Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z czerwiec, 2018

Egzoplanety podobne do Ziemi rzeczywiście są do niej podobne

Nowe badania dostarczyły kolejnych wskazówek na to, że egzoplaneta odległa od nas o 500 lat świetlnych jest jeszcze bardziej podobna do Ziemi. Kepler-186f to pierwsza zidentyfikowana egzoplaneta wielkości Ziemi poza Układem Słonecznym, która okrąża swoją gwiazdę macierzystą w tzw. ekosferze. Oznacza to, że znajduje się w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy, aby woda w stanie ciekłym mogła istnieć na jej powierzchni. W badaniu Georgia Tech wykorzystano symulacje do analizy i identyfikacji dynamiki osi obrotu egzoplanety. Dynamika ta określa, jak bardzo planeta przechyla się na swojej osi i jak ten kąt przechyłu ewoluuje z upływem czasu. Nachylenie osi obrotu ma wpływ na pory roku i klimat, od czego jest zależna ilość światła słonecznego padającego na powierzchnię planety. Naukowcy sugerują, że nachylenie osi Kepler-186f jest bardzo stabilne, podobnie jak Ziemi, co sprawia, że ma ona regularne pory roku i stabilny klimat. Zespół Georgia Tech uważa, że to samo dotyc

Zaobserwowano bezpośrednio pole magnetyczne pozostałości po supernowej 1987A

Po raz pierwszy w historii astronomowie bezpośrednio zaobserwowali magnetyzm w jednym z najbardziej przebadanych obiektów astronomicznych – pozostałości po supernowej 1987A (SN 1987A), umierającej gwiazdy, która pojawiła się na naszym niebie ponad 30 lat temu. Oprócz imponującego osiągnięcia obserwacyjnego, odkrycie to zapewni wgląd we wczesne stadia ewolucji pozostałości po supernowych i kosmicznego magnetyzmu wewnątrz nich.  Magnetyzm, który wykryto, jest około 50 000 razy słabszy, niż magnes na lodówkę, a udało się go zmierzyć z odległości 1,6 tryliona kilometrów. Jest to najwcześniejsze możliwe wykrycie pola magnetycznego powstałego po eksplozji masywnej gwiazdy. SN 1987A została odkryta w lutym 1987 roku przez astronoma Iana Sheltona. Znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce karłowatej towarzyszącej Drodze Mlecznej, w odległości 168 000 lat świetlnych od Ziemi. Była to pierwsza obserwacja supernowej dokonana nieuzbrojonym okiem od tej, którą ponad 400 la

Test galaktyczny, który wyjaśni istnienie ciemnej materii

Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine wykorzystali wyrafinowane symulacje komputerowe do opracowania testu, który mógłby odpowiedzieć na palące pytanie z dziedziny astrofizyki: czy ciemna materia naprawdę istnieje? Czy prawo grawitacyjne Newtona należy zmodyfikować? Nowe badanie pokazuje, że odpowiedź ukryta jest w ruchu gwiazd w małych galaktykach satelitarnych krążących wokół Drogi Mlecznej. Korzystając z jednego z najszybszych superkomputerów na świecie, naukowcy symulowali rozkład materii tzw. satelitarnych galaktyk karłowatych. Są to małe galaktyki, które otaczają na przykład Drogę Mleczną czy galaktykę Andromedy. Naukowcy skupili się na związku zwanym „relacja przyspieszenia radialnego” (RAR – radial acceleration relation). W dyskach galaktyk gwiazdy poruszają się po kołowych orbitach wokół galaktycznego centrum. Przyspieszenie, które zmusza je do ciągłej zmiany kierunku, spowodowane jest przyciąganiem materii w galaktyce. RAR opi

Lasery mgławic planetarnych

Masery astronomiczne w kosmosie po raz pierwszy zostały zidentyfikowane ponad pięćdziesiąt lat temu, i od tego czasu były obserwowane w wielu miejscach. Od tego czasu obserwowano także lasery astronomiczne. Niektóre z najbardziej spektakularnych maserów znajdują się w regionach aktywnej formacji gwiazd. W jednym przypadku region emituje tyle energii w pojedynczej linii widmowej, co Słońce w całym spektrum widzialnym. Zazwyczaj promieniowanie maserowe pochodzi z takich cząstek, jak H2O czy OH, które są wzbudzane przez zderzenia i promieniowanie środowiska wokół młodych gwiazd. W 1989 roku emisja maserowa z atomów wodoru została odkryta wokół gwiazdy MWC349. Okazało się, że to niezwykłe źródło emituje linie o długości fal podczerwonych wystarczająco krótkich, aby zakwalifikować je jako prawdziwe lasery (a nie tylko masery). Dokonano starannego modelowania obiektu i określono szczegółowe warunki wytwarzania laserów i maserów: linie powstają głównie w gęstym dysku zjonizowanego ga

