Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z październik, 2019

Gwiazdy zanieczyszczają, galaktyki recyklingują

Galaktyki były kiedyś uważane za samotne wyspy we Wszechświecie: grupy materii unoszące się w pustej przestrzeni. Teraz wiemy już, że są otoczone znacznie większym, ale prawie niewidocznym obłokiem pyłu i gazu. Astronomowie nazywają to ośrodkiem okołogalaktycznym (ang. circumgalactic medium – CGM). CGM działa jak olbrzymi zakład recyklingu, absorbując materię wyrzucaną przez galaktykę, a następnie wpychają ją tam z powrotem.

Misja NASA FORTIS będzie badać ten proces recyklingu, aby pomóc rozwikłać kilka nierozwiązanych tajemnic. FORTIS będzie obserwować pobliską galaktykę, aby zmierzyć gazy, które jej gwiazdy i supernowe pompują do otaczającego CGM. Obserwacje te rzucą światło na to, w jaki sposób materia krąży do i z galaktyk, napędzając powstawanie gwiazd i ewolucję galaktyczną. 
Sprawa brakującej materii
Astronomowie badający cykl życia galaktyk zmagali się z dwiema głównymi tajemnicami.
Po pierwsze, do budowy nowych gwiazd galaktyki potrzebują paliwa – gazów, takich jak wodór, hel a c…

Nowe badania nad olbrzymimi galaktykami radiowymi są sprzeczne z oczekiwaniami

Konwencjonalne oczekiwania sugerują nam, że duże obiekty wydają się mniejsze, gdy oddalają się od nas, ale to fundamentalne prawo klasycznej fizyki zostaje wywrócone, gdy obserwujemy odległy Wszechświat.

Astrofizycy z University of Kent symulowali rozwój największych obiektów we Wszechświecie, aby pomóc wyjaśnić, w jaki sposób powstały galaktyki i inne ciała kosmiczne. Patrząc na odległy Wszechświat, można go obserwować w stanie przeszłym, gdy był jeszcze w fazie formowania się. W tym czasie galaktyki rosły, a supermasywne czarne dziury gwałtownie wydalały ogromne ilości gazu i energii. Materia ta zgromadziła się w pary zbiorników, które tworzyły największe obiekty we Wszechświecie, tak zwane olbrzymie galaktyki radiowe. Owe olbrzymie galaktyki rozciągają się na kilka milionów lat świetlnych.
Profesor Michael D. Smith z Centrum Astrofizyki i Nauki Planetarnej oraz student Justin Donohoe pracowali razem nad badaniami. Spodziewali się, że gdy dokonają symulacji obiektów w odległym Wszechś…

Pierwsze światło kosmicznego teleskopu rentgenowskiego eROSITA

Uzyskano pierwsze zdjęcia z kosmicznego teleskopu rentgenowskiego eROSITA, który został umieszczony w punkcie L2 w lipcu b.r. Po przedłużonej fazie uruchomienia wszystkie siedem modułów teleskopu z niestandardowymi kamerami CCD obserwuje niebo od 13 października. Pierwsze kompozycje obrazów pokazują w niezwykłych szczegółach naszą sąsiednią galaktykę, Wielki Obłok Magellana, oraz dwie oddziałujące gromady galaktyk odległe o ok. 800 mln lat św.

„Teraz możemy zacząć zbierać owoce ponad dziesięciu lat pracy. Wszyscy jesteśmy pod wrażeniem pięknych pierwszych zdjęć z naszego teleskopu. Aby osiągnąć nasze cele naukowe, potrzebowaliśmy wystarczającej czułości, by wykryć najdalsze gromady galaktyk na całym niebie w rentgenowskim Wszechświecie i analizować je przestrzennie. Te obrazy pierwszego światła pokazują, że możemy to dokładnie tak zrobić, ale możemy pójść o wiele dalej. Kamery CCD są najnowocześniejsze i mają doskonałą rozdzielczość spektralną i czasową. Potencjał nowych odkryć jest og…

Gdy egzoplanety się zderzają

Dostrzeżenie następstw zderzenia dwóch egzoplanet daje naukowcom spojrzenie na to, co może się stać, gdy planety zderzą się ze sobą. Podobne zdarzenie w Układzie Słonecznym mogło uformować nasz Księżyc.

