Przejdź do głównej zawartości

Posty

Wyświetlanie postów z październik, 2020

Ocena zdatności do zamieszkania planet wokół starych czerwonych karłów

Planety krążące wokół najliczniejszych i najdłużej żyjących gwiazd w naszej Drodze Mlecznej mogą być mniej przyjazne dla życia, niż wcześniej sądzono. W ramach nowego badania wykorzystującego Obserwatorium Rentgenowskie Chandra i Kosmiczny Teleskop Hubble’a zbadano czerwonego karła zwanego Gwiazdą Barnarda, który ma około 10 mld lat, czyli ponad dwukrotnie więcej niż obecny wiek Słońca. Czerwone karły są chłodniejsze i mniej masywne niż Słońce i oczekuje się, że będą żyły znacznie dłużej, ponieważ nie spalają już tak szybko swojego paliwa. Gwiazda Barnarda jest jedną z najbliższych Ziemi gwiazd, zlokalizowana w odległości zaledwie 6 lat świetlnych. Młode czerwone karły, których wiek nie przekracza kilku miliardów lat, są znane jako silne źródła wysokoenergetycznego promieniowania, w tym wybuchów promieniowania UV i rentgenowskiego. Jednak naukowcy wiedzą mniej o tym, ile szkodliwego promieniowania emitują czerwone karły w późniejszym okresie życia. Z nowych obserwacji wynika, że około

Galaktyki w niemowlęcym Wszechświecie były zaskakująco dojrzałe

Już we wczesnym Wszechświecie masywne galaktyki były znacznie bardziej dojrzałe, niż oczekiwano. Zostało to pokazane przez międzynarodowy zespół astronomów, który za pomocą teleskopów ALMA zbadał 118 odległych galaktyk. Większość galaktyk powstała, gdy Wszechświat był jeszcze bardzo młody. Na przykład nasza własna galaktyka prawdopodobnie zaczęła się formować 13,6 mld lat temu we Wszechświecie, który obecnie liczy 13,8 mld lat. Kiedy Wszechświat miał zaledwie 10% swojego obecnego wieku (1-1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu), większość galaktyk doświadczyła „zrywu wzrostu”. W tym czasie nagromadziły większość swojej masy gwiazdowej i innych właściwości, takich jak pył, zawartość ciężkich pierwiastków i kształty dysków spiralnych, które obserwujemy w dzisiejszych galaktykach. Dlatego jeżeli chcemy dowiedzieć się, w jaki sposób powstały galaktyki takie, jak nasza Droga Mleczna, ważne jest, aby przestudiować tę epokę. W badaniu zwanym ALPINE (ALMA Large Program to Investigate C+ at Early Times

Nowe badanie szczegółowo opisuje atmosferę gorącego Neptuna, który nie powinien istnieć

Zespół naukowców zebrał dane pochodzące z teleskopów kosmicznych TESS i Spitzer, aby po raz pierwszy zobrazować atmosferę bardzo nietypowej egzoplanety zwanej „gorącym Neptunem”. „Po raz pierwszy zmierzyliśmy światło pochodzące z tej planety, która nie powinna istnieć. Ta planeta jest tak intensywnie napromieniowana przez swoją gwiazdę, że temperatura przekracza 3000 stopni Fahrenheita, a jej atmosfera mogłaby całkowicie wyparować. Jednak nasze obserwacje przy pomocy Spitzera pokazują nam jej atmosferę dzięki światłu podczerwonemu emitowanemu przez planetę” – powiedział Ian Crossfield, docent fizyki i astronomii na Kansas University i główny autor artykułu. Ta planeta nie ma stałej powierzchni i jest o wiele gorętsza nawet niż Merkury w naszym Układzie Słonecznym – w atmosferze tej planety nie tylko stopił by się ołów, ale platyna, chrom, i stal nierdzewna. Rok na niej trwa mniej niż 24 godziny! Gorący Neptun LTT 9779b został odkryty zaledwie w 2019 roku (pisaliśmy o tym tutaj ), stają

Potwór w środku Drogi Mlecznej... wiruje powoli?

