Posty

Wyświetlanie postów z 2020

Astronomowie dostrzegają najodleglejszą znaną nam galaktykę

Obraz
Międzynarodowy zespół astronomów uzyskał spektroskopowe potwierdzenie najodleglejszego znanego do tej pory obiektu astrofizycznego. Naukowcy za pomocą Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE), spektroskopu zainstalowanego na teleskopie Keck I, uzyskali widma w bliskiej podczerwieni i pomyślnie zmierzyli odległość bardzo słabej galaktyki oddalonej o 13,4 mld lat świetlnych stąd ( przesunięcie ku czerwieni z = 10,957). Na podstawie istniejących danych z Hubble’a uważano, że galaktyka nazwana GN-z11 ma przesunięcie ku czerwieni większe niż 10, prawdopodobnie bliżej 11. Jednak dokładna wartość nie była znana aż do teraz. Podczas obserwacji zespół nieoczekiwanie wykrył również jasny błysk pochodzący z galaktyki. Po przeprowadzeniu kompleksowej analizy wykluczyli możliwość, że pochodził on z jakichkolwiek znanych źródeł, takich jak sztuczne satelity lub poruszające się obiekty w Układzie Słonecznym, i ustalił, że mógł zostać wytworzony przez rozbłysk gamma .  Opracow...

Jak rosły odległe kwazary?

Obraz
Krótko po Wielkim Wybuchu zjonizowana plazma , z której składa się Wszechświat, ostygła, umożliwiając (ponowne) połączenie elektronów i protonów w neutralny wodór. W końcu, po uformowaniu się źródeł światła, promieniowanie zaczęło ponownie jonizować neutralny wodór – okres znany jako epoka rejonizacji . Uważa się, że jednym ze źródeł, które pomogły w ponownej jonizacji Wszechświata są aktywne jądra galaktyk zwane kwazarami . Kwazary to jedne z najstarszych obiektów we Wszechświecie, co pozwala nam obserwować je przy przesunięciu ku czerwieni z > 6,5, zanim rejonizacja została zakończona. Kwazary są jednymi z najbardziej użytecznych narzędzi do badania epoki rejonizacji, chociaż tylko około 50 z nich zostało odkrytych przy tak dużym przesunięciu ku czerwieni. Nadal pozostaje niejasne, w jaki sposób te kwazary powstały. Po czasie krótszym niż miliard lat akreujące supermasywne czarne dziury, które zasilają kwazary z czasów rejonizacji, nie miały wystarczająco dużo czasu, aby urosnąć...

Trzy smaki są lepsze niż jeden – także w badaniach supernowych

Obraz
Badania pokazują, że ignorujemy kluczowe wskazówki pomagające zrozumieć śmierć gwiazd. Nowe badania przeprowadzone na Northwestern University wykazały, że badając wszystkie trzy „smaki” występujące w supernowej, naukowcy odkryli więcej wskazówek na temat tego, jak i dlaczego umierają gwiazdy. Naukowcy przyglądają się neutrinom w poszukiwaniu istotnych informacji o wybuchach supernowych. Podczas gdy poprzednie badania zidentyfikowały trzy „smaki” neutrin, wielu naukowców nadal upraszczało badania na ten temat, badając „wanilię”, a ignorując „czekoladę” i „truskawkę”. Uwzględniając w badaniu wszystkie trzy smaki, naukowcy z Northwestern pogłębili wiedzę o umierających gwiazdach i zaczęli wyjaśniać istniejące hipotezy. Podczas eksplozji supernowej 99% energii martwej gwiazdy jest emitowane przez neutrina. Podróżując prawie z prędkością światła i niezwykle słabo oddziałując z materią, neutrina są pierwszymi posłańcami, którzy dotarli do Ziemi i wskazują, że gwiazda umarła. Od czasu pierws...

