Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z grudzień, 2019

Zmienność blazara

Aktywne jądra galaktyczne (AGN) to supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk, które akreują materię. AGNy emitują strumienie naładowanych cząstek, które poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, przenosząc ogromne ilości energii z dala od centralnego obszaru czarnej dziury i emitują promieniowanie w całym spektrum elektromagnetycznym. Blazary są ekstremalnymi przykładami AGNów, w których skolimowane dżety są przypadkowo skierowane w naszą stronę. Dżety blazara mają dwa szczyty długości fali, jeden, który obejmuje zakres od radia do promieniowania rentgenowskiego (wynik przyspieszenia naładowanych cząstek), a drugi przy wyjątkowo krótkich długościach fali, wysokoenergetycznych pasmach promieniowania gamma zwykle (i nieco kontrowersyjnie) przypisywanych naładowanym cząstkom rozpraszającym fotony w podczerwieni z różnych innych źródeł. Wszystkie te pasma przejawiają silną i nieprzewidywalną zmienność. Jednoczesne, długoterminowe obserwacje na wielu pasmach, poprzez m…

Gwałtowny wybuch czarnej dziury daje nowy wgląd w ewolucję gromady galaktyk

Miliardy lat temu, w centrum odległej gromady galaktyk, czarna dziura wyrzucała strumienie plazmy. Gdy plazma wypadła z czarnej dziury, odepchnęła materię, tworząc dwa duże zapadliska, które dzieli od siebie 180 stopni. W taki sam sposób, w jaki można obliczyć energię uderzenia meteorytu według wielkości krateru, który pozostawił, Michael Calzadilla, doktorant z Instytutu Astrofizyki i Badań Kosmicznych Kavli MIT wykorzystał rozmiar zapadlisk, aby ustalić moc wybuchu czarnej dziury.

W niedawno opublikowanej pracy astronomowie opisują wybuch w gromadzie galaktyk SPT-CLJ0528-5300 (w skrócie SPT-0528). Łącząc objętość i ciśnienie wypartego gazu z wiekiem dwóch zapadlisk, byli w stanie obliczyć całkowitą energię wybuchu. Przy energii większej niż 1054 dżuli, sile odpowiadającej około 1038 bomb atomowych, jest to najpotężniejszy wybuch odnotowany w odległej gromadzie galaktyk. 
Wszechświat jest usiany gromadami galaktyk, zbiorowiskami setek a nawet tysięcy galaktyk, które są przesiąknięte go…

Symulowanie galaktycznych wypływów

Od dziesięcioleci astronomowie wiedzą, że z galaktyk wyrzucane są masywne wypływy gazu. Te szybko poruszające się dwubiegunowe strumienie spowalniają tempo formowania się gwiazd i hamują zapadanie się galaktyk oraz pomagają zrównoważyć napływ materii z ośrodka międzygalaktycznego. Dwa mechanizmy fizyczne napędzają te wypływy – wybuchy supernowych w obszarach gwiazdotwórczych oraz wiatry wytwarzane w pobliżu centralnych supermasywnych czarnych dziur akreujących materię. Poznanie tych procesów jest niezbędne do zrozumienia, w jaki sposób galaktyki się rozwijają, ale próby korzystania z symulacji numerycznych są od dziesięcioleci utrudnione, ponieważ zarówno powstawanie gwiazd, jak i akrecja czarnej dziury działają w małych skalach, około dziesięć miliardów razy mniejszych niż skala całej galaktyki i jej środowiska. Modelowanie zarówno dużych jaki i małych procesów przy użyciu tego samego kodu jest bardzo trudne obliczeniowo. W rezultacie opracowane przez lata kosmologiczne symulacje ewo…

Zbiorowisko galaktyk dostarcza ciepła

Astronomowie badali dwie grupy galaktyk, które zebrały się razem tworząc swoje własne ciepło.