Monstrualna czarna dziur w centrum galaktyki Drogi Mlecznej po raz kolejny okazuje się dziwniejsza od fikcji. Nowe badania naukowców pokazały, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki zbytnio nie wiruje, co dostarcza więcej dowodów na to, że prawdopodobnie nie posiada dżetów. Supermasywne czarne dziury, takie jak Sgr A* – monstrualna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej – charakteryzują się tylko dwiema liczbami: masą i spinem, ale mają krytyczny wpływ na powstawanie i ewolucję galaktyk. Według dr Avi Loeba, Franka B. Bairda Jr. profesora nauk ścisłych z Harvardu i astronoma CfA, a także współautora badań „czarne dziury uwalniają ogromne ilości energii, która usuwa gaz z galaktyk, a tym samym kształtuje ich historię formowania się gwiazd.” Chociaż naukowcy wiedzą, że masa centralnych czarnych dziur ma krytyczny wpływ na galaktykę macierzystą, zmierzenie wpływu ich spinu nie jest łatwe. Jak ujął to Loeb: „wpływ wirowania czarnych dziur na orbity pobliskich gwiazd jest

Uśmiechnij się, pomachaj: niektóre planety też mogą nas zobaczyć

Trzy dekady po tym, jak astronom Carl Sagan zasugerował, aby Voyager 1 wykonał zdjęcie Ziemi z odległości miliardów kilometrów – w wyniku czego powstało kultowe zdjęcie Błękitnej Kropki – dwoje astronomów proponuje inną wyjątkową kosmiczną perspektywę na naszą planetę. Niektóre egzoplanety – planety spoza naszego Układu Słonecznego – mają w bezpośrednim polu widzenia obserwację biologicznych właściwości Ziemi z bardzo, bardzo daleka. Lisa Kaltenegger, profesor astronomii i Joshua Pepper, profesor fizyki, zidentyfikowali 1004 gwiazdy ciągu głównego (takie, jak nasze Słońce), które mogą mieć planety podobne Ziemi w swoich ekostrefach (strefa wokół gwiazdy, w której na powierzchni planety może znajdować się woda w stanie ciekłym) i z których powinno być możliwe wykrycie chemicznych śladów ziemskiego życia. Wszystkie te gwiazdy znajdują się w promieniu około 300 lat świetlnych od nas. „Odwróćmy punkt widzenia na inne gwiazdy i zapytajmy, z jakiego punktu obserwacyjnego inni obserwatorzy mo

Ultrafiolet rzuca światło na pochodzenie Układu Słonecznego

Chcąc odkryć pochodzenie naszego Układu Słonecznego, międzynarodowy zespół naukowców porównał skład Słońca do składu najstarszej materii, która powstała w naszym Układzie Słonecznym: ogniotrwałych wtrętów w nieprzetworzonych meteorytach. Analizując izotopy tlenu (odmiany pierwiastka, które mają dodatkowe neutrony) tych ogniotrwałych wtrętów, zespół badaczy ustalił, że różnice w składzie między Słońcem, planetami i inną materią Układu Słonecznego zostały odziedziczone po protosłonecznym obłoku molekularnym, istniejącym jeszcze przed Układem Słonecznym. Wyniki ich badań zostały niedawno opublikowane w Science Advances. „Niedawno wykazano, że zmiany w składzie izotopowym wielu pierwiastków w naszym Układzie Słonecznym zostały odziedziczone po protosłonecznym obłoku molekularnym. Nasze badanie pokazuje, że tlen nie jest wyjątkiem” – powiedział główny autor pracy Alexander Krot z University of Hawaii. Obłok molekularny czy mgławica słoneczna? Kiedy naukowcy porównują izotopy tlenu 16, 17 i

Galaktyka Drogi Mlecznej ma zlepione halo

Astronomowie ustalili, że nasza galaktyka jest otoczona zlepionym halo gorących gazów, do którego nieustannie dostarczana jest materia wyrzucana przez rodzące się lub umierające gwiazdy. To rozgrzane halo, zwane ośrodkiem okołogalaktycznym (CGM), było inkubatorem powstania Drogi Mlecznej około 10 mld lat temu i mogła tam przebywać podstawowa materia, nieuwzględniona od narodzin Wszechświata. Odkrycia te pochodzą z obserwacji wykonanych przez HaloSat, jednego z klasy minisatelitów zaprojektowanych i zbudowanych w Iowa – ten przeznaczony jest do oglądania promieni rentgenowskich emitowanych przez CGM. Naukowcy doszli do wniosku, że CGM ma geometrię podobną do dysku, bazując na intensywności emisji promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z niego. Tam, gdzie Droga Mleczna intensywnie tworzy gwiazdy, jest więcej emisji promieniowania rentgenowskiego z ośrodka okołogalaktycznego. To sugeruje, że CGM jest powiązany z formowaniem się gwiazd i prawdopodobnie naukowcy widzą gaz, który wcześn

