23 września 2017

Szybkie rozbłyski radiowe mogą być wyzwalane co sekundę


Do momentu, gdy w 2001 roku po raz pierwszy zaobserwowano szybkie rozbłyski radiowe (fast radio bursts – FRB), astronomowie nie widzieli czegoś podobnego. Od tego czasu zaobserwowali kilkadziesiąt tego typu zjawisk, jednak ciągle nie wiedzą, co jest przyczyną tych szybkich i potężnych wybuchów radiowych.


Po raz pierwszy dwoje astronomów z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) oszacowało, ile FRB powinno wystąpić w całym obserwowalnym Wszechświecie. Ich praca wskazuje, że następuje co najmniej jeden rozbłysk każdej sekundy.

Aby móc je oszacować, Anastasia Fialkov i współautor pracy Avi Loeb założyli, że FRB 121102, szybki rozbłysk radiowy znajdujący się w galaktyce odległej od nas o ok. 3 miliardy lat świetlnych jest reprezentantem wszystkich FRB. Ponieważ ten akurat rozbłysk od momentu odkrycia w 2002 roku wielokrotnie się powtarzał, astronomowie mogli go zbadać bardziej szczegółowo, niż inne FRB. Wykorzystując te informacje wywnioskowali, ile z nich zaistnieje na całym niebie.

W każdej minucie w całym Wszechświecie pojawiają się setki rozbłysków. Jeżeli astronomom uda się zbadać choćby ułamek z nich dostatecznie dobrze, powinni być w stanie odkryć ich pochodzenie.

Chociaż natura pochodzenia FRB wciąż nie jest znana, większość astronomów sądzi, że wywodzą się one z galaktyk oddalonych o miliardy lat świetlnych od nas. Jeden z wiodących pomysłów jest taki, że szybkie rozbłyski radiowe są produktami ubocznymi młodych, szybko rotujących gwiazd neutronowych o wyjątkowo silnych polach magnetycznych. 

Fialkov i Loeb wskazują, że FRB mogą być wykorzystywane do zbadania struktury i ewolucji Wszechświata, niezależnie od tego, czy ich pochodzenie jest w pełni zrozumiałe. Duża populacja odległych FRB mogłaby działać jako sondy materii na gigantycznych odległościach. Ta wmieszana materia zamazuje sygnał z kosmicznego promieniowania tła, pozostawionego przez promieniowanie z Wielkiego Wybuchu. 

FRB mogą być również wykorzystane do śledzenia tego, co złamało “mgłę” atomów wodoru, które napełniały wczesny Wszechświat wolnymi elektronami i protonami, gdy jego temperatura po Wielkim Wybuchu spadła. Ogólnie uważa się, że światło ultrafioletowe z pierwszych gwiazd podróżowało jonizując wodór, oczyszczając mgłę i pozwalając temu ultrafioletowi uciec. Studiowanie bardzo odległych rozbłysków pozwoliły naukowcom zbadać gdzie, kiedy i jak nastąpił proces “rejonizacji”. 

Autorzy pracy zbadali również, w jaki sposób nowe radioteleskopy mogą odkrywać dużą liczbę szybkich rozbłysków radiowych. Na przykład obecnie rozbudowywana sieć Square Kilometer Array będzie potężnym narzędzie do wykrywania FRB. Nowe badania sugerują, że SKA może wykryć na całym niebie więcej niż jeden rozbłysk na minutę, który będzie pochodził z czasu rejonizacji. 

Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), który został zapoczątkowany w ostatnim czasie, także będzie potężną maszyną do odkrywania FRB, chociaż jego zdolność do wykrywania rozbłysków zależy od ich widma. Jeżeli spektrum FRB 121102 jest typowe, wtedy CHIME będzie mógł zmierzyć się z wykrywaniem tych rozbłysków. 

Źródło:

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

21 września 2017

Tajemnica jasnej gwiazdy Regulus ujawniona



Prawie 50 lat po tym, jak astronomowie przewidzieli, że szybko rotujące gwiazdy mogą emitować spolaryzowane światło, zespół naukowców kierowany przez UNSW w Sydney (University of New South Wales) po raz pierwszy zaobserwował to zjawisko.

Aby wykryć spolaryzowane światło pochodzące od Regulusa, jednej z najjaśniejszych gwiazd nocnego nieba, astronomowie użyli bardzo czułego instrumentu zbudowanego w UNSW i przyłączonego do Anglo-Australijskiego Teleskopu w Obserwatorium Siding Spring w zachodniej Południowej Nowej Walii.

Poszukiwania wniosły wiele w wiedzę o tej gwieździe znajdującej się w konstelacji Lwa i pozwoliły naukowcom określić prędkość rotacji oraz orientację w przestrzeni jej osi wirowania.

Badanie prowadzone przez zespoły z UNSW, University College London, Uniwersytetu Waszyngtona oraz Uniwersytetu Hertfordshire zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy.

Naukowcy odkryli, że Regulus rotuje z prędkością wynoszącą 96,5% prędkości kątowej prowadzącej do rozerwania gwiazdy. Wiruje ona z prędkością 320 km/s.