Przepis na gromady gwiazd

Weź obłok gazu o średnicy 500 lat świetlnych, dodaj 5 milionów lat i przetwarzaj przez miesiąc na superkomputerze. Gromady gwiazd w rozległych obszarach czasu i przestrzeni całego Wszechświata zostały stworzone w ten sam sposób – ustalili naukowcy z McMaster University. Naukowcy Corey Howard, Ralph Pudritz i William Harris, autorzy artykułu opublikowanego w Nature Astronomy, użyli wysoce wymyślnych symulacji komputerowych do odtworzenia tego, co dzieje się w gigantycznych obłokach skoncentrowanego gazu, o których wiadomo, że właśnie w powstają skupiska gwiazd, które są powiązane grawitacyjnie. Najnowsze symulacje śledzące obłok międzygwiazdowego gazu o średnicy 500 lat świetlnych, którego ewolucja trwała 5 milionów lat i była wywołana przez turbulencję, grawitację oraz wpływ intensywnego ciśnienia promieniowania wytwarzanego przez masywne gwiazdy wewnątrz formujących się gromad. Badania pokazują, w jaki sposób te siły tworzą gęste włókna, które kierują gaz do tego,

Odkryto układ podwójny gwiazd w Mgławicy Klepsydra

Teleskop SALT odkrył układ podwójny gwiazd w Mgławicy Klepsydra, jednej z najsłynniejszych mgławic, jakie sfotografował Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Mgławica Klepsydra składa się z dwóch płatów gazu w kształcie klepsydry i czegoś, co wydaje się być wpatrzonym w nas okiem. Powłoki gazu tworzą oko otaczające gorącą gwiazdę centralną, która oświetla mgławicę jak neon. Astronomowie od dawna podejrzewali, że osobliwa mgławica została utworzona przez dwie oddziałujące ze sobą gwiazdy w układzie podwójnym, ale do tej pory nikt nie był w stanie tego udowodnić. Odkrycie przez SALT (Southern African Large Telescope) w Mgławicy Klepsydra dwóch gwiazd okrążających się wzajemnie w czasie 18,15 dnia stanowczo rozstrzyga sprawę i daje nowe spojrzenie na to, w jaki sposób mogą powstawać bardzo różnorodne bliskie układy podwójne gwiazd oraz mgławice w kształcie klepsydry. Dr Miszalski z SAAO wykorzystał teleskop SALT do zbadania gwiazdy centralnej Mgławicy Klepsydra. W sumie wykonano 26 po

„Czerwone bryłki” galaktycznym złotem dla astronomów

Około dziesięć lat temu astronomowie odkryli populację małych, ale masywnych galaktyk zwanych „czerwonymi bryłkami”. Nowe badania wykonane przy użyciu obserwatorium rentgenowskiego Chandra wskazują, że czarne dziury wyciszają formowanie się gwiazd w tych galaktykach i mogły użyć część niewykorzystanego gwiezdnego paliwa do uzyskania niezwykle masywnych proporcji. Czerwone bryłki zostały odkryte przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a w dużych odległościach od Ziemi, co odpowiada czasowi około 3-4 miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Są to pozostałości po pierwszych masywnych galaktykach, które powstały w ciągu zaledwie miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Astronomowie uważają, że są one przodkami olbrzymich galaktyk eliptycznych widzianych w lokalnym Wszechświecie. Masy czerwonych bryłek są podobne do mas olbrzymich galaktyk eliptycznych, ale mają zaledwie 20% ich wielkości.  Podczas, gdy większość czerwonych bryłek w ciągu miliardów lat połączyła się z innymi galaktykami, mała ich lic

XMM-Newton znajduje brakującą materię międzygalaktyczną

Po trwających blisko dwadzieścia lat kosmicznych poszukiwaniach, astronomowie korzystający z kosmicznego obserwatorium XMM-Newton znaleźli w końcu dowody na istnienie gorącego, rozproszonego gazu przenikającego kosmos, składnik „normalnej” materii we Wszechświecie. Podczas, gdy tajemnicza ciemna materia i ciemna energia stanowią odpowiednio około 25% i 70% naszego kosmosu, zwykła materia, która tworzy wszystko, co widzimy – od gwiazd i galaktyk, po planety i ludzi – stanowi tylko około 5%. Jednak nawet te 5% okazuje się dość trudne do wyśledzenia. Całkowitą ilość zwykłej materii (określanej przez astronomów barionową) można oszacować na podstawie obserwacji kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła, które jest najstarszą poświatą w historii Wszechświata, sięgającą zaledwie ok. 380 000 lat po Wielkim Wybuchu. Obserwacje bardzo odległych galaktyk pozwalają astronomom śledzić ewolucję tej materii w pierwszych kilku miliardach lat istnienia Wszechświata. Po tym okresie jednak

