28 maja 2014

Kosmiczna eksplozja w Andromedzie

Satelita Amerykańskiej Agencji Kosmicznej NASA Swift zaobserwował dziś, tj. 28.05.2014 r. wybuch promieniowania gamma (GRB) w naszej sąsiedniej galaktyce, Andromedzie. Jest to jedna z najpotężniejszych eksplozji we Wszechświecie. Dokładna przyczyna nie jest znana, ale uważa się, że dochodzi do niej, gdy dwie gwiazdy neutronowe zderzają się ze sobą.

Gwiazdy neutronowe to martwe jądra masywnych gwiazd o masie naszego Słońca, zgniecione do rozmiaru małego miasta. Gdy łączą się ze sobą, eksplozja jest tak potężna, że może być widziana z całego Wszechświata. Astronom ze Swinburne University of Technology, Dr Alan Duffy powiedział, że takie wybuchy promieniowania gamma są tak duże, że jeśli wystąpiłyby w naszej Galaktyce, potencjalnie mogłyby spowodować masowe wymieranie na Ziemi. Teleskopy na całym świecie są obecnie skierowane na galaktykę Andromedy, obserwując we wszystkich długościach fal światła, aby dowiedzieć się więcej o tym zdarzeniu.

Eksplozja widoczna w świetle będzie potencjalnie widzialna również w falach grawitacyjnych. Jest to kluczowe przewidywanie Einsteina, kończące długą pogoń za wykryciem zmarszczek w czasoprzestrzeni. Niestety, urządzenie służące do wykrywania tego zjawiska – LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory – Laserowe Obserwatorium Interferometryczne Fal Grawitacyjnych) – jest obecnie nieczynne, w celu aktualizacji.

„Nocne niebo widziane w świetle wysokich energii ciągle migocze, jak tytanowa eksplozja, wystarczająco jasna, by być widoczna na całej długości Wszechświata, wybuchająca i podróżująca do nas. To brutalny świat. Najbardziej zadziwiającym aspektem dzisiaj jest to, że zderzające się gwiazdy neutronowe wybuchły w mniej niż sekundę, świecąc w promieniach gamma, które podróżowały bez przeszkód przez 2,5 mln. lat, aż trafiły w satelitę Swift. W ciągu kilku minut teleskopy na całym świecie podążały za nim, i godzinę później ludzie na całym świecie śledzili go na Twitterze. To było szaleństwo.” – mówi dr Duffy. „Zazwyczaj Wszechświat porusza się powoli, z kolosalnymi galaktykami wirującymi wokół w zwolnionym tempie, po czym nagle coś się zmienia i jest to swoisty wyścig z czasem, by można zdążyć zjawisko to zarejestrować i nauczyć się o nim wszystkiego, co tylko jest możliwe.” – powiedział Duffy.

Źródło:
Phys.org

21 maja 2014

Ciekawa gromada gwiazd w Kilu (NGC 3590)

NGC 3590 to mała gromada otwarta, oddalona o około 7.000 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Carina (Kil). Gromada ta to zbiorowisko dziesiątek gwiazd luźno związanych ze sobą przez grawitację, mająca w przybliżeniu 35 milionów lat. Jest ona nie tylko piękna ale również bardzo przydatna dla astronomów. Badając tę szczególną gromadę – razem z innymi, pobliskimi – astronomowie mogą odkryć właściwości dysku spiralnego naszej własnej galaktyki, Drogi Mlecznej. NGC 3590 znajduje się w największym segmencie ramienia spiralnego, które możemy widzieć z naszego położenia w galaktyce: spiralnej strukturze Carina.

Droga Mleczna posiada wiele ramion spiralnych, daleko zakrzywionych strumieni gazu oraz gwiazd rozciągających się od centrum galaktycznego. Ramiona te – dwa główne ramiona wypełnione gwiazdami, oraz dwa mniej bogate w gwiazdy – noszą nazwy od gwiazdozbioru, w którym są najlepiej widoczne. Struktura spiralna Carina jest widoczna z Ziemi jako skrawek nieba zawierający mnóstwo gwiazd, w małym ramieniu Carina-Sagittarius (Kil-Strzelec) – stąd nazwa.

Nazwa ramienia – Carina – jest właściwa. Te ramiona spiralne są w rzeczywistości falami piętrzącego się gazu oraz gwiazd przetaczających się przez dysk galaktyczny, wyzwalającymi błyszczące wybuchy rodzących się gwiazd, w wyniku czego tworzą się gromady takie, jak np. NGC 3590. Znajdując i obserwując młode gwiazdy, jak te w NGC 3590, możliwe jest wyznaczenie odległości do różnych części tego ramienia spiralnego, co mówi nam więcej o jego strukturze.