W 1946 roku Indyjski astrofizyk i laureat Nagrody Nobla, Subrahmanyan Chandrasekhar, przewidywał spolaryzowaną emisję światła z krawędzi gwiazdy, co spowodowało nagły rozwój w budowie bardzo czułych instrumentów zwanych polarymetrami gwiezdnymi, by móc spróbować wykryć ten efekt. Polaryzacja optyczna jest miarą oscylacji wiązki światła do kierunku jej podróży.

Inni badacze w roku 1968 opierając się na pracy Chandrasekhara przewidzieli, że zniekształcony czy spłaszczony kształt szybko rotującej gwiazdy doprowadziłby do emisji spolaryzowanego światła. Jednak dotychczas nie udawało się tego efektu wykryć.

„Instrument, który zbudowaliśmy – HIPP (High Precision Polarimetric Instrument) – jest najbardziej czułym polarymetrem astronomicznym na świecie. Jego wysoka precyzja pozwoliła nam po raz pierwszy wykryć spolaryzowane światło pochodzące z szybko rotującej gwiazdy” - powiedział dr Cotton z UNSW's School of Physics.

Astronomom udało się także połączyć nowe informacje o Regulusie z wyrafinowanymi modelami komputerowymi, które zostały opracowane w UNSW w celu określenia stopnia nachylenia i tempa rotacji gwiazdy. Wcześniejsze określenie tych czynników przy szybko rotujących gwiazdach było niezwykle trudne. Informacje te są kluczowe dla zrozumienia cyklu życia większości najgorętszych i największych gwiazd w galaktykach, czyli tych, które wytwarzają najcięższe pierwiastki w przestrzeni międzygwiezdnej, takie jak żelazo i nikiel.

Regulus znajduje się w odległości 79 lat świetlnych od nas. Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, które miało miejsce 21 sierpnia b.r. w USA, znajdował się w odległości zaledwie 1 stopnia od naszej dziennej gwiazdy i był widoczny w trakcie fazy maksymalnej zjawiska.

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Źródło: Uniwersytet Południowej Nowej Walii

Urania - PA

20 września 2017

Total Solar Eclipse , 21 sierpnia 2017, USA

Timelapse z 247 zdjęć całkowitego zaćmienia Słońca, które obserwowałam razem z grupą Wielkich Wypraw PTMA pomiędzy Green River a Casper w stanie Wyoming, w USA 21 sierpnia 2017 r.

5 września 2017

Odnaleziono dowody na średnich rozmiarów czarną dziurę w pobliżu centrum Galaktyki

Zespół badaczy z Keio University w Japonii znalazł dowody na to, że czarna dziura średnich rozmiarów znajduje się w pobliżu centrum Drogi Mlecznej. W publikacji, która ukazała się w dzienniku Nature Astronomy, grupa opisuje swoje badania gromady chmur gazu w pobliżu centrum Galaktyki oraz dlaczego uważają, że jest to dowód na średnią czarną dziurę.

Przez lata naukowcy odkryli wiele fizycznych dowodów na duże i małe czarne dziury, ale niewiele na czarne dziury o średnich rozmiarach. Doprowadziło to do intensywnych poszukiwań tych obiektów, które są niezwykle trudne do wykrycia.

Zespół melduje, że w zeszłym roku odkryli chmurę gazu w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, która wydaje się dziwnie zachowywać – część gazów porusza się szybciej niż inne. Obłok, nazwany CO-0.40-0.22, był intrygujący, ponieważ nie tylko wyobrażał możliwość znalezienia średniej czarnej dziury, ale mógłby również wyjaśnić, w jaki sposób powstają masywne czarne dziury w centrach galaktyk takich, jak Droga Mleczna.

Astronomowie początkowo dostrzegli chmurę gazową przy użyciu radioteleskopu Nobeyama znajdującego się w Japonii, ale aby dowiedzieć się więcej na temat tego, co znaleźli, potrzebowali czegoś większego. Wyruszyli więc do Chile, gdzie uzyskali dostęp do sieci radioteleskopów ALMA. Naukowcy odkryli, że w pobliżu jej centrum znajduje się gęsta część gazowej chmury, która również wykazuje różne prędkości. Obok niej znaleźli źródło fal radiowych, które były podobne do tych generowanych z olbrzymiej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, jednak 500 razy słabsze. Te dwa odkrycia wspólnie sugerowały bardzo mocno obecność czarnej dziury średnich rozmiarów. Aby dodać kolejne dowody, naukowcy stworzyli symulację chmury gazowej oraz jej charakterystykę, szczególnie prędkość gazu, i stwierdzili, że ona również wskazuje na czarną dziurę o średnim rozmiarze.

Odkrycia te oferują silne dowody dla średnich czarnych dziur, chociaż nie jest jasne, w jaki sposób mogło dojść do tej lokalizacji. Jednak gdy wykonano więcej badań i potwierdzono odkrycie, czarna dziura średniej wielkości może wyjaśnić, w jaki sposób powstają olbrzymie czarne dziury w centrach galaktyk – być może przez połykanie pobliskich średnich czarnych dziur.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
phys.org

Urania - PA

Gwiazda z dyskiem pyłowym zasilanym przez otaczającą materię

Międzynarodowy zespół astronomów publikuje obraz młodej gwiazdy z otaczającym ją dyskiem pyłowym, który wciąż jest zasilany z otoczenia. Zja...