznego Czeskiej Akademii Nauk.

Może to być oznaka niewspółosiowości płaszczyzny równikowej czarnej dziury i płaszczyzny orbity układu podwójnego, czyli sparowanego duetu czarnej dziury i gwiazdy towarzyszącej – wyjaśniła współautorka Alexandra Veledina z Uniwersytetu w Turku. Układ mógł nabyć tę niewspółosiowość, gdy eksplodowała gwiazda prekursor czarnej dziury.

Poza Cygnus X-1, IXPE jest wykorzystywany do badania szerokiego zakresu ekstremalnych źródeł promieniowania X, w tym masowo akreujących gwiazd neutronowych, pulsarów i plerionów, pozostałości po supernowych, naszego centrum galaktycznego i galaktyk aktywnych. Znaleźliśmy wiele niespodzianek i świetnie się bawimy – mówi współautor Fabio Muleri z INAF-IAPS.

Druga praca w tym samym numerze Science została poprowadzona przez Roberto Taverna z Uniwersytetu w Padwie i opisuje detekcję przez IXPE silnie spolaryzowanego promieniowania X z magnetara 4U 0142+61.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Uniwersytet Waszyngtona

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna układu Cygnus X-1, z czarną dziurą w centrum i towarzyszącą jej gwiazdą. Źródło: John Paice.


Załączniki:
artwork_CygX-1_Paice_1920_2.png
artwork_CygX-1_Paice_1920_2.png [ 1.83 MiB | Przeglądany 1316 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 09 listopada 2022, 18:53 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Znaleziono najstarsze szczątki planetarne w naszej Galaktyce

Astronomowie zidentyfikowali najstarszą gwiazdę w naszej Galaktyce, która akreuje odłamki z orbitujących planetozymali, co czyni ją jednym z najstarszych skalistych i lodowych układów planetarnych odkrytych w Drodze Mlecznej.

Z odkrycia opublikowanego 5 listopada 2022 roku w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society wynika, że słaby biały karzeł znajduje się 90 lat świetlnych od Ziemi i wraz z pozostałościami jego układu planetarnego na orbicie ma ponad dziesięć miliardów lat.

Losem większości gwiazd, w tym takich jak nasze Słońce, jest stanie się białym karłem. Biały karzeł to gwiazda, która spaliła całe swoje paliwo i zrzuciła swoje zewnętrzne warstwy, a teraz przechodzi proces kurczenia się i chłodzenia. Podczas tego procesu wszelkie orbitujące planety zostają zakłócone, a w niektórych przypadkach zniszczone, a ich szczątki pozostaną na powierzchni białego karła.

Na potrzeby tego badania zespół astronomów wykonał modelowanie dwóch niezwykłych białych karłów, które zostały wykryte przez obserwatorium kosmiczne Gaia. Obie gwiazdy są zanieczyszczone planetarnymi szczątkami, przy czym jedna z nich okazała się niezwykle niebieska, podczas gdy druga jest najsłabsza i najbardziej czerwona z dotychczas znalezionych w lokalnym sąsiedztwie galaktycznym – zespół poddał obie dalszej analizie.

Wykorzystując dane spektroskopowe i fotometryczne z Gai, Dark Energy Survey i instrumentu X-Shooter w Europejskim Obserwatorium Południowym, aby ustalić, jak długo gwiazda się chłodziła, astronomowie odkryli, że „czerwona” gwiazda, WDJ2147-4035 ma około 10,7 miliarda lat, z czego 10,2 miliarda lat spędziła chłodząc się jako biały karzeł.

Spektroskopia polega na analizie gwiazdy na różnych długościach fal, co pozwala wykryć, kiedy pierwiastki w atmosferze gwiazdy absorbują światło w różnych kolorach i pomaga określić, jakie to pierwiastki i w jakiej ilości występują. Analizując widmo z WDJ2147-4035, zespół stwierdził obecność metali: sodu, litu, potasu i wstępnie wykrytego węgla akreującego na gwieździe – co czyni go najstarszym odkrytym do tej pory białym karłem zanieczyszczonym metalami.

