Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z lipiec, 2019

Znaleziono najszybszy podwójny układ zaćmieniowy, cenny cel dla badań fal grawitacyjnych

Obserwacje wykonane za pomocą 2,1-metrowego teleskopu Kitt Peak National Observatory doprowadziły do odkrycia najszybszego znanego dotąd zaćmieniowego układu podwójnego białych karłów. Okrążające się w czasie 6,91 minuty, szybko rotujące białe gwiazdy będą prawdopodobnie jednym z najsilniejszych źródeł fal grawitacyjnych wykrywalnych za pomocą LISA, przyszłego kosmicznego detektora fal grawitacyjnych.

Po tym, jak rozszerzy się do czerwonego olbrzyma pod koniec swojego życia, gwiazda taka jak Słońce ostatecznie przekształci się w gęstego białego karła, obiekt o masie podobnej do Słońca ściśnięty do rozmiarów porównywalnych z Ziemią. Gdy ewoluują gwiazdy podwójne, mogą pochłaniać swojego towarzysza przechodząc w fazę czerwonego olbrzyma, ostatecznie pozostawiając po sobie układ podwójny białych karłów. Oczekuje się, że takie układy o bardzo ciasnych orbitach będą silnymi źródłami promieniowania fal grawitacyjnych. Chociaż przewidywano, że będą one stosunkowo powszechne, układy takie okaz…

Jak czarne dziury kształtują galaktyki

Dane z obserwatorium rentgenowskiego XMM-Newton ujawniły, w jaki sposób supermasywne czarne dziury kształtują swoje macierzyste galaktyki posiadające silne wiatry, które omiatają materię międzygwiazdową.

W nowym badaniu naukowcy przeanalizowali osiem lat obserwacji czarnej dziury w centrum aktywnej galaktyki znanej jako PG 1114+445, wykonanych przez obserwatorium XMM-Newton, pokazując przy tym, jak skrajnie szybkie wiatry – wypływ gazu emitowanego z dysku akrecyjnego bardzo bliskiego czarnej dziury – oddziałują z materią międzygwiazdową w centralnych częściach galaktyki. Wypływy te zostały wykryte wcześniej, ale nowe badanie po raz pierwszy wyraźnie określa trzy fazy ich interakcji z galaktyką gospodarzem.
„Wiatry te mogą wyjaśnić zaskakujące korelacje, o których naukowcy wiedzą od lat, ale nie potrafili ich wyjaśnić. Widzimy na przykład korelację między masami supermasywnych czarnych dziur a dyspersją prędkości gwiazd w wewnętrznych częściach ich galaktyk-gospodarzy. Ale nie ma sposobu…

Pierwsze obliczenia aktywności magnetycznej egzoplanet typu gorące Jowisze

Według nowego badania przeprowadzonego przez zespół astrofizyków gazowe olbrzymy krążące blisko swoich gwiazd mają potężne pola magnetyczne, wielokrotnie silniejsze od tego, jakie ma Jowisz. Po raz pierwszy moc tych pól została obliczona na podstawie obserwacji.

„Nasze badanie jest pierwszym, w którym wykorzystano obserwacje sygnałów do uzyskania natężenia pola magnetycznego planety. Sygnały te wydają się pochodzić z oddziaływania pomiędzy polami magnetycznymi gwiazdy i ciasno okrążającej jej planety” – powiedział prof. Evgenya Shkolnik ze School of Earth and Exploration Uniwersytetu Arizona.
Wiele światów Od 1988 roku odkryto ponad 3000 układów zawierających przeszło 4000 egzoplanet. Wiele z tych układów gwiazdowych zawiera to, co astronomowie nazywają „gorącymi Jowiszami”. Są to masywne planety gazowe przypuszczalnie podobne do naszego Jowisza, ale krążące w niewielkich odległościach od swoich gwiazd, zazwyczaj zaledwie pięciokrotnie większej, niż średnica gwiazdy, lub mniej więcej 20-…

Astronomowie mapują ogromną pustkę w kosmicznym sąsiedztwie

Astronomowie z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego, wraz z międzynarodowym zespołem naukowców, opublikowali nowe badanie, które ukazuje więcej rozległej kosmicznej struktury otaczającej galaktykę Drogi Mlecznej.