Odkryto gwiazdę rozrywaną przez rzadki rodzaj czarnej dziury

Kosmiczne obserwatorium XMM-Newton odkryło najlepszego w historii kandydata na bardzo rzadki i nieuchwytny rodzaj zjawiska kosmicznego: czarną dziurę o masie pośredniej, która jest w trakcie rozrywania i pożerania gwiazdy znajdującej się w jej pobliżu. We Wszechświecie kryją się różne rodzaje czarnych dziur: takie o masach gwiazdowych, które powstają z umierających gwiazd, oraz supermasywne czarne dziury kryjące się w jądrach galaktyk, z masami sięgającymi nawet kilku miliardów Słońc. Między tymi dwiema skrajnościami znajdują się inni przedstawiciele tego gatunku – czarne dziury o masie pośredniej (intermediate-mass black holes – IMBH). Uważa się, że są to młode, z których powstaną później supermasywne czarne dziury. Są szczególnie nieuchwytne, przez co mamy niewiele kandydatów na te obiekty. Obecnie zespół badaczy wykorzystując dane z XMM-Newton oraz obserwatorium rentgenowskiego Chandra i Swift odkrył rzadkie, charakterystyczne oznaki aktywności takiego obiektu. Wykr

Czarna dziura rozrywa pobliską gwiazdę

Po raz pierwszy w historii astronomowie zaobserwowali bezpośrednio powstawanie i ekspansję szybko poruszającego się strumienia wyrzucanej materii, gdy potężna grawitacja supermasywnej czarnej dziury rozerwała gwiazdę błąkającą się zbyt blisko tego kosmicznego potwora. Astronomowie śledzili to zjawisko przy pomocy radioteleskopów oraz teleskopów obserwujących w podczerwieni. Doszło do niego w parze zderzających się galaktyk Arp 299 w odległości blisko 150 mln lat świetlnych od Ziemi. W jądrze jednej z galaktyk czarna dziura 20 mln razy większa niż Słońce rozszarpała gwiazdę o dwukrotnej masie Słońca, co doprowadziło do uruchomienia łańcucha zdarzeń, który ukazał nam ważne szczegóły tego gwałtownego spotkania. Dotąd stwierdzono tylko kilka takich przypadków, zwanych TDE (Tidal Disruption Events), chociaż naukowcy postawili hipotezę, że mogą one występować częściej. Teoretycy sugerowali, że materia wyrzucona z rozerwanej gwiazdy tworzy dysk rotujący wokół czarnej dziury, emit

Jedna czarna dziura czy dwie? Próby wyjaśnienia zagadki właściwości AGN

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz (UCSC) uważają, że to obłoki pyłu, a nie podwójne czarne dziury mogą wyjaśnić właściwości występujące w aktywnych jądrach galaktycznych (active galactic nuclei – AGN). Wyniki zespołu zostały opublikowane 14 czerwca w miesięczniku Royal Astronomical Society. Wiele dużych galaktyk posiada w swoim wnętrzu AGN, mały, jasny, centralny region zasilany materią, która opada po spirali na supermasywną czarną dziurę. Gdy takie czarne dziury energicznie pochłaniają materię, zostają otoczone gorącym, szybko poruszającym się gazem.   Emisja z gazu jest najlepszym źródłem informacji na temat masy centralnej czarnej dziury i tego, jak ona wzrasta. Charakter tego gazu jest jednak słabo poznany. W szczególności występuje mniejsza niż oczekiwana emisja z gazu poruszającego się z pewnymi prędkościami. Rozpad prostych modeli spowodował, że niektórzy astronomowie zaczęli myśleć, że AGN może mieć dwie a nie jedną czarną dziurę w swoim wnętrz