Typowa gromada otwarta może zawierać wszystko, od kilkudziesięciu do kilku tysięcy gwiazd i dostarczyć astronomom wskazówki na temat ewolucji gwiazd. Gwiazdy w gromadzie takiej jak NGC 3590 urodziły się mniej więcej w tym samym czasie, formując się z tego samego obłoku gazu, czyniąc tę gromadę idealną stroną testową dla teorii, jak gwiazdy powstają i ewoluują.
Te zdjęcia z 2,2-metrowego teleskopu na La Silla, Wilde Field Imager (WFI) należącego do MPG/ESO, pokazują, że gromada i otaczający ją gaz świecą w barwach pomarańczowej i czerwonej na skutek promieniowania pochodzącego z pobliskich, gorących gwiazd. Duże pole widzenia teleskopu WFI uchwyciło także ogromną liczbę gwiazd tła. Aby uzyskać to zdjęcie, wiele obserwacji dokonano za pomocą różnych filtrów, w celu uchwycenia różnych kolorów sceny. Obraz ten został stworzony z kombinacji zdjęć w widzialnej i podczerwonej części widma, oraz przy użyciu specjalnego filtru, który zbiera jedynie światło pochodzące od świecącego wodoru.

Źródło:
ESO

Wszechświat łamie swój rosnący żar 11 miliardów lat temu

Astronomowie ze Swinburne University of Technology zmierzyli temperaturę Wszechświata, gdy ten miał 3-4 miliardy lat, badając międzygalaktyczny gaz – międzygalaktyczny materiał. W tych wczesnych latach rozwoju Wszechświata, wiele bardzo aktywnych galaktyk „włączyło się” po raz pierwszy i ogrzało swoje otoczenie.

„Jednakże, wygląda na to, że 11 miliardów lat temu ten żar został przerwany i Wszechświat ponownie zaczął się ochładzać. Międzygalaktyczny materiał jest doskonałym rejestratorem historii Wszechświata. Zachowuje pamięć o wielu wydarzeniach, takich jak temperatura i skład, w czasie jego różnych faz rozwoju” – powiedziała Elisa Boera, główny badacz, doktorantka z Centrum Astrofizyki i Superkomputerów Swinburne University of Technology.
Wizja artystyczna kwazara

Wcześniejsze badania wykazują, że Wszechświat złapał ten żar we wczesnych etapach swojej historii. Autorzy badań użyli nowego „termometru” – odcisk pozostawiony przez światło na materii międzygalaktycznej, które dociera do Ziemi z odległych, bardzo jasnych obiektów, zwanych kwazarami.

W nowym badaniu, pani Boera zgromadziła najbardziej niebieskie światło, jakie przepuszcza atmosfera Ziemi – ultrafiolet (UV) od 60 kwazarów – i zastosowała tę samą metodę, co we wcześniejszych badaniach. To światło UV pochodzi z nieco późniejszego momentu rozwoju Wszechświata, umożliwiając nowy pomiar temperatury.

„Światło kwazarów sugeruje, że Wszechświat ochłodził się do około 1.000 st. C w ciągu 1 miliarda lat od osiągnięcia maksymalnej temperatury 13.000 st. C. Tendencja chłodzenia trwa prawdopodobnie do dnia dzisiejszego” – mówi pani Boera. Dlaczego Wszechświat przerwał ten rosnący żar? „Uważam, że odpowiedzią jest hel” – mówi współautor nowych badań, profesor Michael Murphy ze Swinburne University of Technology. „14% międzygalaktycznego gazu to hel. 12 miliardów lat temu pochłaniał intensywne promieniowanie z aktywnych galaktyk, tracąc w tym procesie elektrony, które krążąc wokół – podgrzewały gaz. Jest to podobne do efektu ocieplenia na Ziemi – dwutlenek węgla pochłania promieniowanie podczerwone i ogrzewa naszą atmosferę. Później hel został zjonizowany i promieniowanie po prostu przechodzi przez gaz, nie podgrzewając go. Potem, gdy Wszechświat się rozszerzał, gaz się ochładzał, podobnie jak zimny gaz rozpylony z aerozolu może szybko się ochłodzić tak, że rozszerza się w puszce” – powiedział Murphy.

Źródło:
Physics

9 maja 2014

Astronomowie odnaleźli gwiezdnego brata naszego Słońca

Zespół badaczy dowodzonych przez astronoma Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, Iwana Ramireza zidentyfikował pierwsze „rodzeństwo” naszego Słońca – gwiazdę, która powstała z niemal tego samego obłoku gazu i pyłu, co nasza gwiazda dzienna. Metody Ramireza pozwoliły innym astronomom znaleźć „rodzeństwo Słońca”. Praca ta może nas doprowadzić do zrozumienia, jak i gdzie Słońce się utworzyło, i jak nasz Układ Słoneczny stał się przyjazny dla życia. Praca zostanie opublikowana 1 czerwca w papierowym wydaniu The Astrophysical Journal.