Pierwotne czarne dziury i poszukiwanie ciemnej materii z multiwszechświata

Obraz
Pierwotne czarne dziury, które powstały we wczesnym Wszechświecie zanim narodziły się galaktyki i gwiazdy, mogą stanowić całość lub część ciemnej materii , być odpowiedzialne za niektóre z obserwowanych sygnałów fal grawitacyjnych i supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrum Drogi Mlecznej i innych galaktyk. Mogą również odgrywać rolę w syntezie ciężkich pierwiastków, gdy zderzają się z gwiazdami neutronowymi i niszczą je, uwalniając materię bogatą w neutrony. W szczególności istnieje ekscytująca możliwość, że tajemnicza ciemna materia, która stanowi większość materii we Wszechświecie składa się z pierwotnych czarnych dziur. Nagroda Nobla w 2020 roku została przyznana teoretykowi Rogerowi Penrose’owi oraz dwóm astronomom, Reinhardowi Genzelowi i Andrei Ghez, za ich odkrycia potwierdzające istnienie czarnych dziur. Ponieważ wiadomo, że w przyrodzie istnieją czarne dziury, są one bardzo atrakcyjnymi kandydatkami na ciemną materię. Zespół naukowców przyjrzał się wczesnemu Wszech...

Związek między formowaniem się gwiazd i gazem w pobliskich galaktykach

Obraz
Sposób formowania się gwiazd w galaktykach pozostaje ważnym otwartym pytaniem. Ponowna analiza pomiarów obserwacyjnych rzuca nowe światło na ten problem. Gwiazdy rodzą się w gęstych obłokach wodoru molekularnego, który przenika przestrzeń międzygwiazdową większości galaktyk. Chociaż fizyka powstawania gwiazd jest złożona, w ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w rozumieniu, jak w galaktycznym środowisku tworzą się gwiazdy. Jednak nadal otwartą kwestią pozostaje to, co ostatecznie decyduje o poziomie powstawania gwiazd w galaktykach. Zasadniczo na aktywną gwiazdotwórczość wpływają dwa główne czynniki: ilość gazu molekularnego obecnego w galaktykach oraz skala czasowa, w której rezerwuar gazu zostaje wyczerpany przekształcając się w gwiazdy. Podczas gdy masa gazu w galaktykach jest regulowana przez wpływy, wypływy i zużycie gazu, fizyka przekształcania się gazu w gwiazdy nie jest obecnie dobrze poznana. Biorąc pod uwagę jego potencjalnie krytyczną rolę, podjęto wiele wysiłków, aby na...

Plusy niestabilnej pogody kosmicznej

Obraz
Chociaż gwałtowne i nieprzewidywalne, rozbłyski gwiazdowe emitowane przez gwiazdę macierzystą egzoplanety niekoniecznie zapobiegają powstaniu życia na jej powierzchni – mówi nowe badanie naukowców z Northwestern University. Emitowane przez gwiazdy rozbłyski to nagłe błyski energii magnetycznej. Na Ziemi rozbłyski słoneczne czasami uszkadzają satelity i zakłócają komunikację radiową. Jednak w innych częściach Wszechświata potężne flary gwiazdowe mają również zdolność do wyczerpania i niszczenia gazów atmosferycznych, takich jak ozon. Zniszczenie takich gazów może pozwolić na przenikanie przez atmosferę planety szkodliwym poziomom promieniowania UV, zmniejszając w ten sposób szansę egzoplanety na bycie przyjazną dla jej życia. Łącząc chemię atmosferyczną i modelowanie klimatu 3D z obserwowanymi danymi dotyczącymi rozbłysków z odległych gwiazd, zespół naukowców odkrył, że rozbłyski gwiazdowe mogą odgrywać ważną rolę w długoterminowej ewolucji atmosfery planety i jej zdolności do zamieszka...

Związek między gwiazdami i ich galaktykami

Obraz
Gwiazdy w galaktyce zawierają wskazówki dotyczące jej historii. Zatem, gdy spojrzymy na populacje gwiazdowe kilku galaktyk i na właściwości samych galaktyk, być może będziemy w stanie określić trendy w ewolucji galaktyk. Galaktyki i gwiazdy, które je tworzą Jakich właściwości gwiazd można użyć do badania ewolucji galaktyk? Kluczowy jest ich wiek. Populacja bardziej starych gwiazd sugeruje, że galaktyka uformowała większość swoich gwiazd dawno temu, podczas gdy populacja zdominowana przez młode gwiazdy wskazuje na świeższe powstawanie gwiazd. Również ważna jest obfitość różnych pierwiastków, które nie są wodorem i helem, względem wodoru (metaliczność) oraz obfitość izotopów alfa pierwiastków, takich jak węgiel i tlen względem żelaza. Pierwszy wskaźnik może nam powiedzieć, ile generacji gwiazd gościła galaktyka, a drugi to, jak długo galaktyka tworzyła gwiazdy. Jeżeli chodzi o same galaktyki, ich ogólną masę i rozmiar można powiązać z gwiazdami, które zawierają. Inną przydatną właściwośc...

