27 marca 2014

Pierwsza planetoida z systemem pierścieni

Obserwacje dokonane w wielu miejscach w Ameryce Południowej, włączając w to Obserwatorium ESO (Europejskie Obserwatorium Południowe) w La Silla, dały zaskakujące odkrycie. Odległa planetoida Chariklo jest otoczona przez dwa gęste i wąskie pierścienie. Jest to najmniejszy i zarazem piąty znany nam obiekt w Układzie Słonecznym – po Jowiszu, Saturnie, Uranie i Neptunie, posiadający taką strukturę. Pochodzenie pierścieni pozostaje tajemnicą, ale wydaje się być wynikiem kolizji, w wyniku której powstał dysk „gruzu”.

Pierścienie Saturna są najbardziej spektakularnym widokiem na niebie, ale i mniej widowiskowe odnaleziono wokół innych gazowych olbrzymów. Mimo wielu dokładnych poszukiwań, nie udało się odnaleźć pierścieni wokół małych obiektów krążących w Układzie Słonecznym. Teraz obserwacje odległej planetoidy (10199) Chariklo, przechodzącej na tle gwiazdy pokazały, że obiekt jest otoczony przez dwa pierścienie. „Nie szukaliśmy pierścieni i nawet nie myśleliśmy, że tak mały obiekt, jakim jest Chariklo, może je w ogóle mieć, więc odkrycie – i niesamowita ilość detali, które zobaczyliśmy w układzie – stało się kompletnym zaskoczeniem!” – mówi Felipe Braga-Ribas z (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazylia), który planował kampanię obserwacyjną.

Chariklo jest największym członkiem grupy Centaurów i krąży między orbitami Saturna i Urana, w zewnętrznych częściach Układu Słonecznego. Prognozy pokazywały, że będzie przechodzić przed gwiazdą UCAC4 248-108672 dnia 03.06.2013 r. a zjawisko będzie widoczne z Ameryki Południowej. Astronomowie do obserwacji użyli siedmiu różnych teleskopów, w tym duńskiego o średnicy 1,54 metra oraz teleskopu TRAPPIST w Obserwatorium ESO, znajdującego się w La Silla, w Chile. Mogli zaobserwować jak gwiazda znika na kilka sekund, gdy jej światło jest blokowane przez Chariklo. Zjawisko takie nazywamy zakryciem.

Odkryto jednak więcej, niż się spodziewano. Kilka sekund przed i kilka sekund po głównym zakryciu, były dwa dalsze krótkie spadki jasności gwiazdy. Coś wokół Chariklo blokowało światło! Porównując obserwacje z różnych miejsc, zespół mógł odtworzyć nie tylko kształt i rozmiar samego obiektu, ale także kształt i szerokość oraz inne właściwości nowoodkrytych pierścieni. Astronomowie stwierdzili, że układ pierścieni obejmuje dwa wyraźnie ograniczone pierścienie o szerokości zaledwie siedmiu oraz trzech kilometrów, oddzielonych dziewięciokilometrową luką – wokół małego obiektu o średnicy 250 km., krążącego za orbitą Saturna.

„Dla mnie było to niesamowite zdać sobie sprawę, że byliśmy w stanie nie tylko wykryć układ pierścieni, ale także wskazać, że są to dwa odrębne pierścienie. Próbuję sobie wyobrazić, jak to by było stać na powierzchni lodowego obiektu – na tyle małego, że szybki sportowy samochód mógłby osiągnąć prędkość ucieczki i odjechać w przestrzeń kosmiczną – i spojrzeć w górę na szeroki na 20 kilometrów system pierścieni znajdujący się 1000 razy bliżej, niż Księżyc” – dodaje Uffe Gråe Jørgensen (Instytut Nielsa Bohra, z Uniwersytetu Kopenhaskiego, w Danii).

Mimo, że wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi, astronomowie uważają, że ten rodzaj pierścieni mógł powstać z pozostałości po kolizji. Materiał musiał przekształcić się w dwa wąskie pierścienie przez obecność małych domniemanych księżyców. „Więc, podobnie tak jak pierścienie, Chariklo może posiadać przynajmniej jeden księżyc, ciągle czekający na odkrycie” – dodaje Felipe Braga Ribas. Pierścienie mogą okazać się zjawiskiem, które w przyszłości doprowadzi do powstania małych satelitów. Taka sekwencja, na znacznie większą skalę może wyjaśnić narodziny naszego Księżyca w początkach Układu Słonecznego, a także pochodzenie wielu innych satelitów wokół planet i planetoid.