Głębokie spojrzenie z ALMA na odległe galaktyki

Niesamowita moc ALMA, szeregu radioteleskopów zlokalizowanych na pustyni w Chile, zrewolucjonizowała rozumienie przez naukowców struktur zbudowanych z gazu i pyłu w naszej własnej galaktyce. Ale ALMA może zdziałać jeszcze więcej: może również katalogować gaz molekularny i pył galaktyk znajdujących się w odległych głębinach naszego Wszechświata. Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób ewoluują i tworzą się gwiazdy na przestrzeni czasu, naukowcy zebrali obserwacje głębokiego pola z ALMA, kierując teleskopy na prawdopodobnie najbardziej znane pole galaktyk w astronomii: Ultragłębokie Pole Hubble’a (Hubble Ultra-Deep Field – HUDF). Ten obszar nieba był badany przez ponad tysiąc godzin obserwacyjnych przy użyciu różnych teleskopów, ale ALMA dostarcza nowego spojrzenia. Dzięki ALMA możemy z czasem uzyskać wgląd w zawartość zimnego gazu molekularnego i pyłu w galaktykach – a niezwykłą czułość tego obserwatorium wykorzystano w niedawnym, ambitnym projekcie o nazwie ALMA Spectroscopic Survey in the

Wątpliwości związane z pobliską czarną dziurą

W maju 2020 roku naukowcy ogłosili pośrednie wykrycie najbliższej Ziemi czarnej dziury. Ale inny zespół sugeruje teraz odmienne wyjaśnienie tej gwiezdnej łamigłówki. HR 6819: Historia tajemnicy Na podstawie wcześniejszych widm układu HR 6819 naukowcy zidentyfikowali to źródło jako jasną gwiazdę, wczesnego typu Be – gorącą gwiazdę z liniami emisyjnymi, prawdopodobnie poprzez akrecję okołogwiazdowego dysku materii. Wraz z rozwojem zdolności do rozpoznawania szczegółów w widmach gwiazdowych, wyłonił się jednak bardziej skomplikowany obraz. Badania przeprowadzone w latach 80. ubiegłego stulecia nieoczekiwanie pokazały wąskie linie absorpcyjne w widmach HR 6819, a badanie z 2003 roku wykazało, że linie z czasem się przesunęły. To wskazywało, że chociaż naukowcy nie mogli ich rozdzielić optycznie, HR 6819 miał dwa składniki: gwiazdę typu Be, nie wykazują żadnego oczywistego ruchu i gwiazdę typu B3 III na 40-dniowej orbicie. Ale czym jest obiekt, który okrąża gwiazda typu B3 III? W maju 2020

Gromady gwiazd to tylko wierzchołek góry lodowej

Najbliższe i najjaśniejsze dla Ziemi gromady gwiazd, takie jak Plejady, są łatwo widoczne nieuzbrojonym okiem na nocnym niebie, gdzie widziane są jako ciasne skupiska gwiazd. Teraz zespół naukowców odkrył istnienie masywnych gwiezdnych halo, zwanych koronami, otaczających lokalne gromady gwiazd. Gromady tworzą duże rodziny gwiazd, które mogą pozostawać razem przez większą część swojego życia. Dziś znamy około kilku tysięcy gromad gwiazd w Drodze Mlecznej, ale rozpoznajemy je tylko ze względu na ich wyraźne prezentowanie się jako bogate i ciasne grupy gwiazd. Posiadając wystarczająco dużo czasu, gwiazdy mają tendencję do opuszczania swoich kolebek i znajdowania się w otoczeniu niezliczonych nieznajomych, przez co stają się nie do odróżnienia od swoich sąsiadów i trudno zidentyfikować, skąd pochodzą. Uważa się, że nasze Słońce powstało w gromadzie gwiazd, ale już dawno pozostawiło za sobą swoje rodzeństwo. Dzięki precyzyjnym pomiarom sondy Gaia astronomowie z Uniwersytetu Wiedeńskiego od

Betelgeza jest mniejsza i bliższa niż początkowo sądzono

Według nowego badania przeprowadzonego przez międzynarodowy zespół naukowców, może upłynąć kolejne 100 000 lat, zanim czerwony olbrzym – Betelgeza – zginie w ognistej eksplozji. Nowe badanie, przeprowadzone przez dr Meridith Joyce z Australian National University (ANU), nie tylko daje Betelgezie nowe życie, ale pokazuje, że jest ona mniejsza i znajduje się bliżej Ziemi, niż wcześniej sądzono. Dr Joyce mówi, że nadolbrzym – który jest częścią konstelacji Oriona – od dawna fascynuje naukowców. Ale ostatnio zachowuje się dziwnie. "Zwykle jest to jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie, ale od końca 2019 roku zaobserwowaliśmy dwa spadki jasności Betelgezy. Wywołało to spekulacje, że zaraz może ona wybuchnąć. Ale nasze badanie proponuje inne wyjaśnienie. Wiemy, że w pierwsze zdarzenie pociemnienia zaangażowany był obłok pyłu. Okazało się, że drugie, mniejsze zdarzenie, było wywołane prawdopodobnie pulsacjami gwiazdy" – powiedziała dr Joyce. Naukowcom udało się wykorzystać modelow

