18 - kosmos

advertisement
10.05.2007
Odkryto najmasywniejszą planetę pozasłoneczną
Astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ogłosili odkrycie
najmasywniejszej planety pozasłonecznej, zaliczanej do kategorii planet tranzytowych.
Orbita tych planet jest usytuowana w taki sposób, że ciała te krążąc wokół gwiazdy macierzystej,
okresowo przesłaniają jej tarczę dla obserwatora na Ziemi. Odkrycie zostało opisane w czasopiśmie
"Astrophysical Journal".
Gazowa planeta-gigant została nazwana HAT-P-2b, gdyż odkryto ją za pomocą sieci małych,
zautomatyzowanych teleskopów zwanych HATNet. Warto dodać, że projekt ten, zwany początkowo
HAT, został zainicjowany w 2001 roku przez zmarłego niedawno polskiego astronoma Bohdana
Paczyńskiego. W skład sieci wchodzi obecnie sześć teleskopów w obserwatoriach usytuowanych w
Arizonie i na Hawajach. W odkryciu planety pomogły też obserwacje wykonane teleskopem Wise
HAT znajdującym się w Izraelu. Planeta HAT-P-2b jest osiem razy masywniejsza od Jowisza i
prawie w całości składa się z wodoru. Potężna grawitacja powoduje, że mimo tak dużej masy jej
średnica wynosi tylko 1,18 średnicy największej planety Układu Słonecznego.
"Wszystkie znane dotychczas planety tranzytowe to +bardzo gorące Jowisze+. Nowoodkryta
planeta jest gorąca, ale inna niż Jowisz. Przede wszystkim jest znacznie gęstsza, do tego stopnia,
że chociaż zbudowana jest głównie z wodoru, to dorównuje gęstością Ziemi" - powiedział Robert
Notes, astronom z CfA.
Cechy tego obiektu pozwalają nazwać tę planetę prawdziwym "dziwolągiem". Orbita HAT-P-2b jest
niezwykle wydłużona (mimośród e = 0,5), co sprawia, że w peryastrium - punkcie orbity
położonym najbliżej gwiazdy macierzystej - zbliża się do niej na odległość prawie 5 milionów km, a
w apastrium (najdalszym punkcie orbity) oddala się aż na 15,5 milionów km. Gdyby Ziemia krążyła
po podobnej orbicie w Układzie Słonecznym, to w peryhelium zbliżałaby się do orbity Merkurego, a
w aphelium osiągałaby orbitę Marsa.
Niezwykle ekscentryczna orbita planety jest dla naukowców bardzo intrygująca. Astronomowie nie
znają innych planet tego typu o podobnej orbicie. Inne znane planety tranzytowe posiadają orbity
zbliżone do kołowych. Możliwym wytłumaczeniem tej anomalii jest istnienie w tym układzie
drugiego, zewnętrznego ciała niebieskiego, które deformuje orbitę HAT-P-2b. Takie ciało na razie
nie zostało jednak odkryte.
HAT-P-2b ma bardzo krótki okres orbitalny, wynoszący tylko 5 dni i 15 godzin. Planeta obiega
gwiazdę typu F znajdującą się w odległości 440 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Herkulesa.
Gwiazda ta oznaczona symbolem HD 147506 ma jasność 8.7 magnitudo i dlatego można ją
dostrzec już przez niewielkie teleskopy. Planety oczywiście nie da się zobaczyć.
Według Dimitara Sasselowa, współautora odkrycia, planeta HAT-P-2b jest bardzo podobna do
gwiazdy: "Obiekt ten jest blisko granicy pomiędzy gwiazdą i planetą. Gdyby jego masa wzrosła o
50 proc., to w niedługim (z kosmicznego punktu widzenia) czasie w jego wnętrzu zaczęłyby
zachodzić reakcje termojądrowe".
Płynne jądro Merkurego
Drobne zmiany w ruchu wirowym Merkurego doprowadziły astronomów do wniosku, że
jego jądro jest w stanie płynnym - informuje najnowszy numer czasopisma "Science".
Każdy z nas wie, że jajko ugotowane, po wprawieniu w ruch obrotowy, kręci się zupełnie inaczej niż
jajko surowe. Oczywiście, wpływ na to ma struktura wewnętrzna obracającego się obiektu, która w
jajku ugotowanym jest stała, a w surowym - płynna. Taki sam mechanizm posłużył ostatnio
naukowcom do zbadania, jak zbudowany jest wewnątrz Merkury.