Czy białe karły mogą pomóc rozwiązać kosmologiczny problem litu?

Obraz
Według badań przeprowadzonych przez naukowców z University of North Carolina w Chapel Hill, opublikowanych w internetowym wydaniu Science, po raz pierwszy w atmosferze wypalonych gwiazd zwanych białymi karłami zidentyfikowano i zmierzono lit, który jest trudny do wyśledzenia. Lit pomaga zasilać telefony komórkowe i komputery oraz stabilizować nastroje. Jednak naukowców zdumiało to, co stało się z litem, którego oczekiwali po Wielkim Wybuchu, rozbieżności znanej jako „kosmologiczny problem litu”. Podczas gdy naukowcy są przekonani, że eksplodujące gwiazdy pomagają rozprowadzać lit w całej galaktyce i dostarczają większość litu, który obecnie używamy w elektronice i medycynie, niedawne badanie może pomóc w zmierzeniu ilości litu powstałego w początkowej fazie formowania się Wszechświata. Nowe spojrzenie dokonane przez naukowców dostarcza wskazówek niezbędnych do śledzenia galaktycznej ewolucji litu. Odkrycie było możliwe dzięki zastosowaniu spektrografu Goodman-Spectrograph zamontowaneg...

Naukowcy identyfikują miejsca, w których olbrzymie dżety z czarnych dziur rozładowują swoją energię

Obraz
Supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk to najbardziej masywne obiekty we Wszechświecie. Ich masy wahają się w przedziale od 1 mln do 10 mld mas Słońca. Niektóre z nich wyrzucają również olbrzymie, bardzo rozgrzane strumienie plazmy z prędkością bliską prędkości światła. Głównym sposobem, w jaki dżety rozładowują tę potężną energię ruchu, jest przekształcanie jej w bardzo energetyczne promienie gamma. Jednak nadal pozostaje otwartą kwestią to, w jaki sposób to promieniowanie powstaje. Dżet musi gdzieś rozładować swoją energię, a poprzednie prace naukowe nie są zgodne co do tego, gdzie to ma miejsce. Głównymi kandydatami są dwa regiony złożone z gazu i światła otaczające czarną dziurę, zwane obszarem szerokopasmowym i torusem molekularnym. Dżet czarnej dziury ma potencjał przekształcania światła widzialnego i podczerwonego w obu regionach w wysokoenergetyczne promienie gamma poprzez oddawanie części swojej energii. Nowe badania dr. fizyki Adama Harveya rzucają światło na tę kontr...

Wykonano bezpośredni obraz nowo odkrytego brązowego karła

Obraz
Astronomowie korzystający z obserwatoriów Maunakea odkryli wzorcowego brązowego karła krążącego wokół gwiazdy podobnej do Słońca, znajdującej się zaledwie 86 lat świetlnych od Ziemi, co stanowi kluczowy punkt odniesienia do zrozumienia właściwości pierwszych egzoplanet, które zostały bezpośrednio zobrazowane. Teleskop Subaru jako pierwszy wykrył i wykonał niezwykle ostre zdjęcia obiektu. Zespół naukowców przeprowadził uzupełniające obserwacje teleskopem Subaru aby wykonać bardziej bezpośrednie zdjęcia, oraz wykorzystał Obserwatorium Kecka do uzyskania obserwacji w podczerwieni i potwierdził, że obiekt jest orbitującym towarzyszem gwiazdy HD 33632 Aa, a nie niepowiązaną gwiazdą tła. W połączeniu z uzupełniającymi danymi z satelity Gaia , naukowcy odkryli również, że brązowy karzeł ma masę około 46 Jowiszów. Nazwany HD 33632 Ab, brązowy karzeł jest jednym z nielicznych znanych obiektów tego rodzaju, krążących wokół gwiazdy niemal bliźniaczej do Słońca w prawie bliźniaczej skali naszego ...

Rozbłysk radiowy ze zderzających się gwiazd?

