Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z luty, 2018

Wybuchy czarnej dziury mogą przemieniać „mini-Neptuny” w skaliste światy

Zespół astrofizyków i planetologów przewidział, że planety podobne do Neptuna, znajdujące się w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, zostały przekształcone w planety skaliste pod wpływem wybuchu wywołanego przez pobliską supermasywną czarną dziurę. 

Odkrycia te łączą symulacje komputerowe z danymi z najnowszych odkryć planet pozasłonecznych oraz obserwacjami gwiazd i czarnych dziur w promieniach X oraz w świetle ultrafioletowym. Może wydawać się dziwne, że czarne dziury mają wpływ na kształtowanie ewolucyjnego przeznaczenia planet, ale może to mieć miejsce w naszej galaktyce.
Howard Chen z Northwestern University w Evanston, który kieruje badaniem, oraz jego współpracownicy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) w Cambridge badali środowisko najbliższej nam supermasywnej czarnej dziury – potwora o masie czterech milionów mas Słońca, znanej jako Sagittarius A* (Sgr A*).
Jak wiadomo, materia opadająca na czarną dziurę, czasami szaleńczo przez nią pożerana, generuje jasne rozbły…

Gwiazdy wokół Drogi Mlecznej: kosmiczni najeźdźcy czy ofiary ewolucji galaktycznej?

Astronomowie badali niewielką populację gwiazd w halo Drogi Mlecznej, wykazując, że ich skład chemiczny ściśle pasuje do dysku galaktycznego. Podobieństwo to dostarcza przekonujących dowodów, że gwiazdy te pochodzą z wnętrza dysku a nie z wyniku połączenia się galaktyk karłowatych. Uważa się, że przyczyną tej gwiezdnej migracji mogą być teoretycznie oscylacje dysku Drogi Mlecznej jako całości, wywołane przez pływowe interakcje Galaktyki z przelatującą masywną galaktyką satelitarną.

Ziemia wraz z Układem Słonecznym znajduje się w ramieniu Galaktyki zwanym Ramieniem Oriona. Miejsce to pozwala nam na dokładniejsze badanie galaktyk takich, jak na przykład nasza Droga Mleczna.
Ponieważ znajdujemy się wewnątrz Galaktyki, stawia nam to pewne wyzwania w jej zrozumieniu, na przykład w określeniu kształtu czy rozmiaru. Kolejnym problemem jest czas: jak interpretować ewolucję galaktyczną, jeżeli nasze życie jest znacznie krótsze, niż mgnienie kosmicznego oka?
Dzisiaj mamy dość jasny obraz rozle…

Nowa strategia wyszukiwania przyspiesza polowanie na pierwotne czarne dziury

Niektóre z teorii wczesnego Wszechświata przewidują fluktuacje gęstości, które mogłyby wytworzyć małe „pierwotne czarne dziury” a niektóre spośród nich mogą dzisiaj dryfować przez nasze galaktyczne sąsiedztwo, będąc jasnymi źródłami promieniowania gamma.

Naukowcy analizując dane z Kosmicznego Teleskopu Fermiego w poszukiwaniu pierwotnych czarnych dziur napotykają na pustkę, jednak ich negatywne wyniki nadal pozwalają im określić górną granicę liczby tych małych czarnych dziur, które mogą czaić się w pobliżu Ziemi.
Zrozumienie, ile pierwotnych czarnych dziur znajduje się w pobliżu może pomóc astronomom lepiej zrozumieć wczesny Wszechświat. Czarne dziury o małej masie będą emitować promieniowanie gamma wywołane promieniowaniem Hawkinga (przewidywanie teoretyczne pochodzące z pracy fizyka Stephena Hawkinga oraz innych). Hawking wykazał, że efekty kwantowe mogą powodować powstawanie par cząstka-antycząstka w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury, pozwalając jednej z cząstek wpaść do c…

Astronom amator uchwycił rzadki moment eksplozji supernowej

Moment, w którym supernowa staje się widoczna na niebie, został uchwycony przez astronoma amatora i pomógł międzynarodowemu zespołowi naukowców zweryfikować teoretyczne przewidywania dotyczące początkowej ewolucji tych gwiezdnych eksplozji.