Większość galaktyk nie występuje w odosobnieniu. Przeciwnie, są związane z innymi galaktykami grawitacyjnie albo w stosunkowo niewielkiej ilości znanej jako „grupa galaktyk” lub w znacznie większych skupiskach zwanych „gromadami galaktyk”, składających się z setek lub tysięcy galaktyk. Czasem te zbiorowiska galaktyk są przyciągane do siebie przez grawitację i ostatecznie łączą się ze sobą.
Korzystając z obserwatoriów Chandra, XMM-Newton, Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) i obserwacji optycznych z Obserwatorium Apache Point w Nowym Meksyku, zespół astronomów stwierdził, że dwie grupy galaktyk zderzają się ze sobą z niezwykłą prędkością 6 mln km/h. Może to być najgwałtowniejsza kolizja do tej pory zaobserwowana pomiędzy dwiema grupami galaktyk.
Układ nosi nazwę NGC 6338 i znajduje się w odległości ok. 380 mln lat świetlnych od Ziemi. Obraz ten zawiera dane rentgenowskie z Chandra (czerwony ko…

Naukowcy potwierdzają obiekty o masach planetarnych w układach pozagalaktycznych

Grupa badaczy donosi o odkryciu pozagalaktycznych obiektów o masach planetarnych w drugiej i trzeciej galaktyce poza Drogą Mleczną. W pierwszej galaktyce poza naszą odkryto takie obiekty w 2018 roku. Przy istniejących zasobach obserwacyjnych niemożliwe jest bezpośrednie wykrycie takich obiektów poza Drogą Mleczną i zmierzenie ich populacji planetarnych.

Wykrywanie obiektów o masie planetarnej, zarówno samotnych planet jak i pierwotnych czarnych dziur jest niezwykle cenne w modelowaniu formowania się gwiazd/planet czy wczesnego Wszechświata. Nawet bez rozkładu tych dwóch populacji nasz limit pierwotnej populacji czarnych dziur jest już o kilka rzędów wielkości poniżej poprzednich granic w tym zakresie masy.
Grupa badawcza wykorzystała nowatorską technikę mikrosoczewkowania kwazara do badania populacji planetarnej w odległych układach pozagalaktycznych. Udało im się ograniczyć ułamek tych obiektów o masie planetarnej w odniesieniu do halo galaktycznego, badając ich mikrosoczewkowanie w sp…

Jądra masywnych galaktyk powstały już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu

Odległa galaktyka, masywniejsza od naszej własnej – zawierająca nawet bilion gwiazd – pokazuje, że „jądra” masywnych galaktyk we Wszechświecie powstały już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu, czyli około 1 mld lat wcześniej, niż wskazywały na to poprzednie pomiary.

Gdy wykonamy zdjęcie głębokiego nieba, będziemy mogli zobaczyć wiele galaktyk. Jednak nasze rozumienie tego, w jaki sposób te galaktyki powstają i rosną, jest wciąż dość ograniczone – szczególnie, jeżeli chodzi o masywne galaktyki.
Galaktyki ogólnie klasyfikuje się jako martwe lub żywe: martwe galaktyki nie tworzą już gwiazd, podczas gdy żywe nadal świecą dzięki aktywności gwiazdotwórczej. „Gasnąca” galaktyka jest galaktyką w trakcie umierania – co oznacza, że tworzenie się gwiazd w jej wnętrzu jest znacznie zahamowane. Gasnące galaktyki nie są tak jasne jak w pełni żywe galaktyki, ale też nie są tak ciemne, jak galaktyki martwe. Naukowcy wykorzystują to spektrum jasności do pierwszej identyfikacji podczas obserwacji Wszechświata…

Nowe wskazówki dotyczące ciemnej materii pochodzące z najciemniejszych galaktyk

Nowe badania przeprowadzone przez naukowców dostarczają ważnych informacji dotyczących składu ciemnej materii oraz jej interakcji z jasną materią.