Obraz
Kiedy zderzają się dwie gwiazdy neutronowe, emitują pokaz jak sztucznych ogni. Czy niektóre z niskoenergetycznych źródeł energii wytwarzanych podczas tych połączeń mogą być wykrywalne po latach? Zespół naukowców uważa, że tak – i są prawie pewni, że znaleźli przykład. Tęcza sygnałów Oprócz fal grawitacyjnych, w wyniku połączenia się dwóch gwiazd neutronowych wytwarzany jest szereg promieniowania elektromagnetycznego, obejmującego spektrum od promieni gamma do fal radiowych. W 2017 roku słynna już kolizja dwóch gwiazd neutronowych GW170817 dała nam pierwsze spojrzenie na tę przypuszczalną emisję: ujawniła krótki rozbłysk gamma, podczerwień i światło optyczne z wyrzutu w kilonowej oraz stosunkowo krótkotrwałe promieniowanie rentgenowskie i radiowe poświaty wywołane szybkimi odpływami. Ale jest jeden oczekiwany rodzaj emisji, którego brakowało z GW170817 i nigdy wcześniej nie został zauważony w żadnym zderzeniu gwiazd neutronowych: rozbłyski radiowe. Tajemnice radiowe ujawnione Modele łą...

Hubble obserwuje dziwną egzoplanetę na odległej orbicie

Obraz
Planeta znajdująca się na nietypowej orbicie wokół gwiazdy podwójnej oddalonej o 336 lat świetlnych od nas może stanowić wskazówkę do tajemnicy kryjącej się znacznie bliżej naszego domu: hipotetycznego, odległego ciała w naszym Układzie Słonecznym, zwanego „Dziewiątą Planetą”.      Jest to pierwszy raz, kiedy astronomowie byli w stanie zmierzyć ruch masywnej planety podobnej do Jowisza, krążącej bardzo daleko od swoich gwiazd macierzystych i widocznego dysku szczątków. Dysk ten jest podobny do naszego Pasa Kuipera , tworu złożonego z małych, lodowych ciał, znajdującego się za orbitą Neptuna. W naszym Układzie Słonecznym podejrzana Dziewiąta Planeta również leżałaby daleko poza Pasem Kuipera na podobnie dziwnej orbicie. Chociaż poszukiwania Dziewiątej Planety trwają, odkrycie egzoplanety jest dowodem na to, że tak istnienie dziwnych orbit jest możliwe. Układ ten przedstawia potencjalnie unikalne porównanie z naszym Układem Słonecznym. Planeta leży bardzo daleko od swoich ...

Technika odsiewania pierwotnych fal grawitacyjnych Wszechświata

Obraz
Identyfikacja pierwotnych fal grawitacyjnych byłaby kluczem do zrozumienia warunków panujących we wczesnym Wszechświecie. W chwilach bezpośrednio po Wielkim Wybuchu pojawiły się pierwsze fale grawitacyjne . Produkt fluktuacji kwantowych w nowej zupie pierwotnej materii, te najwcześniejsze zmarszczki w strukturze czasoprzestrzeni, zostały szybko wzmocnione przez procesy inflacyjne, które doprowadziły Wszechświat do gwałtownej ekspansji. Pierwotne fale grawitacyjne, wyprodukowane prawie 13,8 mld lat temu, wciąż odbijają się echem we Wszechświecie. Ale są zagłuszane przez trzask fal grawitacyjnych wytwarzanych przez nowsze wydarzenia, takie jak zderzanie się czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Obecnie zespół naukowców opracował metodę wydobywania bardzo słabych sygnałów pierwotnych zmarszczek z danych fal grawitacyjnych. Ich wynik został opublikowany 9 grudnia 2020 r. w Physical Review Letters. Fale grawitacyjne są wykrywane niemal codziennie przez LIGO i inne detektory fal grawitacyjn...

Masywne podwójne układy kontaktowe otwierają nowe okno na ewolucję gwiazd

Obraz
W 2015 roku pierwsza bezpośrednia obserwacja fal grawitacyjnych została przeprowadzona przez Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO). Wykryty sygnał, nazwany GW150914 , dostarczył nie tylko najbardziej rygorystycznego testu ogólnej teorii względności Einsteina, ale była to również pierwsza obserwacja dwóch łączących się czarnych dziur. Potwierdziło to istnienie czarnych dziur , układów podwójnych czarnych dziur o masach gwiazdowych i dowiodło, że mogą się one łączyć w obecnym wieku Wszechświata. Od czasu tego pierwszego wykrycia, LIGO wykrył znacznie więcej połączeń czarnych dziur, ale naukowcy nadal są bardzo zdziwieni: wiele z tych połączeń, w tym GW150914, zawiera układy, których składowe czarne dziury mają masy ponad 20 mas Słońca każda – niektóre znacznie więcej. Są to masywne czarne dziury – cięższe niż jakiekolwiek wcześniej znane czarne dziury z obserwacji rentgenowskich układów podwójnych – co nasuwa pytanie: jak powstały? Ostatnie badanie ma na celu odpowiedzie...

