Dzisiaj jest 28 listopada 2022, 06:53

Czas środkowoeuropejski letni




Nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 1211 ]  Przejdź na stronę Poprzednia  1 ... 56, 57, 58, 59, 60, 61  Następna
Autor Wiadomość
Post: 01 września 2022, 20:35 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Odkryto najstarszą widoczną mgławicę planetarną w liczącej 500 mln lat gromadzie otwartej M37

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył mgławicę planetarną wewnątrz liczącej 500 milionów lat gromadzie otwartej M37. Jest to bardzo rzadkie odkrycie o dużej wartości astrofizycznej.

Mgławice planetarne to wyrzucone, błyszczące całuny umierających gwiazd, które świecą bogatym widmem linii emisyjnych i w efekcie prezentują swoje wyraźne barwy i kształty, co czyni je fotogenicznymi magnesami przyciągającymi uwagę publiczności. Nieprzypadkowo jednym z pierwszych zdjęć Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba udostępnionych publiczności była mgławica planetarna.

Mgławica planetarna, nazwana IPHASX J055226.2+323724, jest tylko trzecim przykładem związku pomiędzy mgławicą planetarną a gromadą otwartą spośród ~4000 mgławic planetarnych znanych w naszej Galaktyce. Wydaje się również, że jest to najstarsza mgławica planetarna, jaką kiedykolwiek znaleziono. Mały zespół kierowany przez prof. Quentina Parkera, dyrektora HKU LSR, określił kilka interesujących właściwości swojego odkrycia: autorzy pracy stwierdzili, że mgławica ta ma „wiek kinematyczny” równy 70 000 lat. Szacunek ten opiera się tempie rozszerzania się mgławicy, wyznaczonym na podstawie linii emisyjnych mgławicy planetarnej, oraz na założeniu, że tempo to pozostaje efektywnie takie samo od początku, a także na czasie, jaki upłynął od momentu, gdy powłoka mgławicy została po raz pierwszy wyrzucona przez gospodarza, umierającą gwiazdę. To porównuje się do typowego wieku mgławicy planetarnej wynoszącego 5 000–25 000 lat. Jest to naprawdę wielki wiek w kategoriach mgławic planetarnych, ale oczywiście jest to zaledwie „okamgnienie” w kategorii życia gwizdy progenitora, które trwa setki milionów lat.

Ponieważ ta „wielka stara dama” żyje w gromadzie gwiazd, środowisko to umożliwia zespołowi określenie potężnych dodatkowych parametrów, które nie są możliwe dla ogólnej populacji mgławic planetarnych Drogi Mlecznej. Obejmują one oszacowania masy gwiazdy macierzystej gromady, gdy wyłączyła ona gwiazdowy ciąg główny, co wynika z obserwowanych własności tysięcy gwiazd w gromadzie, przedstawionych na tzw. diagramach kolor-magnitudo. Zespół może również oszacować szczątkową masę gwiazdy centralnej, która wyrzuciła mgławicę planetarną poprzez teoretyczne izochory i obserwowane właściwości gorącej, niebieskiej gwiazdy centralnej. W rezultacie ustalili, jak masywna była gwiazda, która wyrzuciła gazową powłokę mgławicy planetarnej, gdy się narodziła i ile masy pozostało teraz w jej szczątkowym, kurczącym się gorącym jądrze (które jest już białym karłem). Świeże dane z sondy Gaia dla gorącej niebieskiej gwiazdy centralnej mgławicy planetarnej dostarczają również dobrych szacunków odległości, pozwalając na określenie rzeczywistego rozmiaru mgławicy w tym ekstremalnym wieku jako 3,2 parseka średnicy – co nie jest zaskakujące, być może również na krańcu znanych rozmiarów fizycznych mgławicy planetarnej.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Uniwersytet w Hongkongu

Vega

Na ilustracji: Mgławica planetarna IPHASX J055226.2+323724. Źródło: Uniwersytet w Hongkongu.


Załączniki:
PR_Fig2ab.jpg
PR_Fig2ab.jpg [ 558.88 KiB | Przeglądany 1328 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 03 września 2022, 13:44 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Teleskop Webba wykonał swoje pierwsze zdjęcie egzoplanety

Po raz pierwszy astronomowie wykorzystali Teleskop Webba do wykonania bezpośredniego zdjęcia egzoplanety.

Niezwykłe zdjęcie przedstawia gazowego olbrzyma HIP 65426b, o masie około 5-10 razy większej od Jowisza i uformowanego 15-20 milionów lat temu.

Prof. Sasha Hinkley z Uniwersytetu w Exeter powiedział: To przełomowy moment, nie tylko dla Webba, ale także ogólnie dla astronomii. Dzięki JWST istnieje zupełnie nowy zestaw fizyki, aby przyjrzeć się chemii tych planet.

Astronomowie odkryli planetę w 2017 roku za pomocą instrumentu SPHERE na Bardzo Dużym Teleskopie ESO w Chile. Poprzednie zdjęcie planety zostały wykonane przy użyciu krótkich fal podczerwonych i obejmowały jedynie stosunkowo wąski zakres całkowitej emisji z planety.

Obecność większości egzoplanet została wywnioskowana jedynie za pomocą metod pośrednich, takich jak metoda tranzytu, w której część światła gwiazdy macierzystej jest blokowana przez przechodzącą przed nią planetę. Jednak wykonanie bezpośrednich zdjęć egzoplanet okazało się większym wyzwaniem, ponieważ gwiazdy macierzyste, wokół których krążą planety, są znacznie jaśniejsze. W przypadku HIP 65426b, planeta jest ponad 10 000 razy słabsza od swojej gwiazdy w bliskiej podczerwieni i kilka tysięcy raz słabsza w średniej podczerwieni.

Do nowego obrazu zespół badawczy wykorzystał średnie i termiczne światło podczerwone, ujawniając nowe szczegóły, których teleskopy naziemne nie były w stanie zebrać ze względu na nieodłączną podczerwoną poświatę ziemskiej atmosfery. Obejmują one szczegóły dotyczące składu chemicznego atmosfery planety, która wydaje się czerwona z powodu krzemianów tworzących drobny pył w atmosferze.

Zespół uważa, że obraz ten pokazuje nam, w jaki sposób potężne spojrzenie w podczerwieni teleskopu Webba może uchwycić więcej światów poza naszym Układem Słonecznym, wskazując drogę do przyszłych obserwacji, które ukażą więcej informacji niż kiedykolwiek wcześniej o układach egzoplanetarnych.

Ponieważ planeta znajduje się około 100 razy dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż Ziemia od Słońca, jest na tyle odległa od gwiazdy, że Webb może oddzielić na zdjęciu planetę od gwiazdy. Kamera bliskiej podczerwieni (NIRCam) i instrument średniej podczerwieni (MIRI) JWST są wyposażone w koronografy, czyli zestawy małych masek, które blokują światło gwiazd, umożliwiając Webbowi wykonanie bezpośrednich zdjęć niektórych egzoplanet, takich jak ta.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
University of Exeter

Vega

Na ilustracji: Obraz pokazujący egzoplanetę HIP 65425 b w różnych pasmach światła podczerwonego, widzianą przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Źródło: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), zespół ERS 1386, oraz A. Pagan (STScI).


Załączniki:
STSCI-J-p2022-HIP65426b-f-1528x1130-1.png
STSCI-J-p2022-HIP65426b-f-1528x1130-1.png [ 1.82 MiB | Przeglądany 1316 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 04 września 2022, 18:49 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
JWST spogląda na pierwsze w historii galaktyki

Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba astronomowie mogą spojrzeć na jedne z pierwszych galaktyk w historii Wszechświata. Co te obrazy mogą nam powiedzieć o pochodzeniu i życiu galaktyk?

Od czasu pierwszego udostępnienia danych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) w lipcu 2022 roku stało się jasne, że ten teleskop całkowicie zmieni nasze spojrzenie na odległy Wszechświat. Galaktyki, które wyglądały jak bezbarwne plamy, gdy były widziane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a, mogą teraz zostać rozdzielone z niewiarygodną szczegółowością, pomimo faktu, że Hubble był jednym z wiodących teleskopów na świecie przez ostatnie 30 lat.

Możliwość pomiaru kształtów galaktyk (zwana morfologią) jest niezbędna, jeżeli chcemy zrozumieć, jak powstały galaktyki, w tym nasza własna. Galaktyki zazwyczaj mają dwa kształty: cienkie, delikatne galaktyki dyskowe oraz sferyczne galaktyki eliptyczne, ale wciąż nie jest jasne, jak i kiedy powstały te różne struktury galaktyczne. W niedawnej pracy wykorzystano wcześniejsze obserwacje JWST dużej gromady galaktyk, zwanej SMACS 0723, aby zmierzyć kształty bardzo odległych galaktyk. Dzięki tym nowym, ekscytującym danym autorzy pracy mają nadzieję poszerzyć naszą wiedzę o ewolucji galaktyk aż do samego początku Wszechświata.

Zbliżenie na pierwsze galaktyki
To zdjęcie SMACS 0723 jest jednym z pierwszych obrazów, które zostały opublikowane przez JWST. Gromada znajduje się w odległości około 4 miliardów lat świetlnych przy przesunięciu ku czerwieni 0,4, ale ta praca dotyczy jeszcze bardziej odległych galaktyk, znajdujących się w tle tego obrazu – wiele z nich zostało powiększonych przez soczewkowanie grawitacyjne gromady. Konkretnie chodzi o 280 galaktyk tła o przesunięciu ku czerwieni pomiędzy 1,5 a 8, co oznacza, że widzimy je zaledwie 1-4 miliardów lat po Wielkim Wybuchu.

Autorzy najpierw mierzą kształty galaktyk, wykorzystując ilościowe właściwości galaktyk, takie jak ich koncentracja i asymetria. Jednak ich naprawdę ekscytujące odkrycia pochodzą z klasyfikacji tych galaktyk naocznie, dzieląc je na trzy kategorie: dyski, sferoidy i „osobliwe”.

Galaktyki w tej trzeciej klasie mają nieregularny kształt, który może być wywołany takimi procesami jak wybuchy gwiazd lub oddziaływania pływowe. Alternatywnie, kolizje między galaktykami, które są obecnie w toku, mogą prowadzić do powstania tych „osobliwych” galaktyk. Uważa się, że te gwałtowne zdarzenia odgrywają ważną rolę w ewolucji galaktyk: we wczesnym Wszechświecie fuzje umożliwiają zbijanie się dużych ilości masy, które później mogą utworzyć dysk galaktyczny. Później mogą one zniszczyć te kruche struktury dyskowe, zmieniając galaktyki dyskowe w pozbawione cech charakterystycznych galaktyki eliptyczne.

Okazuje się, że przy wysokich przesunięciach ku czerwieni (między 3 a 6) około połowa galaktyk ma kształt dysku. To znacznie więcej niż wcześniej sądzono – dane z HST pokazują, że przy podobnych wartościach przesunięcia ku czerwieni znalazł on ułamek galaktyk dyskowych mniejszy niż 10%! Co ciekawe, według JWST ułamek galaktyk dyskowych pozostaje mniej więcej stały w całym zakresie przesunięć ku czerwieni.

Mniej burzliwy Wszechświat?
Nasz obecny pomysł, że fuzje gromadzą galaktyki we wczesnym Wszechświecie oznacza, że spodziewalibyśmy się znaleźć wiele osobliwych galaktyk i niewiele dyskowych przy wysokim przesunięciu ku czerwieni, ponieważ galaktyki dyskowe są wciąż w trakcie formowania się. Jednak prawie stały ułamek galaktyk dyskowych znalezionych w tym badaniu wskazuje, że galaktyki dyskowe (takie jak Droga Mleczna) istnieją w dość stabilnym stanie od ponad 10 miliardów lat, co wydaje się zaprzeczać naszym starym wyobrażeniom.

Co się zatem dzieje? Istnieje kilka sposobów interpretacji tych wyników. Może być tak, że prawie wszystkie fuzje zachodzą niezwykle wcześnie we Wszechświecie, szybko formując galaktyki dyskowe, i że te galaktyki przetrwały do dziś, ponieważ niedawne fuzje są znacznie rzadsze niż sugerują to nasze obecne teorie. Ewentualnie może być tak, że tylko niektóre klasy galaktyk są budowane przez fuzje, lub nawet, że fuzje są po prostu o wiele mniej skłonne do niszczenia struktur galaktyk dyskowych niż wcześniej sądzono.

