28 lipca 2016

Astronomowie zbadali atmosferę egzoplanety rozmiarów Ziemi

Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie przeprowadzili pierwsze badania atmosfery planet o rozmiarach Ziemi, krążących wokół innej gwiazdy i na dwóch z nich znaleźli wskazówki świadczące o tym, że może na nich istnieć życie.

Astronomowie odkryli, że jest mało prawdopodobne, by egzoplanety TRAPPIST-1b i TRAPPIST-1c, znajdujące się około 40 lat świetlnych od Ziemi, posiadały zdominowane przez wodór atmosfery zwykle spotykane u gazowych olbrzymach.

Brak powłoki wodorowo-helowej zwiększa szanse na powstanie życia na owych planetach. Jeżeli posiadałyby znaczącą powłokę wodorowo-helową, nie byłoby możliwe, aby którakolwiek z nich mogła podtrzymać potencjalne życie, ponieważ gęsta atmosfera działała by jak szklarnia.

Julien de Wit z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge kierowała zespołem astronomów, którzy obserwowali planety w bliskiej podczerwieni przy użyciu Wide Field Camera 3 teleskopu Hubble’a. Naukowcy użyli spektroskopii, aby zbadać skład chemiczny atmosfery planet pozasłonecznych. Chociaż skład atmosfery jest jeszcze nieznany, niskie stężenie wodoru i helu powoduje, że astronomowie czują podekscytowanie. Te początkujące obserwacje z Hubble’a są obiecującym krokiem w kierunku poznania tajemnic pobliskich światów, możliwości dowiedzenia się czy są one skaliste jak Ziemia i zdolne do podtrzymania życia.

Planety, o których mowa, krążą wokół czerwonego karła w wieku przynajmniej 500 milionów lat. Zlokalizowane są w kierunku gwiazdozbioru Wodnika. Zostały odkryte w 2015 roku podczas szeregu obserwacji wykonywanych belgijskim zautomatyzowanym teleskopem TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope (TRAPPIST), który znajduje się w Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO) w La Silla, w Chile.

TRAPPIST-1b okrąża swoją gwiazdę w czasie 1,5 doby a TRAPPIST-1c w ciągu 2,4 doby. Planety krążą 20-100 razy bliżej swojej gwiazdy niż Ziemia wokół Słońca. Ponieważ gwiazda jest znacznie słabsza niż Słońce, astronomowie przypuszczają, że przynajmniej jedna z nich (jeżeli nie obydwie) mogą znajdować się w tak zwanej ekostrefie, czyli strefie zdolnej do zamieszkania, w której umiarkowane temperatury mogłyby umożliwić istnienie wody w stanie ciekłym.

4 maja astronomowie skorzystali z rzadkiej okazji, jaką był tranzyt obydwu planet przed tarczą gwiazdy, w czasie kilku minut po sobie, aby zmierzyć światło gwiazd filtrowane przez atmosferę planet. Do takiego podwójnego tranzytu dochodzi raz na dwa lata. Pozwoliło to na połączenie sygnałów wskazujących skład chemiczny atmosfery obu planet.

Obserwacje z przyszłych teleskopów, w tym Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pomogą astronomom ustalić pełen skład chemiczny atmosfer egzoplanet oraz znaczników biologicznych, takich, jak np. dwutlenek węgla i ozon oraz para wodna i metan. Webb również przeanalizuje temperaturę oraz ciśnienie na powierzchni planety - kluczowych czynników w ocenie, czy może na niej powstać życie.

Obydwie planety są pierwszymi światami o rozmiarach Ziemi odkrytymi w projekcie poszukiwania planet nadających się do zamieszkania Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS), który przeszukuje ponad 1000 pobliskich czerwonych karłów w celu znalezienia planet o rozmiarach ziemskich. Do tej pory przeanalizowano zaledwie 15 spośród nich.

Źródło: Hubblesite

Urania - Postępy Astronomii

3 lipca 2016

Kosmiczne fajerwerki w pobliskiej galaktyce karłowatej

Kosmiczny Teleskop Hubble’a pokazuje kosmiczne fajerwerki z pobliskiej, małej galaktyki karłowatej.