Grupa astronomów, kierowana przez Jean-Luc Margota z Cornell University, przez pięć lat badała
ruch wirowy i obiegowy Merkurego, poszukując delikatnych zaburzeń w jego rotacji zwanych
libracją podłużną. Rezultaty tych obserwacji zostały właśnie opublikowane w najnowszym numerze
czasopisma "Science". Najciekawszy wynik to wielkość zaburzeń, które są aż o czynnik dwa za
duże, aby wyjaśnić je za pomocą modelu ze stałym jądrem. Dzięki tym obserwacjom mamy więc
solidny argument na to, że jądro Merkurego jest płynne.
Jak dotychczas uważano, że Merkury ma krzemianowy płaszcz, który otacza żelazne jądro. Będąc
tak małą planetą, krótko po swoim powstaniu, ochłodził się stosunkowo szybko i jego jądro
powinno być zestalone. Dowody na jądro w stanie płynnym dają więc silne argumenty na to, że nie
składa się ono tylko z żelaza ale zawiera także duże ilości lżejszych pierwiastków takich jak na
przykład siarka.
Płynne jądro wyjaśnia także w sposób naturalny istnienie pola magnetycznego Merkurego, którego
natężenie wynosi około 1 proc. natężenia ziemskiego pola.
Czerwony Kwadrat - klejnot w niebiańskiej kolekcji
Zespół astronomów kierowany przez Petera Tuthilla z Uniwersytetu w Sydney odkrył
wyjątkową mgławicę, która nie tylko będzie interesującym przedmiotem badań
naukowych, ale jest też niezwykle pięknym obiektem.
Wyniki badań zespołu Tuthilla zostały przedstawione w artykule zatytułowany "A symmetric bipolar
nebula around MWC 922", który ukazał się w jednym z ostatnich wydań czasopisma "Science".
Mgławica otaczająca gwiazdę MWC 992 została nazwana przez odkrywców Czerwonym Kwadratem,
gdyż jest to niezwykle symetryczna struktura. Według Petera Tuthilla, który kierował zespołem
astronomów, Czerwony Kwadrat to najbardziej symetryczny obiekt tego typu ze wszystkich
dotychczas odkrytych. Przyjmując za oś symetrii przekątną mgławicy, otrzymujemy niemal idealną
symetrię osiową. W badaniach mgławicy zastosowana została nowa, rewolucyjna technologia
udoskonalająca teleskopy, która pozwala na uzyskanie bardzo dokładnych zdjęć nawet tak
subtelnych struktur, jak mgławica Czerwony Kwadrat.
- Takie odkrycia - obiektów zarówno pięknych, jak i interesujących z naukowego punktu widzenia nie zdarzają się w astronomii zbyt często - powiedział Peter Tuthill. - Wyłowienie takiego klejnotu
spośród niezliczonych obiektów na niebie wymaga nie tylko najnowszych technologii, ale i szczęścia
- dodał astronom.
Astronomowie przypuszczają, że gwiazda MWC 922 otoczona przez mgławicę Czerwony Kwadrat,
najprawdopodobniej wybuchnie w najbliższym czasie jako supernowa, co może być niezwykle
ciekawym kosmicznym wydarzeniem. Naukowcy jednak już teraz przyznają, że "kwadratowa
mgławica" to prawdziwe kosmiczne laboratorium, w którym można badać procesy fizyczne
odpowiedzialne za powstawanie i ewolucję tajemniczych struktur, takich jak pierścienie wokół
supernowej w Wielkim Obłoku Magellana.
11.05.2007
Dziwna gromada kulista z wieloma gwiazdami
Do tej pory astronomowie byli przekonani, że gwiazdy w gromadach kulistych powstały
mniej więcej jednocześnie w przypadku danej gromady. Jednak najnowsze obserwacje
Teleskopu Hubble'a pokazują, że sytuacja może być nieco bardziej skomplikowana.
Teleskop kosmiczny obserwował gromadę NGC 2808, a na uzyskanych zdjęciach widać dowody na
trzykrotne fale narodzin gwiazd. "Nigdy nie wyobrażaliśmy sobie, że coś takiego może mieć
miejsce. To całkowity szok", ekscytuje się Giampaolo Piotto z Uniwersytetu w Padwie, kierujący
zespołem badającym gromadę.