Wszechświat jest gobelinem zbiorów galaktyk i ogromnych pustek. W nowym badaniu zespół astronoma Brenta Tully’ego stosuje te same narzędzia z wcześniejszych badań, aby zmapować rozmiar i kształt rozległego pustego regionu, który nazwał Lokalną Pustką, graniczący z galaktyką Drogi Mlecznej. Wykorzystując obserwacje ruchów galaktyk, wnioskują o rozkładzie masy odpowiedzialnym za ten ruch i konstruują trójwymiarowe mapy Wszechświata lokalnego.
Galaktyki nie tylko poruszają się wraz z całkowitą ekspansją Wszechświata, ale reagują także na grawitacyjne przyciąganie sąsiadów i regionów o dużej masie. W konsekwencji, w stosunku do ogólnej ekspansji, poruszają się w kierunku najgorętszych obszarów i z dala od regionów o małej masie – pustek.
W 1987 r. Tully i Richard Fisher zau…

Modelowanie atmosfer egzoplanet

Wszystkie atomy i cząsteczki emitują charakterystyczne linie widmowe w całym spektrum, których szczegóły zależą od wewnętrznych struktur gatunku (np. wibracje i właściwości rotacyjne cząstek) oraz od tego, jak są wzbudzane przez ich środowisko. Pomiary jasności, względnego natężenia i kształtów umożliwiają astronomom odtworzenie większości podstawowych właściwości tych środowisk, w tym liczebności gatunków, temperatur, gęstości oraz ruchów. Aby jednak odnieść sukces, naukowcy muszą znać dokładną wartość temperatury, gęstości itp. Wpływają na pobudzenie każdego atomu lub cząsteczki, a następnie, w jaki sposób każdy gatunek emituje światło w odpowiedzi. Na przykład zderzenie cząsteczek tlenu i azotu wpłynie na cząsteczkę tlenu inaczej, niż podczas zderzenia z wodorem.

Astronomowie CfA opracowują i utrzymują bazę danych HITRAN (High Resolution Transmission), kompilację diagnostycznych parametrów spektroskopowych, która jest światowym standardem obliczania atmosferycznego promieniowania mo…

Pierwsza tego typu obserwacja supernowej z wykorzystaniem satelity TESS

Gdy w kwietniu 2018 r. NASA wystrzeliła w kosmos satelitę TESS, miał on ściśle określony cel: przeszukiwać Wszechświat w poszukiwaniu nowych planet.

Jednak w niedawno opublikowanym badaniu zespół astronomów z Uniwersytetu Stanowego Ohio wykazał, że TESS może być również wykorzystywany do monitorowania określonego typu supernowej, dając naukowcom więcej wskazówek na temat tego, co powoduje wybuchy białych karłów – i na temat pierwiastków, które z tych wybuchów powstają.
Ich badania przedstawiają pierwsze opublikowane odkrycia dotyczące supernowej obserwowanej przy użyciu TESS, i dodają nowe spojrzenia na temat długo utrzymywanych teorii o pierwiastkach pozostawionych po eksplozji białego karła w supernową.
Astronomowie uważają, że biały karzeł eksploduje w specyficzny rodzaj supernowej, typu Ia, po zgromadzeniu masy z pobliskiej gwiazdy towarzyszącej i rośnie zbyt duży, by pozostać stabilnym. Ale jeżeli to prawda, to eksplozja powinna zostawić śladowe ilości wodoru, kluczowy składnik gwia…

Teleskopy kosmiczne ukazują atmosferę planety średnich rozmiarów

Dwa teleskopy kosmiczne NASA połączyły swoje siły, aby po raz pierwszy zidentyfikować szczegółowy „odcisk palca” planety o rozmiarach między Ziemią a Neptunem. Takich planet nie znajdziemy w Układzie Słonecznym, ale są powszechne w innych układach planetarnych.

Planeta Gliese 3470 b (znana również jako GJ 3470 b) może być krzyżówką Ziemi i Neptuna, z dużym skalistym jądrem zakopanym pod głęboką, miażdżącą atmosferą wodorowo-helową. Ważąca 12,6 masy Ziemi planeta jest bardziej masywna niż nasza planeta ale lżejsza od Neptuna (17 mas Ziemi).
Wiele podobnych światów zostało odkrytych przez misję Kepler, która zakończyła swoją pracę w 2018 roku. W rzeczywistości 80% planet w naszej galaktyce może mieścić się w tym zakresie mas. Jednak astronomowie do tej pory nigdy nie byli w stanie zrozumieć chemicznej natury takiej planety.
Dzięki inwentaryzacji zawartości atmosfery GJ 3470 b astronomowie są w stanie odkryć wskazówki dotyczące natury i pochodzenia planety.
Astronomowie wykorzystali dane z t…

Dysk protoksiężycowy odkryty wokół odległej planety

Korzystając z najpotężniejszego na świecie teleskopu radiowego, astronomowie dokonali pierwszych obserwacji okołoplanetarnego dysku gazu i pyłu, takiego jak ten, który prawdopodobnie zrodził księżyce Jowisza.