W jaki sposób budowa eksplodującej gwiazdy wpływa na właściwości supernowych, pozostaje pytaniem otwartym, jednak zrozumienie tego byłoby znaczącym krokiem naprzód w badaniach astrofizycznych. Obecna teoria sugeruje, że fala uderzeniowa eksplozji przedostaje się przez wnętrze gwiazdy, zanim dotrze do powierzchni i wytworzy ostry pik emisji elektromagnetycznej. Uważa się, że siła i czas trwania tego sygnału, określany jako przełamanie szoku, w dużej mierze zależy od zewnętrznej struktury gwiazdy oraz obecności bądź braku otaczającej ją materii. Jednak sprawdzenie tej teorii wymaga obserwacji przed i po momencie, gdy gwiazda staje się supernową.
Melina Bersten, badaczka w Instituto de Astrofísica de La Plata, CONICET - UNLP w Argentynie oraz Visitin…

Gwiazda S0-2 nie ma towarzysza i jest gotowa na wielki test OTW Einsteina

Nie odnaleziono słynnego towarzysza jasnej gwiazdy orbitującej wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej.

Do tej pory uważano, że S0-2 może być układem podwójnym, w którym dwie gwiazdy krążą wokół siebie. Istnienie takiego partnera skomplikowałoby zbliżający się test Ogólnej Teorii Względności Einsteina.
W badaniu opublikowanym niedawno w The Astrophysical Journal, zespół astronomów kierowany przez naukowców z UCLA na Hawajach odkrył, że S0-2 nie ma żadnego znaczącego, na tyle masywnego towarzysza, który by przeszkodził w istotnych pomiarach, jakie astronomowie muszą przetestować dla teorii Einsteina.
Naukowcy dokonali tego odkrycia uzyskując pomiary spektroskopowe S0-2 przy użyciu OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) oraz Laser Guide Star Adaptive Optics w Obserwatorium Kecka.
Ogólna Teoria Względności Einsteina przewiduje, że światło pochodzące z silnego pola grawitacyjnego zostaje rozciągnięte czy inaczej „przesunięte ku czerwieni”. Naukowcy spod…

Astronomowie ujawniają sekrety najodleglejszej supernowej kiedykolwiek wykrytej

Międzynarodowy zespół astronomów potwierdził odkrycie najodleglejszej dotąd supernowej – ogromnej kosmicznej eksplozji, która miała miejsce 10,5 miliarda lat temu.

Eksplodująca gwiazda, nazwana DES16C2nm, została wykryta przez Dark Energy Survey (DES), międzynarodową współpracę mającą na celu mapowanie kilkuset milionów galaktyk, aby dowiedzieć się więcej o ciemnej energii – tajemniczej sile, która prawdopodobnie powoduje przyspieszoną ekspansję Wszechświata.
Jak wyjaśniono w nowych badaniach opublikowanych w Astrophysical Journal, światło z tego zdarzenia potrzebowało 10,5 miliarda lat, aby dotrzeć do Ziemi. Wiek Wszechświata szacuje się na 13,8 miliarda lat.
Supernowa to eksplozja masywnej gwiazdy pod koniec cyklu jej życia. DES16C2nm jest klasyfikowana jako superświecąca supernowa (ang. superluminous supernova – SLSN, zwana także hipersupernowa), najjaśniejsza i najrzadsza klasa supernowych, pierwszy raz odkryta dzięki temu, że uważano, iż wywołała ją materia opadająca na najgęsts…

Naładowany tlen w jonosferze egzoplanety może być wskaźnikiem życia

9 stycznia 1992 r. astronomowie donieśli o ważnym odkryciu: dwóch planet krążących wokół pulsara odległego o 2 300 lat świetlnych od Słońca. Obydwie planety, nazwane potem Poltergeist i Draugr, były pierwszymi potwierdzonymi egzoplanetami – światami spoza Układu Słonecznego, krążącymi wokół odległej gwiazdy. Teraz naukowcy znają 3 728 potwierdzonych egzoplanet w 2 794 układach, a każda z nich przywołuje na myśl pytanie: Czy jest tam ktoś jeszcze?