Druga, „niebieska” gwiazda WDJ1922+0233, jest tylko nieco młodsza od WDJ2147-4035 i została zanieczyszczona szczątkami planetarnymi o składzie podobnym do skorupy kontynentalnej Ziemi. Zespół naukowców doszedł do wniosku, że niebieski kolor WDJ1922+0233, pomimo chłodnej temperatury powierzchni, jest spowodowana jej nietypową mieszanką atmosfery helowo-wodorowej.

Odłamki znalezione w atmosferze czerwonej gwiazdy WDJ2147-4035, która jest prawie czystym helem i atmosferą o wysokiej grawitacji, pochodzą ze starego układu planetarnego, który przetrwał ewolucję gwiazdy w białego karła, co doprowadziło astronomów do wniosku, że jest to najstarszy układ planetarny wokół białego karła odkryty w Drodze Mlecznej.

Główna autorka Abbigail Elms, doktorantka na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warwick, powiedziała: Te zanieczyszczone metalami gwiazdy pokazują, że Ziemia nie jest wyjątkowa, istnieją inne układy planetarne z ciałami planetarnymi podobnymi do Ziemi. 97% wszystkich gwiazd stanie się białymi karłami, które są tak wszechobecne we Wszechświecie, że bardzo ważne jest, aby je zrozumieć, szczególnie te niezwykle chłodne. Powstałe z najstarszych gwiazd w naszej Galaktyce, chłodne białe karły dostarczają informacji o powstawaniu i ewolucji układów planetarnych wokół najstarszych gwiazd w Drodze Mlecznej.

Znajdujemy najstarsze pozostałości gwiazdowe w Drodze Mlecznej, które są zanieczyszczone przez niegdyś podobne do Ziemi planety. To niesamowite myśleć, że stało się to w skali dziesięciu miliardów lat i że te planety zginęły na długo przed tym, jak Ziemia w ogóle powstała.

Astronomowie mogą również wykorzystać widma gwiazdy, aby określić, jak szybko te metale zatapiają się w jądrze gwiazdy, co pozwala im spojrzeć wstecz w czasie i określić, ile każdego z tych metali było w pierwotnym ciele planetarnym. Porównując te obfitości z ciałami astronomicznymi i materią planetarną znalezioną w naszym Układzie Słonecznym, możemy się domyślać, jak te planety wyglądały, zanim gwiazda umarła i stała się białym karłem – ale w przypadku WDJ2147-4035 okazało się to trudne.

Abbigail wyjaśnia: Czerwona gwiazda WDJ2147-4035 jest tajemnicą, ponieważ akreowane szczątki planetarne są bardzo bogate w lit i potas i nie przypominają niczego znanego w naszym Układzie Słonecznym. Jest to bardzo interesujący biały karzeł, ponieważ jego skrajnie chłodna temperatura powierzchni, zanieczyszczające go metale, starość i fakt, że jest magnetyczny, czynią go niezwykle rzadkim.

Profesor Pier-Emmanuel Tremblay z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Warwick powiedział: Kiedy te stare gwiazdy powstały ponad 10 miliardów lat temu, Wszechświat był mniej bogaty w metale niż obecnie, ponieważ metale powstają w wyewoluowanych gwiazdach i olbrzymich gwiezdnych eksplozjach. Dwa obserwowane białe karły dostarczają ekscytującego spojrzenia na formowanie się planet w ubogim w metale i bogatym w gaz środowisku, które różniło się od warunków, w których powstał Układ Słoneczny.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Uniwersytet Warwick

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna starych białych karłów WDJ2147-4035 i WDJ1922+0233 otoczonych przez krążące wokół nich szczątki planetarne, które będą opadać na gwiazdy i zanieczyszczać ich atmosfery. Źródło: University of Warwick/Dr Mark Garlick.