Odkrycie to dodaje do intrygującej historii planety PDS 70 c, wciąż formującego się gazowego olbrzyma, znajdującego się ok. 370 lat świetlnych od Ziemi, który po raz pierwszy został wykryty w zeszłym miesiącu na zdjęciach w świetle widzialnym.
Korzystając z 66-metrowego radioteleskopu ALMA w Chile, astronom Rice University Andrea Isella i jego koledzy zgromadzili sygnały radiowe na falach milimetrowych, które ukazały obecność ziaren pyłu w całym układzie gwiezdnym, gdzie PDS 70 c i jej siostrzana planeta, PDS 70 b, wciąż się formują.
„Planety powstają z dysków gazu i pyłu wokół nowo tworzących się gwiazd, a jeżeli planeta jest wystarczająco duża, może utworzyć swój własny dysk, gromadząc materię na swojej orbicie wokół gwiazdy. Jowisz i jego księżyce są na przykład małym układem pla…

Hubble odkrywa dysk wokół czarnej dziury, który nie powinien istnieć

Jakby czarne dziury nie były wystarczająco tajemnicze, astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a znaleźli nieoczekiwany cienki dysk materii wirujący wokół supermasywnej czarnej dziury w sercu wspaniałej galaktyki spiralnej NGC 3147, znajdującej się 130 mln lat świetlnych stąd.

Problem polega na tym, że, według aktualnych teorii astronomicznych, dysku nie powinno tam być. Jednak nieoczekiwana obecność dysku tak blisko czarnej dziury daje wyjątkową okazję do przetestowania teorii względności Einsteina. Ogólna teoria względności opisuje grawitację jako krzywiznę przestrzeni a szczególna teoria opisuje związek między czasem a przestrzenią.
Czarne dziury w niektórych typach galaktyk, takich jak NGC 3147, są niedożywione, ponieważ nie mają wystarczającej ilości przechwyconej grawitacyjnie materii, aby je regularnie karmić. Tak więc, cienka mgiełka opadającej materii unosi się jak pączek a nie spłaszcza się w postaci dysku. Dlatego bardzo zastanawiające jest, dlaczego istnieje…

Odkrywanie zagadki masy czarnej dziury

Kiedy obserwatorium fal grawitacyjnych (LIGO) odkryło swoje pierwsze łączące się czarne dziury, astronomowie byli zaskoczeni: te czarne dziury były znacznie większe, niż się spodziewali! Nowe badanie analizuje, co te obserwacje mogą nam powiedzieć o czarnych dziurach w gromadach gwiazd.

Niespodziewane masy Przed pierwszym wykryciem fal grawitacyjnych w 2015 roku, teoretyczne istnienie czarnych dziur zostało solidnie ustalone w ramach Ogólnej Teorii Względności. Dowody obserwacyjne dla czarnych dziur o masach gwiazdowych pochodziły z rentgenowskiego układu podwójnego: układ podwójny gwiazd składający się ze zwartego obiektu akreującego materię od gwiazdy towarzyszącej.
Chociaż nie możemy bezpośrednio obserwować czarnych dziur w układach podwójnych w promieniach X, możemy wywnioskować ich istnienie obserwując ruchy układu. Mierząc dynamikę tych układów, uzyskaliśmy szacunkowe masy dla wywnioskowanych czarnych dziur w jak dotąd dwóch tuzinach układów podwójnych; typowo wahają się one w prze…

Zasilanie ekstremalnych dżetów aktywnych galaktyk

Aktywne jądro galaktyki (AGN) zawiera supermasywną czarną dziurę, na którą energicznie opada materia. Zwykle wyrzuca strumienie cząsteczek, które poruszają się z prędkością bliską prędkości światła, emitując promieniowanie na wielu długościach fal, w szczególności X, i należą do najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. Dżety są często również silnie skolimowane i rozciągają się daleko poza swoją galaktykę macierzystą, a jeżeli zdarzy się, że zostaną skierowane wzdłuż naszego pola widzenia, stają się najbardziej spektakularną klasą tego zjawiska: blazarami.

Kilka lat temu astronomowie zauważyli, że niektóre rodzaje blazarów mają moc strumienia, która wydaje się przekraczać moc dostarczaną dzięki akrecji. Przedstawiono dwie idee w celu wyjaśnienia różnicy: dżety pobierają także moc ze spinu czarnej dziury lub strumienia magnetycznego wokół okrążającego obiekt. Sposób, w jaki przebiega jakikolwiek proces – jeżeli rzeczywiście tak się dzieje – podlega dyskusjom, ale jeden popul…

Szybki rozbłysk radiowy (FRB) zlokalizowany w odległej galaktyce

Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) należą do najbardziej tajemniczych i potężnych zdarzeń w kosmosie. Około 80 z nich – intensywnie jasne milisekundowe fale radiowe pochodzące spoza naszej galaktyki – zostało dotychczas zaobserwowanych, ale nieznanym pozostaje to, co je powoduje.