Gromady kuliste składają się z setek tysięcy gwiazd. Wchodzące w ich skład gwiazdy mogą liczyć
sobie nawet po około 10 miliardów lat i należą do najstarszych obiektów w Galaktyce. Znanych jest
mniej więcej 150 gromad kulistych w naszej Galaktyce. Nazwa "gromada kulista" pochodzi od
kulistego kształtu, w który grupują się gwiazdy. Astronomowie użyli Teleskopu Hubble'a do
zmierzenia jasności i barw gwiazd w gromadzie NGC 2808. Na podstawie tych pomiarów udało się
im wyróżnić trzy generacje gwiazd, z których każda kolejna była nieco bardziej niebieska. Różnica
ta sugeruje, że gwiazdy powstawały w otoczeniu, które miało nieco inny skład chemiczny.
Ivan King z Uniwersytetu Waszyngtona w Seattle w Stanach Zjednoczonych wysuwa przykładowo
hipotezę, iż coraz bardziej niebieski kolor może wskazywać na zwiększającą się ilość helu po
każdym kolejnym pokoleniu gwiazd.
Być może nietypowy skład gromady NGC 2808 wynika z jej masy. Jest ona dwu lub trzykrotnie
większa niż masa przeciętnej gromady kulistej. Może zatem grawitacja gromady była na tyle duża,
że przez długi czas zdołała ona utrzymać odpowiednio dużo gazu potrzebnego do formowania się
kolejnych pokoleń gwiazd.
Ale jest też inne wytłumaczenie. Możliwe, że NGC 2808 tylko udaje gromadę kulistą, a w
rzeczywistości jest karłowatą galaktyką, z której większość materii została zabrana przez naszą
Drogę Mleczną.
Wyniki badań zespołu Giampaolo Piotto ukażą się w "Astrophysical Journal Letters".
12.05.2007
Pierwsza mapa planety pozasłonecznej
Astronomom udało się stworzyć mapę planety pozasłonecznej. Co prawda nie zachwyca
szczegółowością, ale to dopiero pierwsze tego typu badania. Mapa przedstawia rozkład
temperatury, jaką ma atmosfera planety.
Głównym autorem publikacji, która ukazała się w najnowszym "Nature", jest Heather Knutson,
studentka Harvard University. - Czuliśmy się trochę tak, jak musiał się czuć Galileusz, gdy pierwszy
raz patrzył na Jowisza przez okular swojego teleskopu - komentuje badania swojego zespołu.
Naukowcy korzystali z Kosmicznego Teleskopu Spitzera, wykonując w podczerwieni obserwacje
planety HD 189733b. W tym zakresie długości fali różnica jasności pomiędzy gwiazdą, a planetą
jest najmniejsza. W ciągu 33 godzin obserwacji zgromadzono ćwierć miliona punktów
obserwacyjnych. Nie obserwowano tarczy samej planety, teleskop nie ma takiej zdolności
rozdzielczej, aby ją zobaczyć bezpośrednio. Zamiast tego mierzono zmiany jasności wynikające z
rotacji planety.
Mapa ujawnia obecność "gorącej plamy", która jest dwukrotnie większa od Wielkiej Czerwonej
Plamy na Jowiszu i dużo gorętsza. Plama na Jowiszu jest tylko minimalnie cieplejsza od otoczenia,
natomiast "gorąca plama" HD 189733b ma prawie 1000 stopni Celsjusza.
Co ciekawe, ten najcieplejszy punkt w atmosferze planety wcale nie znajduje się najbliżej gwiazdy,
a jest przesunięty o około 30 stopni. Naukowcy przypuszczają, że przesunięcie może być skutkiem
wiatrów, które wieją w atmosferze. "Według modeli prędkość strumieni w atmosferze może osiągać
nawet 10 tysięcy km/h", mówi David Charbonneau z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,
współautor pracy.
Wiatry mogą być też odpowiedzialne za gorące noce na tej planecie. Różnica temperatur między
stroną dzienną a nocną wynosi zaledwie około 250 stopni Celsjusza.
Planeta HD 189733b jest nieco większa od Jowisza (1,15 masy Jowisza i 1,15 promienia Jowisza).