Źródło:
ESO

13 marca 2014

Odkryty ogromnego żółtego nadolbrzyma

Dzięki Interferometrowi VLT (Very Large Telescope) astronomowie odkryli ogromną żółtą gwiazdę, jedną z dziesięciu znanych nadolbrzymów. Gwiazda ta ma rozmiary ponad 1.300 razy większe niż nasze Słońce i jest częścią układu podwójnego. Oba składniki znajdują się w bardzo ścisłej odległości od siebie, pozostając w bliskim kontakcie. Obserwacje były wykonywane przez ponad sześćdziesiąt lat, w tym przez obserwatorów amatorów. Wskazują one, że ten rzadki i niezwykły obiekt zmienia się bardzo szybko i został uchwycony w bardzo krótkiej fazie swojego życia.

Olivier Chesneau z Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Francja oraz międzynarodowy zespół współpracowników, korzystający w VLTI będącego własnością ESO, odkryli, że żółty nadolbrzym HR 5171A jest niesamowicie ogromny – 1.300 razy większy, niż średnica Słońca, i znacznie większy, niż się spodziewano. Czyni go to największą znaną żółtą gwiazdą. Znajduje się również na szczycie dziesięciu największych znanych gwiazd – 50% większy, niż słynny czerwony superolbrzym Betelguese – i około miliona razy jaśniejszy, niż nasze Słońce. „Nowe obserwacje również pokazały, że gwiazda ta znajduje się w bardzo ciasnym układzie podwójnym, co było prawdziwym zaskoczeniem. Dwie gwiazdy znajdują się tak blisko siebie, że się dotykają, a ich układ przypomina gigantyczny orzeszek” – mówi Chesneau.

Astronomowie użyli techniki zwanej interferometrią w celu połączenia światła zebranego z wielu pojedynczych teleskopów, efektownie tworząc gigantyczny teleskop o rozmiarach do 140 metrów. Nowe wyniki badań skłoniły zespół do gruntownego zbadania starszych obserwacji gwiazd, które trwały ponad sześćdziesiąt lat, aby zobaczyć, jak obiekt zachowywał się w przeszłości.
HR 5171A


Żółte nadolbrzymy są rzadkością, w naszej Galaktyce znamy jedynie kilkanaście takich obiektów. Najbardziej znanym jest Rho Cassiopeiae. Są to jedne z największych i najjaśniejszych gwiazd. Znajdują się na takim etapie swojego życia, gdy są niestabilne i szybko się zmieniają. Ze względu na tę niestabilność żółte nadolbrzymy również wyrzucają materię na zewnątrz, tworząc dużą, rozszerzoną atmosferę wokół gwiazdy. Pomimo swojej dużej odległości od Ziemi – 12.000 lat świetlnych – obiekt ten jest widoczny gołym okiem, przy dobrych warunkach obserwacyjnych. Odkryto, że HR 5171A w ciągu ostatnich czterdziestu lat stawała się coraz większa i jednocześnie chłodniejsza, a my patrzymy na jej ciągle trwającą ewolucję. Tylko kilka gwiazd zostało „złowione” w tej bardzo krótkiej fazie, w której ulegają bardzo dramatycznej zmianie temperatury, ponieważ szybko się rozwijają.

Analizując dane na temat zmian jasności gwiazdy, wykorzystując obserwacje z innych obserwatoriów, astronomowie potwierdzili, że obiekt znajduje się w układzie podwójnym zaćmieniowym. W tym przypadku HR 5171A jest okrążany przez swojego towarzysza w okresie 1.300 dni. Mniejszy towarzysz ma tylko nieznacznie wyższą temperaturę niż HR 5171A, wynoszącą 5.000 stopni Celsjusza. Chesneau podsumowuje „Towarzysz, którego odkryliśmy jest bardzo ważny, gdyż może mieć wpływ na losy HR 5171A, na przykład zdzierając zewnętrzne warstwy gwiazdy i modyfikując jej ewolucję”. To nowe odkrycie podkreśla znaczenie badania tych wielkich i krótko żyjących żółtych nadolbrzymów, i może pozwolić zrozumieć procesy ewolucyjne masywnych gwiazd w ogóle.

Źródło:
ESO

Obserwowanie procesów gwiazdotwórczych w kosmiczne południe

Tworzenie się gwiazd w galaktykach wydaje się być mocno regulowane przez przepływ gazu do i z galaktyk. Naukowcom nadal nie udało się ustal...