W rzadkim wyczynie, naukowcy Owens Valley Radio Observatory (OVRO) z Caltech uchwycili nowy rozbłysk, nazwany FRB 190523, i wspólnie z obserwatorium WM Keck na Hawajach wskazali jego początki w galaktyce odległej o 7,9 mld lat świetlnych. Identyfikacja galaktyk, w których wybuchają te rozbłyski radiowe jest przełomowym krokiem w kierunku rozwikłania tajemnicy, co je uruchamia.
Przed tym nowym odkryciem tylko jeden rozbłysk, nazwany FRB 121102, został zlokalizowany w konkretnej galaktyce. FRB 121102 został zgłoszony w 2014 roku, a następnie w 2017 został zlokalizowany w galaktyce leżącej 3 mld lat świetlnych stąd. Drugi zlokalizowany FRB został zgłoszony 27 czerwca 2019 r. Nazwany FRB 180924, rozbłysk ten został od…

Wirujące czarne dziury w kosmicznym morzu

Jak wiry w oceanie, rotujące czarne dziury w przestrzeni kosmicznej tworzą wokół siebie wirujące strumienie. Jednak czarne dziury nie tworzą wirów wiatru ani wody. Raczej generują dyski gazu i pyłu podgrzane do temperatury setek milionów stopni, które świecą w promieniach X.

Wykorzystując dane z obserwatorium rentgenowskiego Chandra, astronomowie zastosowali nową technikę pomiaru spinu pięciu supermasywnych czarnych dziur. Materia w jednym z tych kosmicznych wirów rotuje wokół swojej czarnej dziury z prędkością większą, niż 70% prędkości światła.
Astronomowie wykorzystali naturalne zjawisko zwane soczewką grawitacyjną. Zgodnie z przewidywaniami Einsteina, przy odpowiednim ustawieniu, zakrzywienie czasoprzestrzeni przez masywny obiekt, taki jak duża galaktyka, może powiększać i tworzyć wiele obrazów odległego obiektu.
W ostatnim badaniu astronomowie wykorzystali Chandrę i soczewkowanie grawitacyjne do badania pięciu kwazarów, z których każdy zawierał supermasywną czarną dziurę szybko poch…

Naukowcy ważą balans materii w gromadach galaktyk

Metoda ważenia ilości materii w gromadach galaktyk – największych obiektach w naszym Wszechświecie – wykazała równowagę między ilościami gorącego gazu, gwiazd i innej materii.

Wyniki są pierwszymi, które wykorzystują dane obserwacyjne do pomiaru tej równowagi, co było teoretyzowane 20 lat temu, i dostarczą nowy wgląd w związek między zwykłą materią, która emituje światło i ciemną materią, a tym, jak nasz Wszechświat się rozszerza.
W nowym badaniu, opublikowanym w Nature Communications, międzynarodowy zespół, kierowany przez astrofizyków z Uniwersytetu Michigan w USA i Uniwersytetu w Birmingham w Wielkiej Brytanii wykorzystał dane z Local Cluster Substructure Survey (LoCuSS) do pomiaru połączeń między trzema głównymi składnikami masy, które zawierają gromady galaktyk – ciemną materią, gorącym gazem i gwiazdami.
Członkowie zespołu badawczego spędzili 12 lat na gromadzeniu danych, które obejmują współczynnik 10 mln długości fali, przy użyciu satelitów Chandra i XMM-Newton, przeglądu całego …

Gaz opadający po spirali karmi młode galaktyki

Galaktyki rosną, gromadząc gaz ze swojego otoczenia i przekształcając go w gwiazdy, ale szczegóły tego procesu pozostają mroczne. Nowe obserwacje, wykonane przy użyciu Keck Cosmic Web Imager (KCWI) w Obserwatorium W. M. Keck na Hawajach, dostarczają najbardziej wyraźnych i najbardziej bezpośrednich dowodów, że włókna chłodnego gazu spiralnie opadają na młode galaktyki, dostarczając paliwa dla gwiazd.

Przez lata astronomowie dyskutowali, w jaki sposób dokładnie gaz przedostaje się do centrum galaktyk. Czy nagrzewa się gwałtownie, gdy zderza się z otaczającym gorącym gazem? Czy może płynie wzdłuż cienkich, gęstych włókien, pozostając stosunkowo zimnym? „Współczesna teoria sugeruje, że odpowiedzią jest prawdopodobnie mieszanka obu, ale udowodnienie istnienia tych zimnych strumieni gazu pozostawało głównym wyzwaniem do tej pory” – mówi współautor pracy Donal O'Sullivan, doktorant w grupie, która zbudowała część KCWI.
KCWI, zaprojektowana i zbudowana w Caltech, jest najnowocześniejszą ka…