Nazywa się je galaktykami o niskiej jasności powierzchniowej (LSB) i dzięki nim uzyskano ważne potwierdzenia i nowe informacje dotyczące jednej z największych tajemnic kosmosu: ciemnej materii. Są to galaktyki dyskowe reprezentujące szczególny rodzaj galaktyk z rotującym dyskiem. Nazywane są tak ze względu na jasność niskiej gęstości.
Naukowcy przeanalizowali prędkość rotacji gwiazd i gazu tworzące galaktyki, które są przedmiotem badań, zauważając, że LSB mają również bardzo jednorodne zachowanie. Wynik ten umacnia kilka wskazówek dotyczących obecności i zachowania ciemnej materii, otwierając nowe scenariusze jej oddziaływania z jasną materią.
Ciemna materia wydaje się stanowić około 90% masy Wszechświata: efekty jej działania można wykryć na innych obiektach obecnych w kosmosie, a jednak nie można jej zaobserwować bezpośrednio, ponieważ nie e…

Odległe galaktyki podobne do Drogi Mlecznej ukazują historię formowania się gwiazd

Ten nowy radiowy obraz przedstawia odległe galaktyki. Najjaśniejsze miejsca to galaktyki zasilane przez supermasywne czarne dziury, świecące jasno na falach radiowych. Ale tym, co wyróżnia ten obraz, są liczne słabe kropki wypełniające niebo. Są to odległe galaktyki, takie jak nasza, których nigdy wcześniej nie obserwowano na tym paśmie.

Aby poznać historię formowania się gwiazd we Wszechświecie, musimy spojrzeć w przeszłość. Galaktyki tworzą swoje gwiazdy przez 13 mld lat, ale większość z nich powstała między 8 a 11 mld lat temu.
Dla astronomów wyzwaniem było zbadanie słabego światła pochodzącego z tej epoki. Teleskopy optyczne widzą bardzo odległe galaktyki, ale nowe gwiazdy są w dużej mierze ukryte w zakurzonych obłokach gazowych. Dzięki radioteleskopom można obserwować rzadkie, jasne galaktyki tworzące gwiazdy ukryte za tym pyłem. Do tej pory jednak instrumenty te nie były wystarczająco czułe, aby wykrywać sygnały z odległych galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej, które są odpowiedzi…

W jaki sposób supermasywne czarne dziury rosną tak szybko?

Czarne dziury we wczesnym Wszechświecie stanowią pewien problem. Na podstawie obserwacji z teleskopów na Ziemi i w kosmosie wiemy, że niektóre czarne dziury przybrały masę nawet miliarda mas Słońca w zaledwie miliard lat po Wielkim Wybuchu. Nasze obecne modele wzrostu czarnych dziur nie są jednak w stanie wyjaśnić tej prędkości. Jak więc powstały te supermasywne czarne dziury?

Jest to problem, który od dawna nęka astronomów. Nasze obecne rozumienie sugeruje, że w tych ramach czasowych powinny być w stanie rosnąć tylko tak zwane czarne dziury o masie pośredniej do 100 000 razy większej niż masa Słońca. I choć zaproponowano kilka teorii dotyczących tego szybkiego wczesnego wzrostu czarnej dziury, odpowiedź pozostaje nieuchwytna.
Czarne dziury powstają, gdy masywna gwiazda wypali swoje paliwo, czasem jako rezultat supernowej, a innym razem bez supernowej, co nazywa bezpośrednim kolapsem. Gdy gwiazda nie ma już paliwa do spalenia, nie może dalej utrzymać swojej masy i zapada się. Jeżeli mas…

Odkrycie współtowarzysza czarnej dziury

Uważa się, że większość galaktyk posiada w swoich jądrach supermasywne czarne dziury, a dziesiątki takich obiektów zostało zmierzonych pośrednio za pomocą technik takich, jak obrazowanie (z wykorzystaniem np. EHT) czy modelowanie ruchu materii, która je okrąża. Na przykład nasza Droga Mleczna ma w swoim centrum czarną dziurę o masie 4 mln słońc. Szacuje się, że najbardziej skrajne przykłady mają aż 10 mld mas Słońca. Na drugim końcu skali masy, obserwacje rentgenowskie materii opadającej na czarne dziury o masach gwiazdowych, z okrążających je gwiezdnych towarzyszy zmierzyły około sześćdziesięciu przypadków, których masy wynoszą od kilku do dziesięciu mas Słońca. Dzięki wykrywaniu fal grawitacyjnych dokonano około kilkunastu przekonywujących detekcji czarnych dziur o masach od kilku do kilkudziesięciu mas Słońca. Taka różnica między tymi obiektami o masach gwiazdowych a supermasywnymi czarnymi dziurami w jądrach galaktyk jest uderzająca i uważa się ją za wynikającą z ich różnego pocho…