Niezależnie od tego, co się dzieje, wskazuje to, że być może będziemy musieli udoskonalić obecne teoretyczne koncepcje dotyczące tego, jak galaktyki gromadzą się i ewoluują poprzez fuzje, co jest jednym z kluczowych przewidywań naszego powszechnie akceptowanego modelu Wszechświata (model Lambda zimnej ciemnej materii lub ΛCDM). Niektóre artykuły oparte na tej pracy poszły o krok dalej, stwierdzając, że badania te obalają ΛCDM, a nawet Wielki Wybuch. Jednakże, pomimo hołdu dla emo-popu z lat 80. w tytule tego artykułu, naprawdę nie ma powodu do paniki. Dostosowanie teorii do nowych danych jest normalną częścią procesu naukowego. W rzeczywistości artykuł ten jest ekscytujący: mówi nam, że nadal nie wiemy, skąd wzięła się struktura galaktyk, ale nowe badania przeprowadzone przy użyciu teleskopu Webba dadzą nam wreszcie szansę na zrozumienie pochodzenia i życia galaktyk.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Astrobite

Vega

Na ilustracji: Cztery galaktyki z pola SMACS 0723 widziane przez HST (z lewej) i JWST (po prawej). Każda z nich wykazuje cechy, które nie zostały wykryte przez Hubble'a, ale można je łatwo dostrzec za pomocą JWST. Źródło: NASA/ESA/STScI.


Załączniki:
jwst_hst_comparison.png
jwst_hst_comparison.png [ 668.33 KiB | Przeglądany 1310 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 05 września 2022, 18:33 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Dlaczego galaktyki przestają tworzyć gwiazdy? Olbrzymia kolizja w kosmosie dostarcza nowych wskazówek

Sześć miliardów lat temu dwie galaktyki zderzyły się, a ich połączone siły wyrzuciły strumień gazu na odległość setek tysięcy lat świetlnych. Ta niezwykła właściwość dostarcza nowego możliwego wyjaśnienia, dlaczego galaktyki przestają tworzyć gwiazdy.

Jednym z największych pytań w astronomii jest to, dlaczego największe galaktyki są martwe – powiedział David Setton, doktorant szóstego roku fizyki i astronomii w Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences. To, co zobaczyliśmy to fakt, że jeżeli dwie galaktyki zderzą się ze sobą, może to rzeczywiście wyrwać gaz z samej galaktyki.

W zamieszkałej przez nas części kosmosu większość dużych galaktyk już dawno przestała tworzyć nowe gwiazdy. Dopiero niedawno astronomowie zaczęli patrzeć dalej – a więc i dalej w czasie – mając narzędzia pozwalające do znajdowania niedawno uśpionych galaktyk i ustalenia jak do tego doszło.

Zimny gaz, z którego powstają gwiazdy, może uciekać z galaktyk na wiele sposobów, zdmuchiwany przez czarne dziury lub supernowe. Istnieje jeszcze prostsza możliwość, że galaktyki po prostu cichną, gdy zużyją wszystkie surowce do tworzenia gwiazd.

Szukając przykładów galaktyk, które niedawno przestały tworzyć gwiazdy, zespół badaczy wykorzystał Sloan Digital Sky Survey, który skatalogował miliony galaktyk za pomocą teleskopu Apache Point Observatory w Nowym Meksyku. Wraz z obserwacjami naziemnej sieci radioteleskopów ALMA, badacze znaleźli właśnie taką galaktykę, która zakończyła procesy gwiazdotwórcze, oddaloną o siedem miliardów lat świetlnych wykazującą nadal oznaki dostępnego paliwa gwiazdotwórczego. Więc potrzebowaliśmy wyjaśnienia – powiedział Setton. Jeżeli ma gaz, to dlaczego nie tworzy gwiazd?

Drugie przejście Kosmicznego Teleskopu Hubble’a ujawniło charakterystyczny „ogon” gazu rozciągający się od galaktyki. Na podstawie tej właściwości badacze byli w stanie zrekonstruować zderzenie galaktyk oraz olbrzymią siłę grawitacji, która rozerwała gwiazdy i wyrzuciła strumień gazu na odległość większą niż dwie Drogi Mleczne ułożone jedna przy drugiej.

To był dymiący pistolet, powiedział Setton. Wszystkich nas to uderzyło. Po prostu nie obserwuje się takiej ilości gazu tak daleko od galaktyki.

Zespół astronomów przedstawił swoje wyniki w Astrophysical Journal Letters 30 sierpnia 2022 roku.

Jak mówi Setton, takie ekstremalne spotkanie galaktyk jest prawdopodobnie rzadkie, ale ponieważ grawitacja ściąga duże obiekty w zwarte grupy, takie zdarzenie jest bardziej powszechne niż można by się spodziewać.

Rola Settona w projekcie polegała na określeniu rozmiaru i kształtu galaktyki i odkrył on, że poza ogonem, galaktyka po połączeniu wyglądała zaskakująco normalnie. Gdy ogon zniknie za kilkaset milionów lat, może wyglądać jak każda inna wygasła galaktyka – co sugeruje, że proces ten może być bardziej powszechny niż się wydaje.

Setton powiedział, że poza dostarczaniem wskazówek na temat tego, jak Wszechświat stał się taki, jaki jest, takie kolizje odzwierciedlają jedną z możliwości dla przyszłości naszej własnej Galaktyki.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
University of Pittsburgh

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca strumień gazu i gwiazd, które zostały wyrzucone z masywnej galaktyki podczas jej łączenia się z mniejszą galaktyką. Źródło: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / S. Dagnello, NRAO, AUI & NSF.


Załączniki:
spliker_tidaltails_illustration_hero.jpg
spliker_tidaltails_illustration_hero.jpg [ 75.21 KiB | Przeglądany 1286 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 06 września 2022, 15:48 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Obserwacje gromad kulistych w skrajnie rozproszonej galaktyce

Najnowsze badania pokazują, w jaki sposób gromady kuliste w skrajnie rozproszonej galaktyce znalazły się tam, gdzie są i co może nam to powiedzieć o halo ciemnej materii w tej galaktyce.

Skrajnie rozproszone galaktyki są wielkości normalnych galaktyk, ale są znacznie słabsze, a wiele z nich zawiera niezwykłą ilość gromad kulistych. Najnowsze badania pokazują, w jaki sposób gromady kuliste w jednej z takich galaktyk znalazły się tam, gdzie są – i co to może nam powiedzieć o halo ciemnej materii w tej galaktyce.

Obfite gromady
Obserwacje z ostatnich kilku lat dały początek licznym teoriom na temat ewolucji skrajnie rozproszonych galaktyk, a układ gromad kulistych tych galaktyk – gromad kulistych zawierających setki tysięcy gwiazd – może stanowić użyteczny test tych teorii. Poprzednie badania skrajnie rozproszonej galaktyki NGC 5846-DF2 (UDG1), wykazały, że posiada ona wyjątkową kolekcję gromad kulistych jak na galaktykę o jej rozmiarach: badacze znaleźli 54 gromady kandydackie, z których 11 zostało potwierdzonych spektroskopowo.

Populacja gromad kulistych w UDG1 jest również godna uwagi, ponieważ jej najjaśniejsze gromady są skupione w pobliżu centrum galaktyki. Układ ten raczej nie jest przypadkowy – co odpowiada za rozkład gromad kulistych w UDG1?

Wpływ sił tarcia
Zespół kierowany przez Nitsana Bara (Weizmann Institute of Science, Izrael) postawił hipotezę, że najjaśniejsze i najbardziej masywne gromady kuliste będą naturalnie migrować do centrum UDG1 z powodu grawitacyjnego tarcia dynamicznego. Tarcie dynamiczne nie jest tym samym co tarcie, które pozwala nam ogrzać zziębnięte dłonie poprzez pocieranie ich o siebie; tarcie dynamiczne powstaje, gdy obiekty oddziałują grawitacyjnie i tracą w tym procesie nieco swojego pędu. W przypadku UDG1, tarcie dynamiczne powinno powodować opadanie gromad kulistych w kierunku centrum galaktyki, a ponieważ najbardziej masywne gromady powinny doświadczać największego tarcia, powinny znajdować się najbliżej centrum.

Aby zaprezentować tę hipotezę, Bar i współpracownicy najpierw użyli prostych wyrażeń matematycznych, aby obliczyć, gdzie gromady kuliste o różnych masach znajdowały by się w UDG1, gdyby działało tarcie dynamiczne. Nawet bez uchwycenia niuansów układu, te proste obliczenia dość dobrze pasowały do obserwacji, co sugeruje, że tarcie dynamiczne odgrywa ważną rolę w UDG1.

Test rozkładów ciemnej materii
Jako kolejny test, zespół przeprowadził szczegółowe symulacje numeryczne, rozpraszając gromady kuliste równomiernie w galaktyce podobnej do UDG1 i pozwalając im dryfować przez 10 miliardów lat pod wpływem tarcia dynamicznego, łączenia się gromad i utraty masy. Symulacje te wykazały, że tarcie dynamiczne mogło spowodować migrację gromad kulistych na ich obecne pozycje, prawdopodobnie z początkowego układu nieco bardziej rozproszonego niż obecny.

Bar i współautorzy pracy badali również efekty zmiany sposobu dystrybucji masy w halo UDG1, co mogłoby dać wskazówki co do rozkładu ciemnej materii w tej rozproszonej galaktyce. Zespół stwierdził, że UDG1 może znajdować się w masywnym halo z ciemnej materii, co odróżniałoby ją od innych skrajnie rozproszonych galaktyk, które są prawie całkowicie pozbawione ciemnej materii.

Pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, a kwestia ciemnej materii UDG1 nie jest jeszcze rozstrzygnięta. Autorzy sugerują nowe możliwości zarówno badań teoretycznych, jak i obserwacyjnych: ulepszone symulacje powstawania gromad kulistych mogą udoskonalić wyniki modelowe, a przyszłe dane z Vera Rubin Observatory i Nancy Grace Roman Space Telescope powinny określić najsłabsze gromady kuliste w skrajnie rozproszonych galaktykach.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: NGC 1052-DF2 jest przykładem skrajnie rozproszonej galaktyki pozbawionej typowych struktur galaktycznych, takich jak ramiona spiralne czy zgrubienie centralne. NGC 1052-DF2 nie posiada większości ciemnej materii, ale inne skrajnie rozproszone galaktyki mogą znajdować się w masywnych halo z ciemnej materii. Źródło: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University).


Załączniki:
1620px-NGC_1052-DF2_a_ghostly_galaxy_lacking_dark_matter.jpg
1620px-NGC_1052-DF2_a_ghostly_galaxy_lacking_dark_matter.jpg [ 364.38 KiB | Przeglądany 1281 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 07 września 2022, 19:26 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Skąd się biorą ekscentryczne bliźniacze gwiazdy podwójne?

W całej Drodze Mlecznej pary niemal identycznych gwiazd krążą wokół siebie, oddzielone ogromnymi odległościami. Co najnowsze badania mogą nam powiedzieć o tym, jak tworzą się te układy?

Przełom w dziedzinie gwiazd podwójnych
Badając gwiazdy podwójne, astronomowie mają nadzieję poznać szczegóły powstawania gwiazd, a także sposób, w jaki powtarzające się spotkania grawitacyjne mogą kształtować układy gwiezdne po ich uformowaniu. Chociaż gwiazdy podwójne są bardzo popularne, nie są pozbawione tajemnic, a ostatnie dane ujawniły intrygujące szczegóły dotyczące układów podwójnych w naszej Galaktyce.

Jednym z odkryć jest to, że szeroko oddzielone układy podwójne, w których gwiazdy mają prawie taką samą masę – szerokie układy podwójne – są bardziej powszechne niż oczekiwano. Oczekuje się, że układy podwójne powstają z jednego dysku gwiazd i pyłu, ale dyski te są zwykle znacznie mniejsze niż obecna separacja składników układu.