Znany jako BD +20 307, układ podwójny gwiazd znajduje się ponad 300 lat świetlnych od Ziemi, a jego składniki mają co najmniej miliard lat. Jednak ten dojrzały układ wykazuje oznaki wirowania zakurzonych szczątków, które nie są zimne, zgodnie z tym, czego można się spodziewać po gwiazdach w tym wieku. Szczątki są raczej ciepłe, co potwierdza, że powstały stosunkowo niedawno, w wyniku zderzenia się dwóch ciał wielkości planety.
Dziesięć lat temu obserwacje tego układu przez obserwatoria naziemne i kosmiczny teleskop Spitzera dały pierwsze wskazówki na temat tej kolizji, gdy odkryto ciepłe szczątki. Teraz obserwatorium Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) ujawniło, że jasność podczerwieni ze szczątków wzrosła o ponad 10% – znak, że teraz jest tam jeszcze więcej ciepłego…

Zakłócając przepływ wokół supermasywnej czarnej dziury

W centrum galaktyki NGC 1068 supermasywna czarna dziura ukrywa się w gęstym obłoku pyłu i gazu o kształcie pączka. Kiedy astronomowie wykorzystali ALMA w celu dokładniejszego zbadania tego obłoku, dokonali nieoczekiwanego odkrycia, które może wyjaśnić, dlaczego supermasywne czarne dziury tak szybko rosły we wczesnym Wszechświecie.

Dzięki niesamowitej rozdzielczości ALMA astronomowie zmierzyli ruch gazu na wewnętrznych orbitach wokół czarnej dziury i znaleźli dwa dyski gazu rotujące w przeciwnych kierunkach.
Supermasywne czarne dziury istniały już, gdy Wszechświat był młody – zaledwie miliard lat po Wielkim Wybuchu. Ale to, w jaki sposób ekstremalne obiekty, których masy są nawet miliardy razy większe, niż masa Słońca, zdążyły urosnąć w tak stosunkowo krótkim czasie, jest wyjątkowym pytaniem wśród astronomów. Nowe odkrycie ALMA może być wskazówką. „Przeciwnie rotujące strumienie gazu są niestabilne, co oznacza, że obłoki wpadają do czarnej dziury szybciej niż w przypadku dysku z jednym k…

Ciemna materia rozpędza najmasywniejsze galaktyki spiralne do oszałamiających prędkości

Jak szybko wiruje galaktyka? Droga Mleczna, średnia galaktyka spiralna, obraca się z prędkością 210 km/s w okolicy naszego Słońca. Nowe badania wykazały, że najbardziej masywne galaktyki spiralne wirują szybciej niż oczekiwano. Te „super spiralne”, z których największa waży około 20 razy więcej, niż Droga Mleczna, wirują z prędkościami do 570 km/s.

Super spiralne galaktyki są wyjątkowe pod każdym względem. Oprócz tego, że są znacznie masywniejsze, niż Droga Mleczna, są również jaśniejsze i większe pod względem rozmiarów fizycznych. Rozpiętość największej z nich to 450 000 lat świetlnych w porównaniu do średnicy 100 000 lat świetlnych w przypadku Drogi Mlecznej. Do tej pory znanych jest tylko około 100 takich galaktyk. Zostały odkryte jako ważna nowa klasa galaktyk podczas badania danych z SDSS i z NED.
Patrick Ogle ze Space Telescope Science Institute w Baltimore jest pierwszym autorem artykułu opublikowanego 10 października b.r. w Astrophysical Journal Letters. W pracy przedstawiono no…

Pogoda w gromadach galaktyk może mieć wpływ na brak chłodzenia gazu potrzebnego do formowania gwiazd

Zdaniem zespołu badaczy „pogoda” w gromadach galaktyk może wyjaśnić wieloletnią łamigłówkę. Naukowcy zastosowali wyrafinowane symulacje, aby pokazać, w jaki sposób potężne strumienie z supermasywnych czarnych dziur są zakłócane przez ruch gorącego gazu i galaktyk, uniemożliwiając chłodzenie gazu, który w przeciwnym razie mógłby tworzyć gwiazdy.