Skład gazowych olbrzymów nie jest zdeterminowany przez gwiazdę gospodarza

Zaskakująca analiza składu gazowych olbrzymów i ich gwiazd macierzystych pokazuje, że nie ma silnej zależności między składem chemicznym, jeżeli chodzi o pierwiastki cięższe niż wodór i hel. Odkrycie to ma ważne implikacje dla naszego zrozumienia procesu formowania się planet.

W młodości gwiazdy otoczone są wirującym dyskiem gazu i pyłu, z którego rodzą się planety. Astronomowie od dawna zastanawiają się, jak bardzo skład gwiazd determinuje materię, z której zbudowane są planety – pytanie, które łatwiej jest zadać, skoro wiemy, że galaktyka pełna jest egzoplanet.
Jak wyjaśnia Johanna Teske, autorka pracy opublikowanej w The Astronomical Journal, zrozumienie związku między składem chemicznym gwiazdy i jej planet może rzucić światło na proces formowania się planet.
Wcześniejsze badania wykazały, że występowanie gazowych olbrzymów wzrasta wokół gwiazd o wyższym stężeniu ciężkich pierwiastków, innych niż wodór i hel. Uważa się, że dostarcza to dowodów na jedną z głównych konkurencyjnych teor…

Najbardziej masywna czarna dziura w pobliskim Wszechświecie

Czarne dziury występują w kosmosie w różnych rozmiarach i o różnych masach. Rekord obecnie należy do okazu w gromadzie galaktyk Abell 85, w której znajduje się ultra-masywna czarna dziura o masie 40 mld mas Słońca w środku galaktyki centralnej Holm 15A. Astronomowie z grupy badawczej astronoma Ralf Bendera z Instytutu Maxa Plancka odkryli to, oceniając dane fotometryczne, a także nowe obserwacje spektralne wykonane za pomocą VLT.

Mimo, że galaktyka centralna gromady Abell 85 ma olbrzymią masę w widocznych gwiazdach stanowiącą 2 biliony mas Słońca, środek galaktyki jest wyjątkowo rozproszony i słaby. Właśnie dlatego astronomowie się nią zainteresowali. Ten rozproszony centralny region w galaktyce jest prawie tak duży, jak Wielki Obłok Magellana, co było podejrzaną wskazówką dotyczącą obecności czarnej dziury o bardzo dużej masie.
Gromada galaktyk Abell 85, która składa się z ponad 500 pojedynczych galaktyk, znajduje się w odległości 700 mln lat świetlnych od Ziemi, dwukrotnie większej, n…

Czarna dziura czy nowo narodzone gwiazdy? SOFIA odkrywa galaktyczną łamigłówkę

W nowym badaniu naukowcy zastanawiają się nad czarną dziurą, która wydaje się zmieniać galaktyczne środowisko w sposób zwykle kojarzony z nowo narodzonymi gwiazdami. 

Czarne dziury są z natury dziwne, a ich siły grawitacyjne tak silne, że nic, nawet światło, nie może z nich uciec. Ponieważ aktywne czarne dziury pochłaniają gaz i pył, część tej materii jest wypuszczana na zewnątrz jako strumienie cząsteczek o wysokiej energii oraz promieniowanie. Zazwyczaj dżety te są prostopadłe do galaktyki gospodarza, ale obserwatorium SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) znalazło taki, który strzela bezpośrednio do swojej galaktyki.
Strumień ten podgrzewa gaz wokół centrum galaktyki w sposób charakterystyczny dla rodzących się gwiazd. Skłania to naukowców do ponownej oceny swoich wyobrażeń na temat kluczowego gazu powiązanego z młodymi gwiazdami oraz na temat tego, w jaki sposób czarne dziury ogólnie wpływają na swoje galaktyki gospodarzy.
Gwiazdy rodzą się w obłokach gazu i pyłu. …