Jeżeli ci odlegli towarzysze uformowali się blisko siebie w jednym dysku, zanim zostali przesunięci do swoich obecnych lokalizacji przez spotkania grawitacyjne, układy te powinny mieć niezwykle wydłużone (ekscentryczne) orbity – a dzięki sondzie kosmicznej Gaia możemy sprawdzić to przewidywanie dla tysięcy gwiazd.

Odkrywanie ekscentryczności
Szerokie układy podwójne potrzebują ponad tysięcy lat, aby ukończyć pojedynczą orbitę, co sprawia, że zmierzenie mimośrodu pojedynczego układu jest wyzwaniem. Zamiast tego, Hsiang-Chih Hwang (Institute for Advanced Study) wykorzystał technikę statystyczną, aby zbadać prawie milion układów podwójnych jednocześnie. Używając danych o położeniu i prędkości gwiazd z Gaia, zespół zmierzył kąt pomiędzy dwoma wektorami: jednym, który opisuje różnicę w ruchu składników układu podwójnego po niebie i jednym, który łączy dwie gwiazdy.

Porównując kąt pomiędzy tymi wektorami do teoretycznych przewidywań dla populacji gwiazd o różnych mimośrodach, zespół ustalił, że układy podwójne o separacjach orbitalnych 400–1000 jednostek astronomicznych mają tendencję do posiadania ekstremalnie ekscentrycznych orbit. W szczególności, wydaje się, że istnieje duża liczba układów o mimośrodzie pomiędzy 0,95 a 1,0.

Możliwości formowania
To odkrycie sugeruje, że szerokie układy podwójne prawdopodobnie tworzą się blisko siebie, zanim potencjalnie zostaną oddzielone, ale to, w jaki sposób te układy osiągają swoje ekscentryczne orbity, jest wciąż niejasne. Hwang i współpracownicy badają kilka możliwości:
1. Natychmiastowe „kopnięcie” mogłoby zmienić bliską orbitę kołową w wysoce ekscentryczną, ale nie jest jasne, jaki proces mógłby zapewnić kopnięcie;
2. Szerokie, ekscentryczne układy podwójne mogą mieć trzy gwiazdy, przy czym trzecia gwiazda jest bliskim, nierozdzielonym towarzyszem jednej z dwóch szeroko rozdzielonych gwiazd. Jednak wcześniejsze badania sugerują, że nierozdzieleni towarzysze gwiazdowi nie są szczególnie częstym zjawiskiem wśród układów podwójnych;
3. Oddziaływania pomiędzy młodym układem podwójnym a otaczającym go dyskiem mogą zwiększyć mimośród układu. Proces ten dotyczyłby wszystkich bliskich układów podwójnych – nie tylko bliźniaczych – ale rezultaty mogą być bardziej widoczne w populacji bliźniaczych układów podwójnych, ponieważ bliźniacze gwiazdy podwójne są częstsze w ciasnych układach podwójnych.

Tworzenie szerokich, ekscentrycznych układów podwójnych ma implikacje również dla pojedynczych gwiazd; Hwang i współautorzy pracy zarysowują możliwość, że ten sam proces, który wprowadza ciasne układy podwójne na wysoce ekscentryczne orbity, prawdopodobnie całkowicie rozdziela niektóre układy, tworząc pary „wędrujących” gwiazd, które oddalają się w przeciwnych kierunkach przez galaktykę.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: Obraz Alfa Centauri A i B uzyskany przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Źródło: NASA Goddard.


Załączniki:
GSFC_20171208_Archive_e000214orig.jpg
GSFC_20171208_Archive_e000214orig.jpg [ 77.48 KiB | Przeglądany 1248 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 11 września 2022, 16:10 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Wodne światy mogą być równie powszechne, jak planety skaliste

Badania przeprowadzone przez zespół astronomów wykazały istnienie egzoplanet z wodą i skałami krążących wokół karłów typu M, które są najbardziej rozpowszechnione w Galaktyce.

Szczegółowa analiza mas i promieni wszystkich 43 znanych egzoplanet krążących wokół karłów typu M, które stanowią 80% gwiazd w Drodze Mlecznej, doprowadziła do zaskakującego odkrycia, w całości kierowanego przez badaczy Rafaela Luque, z Uniwersytetu w Chicago i Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) oraz Enrica Pallé z IAC i Uniwersytetu La Laguna (ULL).

Odkryliśmy pierwszy eksperymentalny dowód na to, że istnieje populacja wodnych światów, które w rzeczywistości są niemal tak liczne, jak planety podobne do Ziemi – wyjaśnia Luque. Badanie wykazało, że znacznie więcej planet niż wcześniej sądzono może posiadać duże ilości wody, która może osiągać nawet 50% całkowitej masy planety.

Kiedy naukowcy przeanalizowali próbkę, odkryli coś nieoczekiwanego: gęstości dużego odsetka planet sugerowały, że są one zbyt lekkie w stosunku do swoich rozmiarów, aby mogły być uformowane w całości ze skał. Z tego powodu uważają, że planety muszą być uformowane w połowie ze skał i w połowie z wody, lub innych lżejszych cząsteczek. Odkryliśmy, że to gęstość, a nie jej promień, jak wcześniej sądzono, oddziela suche planety od mokrych – wyjaśnia Luque.

Planety te krążą jednak tak blisko swoich gwiazd, że jakakolwiek woda na ich powierzchni powinna istnieć w nadkrytycznej fazie gazowej, co zwiększyłoby ich rozmiary. Naukowcy uważają więc, że w tej populacji woda jest prawdopodobnie związana ze skałą lub w zamkniętych objętościach pod powierzchnią, a nie płynie jak w oceanach czy rzekach. Te warunki byłyby podobne do tych na satelicie Jowisza – Europie, ale bardzo różne od tego, co występuje na naszej własnej planecie. Ziemia jest suchą planetą, mimo że jej powierzchnia jest w większości pokryta wodą, co nadaje jej bardzo mokry wygląd. Woda na Ziemi stanowi zaledwie 0,02% jej całkowitej masy, podczas gdy w tych wodnych światach jest to 50% masy planety – zauważa Pallé.

Dzięki temu odkryciu po raz pierwszy potwierdzono istnienie nowego typu egzoplanet. Odkryliśmy, że małe planety krążące wokół tego typu gwiazd można podzielić na trzy różne rodziny: skaliste planety bardzo podobne do Ziemi, planety o połowie masy składającej się z wody, które nazywamy wodnymi światami, oraz mini-Neptuny z rozszerzonymi atmosferami z wodoru i/lub helu – opisuje Pallé.

Odkrycie to zaprzecza szeroko rozpowszechnionemu poglądowi, że światy te są albo bardzo suche i skaliste, albo mają bardzo rozległą i cieniutką atmosferę wodoru i/lub helu. Wręcz przeciwnie, badanie to sugeruje, że w przeciwieństwie do planet skalistych, te bogate w wodę światy uformowały się poza tzw. „linią śniegu”, czyli wystarczająco daleko od gwiazdy, że temperatura była na tyle niska, że wszystkie lekkie związki, takie jak woda, zestaliły się i utworzyły ziarna stałego lodu, a następnie migrowały bliżej gwiazdy. Rozkład rozmiarów i gęstości egzoplanet jest konsekwencją powstawania planet w różnych odległościach od gwiazdy, a nie obecność lub brak atmosfery – komentuje Pallé.

Nowatorska analiza i obiecująca przyszłość
Tak jak obserwacja populacji całego miasta może ujawnić tendencje, które trudno dostrzec na poziomie indywidualnym, tak badanie populacji planet pomogło naukowcom zidentyfikować nieznane dotąd wzorce. Ze względu na niepewność w masach i promieniach z naszych pomiarów, pojedyncza planeta mogła czasem pasować do więcej niż jednej kategorii. To właśnie wtedy, gdy obserwujemy populację planet, tak jak zrobiliśmy to tutaj, możemy wydobyć wzorce wyraźnych, różnych kompozycji – wyjaśnia Luque.

Zdaniem naukowców, kolejne kroki, jakie należy podjąć, to poznanie wewnętrznej struktury wodnych światów, czyli ustalenie, gdzie woda jest przechowywana, oraz czy planety te mogą mieć niewielką atmosferę wykrywalnej pary wodnej w stanie nadkrytycznym. Tylko planety w strefach nadających się do zamieszkania wokół gwiazd typu M mogą być zbadane pod względem atmosfery przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) i przyszłe niezwykle duże teleskopy naziemne – wyjaśnia Pallé.

Fundamentalne znaczenie ma również zrozumienie, czy nasze odkrycie dotyczy również populacji małych planet krążących wokół innych typów gwiazd – podkreśla Luque. Trudniej jest zmierzyć dokładne masy małych planet wokół większych gwiazd, ale dane te powinny być wkrótce dostępne przy użyciu najnowszej generacji ultrastabilnych spektrografów – zaznacza.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
IAC

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna dziwnego krajobrazu wodnego świata. Źródło: Pilar Montañés - @pilar.monro.


Załączniki:
Imagen2.jpeg
Imagen2.jpeg [ 304 KiB | Przeglądany 1166 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 12 września 2022, 16:11 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Odkrycie dwóch planet skalistych, z których jedna krąży w ekosferze gwiazdy

Astronomowie odkryli dwie planety skaliste o umiarkowanym klimacie, krążące wokół czerwonego karła. Jedna z planet krąży w tzw. ekosferze gwiazdy.

Astronomowie ogłosili odkrycie dwóch superziemi o umiarkowanym klimacie, krążących wokół małej, chłodnej gwiazdy (czerwonego karła) LP 890-9 (zwanej również TOI-4306 lub SPECULOOS-2) znajdującej się około 100 lat świetlnych od Ziemi. Zewnętrzna planeta, zwana LP 890-9 c, krąży w tak zwanej ekosferze, gdzie powierzchnia planety jest potencjalnie zdolna do utrzymania wody w stanie ciekłym. Odkrycie to było możliwe dzięki międzynarodowej współpracy zespołu SPECULOOS kierowanego przez naukowców z Uniwersytetu w Liège, japońskiego zespołu monitorującego TESS Follow-up Observing Program (TFOP) z Uniwersytetu Tokijskiego i Centrum Astrobiologii oraz światowych badaczy uczestniczących w programie TESS Follow-up Observing Program (TFOP).

Satelita TESS monitoruje obecnie niebo w poszukiwaniu egzoplanet metodą tranzytów, która znajduje okresowe przyciemnienie gwiazdy wywołane planetą przechodzącą przed jej tarczą. TESS wykrył okresowe przyciemnienie LP 890-9 co 2,73 dnia, a zespół naukowców w lipcu 2021 roku ogłosił, że gwiazda może posiadać planetę TOI-4306.01.

Astronomowie z całego świata uczestniczący w programie TFOP rozpoczęli dalsze obserwacje TOI-4306.01 od sierpnia 2021 roku, aby potwierdzić jej planetarny charakter. Takie dalsze obserwacje są wymagane, ponieważ podobne okresowe pociemnienie może być wywołane przez zaćmieniowy układ podwójny gwiazd.

Japoński zespół TESS follow-up kierowany przez Norio Naritę z Uniwersytetu Tokijskiego i Centrum Astrobiologii obserwował LP 890-9 za pomocą kamery MuSCAT 3 zainstalowanej na 2-metrowym teleskopie Faulkes w Obserwatorium Las Cumbers na Obserwatorium Haleakala, Maui oraz instrumentu InfraRed Doppler (IRD) zainstalowanego na Teleskopie Subaru na wyspie Maunakea na Hawajach i potwierdził planetarny charakter TOI-4306.01 do października 2021 roku.

Z drugiej strony zespół SPECULOOS prowadził obserwacje uzupełniające nie tylko dla tranzytów TOI-4306.01, ale także ciągłego monitorowania LP 890-9 w celu poszukiwania ewentualnych dodatkowych planet tranzytujących w układzie, które mogły zostać przeoczone przez TESS. Obserwacje zespołu SPECULOOS nie tylko potwierdziły pierwszą planetę, ale także pozwoliły na wykrycie tranzytów drugiej, nieznanej dotąd planety w październiku i listopadzie 2021 roku.