W jaki sposób planety mogą wpływać na swoje rodzeństwo

Gwiazda, taka jak nasze Słońce, jest skazana na zakończenie swojego życia na ciągu głównym, rozrastając się do rozmiaru nawet setki razy większego niż obecny, ewoluując do postaci czerwonego olbrzyma. Ale kiedy ta apokalipsa nadejdzie, nie wszystkie planety krążące wokół tej gwiazdy zostaną zniszczone. Nowe badanie pokazuje, że niektóre planety mogą wpływać na losy swojego rodzeństwa. Przetrwać apokalipsę Przez najbliższe sześć mld lat nasze Słońce będzie rosło, aż jego płonąca powierzchnia osiągnie z grubsza orbitę Ziemi, pochłaniając tym samym Merkurego i Wenus. Ale planety wewnętrzne nie są jedynymi zagrożonymi – planety bliskie wokół gwiazd podobnych do naszego Słońca w całym Wszechświecie dzielą ten apokaliptyczny los. Jednak podczas, gdy najbardziej wewnętrzne planety takich układów z pewnością zostaną pochłonięte lub „odparowane”, a najbardziej zewnętrzne planety pozostaną w dużej mierze niewzruszone dramatem w odległym wewnętrznym Układzie Słonecznym, planety pomiędzy tymi skr

Naukowcy znajdują wskazówki, jak rozszyfrować kształty czarnych dziur

Zespół naukowców zajmujący się falami grawitacyjnymi ujawnił, że kiedy dwie czarne dziury zderzają się i łączą ze sobą, powstała czarna dziura „ćwierka” nie raz, ale wiele razy, emitując fale grawitacyjne, które informują nas o jej kształcie. Czarne dziury to jedne z najbardziej fascynujących obiektów we Wszechświecie. Na ich powierzchni, zwanej „horyzontem zdarzeń”, grawitacja jest tak silna, że nawet światło nie może z niej uciec. Zwykle czarne dziury są spokojnymi, cichymi stworzeniami, które połykają wszystko, co zbytnio się do nich zbliża. Jednak kiedy zderzają się i łączą ze sobą dwie czarne dziury, powodują jedno z najbardziej katastrofalnych zdarzeń we Wszechświecie: w ułamku sekundy rodzi się silnie zniekształcona czarna dziura a gdy osiada w swojej ostatecznej postaci, uwalnia ogromne ilości energii. Zjawisko to daje astronomom wyjątkową szansę obserwowania szybko zmieniających się czarnych dziur i badania grawitacji w jej najbardziej ekstremalnej formie. Chociaż zderzające s

Innowacyjna metoda analizy najgęstszych układów gwiazdowych we Wszechświecie

W niedawno opublikowanym badaniu zespół naukowców proponuje innowacyjną metodę analizy fal grawitacyjnych z połączenia gwiazd neutronowych, w których dwie gwiazdy są różne pod względem typu (a nie masy), w zależności od tego, jak szybko wirują. Gwiazdy neutronowe to niezwykle gęste obiekty gwiazdowe, które powstają, gdy olbrzymie gwiazdy eksplodują i giną – wyniku eksplozji ich jądra zapadają się, a protony i elektrony wtapiają się w siebie, tworząc pozostałą gwiazdę neutronową. W 2017 roku połączenie dwóch gwiazd neutronowych, nazwane GW170817, zostało po raz pierwszy zaobserwowane przez detektory fal grawitacyjnych LIGO i Virgo. To połączenie jest dobrze znane, ponieważ naukowcy byli również w stanie zobaczyć wytwarzane przez nie promieniowanie elektromagnetyczne: wysokoenergetyczne promienie gamma, światło widzialne i mikrofale. Od tego czasu każdego dnia publikowano średnio trzy badania naukowe dotyczące GW170817. W styczniu bieżącego roku współpracownicy LIGO/Virgo donieśli o drug

