Przejdź do głównej zawartości

Kosmiczna Mrówka emituje wiązki laserowe

W obserwacjach dokonanych przez kosmiczny teleskop Herschel odkryto rzadkie zjawisko związane ze śmiercią gwiazdy – niezwykłą emisję laserową pochodzącą ze spektakularne Mgławicy Mrówka, która sugeruje obecność układu podwójnego gwiazd, ukrytego w sercu obiektu.


Gdy gwiazdy o małej-średniej ciężkości, takie jak Słońce, zbliżają się do końca swojego życia, stają się gęste, czyli tak zwanymi białymi karłami. W procesie tym odrzucają swoje zewnętrzne warstwy gazu i pyłu w przestrzeń kosmiczną, tworząc kalejdoskop złożonych wzorów, znane jako mgławica planetarna.

Obserwacje dokonane teleskopem Herschela w podczerwieni wykazały, że upadek gwiazdy centralnej w jądrze Mgławicy Mrówka jest jeszcze bardziej spektakularny, niż sugerowałaby to jej kolorowa prezentacja w obrazach widzialnych – takich, jak zdjęcia wykonane Kosmicznym Teleskopem Hubble’a. Jak wykazały nowe dane, Mgławica Ant wysyła także intensywne wiązki emisji laserowej ze swojego serca. 

Podczas, gdy na co dzień lasery mogą oznaczać wizualne efekty specjalne na koncertach, w przestrzeni kosmicznej, w określonych warunkach wykryto emisję skupioną na różnych długościach fal. Znanych jest jedynie kilka takich podczerwonych laserów.

Przypadkowo, astronom Donald Menzel, który jako pierwszy zaobserwował i zaklasyfikował tę szczególną mgławicę planetarną (znaną także jako Menzel 3, na jego cześć) w latach dwudziestych XX w. był także jednym z pierwszych, który sugerował, że w pewnych warunkach naturalne „wzmocnienie światła przez stymulowaną emisję promieniowania” – (ang. light amplification by stimulated emission of radiation), z którego pochodzi akronim „laser” – może występować w mgławicach gazowych. Było to na długo przed odkryciem i pierwszym udanym działaniem laserów w laboratoriach, w 1960 roku. 

Obserwując Menzel 3, widzimy niesamowicie skomplikowaną strukturę złożoną ze zjonizowanego gazu, jednak nie widzimy obiektu w jej sercu, który ten wzór tworzy. Dzięki czułości i szerokiemu zakresowi fal obserwatorium Herschel, astronomowie wykryli bardzo rzadki rodzaj emisji, który umożliwił ujawnienie struktury mgławicy i warunków fizycznych.

Ten rodzaj emisji lasera wymaga bardzo gęstego gazu blisko gwiazdy. Porównanie obserwacji z modelami wykazało, że gęstość laserowej emisji gazu jest około 10 000 razy większa, niż gęstość gazu obserwowanego w typowych mgławicach planetarnych i w płatach samej Mgławicy Ant.

Zwykle obszar blisko martwej gwiazdy – w tym przypadku jest to odległość taka, jak Saturna od Słońca – jest dość pusty, ponieważ większość materii jest wyrzucona na zewnątrz. Cały zalegający gaz wkrótce opadłby na nią.

Jedynym sposobem, aby gaz mógł się utrzymać blisko gwiazdy jest okrążanie jej w postaci dysku. W tym przypadku astronomowie zaobserwowali gęsty dysk w samym środku, który jest zwrócony do nas krawędzią. Takie ułożenie pomaga wzmocnić sygnał lasera. Dysk sugeruje, że biały karzeł ma towarzysza, gdyż trudno jest zdobyć wyrzucony gaz, chyba że gwiazda towarzysząca zwróci go we właściwym kierunku.

Jak dotąd astronomowie nie zaobserwowali tego towarzysza, jednak sądzą, że masa pochodząca od umierającego towarzysza zostanie wyrzucona, a następnie przechwycona przez centralną gwiazdę mgławicy planetarnej, tworząc dysk, gdzie wytwarzana jest emisja laserowa.

Astronomowie wykorzystali teleskop Herschela do scharakteryzowania różnych składników gazu i pyłu w mgławicy wokół starych gwiazd, jednak nie szukali zjawiska lasera. Emisję tę zidentyfikowano już zaledwie w kilku obiektach. Wykrycie go w tej mgławicy planetarnej było jednak niespodzianką.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…