Okrąża gwiazdę, odległą o 60 lat świetlnych od Ziemi, widoczną w gwiazdozbiorze Lisa. Gwiazda
ma masę mniejszą niż Słońce, a jej wiek określono na co najmniej 600 milionów lat. Okres obiegu
planety wokół gwiazdy to tylko 2,2 dnia. O istnieniu planety wiadomo od roku 2005.
13.05.2007
Galileo może być całości finansowany z budżetu UE
Komisja Europejska skłonna jest sfinansować z budżetu UE koszt umieszczenia na
orbicie 30 satelitów systemu nawigacji satelitarnej Galileo, by uniknąć dalszych opóźnień
w realizacji projektu. Chodzi o dodatkowe ok. 2,4 mld euro.
Komisarz ds. transportu Jacques Barrot ma przedstawić taką propozycję na przyszłotygodniowym
spotkaniu komisarzy w Brukseli - zapowiedział jego rzecznik Michele Cercone. Ostateczna decyzja
będzie zależała od krajów członkowskich. Ministrowie transportu mają o tym rozmawiać na
spotkaniu w Luksemburgu 7 czerwca.
- Z naszego punktu widzenia, scenariusz publicznego sfinansowania budowy całej infrastruktury
systemu pozwoli na uniknięcie ewentualnych opóźnień - powiedział Cercone na konferencji
prasowej. Powiedział, że koszt budowy systemu szacuje się na ok. 3 mld euro, a także, że
sfinansowanie go ze środków publicznych - czyli budżetu UE - będzie koniec końców tańsze, niż
udzielenie gwarancji kredytowych i pokrycie zobowiązań prywatnego konsorcjum w ramach
partnerstwa publiczno-prywatnego.
Taki scenariusz oznaczałby, że przedsiębiorstwa prywatne biorą na siebie dopiero eksploatację
systemu, który miałby zacząć działać w roku 2010-11, nie zaś część kosztów jego budowy.
Dotychczasowy model współpracy przewidywał, że z budżetu UE finansowane będzie ok. jednej
trzeciej kosztów, zaś reszta - z funduszy prywatnych.
Komisja Europejska wielokrotnie ostrzegała przed opóźnieniami w realizacji projektu Galileo,
obwiniając odpowiedzialne zań międzynarodowe konsorcjum przemysłowe, które zwleka z
podpisaniem umów umożliwiających posunięcie prac do przodu i żąda wygórowanych gwarancji.
Cercone powiedział, że reakcja konsorcjum na argumenty KE jest "niewystarczająca" - stąd nowy
pomysł finansowania publicznego.
Europejski System Nawigacji Satelitarnej Galileo ma być odpowiedzią na amerykański system GPS.
Realizowany pod egidą Europejskiej Agencji Kosmicznej i Unii Europejskiej ma być niezależnym,
zaawansowanym technologicznie systemem służącym do dokładnego ustalania parametrów
badanych obiektów, ich współrzędnych i prędkości przemieszczania.
W przeciwieństwie do GPS, który jest w całości zarządzany przez Ministerstwo Obrony USA i tylko
udostępniany cywilom, Galileo ma być systemem cywilnym. Polski udział w projekcie Galileo jest
marginalny - ogranicza się do współpracy dwóch instytucji naukowych: Centrum Badań
Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk oraz Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów.
14.05.2007
Niebo za oknem - zobaczyć Westę gołym okiem
W drugiej połowie maja i w pierwszej połowie czerwca mamy okazję podziwiać gołym
okiem planetoidę Westę - poinformował dr Arkadiusz Olech z Centrum Astronomicznego
PAN w Warszawie.
- Gdy zastanowimy się, które planety możemy zobaczyć gołym okiem, jednym tchem wymienimy
Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna. Okazuje się jednak, że nie tylko. W zasięgu
nieuzbrojonego oka, nawet bez konieczności wyjeżdżania w jakieś wyjątkowo ciemne i odludne
strony, są jeszcze Uran i planetoida Westa, których maksymalny blask sięga niespełna 5.5
wielkości gwiazdowej. Osoba obdarzona dobrym wzrokiem, w dobrych warunkach, jest w stanie
zobaczyć gwiazdy nawet trzykrotnie od nich słabsze - mówi astronom.