Przez dziesięciolecia astronomowie poszukiwali odległych planet pozasłonecznych pod kątem istnienia na nich życia, głównie szukając tego najistotniejszego związku chemicznego – wody. Jednak Michael Mendillo, profesor astronomii z Boston University oraz jego koledzy mają inny pomysł. W artykule opublikowanym 12 lutego w Nature Astronomy Mendillo, prof. astronomii Paul Withers i dr astronomii Paul Dalba z BU sugerują, by zamiast tego spojrzeć na jonosferę egzoplanety, cienką warstwę atmosfery, pełną naładowanych cząstek. Gdyby udało się znaleź…

Supermasywne czarne dziury przerastają swoje galaktyki

Wzrost największych czarnych dziur we Wszechświecie jest szybszy, niż tempo powstawania gwiazd w ich galaktykach – wynika z badań wykorzystujących dane z Obserwatorium Chandra oraz z innych teleskopów.

Przez wiele lat astronomowie gromadzili dane na temat powstawania gwiazd w galaktykach i wzrost supermasywnych czarnych dziur. Dane te sugerują, że czarne dziury oraz gwiazdy w galaktykach macierzystych rosną wspólnie w tandemie.
Odkrycia dwóch niezależnych zespołów wskazują, że czarne dziury w masywnych galaktykach rosły znacznie szybciej, niż w tych mniej masywnych.
„Próbujemy zrekonstruować wyścig, który rozpoczął się miliardy lat temu. Wykorzystujemy nadzwyczajne dane z różnych teleskopów aby dowiedzieć się, jak rozwinęła się ta kosmiczna konkurencja” – powiedział Guang Yang z Penn State, który kierował jednym z dwóch badań. 
Wykorzystując duże ilości danych pochodzących z obserwatorium rentgenowskiego Chandra, Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz innych obserwatoriów, Yang i jego k…

Model supermasywnej czarnej dziury przewiduje charakterystyczne sygnały świetlne

Nowa symulacja supermasywnych czarnych dziur wykorzystuje realistyczny scenariusz do przewidywania sygnałów świetlnych emitowanych w otaczającym je gazie, zanim masy się zderzą – informują naukowcy z Rochester Institute of Technology.

Badanie prowadzone przez RIT stanowi pierwszy krok w kierunku przewidywania mającego nastąpić połączenia się supermasywnych czarnych dziur, do czego naukowcy wykorzystają dwa dostępne obecnie kanały informacyjne – elektromagnetyczne oraz grawitacyjne widma falowe. Wyniki pojawiły się w artykule opublikowanym w Astrophysical Journal Letters.
„Przeprowadziliśmy pierwszą symulację, w której dysk akrecyjny wokół układu podwójnego czarnych dziur zasila poszczególne dyski akrecyjne wokół każdej z nich w ogólnej teorii względności i magnetohydrodynamice” – powiedział Bowen, główny autor i dr hab. Center for Computational Relativity and Gravitation RIT.
W przeciwieństwie do ich mniej masywnych kuzynów, odkrytych po raz pierwszy w 2016 r. , supermasywne czarne d…

Rotujący torus gazu i pyłu wokół supermasywnej czarnej dziury

Obserwacje o wysokiej rozdzielczości z użyciem ALMA ukazały obracający się torus gazu i pyłu wokół aktywnej supermasywnej czarnej dziury. Istnienie takich rotujących struktur w kształcie torusa zostało zasugerowane wiele lat temu, ale po raz pierwszy tak jednoznacznie je potwierdzono. To pierwszy krok w zrozumieniu koewolucji supermasywnych czarnych dziur i ich galaktyk macierzystych.

Prawie wszystkie galaktyki mają w swoim wnętrzu monstrualne czarne dziury. Naukowcy od dawna wiedzieli, że im masywniejsza jest galaktyka, tym bardziej masywna jest jej centralna czarna dziura. Wydaje się to sensowne, ale galaktyki są 10 miliardów razy większe, niż centralne czarne dziury. Dla dwóch obiektów o tak bardzo różnych skalach trudne byłoby oddziaływanie na siebie nawzajem. W jaki sposób zatem taka relacja mogła się rozwinąć?
Dążąc do rozwiązania tego problemu, zespół astronomów wykorzystał wysoką rozdzielczość ALMA do obserwacji centrum galaktyki spiralnej M77. Centralny region M77 jest „akty…

Nowy model daje spojrzenie w serce Mgławicy Rozeta

Mgławica Rozeta w Galaktyce Drogi Mlecznej, odległa o 5000 lat świetlnych od Ziemi, znana jest ze swojego kształtu przypominającego różę, oraz dziury w swoim centrum. Mgławica to międzygwiezdna chmura pyłu, wodoru, helu i innych zjonizowanych gazów z kilkoma masywnymi gwiazdami znajdującymi się w gromadzie w jej sercu.