Jest to efekt narodzin gwiazd, które zapalają jeden z końców maleńkiej galaktyki Kiso 5639. Owa galaktyka karłowata ma kształt spłaszczonego naleśnika, ale ponieważ jej krawędź jest nachylona, przypomina rakietę z niesamowitą płonącą głową i długim, usianym gwiazdami ogonem.

Kiso 5639 jest rzadkim, bliskim przykładem podłużnych galaktyk, które występują w dużych ilościach na większych odległościach, na jakich obserwujemy Wszechświat we wczesnym etapie istnienia. Astronomowie sugerują, że te szaleńcze narodziny gwiazdy wzbudził międzygalaktyczny gaz opadający na jeden z krańców galaktyki podczas jej dryfowania przez kosmos.

Obserwacje wczesnego Wszechświata, takie jak Ultragłębokie Pole Hubble’a pokazują, że około 10% wszystkich galaktyk ma taki kształt. Nazywa się je “kijankami”. Ale w badaniach pobliskiego Wszechświata pojawiło się tylko kilka tych niezwykłych galaktyk, w tym Kiso 5639. Rozwój pobliskich galaktyk kijanek, tworzących gwiazdy, pozostaje w tyle za innymi galaktykami, które spędziły miliardy lat rozbudowując się w galaktyki spiralne, widziane dzisiaj.

Astronom Debra Elmegreen z Vassar College w Poughkeepsie w Nowym Jorku, wykorzystała kamerę planetarną Wide Field Planetary Camera 3 teleskopu Hubble’a do przeprowadzenia szczegółowego badania Kiso 5639. Obrazy w różnych filtrach ukazują informacje o obiekcie przez wnikliwe analizowanie składowych kolorów jej światła. Rozdzielczość Hubble’a pomogła Elmegreen i jej zespołowi analizować ogromne bryły tworzące gwiazdy w Kiso 5639, oraz określić masy i wiek jej gromad gwiazd.

Międzynarodowy zespół astronomów wybrał Kiso 5639 spośród badań spektroskopowych 10 pobliskich galaktyk kijanek, obserwowanych z Grand Canary Telescope w La Palma w Hiszpanii, wraz ze współpracownikami z Instituto de Astrofísica de Canarias. Obserwacje wykazały, że w większości tych galaktyk rozkład gazu nie jest jednolity. Jasny gaz z przodu galaktyki zawiera mniej ciężkich pierwiastków, takich jak węgiel i tlen, niż inne galaktyki. Gwiazdy składają się głównie z wodoru i helu, ale wytwarzają inne, cięższe pierwiastki. Kiedy gwiazdy umierają, uwalniają swoje ciężkie pierwiastki wzbogacając otaczający gaz.

Hubble ukazuje szczegółowy widok szalonych, gwiazdotwórczych galaktyk. Teleskop odkrył kilkadziesiąt gromad gwiazd w galaktycznej gwiazdotwórczej głowie o rozmiarach 2700 lat świetlnych. Średni wiek gromady to mniej niż 1 milion lat a masa jest trzy do sześciu razy większa, niż reszta galaktyki. W pozostałej części również powstają gwiazdy, ale odbywa się to na znacznie mniejszą skalę. Gromady gwiazd w galaktyce mają od kilku milionów do kilku miliardów lat.

O wiele więcej niż się spodziewano po tak małej galaktyce, powstaje gwiazd z jej przodu. Astronomowie sądzą, że powstawanie gwiazd jest wyzwalane przez trwającą ciągle akrecję gazu ubogiego w metal na pozostającą w spoczynku część galaktyki karłowatej. Hubble ukazał również gigantyczne dziury rozsiane po całym przodzie galaktyki wybuchających gwiazd. Otwory te nadają przodowi galaktyki wygląd szwajcarskiego sera, gdyż liczne wybuchy supernowych wyryły otwory bardzo podgrzewające gaz. Na podstawie symulacji Daniela Ceverino z Centrum Astronomii Uniwersytetu w Heidelbergu w Niemczech oraz innych członków zespołu obserwacje wykazują, że mniej niż milion lat temu na przednia część Kiso 5639 napotkała włókno gazu, które spadło dużą bryłą materii na galaktykę, podsycając energiczne narodziny gwiazd. Debra Elmegreen spodziewa się, że w przyszłości pozostała część galaktyki dołączy do kosmicznych fajerwerków.

Źródło:
Hubblesite

Urania - Postępy Astronomii

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...