Ponieważ same dane od zespołu SPECULOOS nie były w stanie zawęzić okresu orbitalnego drugiej kandydatki na planetę, zespół MuSCAT współpracował z zespołem SPECULOOS, aby śledzić drugiego kandydata za pomocą MuSCAT 3 i ostatecznie w styczniu 2022 roku wyznaczył okres orbitalny na około 8,46 dnia.

Pomiary prędkości radialnej LP 890-9 za pomocą IRD nakładają rygorystyczne ograniczenia na masy ciał, udowadniając planetarną naturę 2 ciał tranzytujących krążących wokół LP 890-9 – wyjaśnia Norio Narita, profesor Uniwersytetu Tokijskiego i główny badacz zespołu MuSCAT.

Po potwierdzeniu, że są to rzeczywiście planety, otrzymały one oficjalne oznaczenia LP 890-9 b i LP 890-9 c. Dwie superziemie mają promienie odpowiednio 1,32 i 1,37 promienia Ziemi. Planety o takich promieniach teoretycznie są uważane za duże, skaliste planety. Zewnętrzna planeta LP 890-9 c krąży w strefie zdatnej do zamieszkania macierzystej gwiazdy. Dzieje się tak dlatego, że gwiazda macierzysta LP 890-9 jest mniejsza (około 15% promienia Słońca) i chłodniejsza (około 2600 st. C) od Słońca (około 5500 st. C).

Kolejnym krokiem w badaniach LP 890-9 c byłaby charakterystyka atmosfery. Tranzytująca konfiguracja planety pozwala nam badać światło gwiazdy macierzystej, które przechodzi przez atmosferę planety podczas tranzytów. Takie dalsze obserwacje zapewniają wgląd w skład atmosfery oraz obecność/brak chmur/mgły w atmosferze. Przyszłe badania atmosfer skalistych planet w ekosferze będą ważne dla zrozumienie miejsca Ziemi we Wszechświecie. Pod tym względem obecne odkrycie stanowi doskonały cel do dalszych badań.

Odkrycia te zostały opublikowane online w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics 7 września 2022 r.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Subaru Telescope

Vega

Na ilustracji: Koncepcyjne przedstawienie odkrycia. Źródło: Zespół Astrobiology Center/MuSCAT.


Załączniki:
fig1e-20220908-science.jpg
fig1e-20220908-science.jpg [ 218.6 KiB | Przeglądany 1151 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 15 września 2022, 17:41 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Wykorzystanie promieni gamma do wykrycia małej satelitarnej galaktyki wypełnionej ciemną materią

Poprzez gigantyczne płaty promieniowania gamma międzynarodowy zespół naukowców odkrył małą galaktykę satelitarną Drogi Mlecznej wypełnioną ciemną materią, ale której emisja jest bardziej prawdopodobnym rezultatem milisekundowych pulsarów wyrzucających kosmiczne cząsteczki.

Centrum naszej Galaktyki wydmuchuje parę kolosalnych bąbli promieniowania gamma o rozpiętości 50 000 lat świetlnych. Odkryte przez obserwatorium Fermi około 10 lat temu, źródło tego zjawiska w kształcie klepsydry pozostawało niejasne.

Te płaty promieniowania, zwane bąblami Fermiego, są poprzetykane kilkoma enigmatycznymi podstrukturami o bardzo jasnej emisji promieniowania gamma. Jedna z najjaśniejszych plam, zwana kokonem Fermiego, znajduje się w południowym płacie i początkowo sądzono, że jest ona skutkiem dawnych wybuchów supermasywnej czarnej dziury naszej Galaktyki.

Międzynarodowy zespół badaczy przeanalizował dane z teleskopów kosmicznych Gaia i Fermi, aby ujawnić, że kokon Fermiego jest w rzeczywistości spowodowany emisją z galaktyki karłowatej Sagittarius.

Ta galaktyka satelitarna Drogi Mlecznej jest widoczna przez Bąble Fermiego z naszej pozycji na Ziemi. Ze względu na swoją ciasną orbitę wokół naszej Galaktyki i wcześniejsze przejścia przez dysk galaktyczny, straciła ona większość gazu międzygwiazdowego, a wiele jej gwiazd zostało wyrwanych z jej jądra w wydłużone strumienie.

Biorąc pod uwagę, że Sagittarius był spokojny – bez gazu i bez gwiezdnych żłobków – istniało kilka możliwości emisji promieniowania gamma, w tym populacja nieznanych pulsarów milisekundowych, lub anihilacje ciemnej materii.

Pulsary milisekundowe są pozostałościami po pewnych typach gwiazd, znacznie masywniejszych od Słońca, które znajdują się w bliskich układach podwójnych, a teraz w wyniku swoich ekstremalnych energii rotacji wydmuchują cząsteczki kosmiczne. Elektrony wystrzeliwane przez pulsary milisekundowe zderzają się z niskoenergetycznymi fotonami mikrofalowego promieniowania tła (CMB) napędzając je do wysokoenergetycznego promieniowania gamma.

Naukowcy wykazali, że kokon promieniowania gamma można wytłumaczyć pulsarami milisekundowymi z galaktyki karłowatej Sagittarius, co nie sprzyja wyjaśnieniu ciemnej materii.

Ich odkrycie rzuca światło na pulsary milisekundowe jako wydajne akceleratory wysokoenergetycznych elektronów i pozytonów, a także sugeruje, że podobne procesy fizyczne mogą zachodzić w innych satelitarnych galaktykach karłowatych Drogi Mlecznej.

Jest to istotne, ponieważ badacze ciemnej materii od dawna wierzyli, że obserwacja promieniowania gamma z satelitarnej galaktyki karłowatej byłaby dymiącym pistoletem anihilacji ciemnej materii.

Nasze badanie zmusza do ponownej oceny możliwości emisji wysokoenergetycznej cichych obiektów gwiazdowych, takich jak karłowate galaktyki sferoidalne, oraz ich roli jako głównych celów w poszukiwaniu anihilacji ciemnej materii – powiedział Oscara Maciasa, lider zespołu.

Szczegóły ich badań zostały opublikowane w Nature Astronomy 5 września 2022 roku.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
IPMU

Vega

Na ilustracji: Mała galaktyka satelitarna (zielona kula u dołu po lewej) Drogi Mlecznej – zwana Sagittarius – została zaobserwowana z Ziemi poprzez gigantyczne płaty bąbli Fermiego (fioletowe obszary poniżej i powyżej Galaktyki). Źródło: Kalvi IPMU.


Załączniki:
Figure1.jpg
Figure1.jpg [ 40.97 KiB | Przeglądany 1126 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 16 września 2022, 15:40 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Student odkrywa grupę galaktyk skupionych razem we wczesnym Wszechświecie

Podczas tworzenia i testowania oprogramowania astronomicznego na istniejących danych, student astronomii przypadkowo odkrył grupę galaktyk w bardzo wczesnym Wszechświecie. Odkrycie to nie tylko pokazuje możliwości oprogramowania, ale również pozwala na wgląd w proces tworzenia masywnych struktur, a także w to, w jaki sposób niektóre galaktyki przestają tworzyć gwiazdy.

Galaktyki nie lubią samotnie przemierzać kosmosu. Zamiast tego łączą się w mniejsze grupy lub gigantyczne gromady, które znajdują się w najbardziej masywnych skupiskach ciemnej materii. Odkrywanie i badanie gromad oraz ich galaktyk dostarcza kluczowych informacji o tym, jak ewoluują galaktyki, ale także o podstawowym rozkładzie ciemnej materii i geometrii naszego Wszechświata.

Nieoczekiwane odkrycie
Podczas opracowywania nowego oprogramowania do automatycznego wykrywania odległych gromad galaktyk, Nikolaj Sillassen, student studiów magisterskich w DTU Space i członek Centrum Kosmicznego Zmierzchu (DAWN), które jest współpracą między Instytutem Nielsa Bohra i DTU Space, odkrył niezwykłą grupę galaktyk.

Testowałem oprogramowanie na nowym zbiorze danych, aby sprawdzić, czy opracowany przeze mnie algorytm da się zastosować do szerokiego zakresu danych uzyskanych przez różne teleskopy i przy różnych długościach fali.

Emisja w bliskiej podczerwieni struktury HPC1001 natychmiast wyróżniła się wśród setek tysięcy innych galaktyk wykrytych w tej samej części nieba
– wyjaśnia Nikolaj Sillassen.

Grupa została nazwana HPC1001 i składa się z dziesięciu galaktyk, które są widziane 12 miliardów lat wstecz, kiedy Wszechświat miał zaledwie 1,7 miliarda lat.

Jednym ze współpracowników Nikolaja Sillassena jest Shuowen Jin, stypendysta w DAWN, który wyjaśnia: Grupy galaktyk tak wczesne w historii Wszechświata są bardzo rzadkie. Do tej pory znaleziono ich zaledwie kilka. Nasze odkrycie jest interesujące nie tylko dlatego, że HPC1001 jest jedną z najodleglejszych grup, ale także dlatego, że jest to najbardziej zwarty zespół galaktyk, jaki dotychczas zidentyfikowano we Wszechświecie.

Umierające galaktyki
Podczas gdy niektóre galaktyki aktywnie formują gwiazdy, inne dość nagle przestają tworzyć nowe gwiazdy. Jednym z kluczowych celów Centrum Kosmicznego Zmierzchu DAWN jest zbadanie przyczyn i ewolucji tej fazy.

I również w tym kontekście HPC1001 okazała się skarbem. Co ciekawe, najbardziej masywna galaktyka w tej strukturze „umiera” – jej aktywność gwiazdotwórcza spada – mówi Georgios Magdis, który jest profesorem nadzwyczajnym w DAWN i uczestnikiem badania.

Jest to ważny wskaźnik dla ewolucji masywnych struktur, a jeżeli zostanie potwierdzony, HPC1001 byłaby najwcześniej odkrytą strukturą w fazie dojrzewania.

Odległość i „czas spojrzenia wstecz” do HPC1001 zostały wyznaczone za pomocą nieco nietypowej techniki, która zależy od obserwowanych kolorów poszczególnych galaktyk. Aby potwierdzić swoje pomiary, astronomowie będą śledzić tę detekcję za pomocą bardziej precyzyjnych obserwacji spektroskopowych.

Te przyszłe obserwacje, uzyskane za pomocą ALMA w Chile i Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) we Francji, a także innych obiektów astronomicznych, ujawnią pełny charakter tej struktury, w tym czy HPC1001 pozostanie małą grupą, czy też ostatecznie ewoluuje w masywną gromadę złożoną nawet z 1000 galaktyk.

Wyniki zostały przyjęte do publikacji w Astronomy & Astrophysics Letters.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Instytut Nielsa Bohra

Vega

Na ilustracji: Proto-gromada galaktyk widziana 12 miliardów lat wstecz. Źródło: N. Silassen.


Załączniki:
galaksegruppe1100x600.jpg
galaksegruppe1100x600.jpg [ 37.96 KiB | Przeglądany 1112 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 17 września 2022, 16:11 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Nowe dowody na to, że powstaje niemowlęca planeta

Astronomowie opracowali nową technikę identyfikacji małych planet ukrytych w dyskach protoplanetarnych.

Astronomowie są zgodni co do tego, że planety rodzą się w dyskach protoplanetarnych – pierścieniach pyłu i gazu, które otaczają młode, nowo narodzone gwiazdy. Chociaż setki takich dysków zostały zauważone w całym Wszechświecie, obserwacje rzeczywistych narodzin i formowania się planet w tych środowiskach okazały się trudne.

Teraz astronomowie z Centrum Astrofizyki na Harvard & Smithsonian opracowali nowy sposób wykrywania tych nieuchwytnych nowo narodzonych planet – a wraz z nim dowody na istnienie małej planety podobnej do Neptuna lub Saturna czającej się w dysku. Wyniki zostały opisane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters 14 września 2022 roku.

Bezpośrednie wykrywanie młodych planet jest bardzo trudne i jak dotąd było skuteczne tylko w jednym lub dwóch przypadkach – mówi Feng Lond, doktor habilitowana w Centrum Astrofizyki, która kierowała nowymi badaniami. Planety są zawsze zbyt słabe, abyśmy mogli je zobaczyć, ponieważ są osadzone w grubych warstwach gazu i pyłu.