Dodaje, że Westa była czwartą z kolei odkrytą planetoidą. Po raz pierwszy dostrzegł ją niemiecki
astronom Heinrich Wilhelm Olbers w marcu 1807 roku. Obecnie wiemy, że jest to ciało o średnicy
około 530 kilometrów, poruszające się po prawie kołowej orbicie o promieniu 2.4 jednostki
astronomicznej, której pełen obieg zajmuje 1325 dni. Przełom maja i czerwca to czas, kiedy Westa
świeci najjaśniej od 1989 roku. Znajdziemy ją teraz w konstelacji Wężownika, przemykającą na
sferze niebieskiej całkiem niedaleko od gromady kulistej M107.
Najlepsze warunki do obserwacji panują około północy, kiedy Westę widać niespełna 25 stopni nad
południowym horyzontem. Łatwym drogowskazem do niej jest jasny Jowisz, który świeci w tym
samym rejonie nieba. Westa znajduje się niespełna dziesięć stopni nad nim.
- Niestety, okolice maksymalnej jasności planetoidy pokryją się z pełnią Księżyca, która wystąpi 1
czerwca. Dlatego na obserwacje najlepiej wybrać się po najbliższym nowiu wypadającym 16 maja
oraz później w drugim tygodniu czerwca. Choć planetoida jest widoczna gołym okiem, nawet
najmniejsza lornetka pozwoli nam zlokalizować ją i dojrzeć w sposób znacznie skuteczniejszy podkreśla astronom.
16.05.2007
Marsjańska pustynia czy piekło jak na Wenus
Dwie sondy Europejskiej Agencji Kosmicznej - Venus Express i Mars Express znajdujące się obecnie na orbitach planet sąsiadujących z Ziemią, mają za zadanie
zbadać przebieg katastrofalnych zmian klimatycznych, jakie zeszły w przeszłości na
Wenus i Marsie.
Klimatolodzy mają nadzieję, że dokładne poznanie przyczyn zmian klimatycznych na najbliższych
Ziemi planetach pozwoli skuteczniej przeciwdziałać globalnemu ociepleniu na naszej planecie.
W Układzie Słonecznym Ziemia znajduje się pomiędzy dwoma światami, które w przeszłości
dotknięte zostały katastroficznymi zmianami klimatycznymi. Warunki panujące na Wenus - planecie
znajdującej się bliżej słońca niż Ziemia - można porównać do prawdziwie gorącego piekła, a z kolei
powierzchnia Marsa to w przeważającej części sucha, jałowa pustynia. Naukowcy przypuszczają, że
w przeszłości klimat obu ciał był dużo przyjaźniejszy. David Grinspoon, naukowiec z Denver
Museum of Nature and Science zaangażowany w misję Venus Express powiedział: - Wszystko
wskazuje na to, że w odległej przeszłości zarówno na Wenus jak i Marsie panowały warunki
podobne ziemskich. Naukowcy liczę, że dokładne poznanie przebiegu zmian klimatycznych na obu
planetach może pomóc stworzyć dokładniejszy model klimatu Ziemi. - Informacje o zmianach
klimatycznych na tych planetach mają dla nas bardzo duże znaczenie - dodał astronom.
Kluczowym elementem walki z zagrożeniem, jakim jest globalne ocieplenie jest stworzenie
poprawnego modelu klimatu Ziemi. Taki model jest w rzeczywistości zbiorem skomplikowanych
równań fizycznych dokładnie opisujących klimat naszej planety. Im dokładniej uda się opracować
równania, tym większą możemy mieć pewność, że będziemy umieli przewidzieć zmiany, którym
będzie podlegać ziemska atmosfera.
- Za 50 lub 100 lat dowiemy się, czy obecnie przygotowany model klimatu Ziemi jest właściwy.
Jeśli okaże się, że opracowując go popełniliśmy błędy, to może być już za późno by cokolwiek z
tym zrobić - zaznaczył Grinspoon. Według naukowca należy dokładnie poznać dwa różne
scenariusze, bo skorzystanie z "doświadczeń" Wenus i Marsa pozwoli nam wyprzedzić zmiany
klimatu na Ziemi. Dzięki temu być może dowiemy się jak przeciwdziałać zmianom lub nauczymy się
lepiej funkcjonować w czasie ich trwania.
Złożona przede wszystkim z dwutlenku węgla atmosfera Wenus jest znacznie cieńsza od ziemskiej.