„Chcemy wiedzieć, gdzie się urodziliśmy. Jeśli możemy się dowiedzieć, w jakiej części Galaktyki Słońce się utworzyło, możemy ograniczyć otoczenie do wczesnego Układu Słonecznego. To pomoże nam zrozumieć, dlaczego tutaj jesteśmy” – powiedział Ramirez. Dodatkowo, istnieje szansa, „mała, ale nie zerowa”, mówi Ramirez, że to słoneczne gwiezdne rodzeństwo może być gospodarzem dla planet zdatnych do życia. W ich najwcześniejszym czasie istnienia wewnątrz gromady, w której się urodziły, kolizje mogły wytrącić kawałki planet, a te fragmenty mogły podróżować między układami słonecznymi, i przypuszczalnie mogły być odpowiedzialne za przyniesienie prymitywnego życia na Ziemię. Albo fragmenty z Ziemi mogły przenieść życie na planety krążące wokół słonecznego rodzeństwa – wyjaśnia Ramirez. „Więc można powiedzieć, że słoneczne rodzeństwo jest kluczowym kandydatem w poszukiwaniu życia pozaziemskiego” – dodaje.

Słoneczne rodzeństwo zidentyfikowane przez jego zespół jako gwiazda HD 162826, 15% masywniejsza od Słońca, znajdująca się w odległości 110 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Herkulesa. Gwiazda nie jest widoczna gołym okiem, ale łatwo można ją dostrzec przez niewielką lornetkę, niedaleko jasnej Wegi. Zespół zidentyfikował HD 162826 jako rodzeństwo Słońca poprzez monitorowanie 30 możliwych kandydatów, znalezionych przez kilka grup na całym świecie, poszukujących słonecznego rodzeństwa. Zespół Ramireza przebadał 23 z tych gwiazd przy użyciu Harlan J. Smith Telescope w Obserwatorium McDonalda, oraz pozostałe gwiazdy (widoczne z półkuli południowej) korzystając z Clay Magellan Telescope w Obserwatorium Las Campas, w Chile. Obserwatoria te używają spektroskopu wysokiej rozdzielczości, żeby dogłębnie zrozumieć skład chemiczny gwiazd.
Oprócz analizy chemicznej zespół Ramireza uwzględnia również informacje na temat orbit gwiazd – gdzie były i gdzie się znajdą na swojej drodze wokół centrum Drogi Mlecznej. Ekspertami zespołu w tym zakresie, zwanym „dynamiką”, są A.T. Bajkowa z Obserwatorium Astronomicznego Pukovo, w Sankt Petersburgu, w Rosji i V.V. Bobylew z Uniwersytetu Stanowego Petersburgu.

Łącząc informacje zarówno składu chemicznego jak i dynamiki kandydatów, zawężono pole do jednego: HD 162826. Jak mówi Ramirez – szczęśliwym zbiegiem okoliczności gwiazda ta była badana przez zespół McDonald Observatory Planet Search, który obserwował ją przez ponad 15 lat. Badania te, wykonywane przez Michaela Endla i Williama Cochrana z Uniwersytetu Teksańskiego razem z obliczeniami dokonanymi przez Roba Wittenmyera z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii nie wykluczyły, że wokół gwiazdy, po ciasnej orbicie krąży masywna planeta, tak zwany gorący Jowisz.

Chociaż odnalezienie jednego ze słonecznego rodzeństwa jest intrygujące, Ramirez zwraca uwagę, że projekt ma większy cel: stworzyć swoistą mapę drogową, jak rozpoznać rodzeństwo słoneczne, w ramach przygotowań do oczekiwanego zalewu danych z badań takich projektów, jak Gaia. „Chodzi o to, że Słońce urodziło się w gromadzie wraz z tysiącami gwiazd. Gromada ta, która uformowała się 4,5 mld lat temu, została rozdzielona. Wiele rzeczy mogło się w tym czasie wydarzyć” – mówi Ramirez. Gwiazdy te zostały wyrwane ze swoich orbit wokół jądra Galaktyki, przemieszczając się do innych części Drogi Mlecznej. Kilka z nich, jak np. HD 162826, są nadal w jego pobliżu, inne zaś znacznie dalej.

Dane, które wkrótce nadejdą z Gai nie ograniczą się jedynie do słonecznego sąsiedztwa. Gaia zapewnia dokładne pomiary odległości, odpowiednie wnioski dotyczące miliarda gwiazd, pozwalając astronomom sprawdzić słoneczne rodzeństwo aż do centrum naszej Galaktyki. „Liczba gwiazd, które możemy zbadać, wzrośnie o czynnik 10.000” – powiedział Ramirez. Jednak praca z informacjami na temat większej ilości gwiazd nie będzie taka prosta, że „będziemy wrzucać te dane do maszyny, a ona będzie wypluwać odpowiedzi. Trzeba być ostrożnym i robić rzeczy po staremu: analiza gwiazda po gwieździe” – mówi. Jednakże „mapa drogowa” jego zespołu przyspieszy ten proces.

Po zidentyfikowaniu większej ilości słonecznego rodzeństwa, astronomowie będą o krok bliżej w poznaniu gdzie i jak Słońce się uformowało. Aby osiągnąć ten cel, specjaliści od dynamiki stworzą modele orbit, wstecz w czasie, wszystkich znanych gwiazd słonecznego rodzeństwa, aby dowiedzieć się, gdzie one się przecinają, czyli gdzie się narodziły.

Źródło:
Obserwatorium McDonald

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...