Wiatry gwiazdowe oraz promieniowanie jonizujące pochodzące od tych masywnych gwiazd mają wpływ na kształt olbrzymiej chmury molekularnej. Jednak rozmiar i wiek jamy obserwowanej w centrum Mgławicy Rozeta jest zbyt mały w porównaniu z wiekiem jej gwiazd centralnych – coś, co przez dekady zastanawiało astronomów. 
Dzięki symulacjom komputerowym astronomowie z Uniwersytetów Leeds oraz Keele odkryli, że powstała Mgławica jest raczej cienkim obłokiem molekularnym niż kulistym bądź grubym dyskiem, co sugerują niektóre fotografie. Cienki obłok o kształcie dysku skupiający wiatr gwiazdowy od centrum obłoku mógłby odpowiadać względnie niewielkiemu rozmiarowi jamy centralnej.
Gł…

Zmniejszenie się energii pochodzącej od Słońca może nastąpić w połowie bieżącego stulecia

Słońce może emitować mniej promieniowania w połowie bieżącego stulecia, dając Ziemi szansę ocieplenia się trochę wolniej, jednak nie zatrzyma zmian klimatycznych wywołanych przez człowieka.

Ochłodzenie będzie wynikiem tego, co naukowcy nazywają wielkim minimum, okresowym wydarzeniem, podczas którego magnetyzm Słońca maleje, plamy słoneczne powstają rzadziej a do powierzchni planety dociera mniej promieniowania ultrafioletowego. Naukowcy uważają, że zjawisko to występuje w nieregularnych odstępach czasu poprzez przypadkowe fluktuacje związane z polem magnetycznym Słońca.
Naukowcy wykorzystali rekonstrukcje oparte na danych geologicznych i historycznych, aby przypisać zimnemu okresowi w Europie w połowie XVII w. podobne wydarzenie, nazwane „Minimum Maundera". Temperatury we wspomnianym okresie były tak niskie, że regularnie dochodziło do zamarznięcia rzeki Tamizy czy Morza Bałtyckiego, do tego stopnia, że armia szwedzka w 1658 r. mogła zaatakować Danię, maszerując przez morski lod…

Astrofizycy odkryli planety znajdujące się poza naszą galaktyką

Zespół astronomów z Uniwersytetu w Oklahomie odkrył po raz pierwszy populację planet poza Drogą Mleczną. Wykorzystując mikrosoczewkowanie – zjawisko astronomiczne, i jedyną znaną metodę zdolną odkryć planety na naprawdę dużych odległościach od Ziemi, spośród innych technik odkrywania – naukowcy OU byli w stanie wykryć obiekty w innych galaktykach, których masy są w zakresie od masy Księżyca do masy Jowisza.

Xinyu Dai, profesor w Instytucie Fizyki i Astronomii im. Homer L. Dodge, Kolegium Sztuk i Nauk w OU, wraz z badaczem OU, Eduardo Guerrasem, dokonał odkrycia korzystając z danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra, teleskopu w kosmosie, nadzorowanego przez Smithsonian Astrophysical Observatory.

„Jesteśmy bardzo podekscytowani tym odkryciem. Jest to pierwszy raz, kiedy ktoś odkrył planety poza Galaktyką. Te małe planety są najlepszymi kandydatami, jakie zaobserwowaliśmy w tym badaniu przy użyciu techniki mikrosoczewkowania. Przeanalizowaliśmy wysoką częstotliwość sygnatur, mode…

Nieoczekiwane zachowanie się wiatrów gwiazdowych

Teleskop ESA XMM-Newton wykrył zaskakujące zmiany w potężnych strumieniach gazu z dwóch masywnych gwiazd, co sugeruje, że zderzenia wiatrów gwiazdowych nie zachowują się tak, jak tego oczekiwali astronomowie.