Współczesne modele klimatyczne pozwalają dobrze odtworzyć rozkład temperatury w atmosferze
naszej najbliższej kosmicznej sąsiadki. Celem naukowców pracujących w ramach misji Venus
Express jest teraz poznanie drogi, jaką przebyła Wenus, a właściwie jej klimat - od czasów, kiedy
panowały na niej warunki podobne do ziemskich do chwili obecnej.
Zdaniem naukowców młode Słońce było o 30 proc. ciemniejsze niż teraz. Z biegiem czasu nasza
gwiazda dzienna stawała się coraz jaśniejsza. Wzrost temperatury sprawił, ze znajdująca się na
powierzchni Wenus woda zaczęła wyparowywać do atmosfery, co powodowało wzmacnianie efektu
cieplarnianego, a powierzchnia planety nagrzewała się coraz bardziej. Następstwem tego było
szybsze parowanie wody z powierzchni Wenus co w końcu doprowadziło do niekontrolowanego
efektu cieplarnianego, określanego przez naukowców angielskim sformułowaniem "runaway
greenhouse effect".
Wskutek zanieczyszczenia atmosfery ziemskiej przez działalność człowieka naszą planetę może
spotkać podobny los. Badając zmiany klimatyczne zachodzące w przeszłości na Wenus naukowcy
starają się ustalić, kiedy podobna katastrofa klimatyczna może nastąpić na Ziemi. Nie jest to
proste. Pomocą będzie wspomniana sonda Venus Express, która okrążając Wenus zbierze
potrzebne naukowcom dane.
Jednym z zadań sondy będzie ustalenie ilości i składu chemicznego gazu, który umknął z atmosfery
planety w przestrzeń kosmiczną. Obserwowane też będzie ruch obłoków w wenusjańskiej
atmosferze. Dzięki temu możliwe będzie ustalenie zależności ruchu tej atmosfery od stopnia
pochłaniania światła słonecznego. Jak wiadomo energia słoneczna jest czynnikiem wpływającym na
ruch atmosfery (nie tylko na Wenus).
Dodatkowo Venus Express ma za zadanie określić ilość i lokalizację dwutlenku siarki w atmosferze
Wenus. Dwutlenek siarki jest gazem cieplarnianym, który został "dostarczony" do atmosfery
planety w czasie erupcji tamtejszych wulkanów.
- Analiza wszystkich tych danych pozwoli ustalić, kiedy w odległej przeszłości z powierzchni Wenus
zniknęła woda - powiedział Grinspoon. Pomoże to udoskonalić model klimatu Ziemi, bo chociaż
obecnie obie planety bardzo się różnią, to jednak warunki w jakich powstały i w początkowej fazie
kształtowały swoje środowisko (również klimat) były bardzo podobne.
Bardzo ważne jest także zrozumienie przeszłości Marsa. Ma w tym pomóc sonda Mars Express.
Mars jest mniejszy od Ziemi i obecnie właściwie nie posiada atmosfery. Stało się to po tym, jak na
Czerwonej Planecie wygasły wulkany. Atmosfera planety rozproszyła się w przestrzeni kosmicznej i
Mars stał się martwą pustynią.
- Droga, jaką przebyli nasi kosmiczni sąsiedzi, była dla każdego z nich zupełnie inna, lecz
którykolwiek scenariusz zostałby "zrealizowany" na Ziemi, skutki byłyby równie katastrofalne zaznaczył Grinspoon. "Musimy zrobić wszystko, by właściwie przewidzieć zmiany klimatyczne na
naszej planecie" - dodał.
17.05.2007
Gwiazdy nowe błyskające w rentgenach
Wybuchy w ciasnych układach podwójnych gwiazd, obserwowane w promieniach
Rentgena, pozwoliły znaleźć nową grupę tych ciekawych obiektów - informuje
Europejska Agencja Kosmiczna (ESA).
Gwiazdy kataklizmiczne to szeroka klasa obiektów, które co pewien czas gwałtownie zmieniają
swoją jasność. Zachowanie to jest związane z przepływem masy w ciasnym układzie podwójnym,
składającym się ze zwykłej gwiazdy tracącej materię i gęstego białego karła, otoczonego dyskiem,
z którego materia opada na jego powierzchnię.