Gwiazdy neutronowe i materia kwarkowa

Materia kwarkowa – ekstremalnie gęsta faza materii złożona z subatomowych cząsteczek, zwanych kwarkami – może istnieć we wnętrzach gwiazd neutronowych. Może być także na krótką chwilę stworzona w ziemskich laboratoriach, takich jak np. Wielki Zderzacz Hadronów w CERN. Zbiorcze zachowanie materii jednak nie jest tak łatwe do opisania. Podczas wykładu, który odbył się w minionym tygodniu w CERN, Aleksi Kurkela z Uniwersytetu Stavanger w Norwegii wyjaśnił, w jaki sposób dane o gwiazdach neutronowych pozwoliły jemu i jego współpracownikom nałożyć ciasne ograniczenia na zachowanie materii w tej ekstremalnej formie. Kurkela i współpracownicy wykorzystali właściwość gwiazdy neutronowej wyprowadzonej na podstawie pierwszej obserwacji z LIGO i Virgo, które wykryły fale grawitacyjne emitowane w momencie połączenia się dwóch gwiazd neutronowych. Właściwość ta opisuje sztywność gwiazdy w reakcji na naprężenia spowodowane przyciąganiem grawitacyjnym gwiazdy towarzysza.  Do zbiorczego o

Zderzenia martwych gwiazd rozsiewają ciężkie metale w małych galaktykach

Naukowcy z Caltech po raz pierwszy odkryli, że łączące się pary gwiazd neutronowych (wypalone jądra gwiazd, które eksplodowały), tworzą większość ciężkich pierwiastków w małych galaktykach karłowatych. Ciężkie pierwiastki, takie jak srebro i złoto, są kluczowe dla formowania się planet, a nawet samego życia. Badając galaktyki karłowate, naukowcy mają nadzieję dowiedzieć się więcej o podstawowych źródłach ciężkich pierwiastków dla całego Wszechświata. Pochodzenie najcięższych pierwiastków układu okresowego, w tym 95% całego złota na Ziemi, było od dziesięcioleci przedmiotem debat. Obecnie wiadomo, że najcięższe pierwiastki powstają, gdy jądra atomów w gwiazdach przechwytują cząsteczki zwane neutronami. Dla większości starych gwiazd, włącznie z tymi znajdującymi się w galaktykach karłowatych z tego badania, proces zachodzi szybko, i dlatego nazywany jest „procesem r”, gdzie „r” oznacza „szybki” (ang. rapid). Istnieją dwa wyróżnione miejsca, w których teoretycznie istnieje pr

Rozbieżności w danych mogą mieć wpływ na nasze rozumienie Wszechświata

Jedną z nierozwiązanych zagadek nauki jest to, że ekspansja Wszechświata wydaje się przyspieszać. Niektórzy naukowcy twierdzą, że jest to spowodowane obecnością teoretycznej ciemnej energii, która przeciwdziała przyciąganiu grawitacji. Inni natomiast uważają, że dawno już zaakceptowana teoria grawitacji Einsteina może wymagać modyfikacji. Gdy astrofizycy szukają odpowiedzi w stertach danych zebranych z obserwacji, odkrywają, że sprzeczności w nich zawarte mogą ostatecznie doprowadzić do prawdy.   Dr Mustapha Ishak-Boushaki, profesor astrofizyki w School of Natural Sciences and Mathematics na University of Texas w Dallas, oraz jego doktorant Weikang Lin opracowali nowe narzędzie matematyczne, które identyfikuje i kwantyfikuje niespójności w danych kosmologicznych zebranych podczas różnych misji i eksperymentów naukowych. Ich odkrycia mogą rzucić nowe światło na zagadkę przyspieszenia kosmicznej ekspansji oraz mieć znaczący wpływ na nasze rozumienie Wszechświata. Astrofi

Gromady kuliste o 4 miliardy lat młodsze, niż sądzono?

Jak donoszą naukowcy z University of Warwick, gromady kuliste mogą być nawet 4 mld lat młodsze, niż wcześniej sądzono. Składające się z setek tysięcy gwiazd  gęsto upakowanych w ciasną kulę, gromady kuliste uważane były za prawie tak stare, jak sam Wszechświat. Jednak dzięki nowo opracowanym modelom badawczym wykazano, że mogą one być w wieku 9 mld, a nie 13 mld, jak wcześniej zakładano. Odkrycie to stawia pod znakiem zapytania obecne teorie dotyczące tego, w jaki sposób powstały galaktyki, w tym Droga Mleczna, wokół której krąży 150-180 gromad kulistych. Zaprojektowane do ponownego zbadania ewolucji gwiazd, nowe modele BPASS (Binary Population and Spectral Synthesis) uwzględniają szczegóły ewolucji gwiazd podwójnych w gromadach kulistych i służą do badania barw światła ze starych populacji układów podwójnych, a także śladów pierwiastków chemicznych w widmie. W procesie ewolucyjnym układu gwiazd podwójnych jeden składnik powiększa się, przechodząc do fazy olbrzyma,