Astronomowie odkrywają kluczowe wskazówki dotyczące historii Układu Słonecznego

Obraz
Nowe wskazówki prowadzą do lepszego zrozumienia ewolucji Układu Słonecznego i pochodzenia Ziemi jako planety nadającej się do zamieszkania. W nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications Earth and Environment naukowcom z University of Rochester po raz pierwszy udało się wykorzystać namagnesowanie do ustalenia, kiedy po raz pierwszy pojawiły się węglowe planetoidy chondrytowe – planetoidy bogate w wodę i aminokwasy – w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Badania dostarczają danych, które pomagają naukowcom dowiedzieć się więcej o wczesnym pochodzeniu Układu Słonecznego i dlaczego niektóre planety, takie jak Ziemia, stały się zdatne do zamieszkania i były w stanie utrzymać warunki sprzyjające życiu, podczas gdy inne planety, takiej jak Mars, nie. Badania dostarczają również naukowcom danych, które można zastosować do odkrywania nowych egzoplanet. „Istnieje szczególne zainteresowanie zidentyfikowaniem tej historii – w odniesieniu do ogromnej liczby odkryć egzoplanet – ab...

Układ Słoneczny jest zgodny ze standardem galaktycznym, jednak to rzadkość

Obraz
Naukowcy z Instytutu Nielsa Bohra zbadali ponad 1000 układów planetarnych krążących wokół gwiazd w naszej własnej galaktyce, Drodze Mlecznej i odkryli szereg powiązań między orbitami planet, liczbą planet i odległością do swoich gwiazd. Okazuje się, że nasz własny Układ Słoneczny pod pewnymi względami jest bardzo rzadki, a pod innymi bardzo zwyczajny. Rzadkością jest posiadanie ośmiu planet, ale badanie pokazuje, że w Układzie Słonecznym obowiązują dokładnie te same, bardzo podstawowe zasady formowania się planet wokół gwiazdy. Pytanie o to, co dokładnie czyni go tak wyjątkowym, że kryje w sobie życie, jest nadal bardzo dobrym pytaniem. Ekscentryczne orbity planet są kluczem do określenia liczby planet Istnieje bardzo wyraźna korelacja między mimośrodowością orbit a liczbą planet w danym układzie słonecznym. Kiedy planety się formują w obłoku gazu i pyłu, zaczynają krążyć po orbitach kołowych. Ale nadal są stosunkowo małe, do rozmiarów porównywalnych z Księżycem. W nieco dłuższej skali...

Towarzysz Regulusa

Obraz
Pobliska gwiazda Regulus – serce konstelacji Lwa – od dawna jest znana jako układ podwójny. Ale chociaż jasną gwiazdę ciągu głównego można łatwo zauważyć, jeszcze nie wykryliśmy towarzysza Regulusa! Spleciona przyszłość Przyszłość gwiazdy w ciasnym układzie podwójnym jest w dużym stopniu zależna od tego, jak wchodzi w interakcje ze swoim towarzyszem – zwłaszcza, gdy obydwa składniki są gwiazdami starymi. Tak jest prawdopodobnie w przypadku Regulusa, gwiazdy oddalonej o zaledwie 80 lat świetlnych od nas. Niegdyś uważana za gwiazdę pojedynczą, ta jasna, niebiesko-biała, szybko wirująca gwiazda ciągu głównego , od tamtej pory się kołysze – tańczy na 40-dniowej orbicie z partnerem zbyt słabym, aby go można było wykryć. Czy mogę prosić do tańca? Taniec wzajemnie oddziałujących, wirujących składników podwójnych, jest złożony. W miarę jak masywniejsza gwiazda z pary starzeje się w stadium czerwonego olbrzyma , staje się coraz większa. Ostatecznie jej promień staje się podobny do separacji mi...