Jedną z klas gwiazd kataklizmicznych są klasyczne nowe, czyli układy, w których pojawia się
wybuch zwiększający jasność o czynnik od 10 tysięcy do milionów razy. W tym przypadku jako
przyczynę pojaśnienia podaje się termojądrowy zapłon materii zakumulowanej na powierzchni
białego karła. Ostatnio właśnie takim gwiazdom przyglądał się intensywnie satelita rentgenowski
ESA o nazwie XMM-Newton. Aby obserwować jak najwięcej nowych, instrument ten wycelowano w
serce pobliskiej, dużej galaktyki spiralnej M31, zwanej też Wielką Mgławicą w Andromedzie. XMMNewton od lipca 2004 do lutego 2005 roku rejestrował błyski promieni Rentgena dochodzące z tego
kierunku.
W tym czasie w polu widzenia kamery satelity eksplodowały 34 nowe. Tylko u jedenastu z nich
zarejestrowano wyraźne promieniowanie rentgenowskie.
Badanie nowych w tej dziedzinie widma jest o tyle ważne, że w zasadzie pozwala ono dotrzeć do
samej powierzchni białego karła. Promienie Rentgena pojawiają się jakiś czas po samej eksplozji,
gdy wyrzucona w wybuchu materia staje się dla nich przezroczysta. Wtedy można spojrzeć w
zasadzie bezpośrednio na dogasające na powierzchni białego karła ognisko reakcji termojądrowych,
które spowodowały wybuch. Emisja ta kończy się w momencie zakończenia paliwa, czyli, w tym
przypadku, materii ściągniętej uprzednio z towarzysza.
Dokładne określenie czasów wybuchu w widzialnej części widma, a potem pojawienia i zniknięcia
nowej w promieniach X, jest bardzo ważne do określenia podstawowych znaczników czasowych
całego procesu i ma ogromne znaczenie dla astrofizyków zajmujących się modelowaniem takich
wybuchów.
Analiza tak długiego okresu obserwacji doprowadziła do jeszcze jednego odkrycia. Okazało się, że
niektóre z nowych ponownie pojawiały się w promieniach Rentgena, mimo że nie towarzyszył temu
żaden wyraźny wzrost jasności w dziedzinie optycznej, by potem znów, tym razem dość szybko,
wygasnąć. Źródło tego procesu nie jest jeszcze znane.
Gwiazda stara jak Wszechświat
Astronomowie znaleźli gwiazdę, która jest niemal tak stara jak Wszechświat. Liczy
sobie aż 13,2 miliardów lat.
Wiek Słońca ocenia się na niecałe 5 miliardów lat. To jednak nawet nie połowa wieku
Wszechświata. Według najnowszych ustaleń Wszechświat ma 13,7 miliardów lat - tyle ich upłynęło
od Wielkiego Wybuchu. Jak szybko po tym wydarzeniu mogły powstać pierwsze gwiazdy i czy
jakieś z nich przetrwały do tej pory?
Astronomowie zbadali jedną z gwiazd naszej Galaktyki, oznaczoną HE 1523-0901. Do badań
wykorzystano wielki teleskop VLT o średnicy 8,2 metra, poświęcając 7,5 godziny jego czasu
obserwacyjnego na zbadanie gwiazdy. Ustalenie wieku gwiazdy nie jest sprawą prostą. Na
podstawie uzyskanego widma trzeba bardzo dokładnie oszacować poziom radioaktywnych
pierwiastków w gwieździe.
Pierwiastki występują w przyrodzie w różnych odmianach zwanych izotopami. Jądra atomów
składają się z protonów i neutronów. Atomy danego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów, ale
mogą mieć różną ilość neutronów. Niektóre izotopy są nietrwałe i ulegają samorzutnemu
rozpadowi, zwykle w atomy innego pierwiastka. Takie nietrwałe izotopy nazywa się
promieniotwórczymi.
Izotopy można scharakteryzować długością czasu, w którym rozpadowi ulegnie połowa atomów.
Znając dodatkowo początkowy stosunek zawartości izotopów radioaktywnych do stabilnych oraz
mierząc aktualną jego wartość, można określić wiek obiektu. Stosowana w archeologii metoda
datowania radiowęglowego opiera się na izotopie węgla 14C, który ma okres połowicznego rozpadu
równy niecałe 6000 lat.
W astronomii trzeba stosować izotopy bardziej trwałe. Na przykład izotopy uranu, które mają okres
połowicznego rozpadu równy miliony, a nawet kilka miliardów lat.