Załączniki:
oldest-planetary-debri.jpg
oldest-planetary-debri.jpg [ 343.86 KiB | Przeglądany 1220 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 12 listopada 2022, 15:58 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1783
Oddział PTMA: Kraków
Obrazy supernowych z czerwonych nadolbrzymów ujawniają tajemnice wcześniejszego Wszechświata

Międzynarodowy zespół naukowców zmierzył rozmiar gwiazdy, która wybuchła 11 miliardów lat temu. Szczegółowe obrazy pokazują proces chłodzenia eksplodującej gwiazdy i mogą pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o gwiazdach i galaktykach obecnych we wczesnym Wszechświecie.

Praca opisująca to badanie została opublikowana w Nature 9 listopada 2022 roku.

To pierwsze szczegółowe spojrzenie na supernową na znacznie wcześniejszym etapie ewolucji Wszechświata – powiedział Patrick Kelly, główny autor artykułu i profesor nadzwyczajny w College of Science and Engineering. To bardzo ekscytujące, ponieważ możemy dowiedzieć się o szczegółach pojedynczej gwiazdy, gdy Wszechświat miał mniej niż ⅕ swojego obecnego wieku, i zaczynamy rozumieć, czy gwiazdy, które istniały wiele miliardów lat temu, różnią się od tych w pobliżu nas.

Czerwony nadolbrzym, bo o nim mowa, był około 500 razy większy od Słońca i znajduje się około 60 razy dalej niż jakakolwiek inna supernowa obserwowana z takimi szczegółami.

Korzystając z danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Wielkiego Teleskopu Lornetkowego, naukowcy byli w stanie zidentyfikować wiele szczegółowych obrazów czerwonego nadolbrzyma dzięki zjawisku zwanemu soczewkowaniem grawitacyjnym, w skutek którego masa, taka jak w galaktyce, zakrzywia światło. To wzmacnia światło emitowane przez gwiazdę.

Soczewkowanie grawitacyjne działa jak naturalne szkło powiększające i zwielokrotnia moc Hubble’a ośmiokrotnie – powiedział Kelly. Obrazy, które uchwycili, pokazują supernową taką, jaka była w różnym wieku, oddzielonym kilkoma dniami. Widzimy, jak supernowa gwałtownie stygnie, co pozwala nam w zasadzie zrekonstruować, co się stało i zbadać, jak supernowa stygła w ciągu pierwszych kilku dni, mając tylko jeden zestaw obrazów. Dzięki temu możemy zobaczyć powtórkę z supernowej.

Naukowcy połączyli to odkrycie z innym odkryciem przez Kelly’ego supernowej z 2014 roku, aby oszacować, ile gwiazd eksplodowało, gdy Wszechświat miał niewielki ułamek swojego obecnego wieku. Odkryli, że prawdopodobnie istnieje znacznie więcej supernowych niż wcześniej sądzono.

Supernowe związane z zapadnięciem się jądra oznaczają śmierć masywnych, krótko żyjących gwiazd. Liczba wykrytych przez nas tego typu supernowych może posłużyć do zrozumienia, ile masywnych gwiazd pozostało w galaktykach, gdy Wszechświat był znacznie młodszy – powiedział Wenlei Chen, pierwszy autor artykułu i doktor habilitowany w College of Science and Engineering.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Uniwersytet Minnesota

Vega

Na ilustracji: Zdjęcie przedstawia światło z supernowej znajdującej się za gromadą galaktyk Abell 370. Źródło: Wenlei Chen, NASA.


Załączniki:
Supernova in galaxy cluster_900x600.png
Supernova in galaxy cluster_900x600.png [ 1.26 MiB | Przeglądany 1137 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 1250 ]  Przejdź na stronę Poprzednia  1 ... 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63  Następna

Czas środkowoeuropejski letni


Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości


Nie możesz tworzyć nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Przejdź do:  
cron
Technologię dostarcza phpBB® Forum Software © phpBB Group