Wybuchowe połączenie… Być może

16 sierpnia 2019 roku zarówno Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM), jak i LIGO wykryły słabe punkty, które nie zostały zarejestrowane jako zdarzenia. Ale czy te sygnały-duchy rzeczywiście odpowiadają pierwszemu zderzeniu czarnej dziury z gwiazdą neutronową, jakie naukowcy wykryli? Gwiazdy neutronowe i czarne dziury: zmieszaj i połącz Pierwsze wykrycie fal grawitacyjnych przez LIGO dotyczyło zdarzenia GW150914, połączenie się pary czarnych dziur. Od tego czasu LIGO współpracuje ze swoim europejskim odpowiednikiem, Virgo, w celu potwierdzenia kolejnych kilkunastu detekcji łączenia się podwójnych czarnych dziur. W ramach współpracy wykryto dwa przypadki zderzeń podwójnych gwiazd neutronowych – jednemu z nich, GW170817, towarzyszył krótki błysk gamma i emisja obejmująca widmo elektromagnetyczne. Jednak zbiór LIGO/Virgo typu „zmieszaj i połącz” jest niekompletny, wciąż czekamy na zdecydowane wykrycie zderzenia gwiazdy neutronowej z czarną dziurą. W szczególności naukowcy chcieliby zauważyć p

Burzliwe początki przyszłych planet?

Planety rozpoczynają swoje życie owiane tajemnicą, osadzone w wirujących dyskach gazu i pyłu, które otaczają nowo narodzone gwiazdy. Kiedy próbujemy zrozumieć procesy fizyczne zachodzące w tych przysłoniętych środowiskach, jeden z nich wyróżnia się jako osobliwa niewiadoma: burzliwość. Nowe obserwacje pozwoliły spojrzeć na obecność – i brak – turbulencji w dyskach protoplanetarnych. Turbulencja – to samo zjawisko, które powoduje, że dym świecy tworzy skomplikowane zawirowania lub powoduje wyboistą podróż samolotem – może teoretycznie wpływać na prawie każdy aspekt formowania się i ewolucji planet. Modele wskazują, że te nieprzewidywalne ruchy mogą wpływać na wzrost ziaren i grudek, ewolucję chemii dysku protoplanetarnego w czasie, a nawet na ostateczny ruch orbitalny w pełni uformowanych planet. Ale czy prawdziwe dyski protoplanetarne są burzliwe? Odpowiedź na to pytanie jest zaskakująco trudna, a do tej pory astronomom udało się przeprowadzić tylko kilka pośrednich pomiarów turbulencj

Gwiazdy i planety rosną razem jako rodzeństwo

Astronomowie znaleźli przekonujące dowody na to, że planety zaczynają się formować, gdy młode gwiazdy wciąż rosną. Obraz w wysokiej rozdzielczości uzyskany przy pomocy ALMA pokazuje młody dysk protogwiazdowy z wieloma szczelinami i pierścieniami pyłu. Ten nowy wynik pokazuje najmłodszy i najbardziej szczegółowy przykład pierścieni pyłowych działających jak kosmiczne kołyski, w których powstają i utrzymują się zarodki planet. Międzynarodowy zespół naukowców wziął na cel protogwiazdę IRS 63, korzystając z radioteleskopów ALMA. Układ ten znajduje się 470 lat świetlnych od Ziemi głęboko w międzygwiazdowym obłoku L1709 w konstelacji Wężownika. Protogwiazdy tak młode, jak IRS 63 są nadal owinięte dużą i masywną warstwą gazu i pyłu zwaną otoczką, a protogwiazda i dysk karmią się tym rezerwuarem materii. W układach starszych niż 1 mln lat, wykryto duże ilości pierścieni pyłowych, po tym, jak protogwiazdy zakończyły gromadzenie większości swojej masy. Protogwiazda IRS 63 jest inna: mając mniej

Odparowany metal odnaleziony w atmosferze egzoplanety

Międzynarodowy zespół naukowców zbadał atmosferę ultra-gorącej egzoplanety WASP-121b. Znaleźli w niej szereg metali w stanie gazowym. Wyniki te są kolejnym krokiem w poszukiwaniu światów potencjalnie nadających się do zamieszkania. WASP-121b to egzoplaneta znajdująca się w odległości 850 lat świetlnych od Ziemi, okrążająca swoją gwiazdę macierzystą w czasie krótszym niż dwa ziemskie dni. WASP-121b znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy – około 40 razy bliżej niż Ziemia od Słońca. To bliskie sąsiedztwo jest również głównym powodem jej niezwykle wysokiej temperatury, sięgającej od 2500 do 3000 stopni Celsjusza. To sprawia, że jest idealnym obiektem do nauki o bardzo gorących światach. Naukowcy pod kierownictwem Jensa Hoeijmakersa, pierwszego autora badania i pracownika naukowego z tytułem doktora w National Center of Competence in Research PlanetS na uniwersytetach w Bernie i Genewie, przeanalizowali dane zebrane przez wysokiej rozdzielczości spektrograf HARPS. Udało im się wykazać, ż