Zamiast tego naukowcy muszą szukać wskazówek, aby wywnioskować, że pod pyłem rozwija się planeta.

W ciągu ostatnich kilku lat widzieliśmy wiele struktur pojawiających na dyskach, które naszym zdaniem są wywołane obecnością planety, ale może to być również spowodowane czymś innym – mówi Long. Potrzebujemy nowych technik, aby przyjrzeć się i poprzeć istnienie planety.

Do swoich badań Long postanowiła ponownie zbadać dysk protoplanetarny znany jako LkCa 15. Znajduje się on w odległości 518 lat świetlnych stąd w konstelacji Byka. Naukowcy wcześniej zgłosili dowody na formowanie się planet w tym dysku, wykorzystując obserwacje za pomocą obserwatorium ALMA.

Long zagłębiła się w nowe dane z ALMA wysokiej rozdzielczości LkCa 15, uzyskane głównie w 2019 roku, i odkryła dwie słabe cechy, które wcześniej nie zostały wykryte.

W odległości około 42 jednostek astronomicznych od gwiazdy Long odkryła pyłowy pierścień z dwiema oddzielnymi jasnymi gromadami materii krążącymi wewnątrz niego. Materia przybrała kształt małej grudki i większego łuku i dzieliło je 120 stopni.

Long zbadała scenariusz za pomocą modeli komputerowych, aby sprawdzić, co powoduje nagromadzenie materii i dowiedziała się, że ich rozmiar i lokalizacja pasują do modelu na obecność planety.

Ten łuk i kępa są oddzielone o około 120 stopni – mówi. Ten stopień separacji nie występuje tak po prostu – jest to ważne z matematycznego punktu widzenia.

Long wskazuje na pozycje w przestrzeni znane jako punkty Lagrange’a, gdzie dwa ciała w ruchu – takie jak gwiazda i orbitująca planeta – wytwarzają wokół siebie wzmocnione obszary przyciągania, w których może gromadzić się materia.

W tym przypadku łuk i kępa materii, które wykryła Long, znajdują się w punktach Lagrange’a L4 i L5. Ukryta 60 stopni między nimi jest mała planeta wywołująca nagromadzenie pyłu w punktach L4 i L5.

Wyniki pokazują, że planeta jest mniej więcej wielkości Neptuna lub Saturna i ma około 1–3 milionów lat (to stosunkowo młody wiek jeżeli chodzi o planety).

Bezpośrednie zobrazowanie małej, nowo narodzonej planety może nie być możliwe w najbliższym czasie ze względu na ograniczenia technologiczne, ale Long wierzy, że dalsze obserwacje LkCa 15 przy użyciu ALMA mogą dostarczyć dodatkowych dowodów potwierdzających jej planetarne odkrycie.

Ma również nadzieję, że jej nowe podejście do wykrywania planet – z materią gromadzącą się preferencyjnie w punktach Lagrange’a – zostanie w przyszłości wykorzystane przez astronomów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
CfA

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna ukazująca planetę w dysku protoplanetarnym LkCa 15. Źródło: Credit: M.Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.


Załączniki:
cfa-028-protoplanet_illI-pr090822.jpg
cfa-028-protoplanet_illI-pr090822.jpg [ 19.24 KiB | Przeglądany 1104 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 21 września 2022, 16:22 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Możliwe wykrycie nieuchwytnych czarnych dziur o masie pośredniej

Zespół naukowców zaobserwował w próbce lokalnych galaktyk niezwykły rodzaj emisji, który może wskazywać na obecność dysków akrecyjnych wokół czarnych dziur o masie pośredniej.

Odkrycie to zwiększyłoby pięciokrotnie liczbę znanych czarnych dziur o masie pośredniej (IMBH) i otwiera nowy sposób na wykrywanie i badanie tej tajemniczej klasy obiektów astronomicznych. Chociaż tylko kilka jest znanych dzięki dowodom pośrednim, IMBH są kluczem do zrozumienia powstawania supermasywnych czarnych dziur i galaktyk, które je posiadają.

IMBH to rodzaj czarnej dziury, której masa mieści się w przedziale od stu do miliona mas Słońca. Oznacza to, że są one masywniejsze niż gwiazdowe czarne dziury, ale mniej masywne niż supermasywne czarne dziury. Naukowcy szukają ich od dziesięcioleci. Chociaż wykryto ich tylko kilka, mają one fundamentalne znaczenie dla zrozumienia wielu istotnych kwestii astrofizycznych.

Obiekty te stanowią nasiona wyrosłych supermasywnych czarnych dziur, ogromnych obiektów o masach miliony razy większych od masy Słońca, znajdujących się w większości jąder galaktycznych. Studiowanie ich właściwości i ich oddziaływania z ośrodkiem, który je otacza, jest również istotne dla zrozumienia, jak formowały się pierwsze galaktyki. Ponadto są one końcowym produktem złączenia czarnych dziur, które zostały wykryte dzięki emitowanym przez nie falom grawitacyjnym.

Chociaż wielu astronomów uważa, że IMBH muszą bardzo obficie występować we Wszechświecie, są one bardzo trudne do zaobserwowania. Teraz, dzięki badaniom przeprowadzonym przez grupę naukową ESTALLIDOS w IAC, wydaje się, że udało się je znaleźć w znacznej liczbie. Zespół znalazł nowy sposób na ich wykrycie. To nieoczekiwane odkrycie zaskoczyło naukowców, gdy szukali kosmologicznego gazu, który opada na galaktyki, i który pozwala im na ciągłe tworzenie gwiazd.

Szukając czegoś innego, znaleźliśmy słabą emisję wytwarzaną przez obłoki wodoru wokół wielu lokalnych galaktyk (118 emisji wokół 56 galaktyk). Zamiast pojedynczego piku, linia emisyjna była podwójna, co jest bardzo niezwykłe – wyjaśnia Jorge Sánchez Almeida, astrofizyk z IAC, współprowadzący badania w grupie ESTALLIDOS i pierwszy autor artykułu. Po przeanalizowaniu wszystkich możliwych wyjaśnień (pęcherzyki, strumienie, wstrząsy supernowych, wiatry galaktyczne, intruzi itp.) doszliśmy do wniosku, że tylko dyski akrecyjne wokół IMBH mogą wyjaśnić to, co zaobserwowaliśmy – dodaje.

To odkrycie jest wielkim krokiem naprzód w badaniach nad tego typu obiektami, które są kluczem do zrozumienia struktury i ewolucji Wszechświata. Gdyby ten wynik został potwierdzony, zwiększylibyśmy pięciokrotnie liczbę znanych IMBH i znaleźlibyśmy sposób na wykrycie i zbadanie tych nieuchwytnych IMBH stwierdza Casiana Muñoz Tuñön, astrofizyk, która jest zastępcą dyrektora IAC, a także współwłaścicielką grupy ESTALLIDOS.

Dane do badania zostały wykonane za pomocą spektrografu MUSE na Bardzo Dużym Teleskopie ESO w Chile.

Zespół ma nadzieję, że w przyszłych badaniach będzie w stanie potwierdzić, że sygnały pochodzą bezsprzecznie od tego typu obiektów. Obserwowane przez nas pole jest polem kosmologicznym, w którym dostępnych jest wiele informacji archiwalnych. Szukaliśmy w tych katalogach obiektów odpowiadających naszym obiektom, z częściowym sukcesem, dlatego czekamy na nowe dane tego regionu uzyskane za pomocą MUSE i za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba – podsumowuje Jose Miguel Rodríguez Espinosa, badacz z IAC i Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC), który również brał udział w badaniach.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
IAC

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna kilku czarnych dziur o masie pośredniej poruszających się w pobliżu galaktyki. Źródło: Gabriel Pérez Díaz (IAC).


Załączniki:
agujeros_negros_masa_intermedia_4K_02-2.jpeg
agujeros_negros_masa_intermedia_4K_02-2.jpeg [ 63.94 KiB | Przeglądany 1032 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 26 września 2022, 16:45 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Tajemnicze zmarszczki w Drodze Mlecznej wywołane przechodzącą w pobliżu galaktyką karłowatą

Wykorzystując dane z kosmicznego teleskopu Gaia, zespół naukowców wykazał, że duże części zewnętrznego dysku Drogi Mlecznej wibrują. Zmarszczki te wywołane są przez galaktykę karłowatą, która wstrząsnęła naszą własną Galaktyką przechodząc obok niej setki milionów lat temu.

Nasz kosmiczny dom, Droga Mleczna, zawiera od 100 do 400 miliardów gwiazd. Astronomowie uważają, że Galaktyka narodziła się 13,6 miliarda lat temu, wyłaniając się z wirującego obłoku gazu złożonego z wodoru i helu. Przez miliardy lat gaz ten zebrał się w wirujący dysk, w którym uformowały się gwiazdy, takie jak nasze Słońce.

W nowym badaniu opublikowanym w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, zespół badawczy przedstawia swoje ustalenia dotyczące gwiazd w zewnętrznych regionach dysku galaktycznego.

Możemy zobaczyć, że te gwiazdy chwieją się i poruszają w górę i w dół z różnymi prędkościami. Kiedy galaktyka karłowata Sagittarius minęła Drogę Mleczną, wywołała w naszej Galaktyce ruchy falowe, trochę jak kamień wrzucony do stawu – wyjaśnia Paul McMillan, badacz astronomii z Obserwatorium w Lund, który kierował badaniami.

Dzięki wykorzystaniu danych z teleskopu kosmicznego Gaia, zespół naukowców był w stanie zbadać znacznie większy obszar dysku Drogi Mlecznej niż było to wcześniej możliwe. Mierząc, jak silne są zmarszczki w różnych częściach dysku, naukowcy zaczęli układać złożoną łamigłówkę, dostarczając wskazówek na temat historii Sagittariusa i jej orbity wokół naszej macierzystej Galaktyki.

Obecnie Sagittarius jest powoli rozrywana, ale 1-2 miliardy lat temu była znacznie większa, prawdopodobnie miała około 20% masy dysku Drogi Mlecznej – mówi Paul McMillan.

Naukowcy byli zaskoczeni tym, jak dużą część Drogi Mlecznej mogli zbadać za pomocą danych z Gaia. Do tej pory teleskop, który działa od 2013 roku, zmierzył ruch po niebie około dwóch miliardów gwiazd oraz ruch w kierunku lub od nas 33 milionów z nich.

Dzięki temu nowemu odkryciu możemy badać Drogę Mleczną w taki sam sposób, w jaki geolodzy wyciągają wnioski o strukturze Ziemi na podstawie przemieszczających się fal sejsmicznych. Ten rodzaj „galaktycznej sejsmologii” nauczy nas wiele o naszej macierzystej Galaktyce i jej ewolucji – podsumowuje Paul McMillan.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Lund University

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca zmarszczki Drogi Mlecznej. Źródło: NASA JPL-Caltech R. Hurt (SSC Caltech).


Załączniki:
RipplingPicturedraft - NASA JPL-Caltech R. Hurt (SSC Caltech).png
RipplingPicturedraft - NASA JPL-Caltech R. Hurt (SSC Caltech).png [ 568.08 KiB | Przeglądany 907 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 27 września 2022, 18:00 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Modele pomagają nam w poszukiwaniu ukrytych pozostałości gwiazdowych

Wykryliśmy tylko niewielką część czarnych dziur, gwiazd neutronowych i białych karłów, które są składnikami układów podwójnych. Nowy artykuł opisuje sposób na odkrycie najbardziej nieuchwytnych z tych obiektów.

Wyszukiwanie zwartych obiektów
Kiedy gwiazdy wygasają, pozostawione po nich pozostałości – czarne dziury, gwiazdy neutronowe i białe karły – są trudne do wykrycia. Czarne dziury nie emitują światła, a maleńkie gwiazdy neutronowe i białe karły świecą słabo w porównaniu z gwiazdami w pełni życia. Te trudne do wykrycia zwarte obiekty czasami ujawniają się poprzez akrecję gazu od towarzysza; gdy gaz zmierza spiralnie w kierunku obiektu, tworzy przegrzany dysk, który świeci w promieniach rentgenowskich.

Ale jak znaleźć zwarte obiekty, które nie ujawniają się poprzez akrecję? W nowej publikacji Nicholas Sorabella (Lowell Center for Space Science and Technology i University of Massachusetts Lowell) i współpracownicy pokazują, jak modele mogą pomóc nam zidentyfikować ciche zwarte obiekty w układach podwójnych.