Typowe gromady galaktyk składają się z kilku tysięcy galaktyk, które mogą być bardzo różne od naszej Drogi Mlecznej i różnić się rozmiarem i kształtem. Układy te są osadzone w bardzo gorącym gazie znanym jako intracluster medium (ICM), z których wszystkie żyją  w niewidzialnym halo tak zwanej „ciemnej materii”.
Duża liczba galaktyk posiada w swoim centrum supermasywne czarne dziury, a one często mają strumienie materii o dużych prędkościach, rozciągające się na tysiące lat świetlnych, które mogą nadmuchać bardzo gorące płaty w ICM.
Naukowcy przeprowadzili najnowocześniejsze symulacje, patrząc na płaty dżetów w najdrobniejszych szczegółach oraz pro…

Gazowe „wodospady” ujawniają niemowlęce planety wokół młodej gwiazdy

Po raz pierwszy astronomowie korzystający z ALMA byli świadkami trójwymiarowych ruchów gazu w dysku protoplanetarnym. W trzech miejscach w dysku wokół młodej gwiazdy HD 163296 gaz płynie jak wodospad w szczelinach, które najprawdopodobniej powstają w trakcie formowania się planet. Te przepływy gazu były od dawna prognozowane i miałyby bezpośredni wpływ na skład chemiczny atmosfer planet.

Miejsce narodzin planet to dyski złożone z gazu i pyłu. Astronomowie badają te tak zwane dyski protoplanetarne, aby zrozumieć procesy formowania się planet. Piękne obrazy dysków wykonane za pomocą ALMA pokazują wyraźne szczeliny i właściwości pierścienia w pyle, które mogą być wywołane przez planety niemowlęce.
Aby uzyskać większą pewność, że luki te faktycznie są wywołane przez planety, i aby uzyskać pełniejszy obraz formowania się planet, naukowcy oprócz pyłu badają również gaz z dysku. 99% masy dysku protoplanetarnego to gaz, którego tlenek węgla (CO) jest najjaśniejszym składnikiem świecącym na fala…

Droga Mleczna porwała kilka małych galaktyk od swojego sąsiada

Zgodnie z przewidywaniami kosmologii, tak jak Księżyc krąży wokół Ziemi a Ziemia wokół Słońca, tak galaktyki krążą wokół siebie.

Na przykład ponad 50 odkrytych galaktyk satelitarnych okrąża naszą własną galaktykę, Drogę Mleczną. Największą z nich jest Wielki Obłok Magellana (LMC), duża galaktyka karłowata, która na nocnym niebie półkuli południowej przypomina słabą chmurę.
Zespół astronomów odkrył, że kilka małych – albo „karłowatych” – galaktyk krążących wokół Drogi Mlecznej zostało prawdopodobnie skradzionych z LMC, w tym kilka skrajnie słabych karłowatych, ale także stosunkowo jasnych i dobrze znanych galaktyk satelitarnych, takich jak Carina i Fornax.
Naukowcy dokonali tego odkrycia wykorzystując nowe dane zgromadzone przez teleskop kosmiczny Gaia na temat ruchu kilku pobliskich galaktyk i porównując to z najnowszymi kosmologicznymi symulacjami hydrodynamicznymi. Zespół wykorzystał pozycje na niebie i przewidywane prędkości materii, takiej jak ciemna materia, towarzyszącej LMC, stwie…

Ogromna gromada galaktyk jako szkło powiększające w promieniach X

Nowa technika soczewek wykrywa maleńką galaktykę karłowatą w pierwszych, wysokoenergetycznych stadiach formowania gwiazd.

Astronomowie wykorzystali ogromną gromadę galaktyk jako szkło powiększające do prześwietlenia promieniami X, aby spojrzeć wstecz w czasie, prawie 9,4 mld lat temu. W trakcie tego procesu zauważyli maleńką galaktykę karłowatą w jej pierwszych, wysokoenergetycznych stadiach formowania gwiazd.
Podczas gdy gromady galaktyk były używane do powiększania obiektów na optycznych długościach fal, naukowcy po raz pierwszy wykorzystali te masywne grawitacyjne olbrzymy do przybliżenia ekstremalnych, odległych zjawisk emitujących promieniowanie X.
To, co wykryli wydaje się być niebieską plamką nowonarodzonej galaktyki, rozmiarów mniej więcej 0,0001 wielkości Drogi Mlecznej, w trakcie tworzenia jej pierwszych gwiazd – supermasywnych, kosmicznie krótkotrwałych obiektów emitujących promieniowanie rentgenowskie o wysokiej energii, które naukowcy wykryli w postaci jasnoniebieskiego łuku…

Astrofizycy używają sztucznej inteligencji do określania rozmiarów egzoplanet

Zespół naukowców opublikował artykuł, który pokazuje, że znając masę i temperaturę równowagową egzoplanety, można określić jej promień z większą dokładnością, niż poprzednimi metodami.