Masywne gwiazdy, kilkakrotnie większe niż nasze Słońce, prowadzą burzliwe życie, szybko spalając paliwo w swoich jądrach i wyrzucając ogromne ilości materii do otoczenia w czasie swojego krótkiego, ale błyskotliwego życia.
Takie wiatry gwiazdowe mogą przenosić równowartość masy Ziemi w ciągu miesiąca oraz podróżować z prędkością milionów kilometrów na godzinę. Gdy dwa takie wiatry zderzają się ze sobą, wyzwalają ogromne ilości energii.
Tego typu kosmiczna kolizja podgrzewa gaz do milionów stopni, dzięki czemu świeci on jasno w promieniach rentgenowskich.
Zwykle, zderzające się wiatry niewiele zmieniają. Jednak niektóre masywne gwiazdy zachowują się dramatycznie.
Tak też jest w przypadku HD 5980, pary dwóch ogromnych gwiazd, każda 60 razy masywniejsza od Słońca, krążące zaledwie …

ALMA obserwuje wypływy z bardzo jasnej galaktyki świecącej w podczerwieni

Astronomowie korzystający z ALMA zaobserwowali po raz pierwszy wypływ pojawiający się w jednym z jąder Arp 220. Jest to najbliższa Ziemi, bardzo jasno świecąca w podczerwieni galaktyka, powstała w wyniku zderzenia dwóch galaktyk, które są obecnie w procesie łączenia. Chociaż obiekt ten był przedmiotem obszernych badań, jego zwartość i zaciemnienie stanowiły do tej pory dla astronomów wyzwanie. ALMA zaobserwował wypływ z jednego z jąder w trzech wymiarach (prędkość oraz dwuwymiarowa informacja przestrzenna). Wyniki tych badań pojawiły się w Astrophysical Journal Letters.

Obecność wypływu w Apr 220 została wcześniej wykryta. Jednakże po raz pierwszy ją zaobserwowano oraz określono jej kinematykę i cechy morfologiczne. Dzięki temu odkryciu możliwe jest rozpoczęcie badania pozagalaktycznych wypływów w skali 100 parseków, dając możliwość zbadania procesów zwrotnych w głęboko osadzonych jądrach galaktyk.
„Długość fali obserwacyjnej ALMA w połączeniu z wysoką czułością i rozdzielczością poz…

Supermasywne czarne dziury mogą pożerać gwiazdy w tempie jednej na rok

Naukowcy z CU Boulder odkryli mechanizm wyjaśniający trwałość asymetrycznych gromad gwiazd otaczających supermasywne czarne dziury w niektórych galaktykach i sugerują, że podczas okresów łączeniach się galaktyk, orbitujące gwiazdy mogły zostać wrzucone do czarnej dziury i zniszczone w tempie jednej na rok.

Badania, które niedawno opublikowano w The Astrophysical Journal, sugerują również odpowiedź na astronomiczną tajemnicę dotyczącą zachowania ekscentrycznych orbit gwiazdowych w pobliżu supermasywnych czarnych dziur oraz dlaczego pozornie niestabilna mechanika przetrwała tak długo.
Grawitacja supermasywnej czarnej dziury tworzy otaczającą ją jądrową gromadę gwiazd, której fizyka grawitacyjna powinna być sferycznie symetryczna. Jednak w kilku galaktykach – w tym w pobliskiej Andromedzie – zaobserwowano asymetryczne gromady gwiazd, które przyjmują postać dysku. Przypuszcza się, że ekscentryczne dyski powstają w wyniku niedawnej fuzji dwóch galaktyk bogatych w gaz.
Wewnątrz dysku każda…

Modelowanie Wszechświata

Symulacja komputerowa Wszechświata dała nowe wskazówki dotyczące tego, w jaki sposób czarne dziury wpływają na rozkład ciemnej materii, jak ciężkie pierwiastki są produkowane i rozprowadzane w kosmosie oraz gdzie powstają pola magnetyczne.

Astrofizycy z MIT, Harvard University, Heidelberg Institute for Theoretical Studies, Max-Planck Institutes for Astrophysics and for Astronomy oraz Center for Computational Astrophysics uzyskali świeże spojrzenie na tworzenie się i ewolucję galaktyk, opracowując i programując nowy model symulacji dla Wszechświata – „Illustris – The Next Generation” czyli IllustrisTNG. 
Mark Vogelsberger, adiunkt fizyki na MIT oraz MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, pracuje nad rozwijaniem, testowaniem oraz analizą nowych symulacji IllustrisTNG. Razem z Federico Marinacci i Paulem Torreyem, Vogelsberger używał IllustrisTNG do badania obserwowalnych sygnatur z wielkoskalowych pól magnetycznych przenikających Wszechświat.
Vogelsberger użył modelu …