Poszukiwanie towarzyszy
Zamiast próbować bezpośrednio wykryć słabych lub niewidocznych towarzyszy, Sorabella i współpracownicy badali, jak obecność niewidocznego obiektu wpływa na drugi składnik układu podwójnego: gwiazdę. Jasność gwiazdy zamkniętej w układzie podwójnym ze zwartym obiektem będzie się zmieniać w trakcie orbity z trzech powodów:

    samosoczewkowanie: kiedy zwarty obiekt przechodzi przed gwiazdą, jego grawitacja ugina światło gwiazdy, tymczasowo zwiększając jej jasność;
    wzmocnienie Dopplera: w miarę jak gwiazda towarzysząca podróżuje po swojej orbicie, jej światło wydaje się jaśniejsze dla obserwatora na Ziemi, gdy gwiazda porusza się w kierunku Ziemi i bledsze, gdy gwiazda oddala się od Ziemi;
    zmiany elipsoidalne: zwarty obiekt wywiera ekstremalne siły pływowe na swojego gwiezdnego towarzysza, rozciągając gwiazdę w kształt łezki. Jasność asymetrycznej gwiazdy zmienia się, gdy jest ona widziana pod różnymi kątami podczas swojej orbity.

W tej pracy Sorabella i współpracownicy opracowali model, który przewiduje jak samosoczewkowanie, wzmocnienie Dopplera i zmiany elipsoidalne wpływają na jasność gwiazdy o wydłużonej, podwójnej orbicie. Model autorów uwzględnia również efekty pociemnienia brzegowego – spadek jasności w kierunku zewnętrznej krawędzi gwiazdy ze względu na chłodniejsze warstwy. Modelując, jak te efekty zmieniają się w miarę, jak zwarty obiekt i jego gwiezdny towarzysz wirują wokół siebie, zespół jest w stanie określić masy obu składników układu podwójnego, jak i inne kluczowe aspekty układu podwójnego – wszystko to bez bezpośredniego wykrywania obiektu zwartego.

Przetestuj to
Jako test, autorzy wymodelowali krzywą blasku Cygnusa X-1, emitującego promieniowanie X układu podwójnego, o którym wiadomo, że zawiera czarną dziurę i błękitnego nadolbrzyma. Nowo wyznaczone masy członków układu podwójnego oraz inne aspekty układu były zgodne z wcześniejszymi pomiarami, co świadczy o możliwościach modelu.

Nadchodzące przeglądy prawdopodobnie zaobserwują tysiące układów zawierających zwarte obiekty, a naukowcy szacują, że około 200 z nich będzie miało dostrzegalne sygnały samosoczewkowania. Wykryto tylko garstkę nieakreujących gwiazd neutronowych i czarnych dziur w układach podwójnych, więc modele takie jak ten zespołu naukowców pozwolą nam zbadać prawie niezbadaną populację pozostałości gwiazdowych.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna układu podwójnego zawierającego masywną gwiazdę ciągu głównego i czarną dziurę. Rozmiar czarnej dziury został wyolbrzymiony w celach ilustracyjnych. Źródło: ESO/L. Calçada; CC BY 4.0.


Załączniki:
eso2210a.jpg
eso2210a.jpg [ 96.86 KiB | Przeglądany 891 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 29 września 2022, 15:23 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Nowe i zagadkowe własności tajemniczych szybkich błysków radiowych

Nowe badania przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców ujawniają ewoluujące, namagnesowane środowisko i zaskakującą lokalizację źródła szybkich błysków radiowych w głębokim kosmosie – obserwacje, które przeczą obecnemu zrozumieniu.

Szybkie błyski radiowe (FRB) to trwające milisekundy kosmiczne eksplozje, z których każda wytwarza energię równą rocznej produkcji Słońca. Ponad 15 lat po odkryciu impulsów elektromagnetycznych fal radiowych w dalekiej przestrzeni, ich zdumiewająca natura nadal zaskakuje naukowców – a nowo opublikowane badania tylko pogłębiają otaczającą je tajemnicę.

Opublikowane w Nature 21 września 2022 roku nieoczekiwane nowe obserwacje z serii kosmicznych błysków radiowych przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców podważają dominujące zrozumienie fizycznej natury i centralnego silnika FRB.

Obserwacje kosmicznych FRB przeprowadzono późną wiosną 2021 roku za pomocą olbrzymiego 500-metrowego Aperture Spherical radio Telescope (FAST) w Chinach. Zespół, kierowany przez Heng Xu, Kejię Lee, Subo Dong z Uniwersytetu Pekińskiego i Weiwei Zhu z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego w Chinach, wraz z astrofizykiem Bing Zhangiem z UNLV, wykrył 1863 błyski w przeciągu 82 godzin w ciągu 54 dni z aktywnego źródła szybkiego błysku radiowego o nazwie FRB 20201124A.

Jest to największa próbka danych FRB z informacją o polaryzacji z jednego źródła – powiedział Lee.

Ostatnie obserwacje szybkich błysków radiowych z naszej Galaktyki Drogi Mlecznej sugerują, że pochodzą one od magnetara, czyli gęstej gwiazdy neutronowej wielkości miasta o niezwykle silnym polu magnetycznym. Z drugiej strony, pochodzenie bardzo odległych kosmologicznych szybkich błysków radiowych pozostaje nieznane. A najnowsze obserwacje naukowców stawiają pod znakiem zapytania to, co do tej pory sądzili, że wiedzą na ich temat.

Te obserwacje sprowadziły nas z powrotem do deski kreślarskiej – powiedział Zhang, który pełni funkcję dyrektora założyciela Centrum Astrofizyki UNLV w Nevadzie. Oczywistym jest, że FRB są bardziej tajemnicze, niż sobie wyobrażaliśmy. Potrzeba więcej kampanii obserwacyjnych na wielu falach, aby jeszcze bardziej ujawnić naturę tych obiektów.

Tym, co czyni najnowsze obserwacje zaskakującymi dla naukowców, są nieregularne, krótkotrwałe zmiany tzw. miary rotacji Faradaya, czyli zasadniczo siły pola magnetycznego i gęstości cząstek w pobliżu źródła FRB. Wahania szły w górę i w dół podczas pierwszych 36 dni obserwacji i nagle zatrzymały się podczas ostatnich 18 dni przed wygaszeniem źródła.

Porównuję to do kręcenia filmu o otoczeniu źródła FRB, a nasz film ukazał złożone, dynamicznie ewoluujące, namagnesowane środowisko, którego nigdy wcześniej sobie nie wyobrażano – powiedział Zhang. Takiego środowiska nie można było oczekiwać od razu w przypadku izolowanego magnetara. W pobliżu silnika FRB może znajdować się coś innego, być może binarny towarzysz, dodał Zhang.

Aby obserwować galaktykę macierzystą FRB, zespół wykorzystał również 10-metrowy teleskop Kecka znajdujący się na Mauna Kea na Hawajach. Zhang mówi, że uważa się, że młode magnetary rezydują w aktywnych regionach gwiazdotwórczych galaktyk, ale optyczny obraz galaktyki macierzystej pokazuje, że – nieoczekiwanie – jest to bogata w metale galaktyka spiralna z poprzeczką, taka jak nasza Droga Mleczna. Lokalizacja FRB znajduje się w regionie, w którym nie ma znaczącej aktywności gwiazdotwórczej.

Ta lokalizacja jest niespójna z młodym centralnym silnikiem magnetara powstałym podczas ekstremalnej eksplozji, takiej jak długi rozbłysk gamma lub supernowa, szeroko spekulowanych progenitorów aktywnych silników FRB – powiedział Dong.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
UNLV

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna 500-metrowego radioteleskopu FAST w Chinach. Źródło: Jingchuan Yu.


Załączniki:
img32_0.jpeg
img32_0.jpeg [ 61.53 KiB | Przeglądany 872 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 30 września 2022, 18:43 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Odkryto układ planetarny z pięcioma planetami skalistymi

Międzynarodowe badania potwierdziły odkrycie pięciu egzoplanet w tym samym układzie planetarnym, z których dwie są podobne do Merkurego. Odkrycie dostarcza wskazówek na temat tego, jak tworzą się te niezwykłe, bardzo gęste planety.

Międzynarodowy zespół astronomów znalazł układ planetarny orbitujący wokół chłodnej gwiazdy HD 23472, w skład którego wchodzą trzy superziemie i dwie planety określanych mianem supermerkury. Chcieliśmy obserwować ten układ planetarny, aby scharakteryzować skład małych planet i zbadać przejście między posiadaniem atmosfery lub jej brakiem, co może być związane z odparowaniem atmosfery z powodu napromieniowania gwiazdy – wyjaśnia Susana Barros, naukowiec z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço's (IAC), która kierowała badaniem. Co zaskakujące, zespół odkrył, że układ ten składa się z trzech superziem ze znaczącą atmosferą i dwóch planet typu supermerkury, które są najbliższymi planetami gwiazdy. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics 27 września 2022 roku.

Pięć planet w układzie HD 23472, z których trzy mają masy mniejsze od Ziemi, to jedne z najlżejszych egzoplanet, których masy mierzono metodą prędkości radialnych. Technika ta wykrywa drobne zmiany w prędkości gwiazdy na linii naszego widzenia wywołane przez orbitującą planetę. Odkrycie było możliwe dzięki bardzo wysokiej precyzji spektrografu ESPRESSO zamontowany na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) ESO w Chile.

Enigmatyczne pochodzenie supermerkurych
Superziemie i supermerkure są pod względem składu odpowiednikami Ziemi i Merkurego o wyższej masie. Różnią się tym, że supermerkure mają większą zawartość żelaza (i żelazne jądro). Tego typu egzoplanety są rzadkie. W rzeczywistości znanych jest tylko osiem, licząc dwie niedawno odkryte.

Merkury jest jedną z najgęstszych planet w Układzie Słonecznym i nie wiadomo, dlaczego ma stosunkowo większe i masywniejsze jądro niż Ziemia i inne planety naszego Układu. Niektóre możliwe wyjaśnienia mówią o gigantycznym uderzeniu, które usunęło część płaszcza planety lub, ponieważ Merkury jest najgorętszą planetą, jego wysoka temperatura mogła spowodować odparowanie części płaszcza. Odkrycie innych gęstych, podobnych do Merkurego planet wokół innych gwiazd jest kluczem do zrozumienia powstawania takich obiektów.

W rzeczywistości, odkrycie dwóch supermerkurych w tym samym układzie planetarnym, zamiast jednego, oferuje naukowcom odkrywczy obraz. Po raz pierwszy, używając spektrografu ESPRESSO, odkryliśmy układ z dwoma supermerkurymi. To pomaga nam zrozumieć, jak te planety się uformowały – mówi Alejandro Suárez, naukowiec z IAC i współautor tego badania. Możliwość dużego zderzenia w celu wytworzenia supermerkurego jest już bardzo mało prawdopodobna, dwa olbrzymie zderzenia w tym samym układzie wydają się bardzo nieprawdopodobne.

Zrozumienie, w jaki sposób uformowały się te dwa supermerkure, będzie wymagało dalszej charakterystyki składu tych planet, komentuje Jonay González, naukowiec z IAC współautor tego badania. Przyszły Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) i jego pierwsza generacja spektrografu wysokiej rozdzielczości ANDES, zapewni po raz pierwszy zarówno wymaganą czułość, jak i precyzję, aby zbadać skład ich powierzchni lub istnienie i skład potencjalnej atmosfery.

Dla zespołu jest to tylko pierwszy krok w kierunku ich ostatecznego celu: znalezienie innej Ziemi. Istnienie atmosfery dałoby nam wgląd w formowanie się i ewolucję układu planetarnego, a także ma wpływ na zdatność do zamieszkania planet. Chcielibyśmy rozszerzyć ten rodzaj badań planet o dłuższym okresie, które mają bardziej przyjazne temperatury – podsumowuje Barros.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
IAC

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna układu z pięcioma egzoplanetami. Źródło: NASA/JPL-Caltech.