Solène Ulmer-Moll, doktorantka na Wydziale Nauki Uniwersytetu w Porto (FCUP) wyjaśnia, że wynik ten uzyskano dzięki wykorzystaniu wiedzy z różnych dziedzin: „Ten nowatorski sposób przewidywania promienia egzoplanety jest doskonałym przykładem synergii między nauką o egzoplanetach i techniką uczenia się maszyn.”
Aby scharakteryzować planetę, musimy znać zarówno jej masę jak i promień, aby wyznaczyć gęstość planety i na tej podstawie wywnioskować jej skład. Ale te dane są dostępne tylko dla ograniczonej liczby egzoplanet, ponieważ masa jest często określana przez pomiary prędkości radialnej, podczas gdy promień jest mierzony metodą tranzytową.
Zespół opracował algorytm, który dokładnie prognozuje promień szerokiego zakresu egzoplanet, jeżeli znanych jest kilka innych parametrów planetarnych i gwiezdnych, głó…

Gwałtowne rozbłyski w sercu czarnej dziury

Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał najnowocześniejsze kamery, aby stworzyć film o prędkości 300 klatek na sekundę przedstawiający rosnący układ czarnej dziury z niespotykaną dotąd szczegółowością. W trakcie tego procesu odkryli nowe wskazówki pozwalające zrozumieć bezpośrednie otoczenie tych zagadkowych obiektów.

Czarne dziury mogą karmić pobliską gwiazdę i tworzyć ogromne dyski akrecyjne. Tutaj wpływ silnej grawitacji czarnej dziury i własnego pola magnetycznego materii może spowodować gwałtowne zmieniający się poziom promieniowania emitowanego z układu jako całości.
Promieniowanie to zostało wykryte w świetle widzialnym przez instrument HiPERCAM Gran Telescopio Canarias (La Palma, Wyspy Kanaryjskie) oraz w promieniach X przez obserwatorium NICER na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Badany układ czarnej dziury nazywa się MAXI J1820+070 i został odkryty na początku 2018 roku. Znajduje się około 10 000 lat świetlnych stąd, w naszej własnej Drodze Mlecznej i ma masę ok…

Czarne dziury hamują wzrost galaktyk karłowatych

Astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego odkryli, że potężne wiatry napędzane przez supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk karłowatych mają znaczący wpływa na ewolucję tych galaktyk poprzez tłumienie procesu formowania się gwiazd.

Galaktyki karłowate to małe galaktyki zawierające od 100 mln do kilku miliardów gwiazd. Droga Mleczna natomiast ma 200-400 mld gwiazd. Galaktyki karłowate są najliczniejszym rodzajem galaktyk we Wszechświecie i często krążą wokół większych galaktyk.
„Spodziewałyśmy się, że będziemy potrzebować obserwacji o znacznie wyższej rozdzielczości i czułości, i planowałyśmy uzyskać ich jako kontynuację naszych początkowych obserwacji. Widziałyśmy jednak znaki silnie i wyraźnie w początkowych obserwacjach. Wiatry były silniejsze, niż się spodziewałyśmy” – powiedziała Gabriela Canalizo, profesor fizyki i astronomii na UC Riverside, która kierowała zespołem badawczym.
Canalizo wyjaśniła, że astronomowie od kilku dziesięcioleci podejrzewają, że supermasywne czarn…

W jaki sposób powstają magnetary, najsilniejsze magnesy we Wszechświecie?

W jaki sposób niektóre gwiazdy neutronowe stają się najsilniejszymi magnesami we Wszechświecie? Niemiecko-brytyjski zespół astrofizyków znalazł możliwą odpowiedź na pytanie, jak powstają tak zwane magnetary. Naukowcy wykorzystali duże symulacje komputerowe, aby wykazać, w jaki sposób połączenie dwóch gwiazd wytwarza silne pola magnetyczne. Jeżeli takie gwiazdy eksplodują w postaci supernowych, mogą powstać magnetary. 

Nasz Wszechświat jest opleciony przez pole magnetyczne. Na przykład Słońce ma otoczkę, w której konwekcja stale wytwarza pola magnetyczne. „Mimo, że masywne gwiazdy nie mają takich powłok, wciąż obserwujemy silne, wielkoskalowe pole magnetyczne na powierzchni około 10% z nich” – wyjaśnia dr Fabian Schneider z Centrum Astronomii Uniwersytetu w Heidelbergu, który jest pierwszym autorem badania. Chociaż takie pola zostały odkryte już w 1947 roku, ich pochodzenie jak dotąd pozostaje nieznane.
Ponad dziesięć lat temu naukowcy zasugerowali, że silne pola magnetyczne powstają, gd…