Załączniki:
5 Exoplanet system_PIA22088.jpg
5 Exoplanet system_PIA22088.jpg [ 44.7 KiB | Przeglądany 851 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 01 października 2022, 17:28 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Potencjalnie pierwszy ślad najwcześniejszych gwiazd we Wszechświecie

Obserwacja odległego kwazara ujawnia dowody na gwiazdę pierwszej generacji, która zginęła w eksplozji „supernowej”.

Astronomowie mogli odkryć starożytne chemiczne pozostałości pierwszych gwiazd, które rozświetliły Wszechświat. Wykorzystując nowatorską analizę odległego kwazara obserwowanego przez 8,1-metrowy teleskop Gemini North na Hawajach, naukowcy znaleźli niezwykłą proporcję pierwiastków, które, jak twierdzą, mogły pochodzić jedynie ze szczątków powstałych w wyniku pochłaniającej wszystko eksplozji gwiazdy pierwszej generacji o masie 300 Słońc.

Pierwsze gwiazdy powstały prawdopodobnie, gdy Wszechświat miał zaledwie 100 milionów lat, czyli mniej niż jeden procent obecnego wieku. Te pierwsze gwiazdy – znane jako gwiazdy III populacji– były tak masywne, że kiedy skończyły swoje życie jako supernowe, rozpadały się na kawałki, zasiewając przestrzeń międzygwiezdną charakterystyczną mieszanką ciężkich pierwiastków. Jednak pomimo dziesięcioleci starannych poszukiwań astronomów, do tej pory nie udało się znaleźć bezpośrednich dowodów na istnienie tych pierwotnych gwiazd.

Analizując jeden z najodleglejszych znanych kwazarów, który znajduje się w odległości 13,1 miliarda lat świetlnych i ma przesunięcie ku czerwieni wynoszące 7,54, astronomowie doszli do wniosku, że zidentyfikowali materię pozostałą po wybuchu gwiazdy pierwszej generacji. Używając innowacyjnej metody do określenia pierwiastków chemicznych zawartych w obłokach otaczających kwazar, zauważyli bardzo nietypowy skład – materiał zawierał ponad 10 razy więcej żelaza niż magnezu w porównaniu do proporcji tych pierwiastków występujących w naszym Słońcu.

Naukowcy uważają, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tej uderzającej właściwości jest to, że materiał został pozostawiony przez gwiazdę pierwszej generacji, która wybuchła jako supernowa powstająca w wyniku niestabilności wywołanej kreacją par elektron-pozyton. Te niezwykle potężne wersje wybuchów supernowych nigdy nie były obserwowane, ale uważa się, że są one końcem życia olbrzymich gwiazd o masach od 150 do 250 razy większych od Słońca.

Wybuchy tego typu supernowych zdarzają się, gdy fotony w centrum gwiazdy spontanicznie zmieniają się w elektrony i pozytony – dodatnio naładowany odpowiednik elektronu z antymaterii. Ta konwersja zmniejsza ciśnienie promieniowania wewnątrz gwiazdy, pozwalając grawitacji pokonać je i prowadząc do kolapsu, a następnie wybuchu.

W przeciwieństwie do innych supernowych, te dramatyczne wydarzenia nie pozostawiają po sobie pozostałości gwiazdowych takich jak gwiazda neutronowa czy czarna dziura, a zamiast tego wyrzucają całą swoją materię do otoczenia. Są tylko dwa sposoby, aby znaleźć na nie dowody. Pierwszym jest uchwycenie takiej supernowej w trakcie jej powstawania, co jest bardzo mało prawdopodobnym przypadkiem. Drugi sposób to zidentyfikowanie ich sygnatury chemicznej z materii, którą wyrzucają w przestrzeń międzygwiazdową.

Do swoich badań astronomowie wykorzystali wyniki wcześniejszych obserwacji za pomocą spektrografu Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS). Spektrograf rozdziela światło emitowane przez ciała niebieskie na składowe długości fal, które niosą informacje o tym, jakie pierwiastki zawierają te obiekty.

Wydedukowanie ilości każdego z obecnych tam pierwiastków jest jednak trudnym przedsięwzięciem, ponieważ jasność linii w widmie zależy od wielu innych czynników poza obfitością pierwiastka.

Dwóch współautorów analizy, Yuzuru Yoshii i Hiroaki Sameshima z Uniwersytetu w Tokio, rozwiązało ten problem, opracowując metodę pomiarów intensywności linii magnezu i żelaza pochodzących z tzw. obszaru formowania szerokich linii emisyjnych (BLR) w widmie kwazara do oszacowania obfitości tych pierwiastków. To właśnie dzięki zastosowaniu tej metody do analizy widma kwazara odkryli oni wyraźnie niski stosunek magnezu do żelaza.

Było dla mnie oczywiste, że kandydatką na supernową będzie supernowa powstająca w wyniku niestabilności wywołanej kreacją par elektron-pozyton, gwiazdy populacji III, w której cała gwiazda eksploduje, nie pozostawiając za sobą żadnej pozostałości – powiedział Yoshii. Byłem zachwycony i nieco zaskoczony, gdy odkryłem, że supernowa powstająca w wyniku niestabilności wywołanej kreacją par elektron-pozyton gwiazdy o masie około 300 razy większej od Słońca zapewnia stosunek magnezu do żelaza, który zgadza się z niską wartością, jaką uzyskaliśmy dla kwazara.

Wśród gwiazd w halo Drogi Mlecznej przeprowadzono już wcześniej poszukiwania chemicznych dowodów na istnienie poprzedniej generacji gwiazd o dużej masie z populacji III, a w 2014 roku przedstawiono co najmniej jedną wstępną identyfikację. Yoshii i jego współpracownicy uważają, że nowy wynik dostarcza najczystszej sygnatury supernowej powstającej w wyniku niestabilności wywołanej kreacją par elektron-pozyton w oparciu o wyjątkowo niski stosunek obfitości magnezu do żelaza przedstawiony w tym kwazarze.

Jeżeli rzeczywiście jest to dowód na istnienie jednej z pierwszych gwiazd oraz pozostałości po supernowej powstającej w wyniku niestabilności wywołanej kreacją par elektron-pozyton, odkrycie to pomoże nam uzupełnić obraz tego, w jaki sposób materia we Wszechświecie ewoluowała w to, czym jest dzisiaj, łącznie z nami. Aby dokładniej przetestować tę interpretację, potrzeba o wiele więcej obserwacji, aby sprawdzić, czy inne obiekty mają podobne cechy.

Ale być może uda nam się znaleźć chemiczne ślady bliżej domu. Chociaż gwiazdy III populacji o dużej masie wymarły już dawno temu, chemiczne ślady, które pozostawiają po sobie w wyrzuconym materiale, mogą przetrwać znacznie dłużej i mogą utrzymywać się do dziś. Oznacza to, że astronomowie mogą być w stanie znaleźć ślady eksplozji supernowych powstających w wyniku niestabilności wywołanej kreacją par elektron-pozyton, które odcisnęły się na obiektach w naszym lokalnym Wszechświecie.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
NOIRLab

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna masywnej gwiazdy III populacji we wczesnym Wszechświecie. Źródło: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine.


Załączniki:
noirlab2222a.jpg
noirlab2222a.jpg [ 168.41 KiB | Przeglądany 808 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 03 października 2022, 14:56 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Jasne galaktyki tworzące bańki

Czasami rzeczy, których nie widzimy, wciąż dają nam wgląd w sytuację. Ta strategia uzyskania wskazówek zarówno z detekcji, jak i z jej braku jest powszechna w astronomii, a braki detekcji badane przez zespół naukowców są wykorzystywane do rozumienia procesu rejonizacji.

Mniej więcej w ciągu pierwszych miliardów lat istnienia Wszechświata miał miejsce okres przejściowy zwany erą rejonizacji. Podczas tej epoki uformowały się pierwsze gwiazdy i galaktyki, które zaczęły emitować wysokoenergetyczne światło, jonizujące ówczesny, w większości neutralny gaz wodorowy wypełniający Wszechświat. Promieniowanie jonizujące może wybijać elektrony z atomów neutralnego wodoru, a w epoce rejonizacji zdarzało się tego tyle, że niemal całkowicie zjonizowało gaz we Wszechświecie.

Kryminalna tajemnica
Wczesne galaktyki są głównym źródłem jonizujących fotonów i być może głównym motorem tego procesu jonizacji, dlatego właściwości wczesnych galaktyk i to, jak ewoluowały w ciągu pierwszych miliardów lat istnienia Wszechświata, mają olbrzymie implikacje dla procesów zachodzących w epoce rejonizacji. Jednak zrozumienie, ile fotonów zostało wyprodukowanych podczas tej epoki i czy uciekły one ze swoich galaktyk i zjonizowały neutralny gaz wokół nich, jest w dużym stopniu zależne od warunków fizycznych każdej galaktyki, a zatem trudno jest ograniczyć i przewidzieć te czynniki. Wyzwania te prowadzą do jeszcze większych trudności w precyzyjnym określeniu, kiedy i gdzie nastąpiła rejonizacja, a także jakie galaktyki były głównie za nią odpowiedzialne.

Śledzenie siły emisji z przejścia Lyman-α wodoru z wczesnych galaktyk może dać nam pojęcie kto i gdzie: jakie galaktyki produkowały więcej jonizujących fotonów i czy były one skupione razem czy rozproszone? Ta linia pytań odpowiada przestrzennej ewolucji rejonizacji. Śledząc ułamek gazu, który został zjonizowany w czasie, możemy również określić czasową ewolucję rejonizacji.

Artykuł z 27 września 2022 roku stara się dotrzeć do zagadki rejonizacji, skupiając się na galaktykach w erze rejonizacji. Dokładniej mówiąc, autorzy artykułu starają się rozróżnić jaśniejsze i słabsze galaktyki, szczególnie w zakresie ultrafioletu (UV), gdzie fotony mają wystarczającą energię, by zjonizować wodór. Określając trendy pomiędzy zdolnością galaktyki do emitowania fotonów jonizujących a rejonizacją w pobliżu tej galaktyki, autorzy mogą przetestować ideę, że galaktyki jasne w UV znajdują się w silnie zjonizowanych bańkach gazu, a rejonizacja jest przyspieszana w bańkach zawierających dużą liczbę galaktyk.

Nierównoważna szerokość równoważna
W artykule starano się odpowiedzieć na jedno główne pytanie: czy istnieje jakaś ewolucja emisji Lyman-α w galaktykach epoki rejonizacji w odniesieniu do jasności UV tych galaktyk? Aby pomóc odpowiedzieć na to pytanie, autorzy mierzą siłę emisji Lyman-α za pomocą wielkości zwanej równoważną szerokością w funkcji zarówno przesunięcia ku czerwieni, jak i wewnętrznej jasności UV galaktyki. Ich próbka zawierała kilkaset galaktyk ze szczegółowymi obserwacjami spektroskopowymi, a także nowymi danymi z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Dzięki tym danym zespół poszukiwał jakichkolwiek sygnałów lub linii emisyjnych Lyman-α, ale nie znalazł przekonujących galaktyk z emisją Lyman-α lub wykrytych kontinuum.

Mimo to, te niewykrycia mogą pomóc ograniczyć siłę emisji Lyman-α pochodzącej z galaktyk. Biorąc pod uwagę czułość obserwacji, autorzy mogli (a nawet powinni) wykryć galaktyki, jeżeli nie ma ewolucji przesunięcia ku czerwieni o równoważnej szerokości przed i po zakończeniu epoki rejonizacji (przesunięcie ku czerwieni z ~ 6). To zasadniczo wyklucza istnienie silnej emisji Lyman-α w tej próbce, która zawierała więcej galaktyk słabych w promieniach UV niż próbka wykryta w poprzedniej pracy.

Porównując wykryte i niewykryte źródła oraz przeprowadzając symulacje nieudanych obserwacji, autorzy znajdują dowody na to, że siła linii emisyjnej Lyman-α ewoluuje inaczej dla jasnych i słabych galaktyk w epoce rejonizacji. Ich analiza jest zgodna z obrazem, w którym rejonizacja jest przestrzennie niejednorodna z dużymi zjonizowanymi bąblami tworzonymi przez jasne galaktyki ze wzmocnioną transmisją Lyman-α. Autorzy zauważają, że rejonizacja jest prawdopodobnie dość skomplikowana, z dużą zmiennością przestrzenną i czasową. Niemniej jednak, chociaż możemy się czegoś nauczyć z tego, czego nie widzimy, obecnie działający Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i inne teleskopy nowej generacji będą czułe na słabsze i bardziej odległe galaktyki, co pozwoli nam uzyskać wyraźniejszy obraz ery rejonizacji.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna galaktyk podczas ery rejonizacji, która nastąpiła mniej niż miliard lat po Wielkim Wybuchu. Źródło: ESO/M. Kornmesser.


Załączniki:
eso1138a.jpg
eso1138a.jpg [ 156.9 KiB | Przeglądany 753 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 04 października 2022, 13:22 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Badanie mechanizmu dostarczania plazmy strumieni radiowych wyrzucanych z czarnych dziur

Galaktyki posiadają w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Niektóre z nich wypuszczają szybko poruszające się strumienie plazmy, które emitują silne sygnały radiowe, znane jako strumienie radiowe.

Strumienie radiowe zostały po raz pierwszy odkryte w latach 70. XX wieku. Jednak wiele informacji na temat ich powstawania pozostaje nieznanych, w szczególności źródła energii i mechanizmu dostarczania plazmy.

Niedawno zespół współpracowników Teleskopu Horyzontu Zdarzeń odkrył radiowe obrazy pobliskiej czarnej dziury w centrum olbrzymiej galaktyki eliptycznej M87. Obserwacje potwierdziły teorię, że spin czarnej dziury zasila radiowe dżety, ale niewiele wniosły do wyjaśnienia mechanizmu dostarczania plazmy.

Teraz zespół badawczy, kierowany przez astrofizyków z Uniwersytetu Tohoku, zaproponował obiecujący scenariusz, który wyjaśnia mechanizm dostarczania plazmy do radiowych strumieni.

Ostatnie badania wykazały, że czarne dziury są silnie namagnesowane, ponieważ namagnesowana plazma wewnątrz galaktyk przenosi pola magnetyczne do czarnej dziury. Następnie, sąsiednia energia magnetyczna przejściowo uwalnia swoją energię poprzez ponowne połączenie magnetyczne, pobudzając plazmę otaczającą czarną dziurę. To ponowne połączenie magnetyczne zapewnia źródło energii dla rozbłysków słonecznych.

Plazma w rozbłyskach słonecznych emituje promieniowanie ultrafioletowe i rentgenowskie; natomiast ponowne połączenie magnetyczne wokół czarnej dziury może powodować emisję promieniowania gamma, ponieważ energia uwalniana na cząstkę plazmy jest znacznie wyższa niż w przypadku rozbłysku słonecznego.

Obecny scenariusz sugeruje, że emitowane promienie gamma oddziałują ze sobą i wytwarzają obfite pary elektron-pozyton, które są dostarczane do strumieni radiowych.

Wyjaśnia to dużą ilość plazmy obserwowanej w dżetach radiowych, zgodną z obserwacjami M87. Ponadto scenariusz uwzględnia, że moc sygnału radiowego różni się w zależności od czarnej dziury. Na przykład strumienie radiowe wokół Sgr A*supermasywnej czarnej dziury w naszej Drodze Mlecznej – są zbyt słabe i niewykrywalne przez obecne urządzenia radiowe.

Ponadto scenariusz przewiduje krótkotrwałą emisję promieniowania X, gdy plazma jest dostarczana do radiowych strumieni. Te sygnały rentgenowskie są pomijane przez obecne detektory rentgenowskie, ale są możliwe do zaobserwowania przez planowane detektory rentgenowskie.

Zgodnie z tym scenariuszem, przyszła astronomia rentgenowska będzie w stanie odkryć mechanizm dostarczania plazmy do strumieni radiowych, długoletnią tajemnicę czarnych dziur – wskazuje Shigeo Kimura, główny autor badania.

Szczegóły badań Kimury i jego zespołu zostały opublikowane w Astrophysical Journal Letters 29 września 2022 roku.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Tokohu University

Vega

Na ilustracji: Schemat koncepcyjny mechanizmu dostarczania plazmy do strumienia radiowego. Źródło: Kenji Touma.


Załączniki:
174_PR_20220928_exploring_plasma_loading_mechanisms_of_radio_jets_t.jpg
174_PR_20220928_exploring_plasma_loading_mechanisms_of_radio_jets_t.jpg [ 29.91 KiB | Przeglądany 738 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 08 października 2022, 18:01 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 1744
Oddział PTMA: Kraków
Znaleziono układ kataklizmiczny o najkrótszej orbicie

Prawie połowa gwiazd w naszej Galaktyce jest pojedyncza. Druga połowa to gwiazdy znajdujące się w układach podwójnych i wielokrotnych, o orbitach tak ciasnych, że niektóre z nich mogłyby się zmieścić między Ziemią a Księżycem.

Zespół astronomów odkrył teraz układ podwójny, czyli parę gwiazd o niezwykle krótkiej orbicie, które wydają się okrążać siebie nawzajem co 51 minut. Układ ten należy do rzadkiej klasy układów podwójnych znanych jako „zmienne kataklizmiczne”, w których gwiazda podobna do naszego Słońca krąży wokół białego karła – gorącego, gęstego jądra wypalonej gwiazdy.

Zmienna kataklizmiczna pojawia się, gdy dwie gwiazdy zbliżają się do siebie na przestrzeni miliardów lat, powodując, że biały karzeł zaczyna akreować, czyli pochłaniać materię ze swojego gwiezdnego towarzysza. Proces ten może powodować olbrzymie, zmienne błyski światła, które wieki temu astronomowie uznali za efekt jakiegoś nieznanego kataklizmu.

Nowo odkryty układ, któremu zespół nadał nazwę ZTF J1813+4251, jest zmienną kataklizmiczną o najkrótszej z dotychczas wykrytych orbit. W przeciwieństwie do innych tego typu układów obserwowanych w przeszłości, astronomowie uchwycili tę zmienną kataklizmiczną w momencie, gdy gwiazdy wielokrotnie się zaćmiewały, co pozwoliło zespołowi na precyzyjne zmierzenie właściwości każdej z gwiazd.

Mając te pomiary, badacze przeprowadzili symulacje tego, co układ prawdopodobnie robi dzisiaj i jak powinien ewoluować przez następne setki milionów lat. Doszli do wniosku, że gwiazdy są obecnie w fazie przejściowej, a gwiazda podobna do Słońca krążyła i „oddawała” wiele ze swojej wodorowej atmosfery żarłocznemu białemu karłowi. Gwiazda podobna do Słońca zostanie w końcu pozbawiona gęstego, bogatego w hel jądra. Za kolejne 70 milionów lat gwiazdy zbliżą się do siebie, a ich skrajnie krótka orbita będzie wynosiła zaledwie 18 minut, zanim składniki zaczną się rozszerzać i oddalać od siebie.

Dziesiątki lat temu astronomowie przewidywali, że takie zmienne kataklizmiczne powinny przejść na skrajnie krótkie orbity. Po raz pierwszy taki układ przejściowy został zaobserwowany bezpośrednio.

To rzadki przypadek, w którym złapaliśmy jeden z tych układów w akcie przejścia z akrecji wodoru na akrecję helu – mówi Kevin Burdge z MIT. Naukowcy przewidywali, że te obiekty powinny przejść w skrajnie krótkie orbity i przez długi czas dyskutowano, czy mogą one być wystarczająco krótkie, aby emitować wykrywalne fale grawitacyjne. To odkrycie kładzie temu kres.

Przeszukiwanie nieba
Astronomowie odkryli nowy układ w olbrzymim katalogu gwiazd obserwowanych przez Zwicky Transient Facility (ZTF), przegląd wykorzystujący kamerę przymocowaną do teleskopu w Obserwatorium Palomar w Kalifornii, do robienia wysokiej rozdzielczości zdjęć szerokich połaci nieba.

W ramach przeglądu wykonano ponad 1000 zdjęć każdej z ponad miliarda gwiazd na niebie, rejestrując zmieniającą się jasność każdej z nich na przestrzeni dni, miesięcy i lat.

Burdge przejrzał katalog, szukając sygnałów układów o skrajnie krótkich orbitach, których dynamika może być tak ekstremalna, że powinny dawać dramatyczne rozbłyski światła i emitować fale grawitacyjne.

Fale grawitacyjne pozwalają nam badać Wszechświat w zupełnie nowy sposób – mówi Burdge, który przeszukuje niebo w poszukiwaniu nowych źródeł fal grawitacyjnych.

Do tego nowego badania Burdge przejrzał dane ZTF w poszukiwaniu gwiazd, które wydawały się migać wielokrotnie, z okresem krótszy niż godzina – częstotliwość zwykle sygnalizująca układ co najmniej dwóch blisko orbitujących obiektów, z których jeden przechodzi przed drugim i na krótko blokuje jego światło.

Użył on algorytmu do odsiewu ponad 1 miliarda gwiazd, z których każda została zarejestrowana na ponad 1000 zdjęć. Algorytm odsiał około 1 miliarda gwiazd, które wydawały się migać co około godzinę. Burdge szukał wśród nich sygnałów o szczególnym znaczeniu. Jego poszukiwania skupiły się na ZTF J1813+4251 – układzie znajdującym się około 3000 lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji Herkulesa.

Gęsty rdzeń
Zespół Burdge badał układ dalej, korzystając z Obserwatorium W.M. Keck na Hawajach i Gran Telescopio Canarias w Hiszpanii. Odkryli, że układ był wyjątkowo „czysty”, co oznacza, że mogli wyraźnie zobaczyć, jak jego światło zmienia się z każdym zaćmieniem. Dzięki takiej przejrzystości byli w stanie precyzyjnie zmierzyć masę i promień każdego obiektu, a także ich okres orbitalny.

Stwierdzili, że pierwszy obiekt był prawdopodobnie białym karłem mającym 1/100 wielkości Słońca i około połowy jego masy. Drugim obiektem była gwiazda podobna do Słońca w pobliżu końca swojego życia, mająca 1/10 rozmiaru i masy Słońca (mniej więcej wielkości Jowisza). Gwiazdy te również wydawały się orbitować wokół siebie co 51 minut.

A jednak coś nie do końca się zgadzało.

Ta jedna gwiazda wyglądała jak Słońce, ale Słońce nie może zmieścić się na orbicie krótszej niż osiem godzin – co tu się dzieje? – mówi Burdge.

Wkrótce znalazł wyjaśnienie: prawie 30 lat temu naukowcy potwierdzili, że układy ze skrajnie krótką orbitą powinny istnieć jako zmienne kataklizmiczne. Gdy biały karzeł okrąża gwiazdę podobną do Słońca i pochłania jej lekki wodór, gwiazda podobna do Słońca powinna się wypalić, pozostawiając helowe jądro – pierwiastek, który jest gęstszy od wodoru i wystarczająco ciężki, by utrzymać martwą gwiazdę na ciasnej, skrajnie krótkiej orbicie.

Burdge zdał sobie sprawę, że ZTF J1813+4251 jest prawdopodobnie zmienną kataklizmiczną, w akcie przejścia z ciała bogatego w wodór do bogatego w hel. Odkrycie to zarówno potwierdza przewidywania sprzed 30 lat, jak i to, że ta zmienna kataklizmiczna ma najkrótszą do tej pory wykrytą orbitę.

Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature 5 października 2022 roku.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
MIT

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna pokazująca białego karła (po prawej) okrążającego gwiazdę podobną do Słońca (po lewej) na skrajnie krótkiej orbicie, tworzące kataklizmiczny układ podwójny. Źródło: M. Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.


Załączniki:
MIT-CataclysmicStar-01-press_0.jpg
MIT-CataclysmicStar-01-press_0.jpg [ 495.9 KiB | Przeglądany 659 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 7D, Canon 15-85, Canon 75-300, Canon 50/1.8, Samyang Fish Eye 8mm
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 1211 ]  Przejdź na stronę Poprzednia  1 ... 56, 57, 58, 59, 60, 61  Następna

Czas środkowoeuropejski letni


Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 3 gości


Nie możesz tworzyć nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Przejdź do:  
cron
Technologię dostarcza phpBB® Forum Software © phpBB Group