Jednak znalezienie gwiazdy, która pozwoli ocenić swój wiek w ten sposób, nie jest proste. "Bardzo
niewiele gwiazd wykazuje w widmach pierwiastki promieniotwórcze. Badam bardzo rzadką
podgrupę tych już i tak rzadkich gwiazd. Naprawdę szukam igły w stogu siana" - wyjaśnia Anna
Frebel z McDonald Observatory w USA.
W przypadku gwiazdy HE 1523-0901 po raz pierwszy udało się zbadać jednocześnie kilka takich
wskaźników. Zmierzono m.in. stosunki występowania uranu i toru, uranu i irydu, toru i europu,
toru i osmu. Na podstawie tego ustalono, że gwiazda ma 13,2 miliardów lat, jest zatem tylko 500
milionów lat młodsza niż Wszechświat.
Oznacza to też, że nasza Galaktyka musiała uformować się niedługo po Wielkim Wybuchu. Wynik
jest zgodny z wcześniejszymi określeniami wieku Drogi Mlecznej. W roku 2004 na podstawie wieku
gromady kulistej NGC 6397 oszacowano wiek naszej Galaktyki na 13,6 +/- 0,8 mld lat.
Główną autorką artykułu o badaniu wieku gwiazdy HE 1523-0901 jest Anna Frebel z McDonald
Observatory w USA. Publikacja ukazała się 10 maja w "The Astrophysical Journal Letters".
18.05.2007
KE chce ratować projekt Galileo
Komisja Europejska zaproponowała sfinansowanie ze środków publicznych dalszej
budowy systemu nawigacji satelitarnej Galileo, by uniknąć kolejnych opóźnień w
realizacji projektu. Chodzi o dodatkowe 10 mld euro - najpewniej z unijnej kasy.
Komisja Europejska zaproponowała w środę sfinansowanie ze środków publicznych dalszej budowy
systemu nawigacji satelitarnej Galileo, by uniknąć kolejnych opóźnień w realizacji projektu. Chodzi
o dodatkowe 10 mld euro - najpewniej z unijnej kasy.
- Europa potrzebuje systemu radionawigacji satelitarnej - przekonywał unijny komisarz ds.
transportu Jacques Barrot na konferencji prasowej. - Galileo stanowi znaczący wkład w politykę
Wspólnoty i jest wyrazem europejskich ambicji w zakresie przestrzeni kosmicznej, technologii i
innowacji. Komisja robi wszystko, aby zagwarantować jego sukces. Przedstawiony przez niego plan
zakłada sfinansowanie ze środków publicznych wszystkich kosztów umieszczenia na orbicie 30
satelitów systemu, co według dotychczasowych planów miało być w dwóch trzecich sfinansowane
ze środków prywatnych. Według aktualnej propozycji, dopiero eksploatację systemu od 2012-13
roku wzięłoby na siebie prywatne konsorcjum.
Szacowane środki publiczne sięgnęłyby 10 mld euro do roku 2030, w tym 3,4 mld euro do roku
2013, czyli w obecnej perspektywie budżetowej. Tymczasem w siedmioletnim budżecie na lata
2007-13 przewidziano na Galileo nieco ponad miliard euro.
Pozostaje do rozstrzygnięcia, czy o brakujące 2,4 mld euro trzeba będzie zwiększyć unijny budżet,
podwyższając odpowiednio składki krajów członkowskich, czy też poszczególne chętne kraje
uzbierają odpowiednią kwotę poza budżetem UE - każdy na miarę swoich możliwości i ambicji. W
pierwszym wariancie, za którym opowiada się KE, na samą Polskę przypada 60 mln euro do
zapłacenia więcej.
Ostateczna decyzja będzie zależała od krajów członkowskich. Ministrowie transportu mają o tym
rozmawiać na spotkaniu w Luksemburgu 7 czerwca. Wśród dyskutowanych możliwości jest też
wersja oszczędnościowa, która przewiduje sfinansowanie ze środków publicznych umieszczenia na
orbicie zaledwie 18 satelitów.
KE przekonuje, że scenariusz publicznego sfinansowania budowy całej infrastruktury systemu
pozwoli na uniknięcie dalszych opóźnień, które na razie sięgają 5 lat. Według najbardziej
optymistycznych założeń, system ruszy najwcześniej w 2013 roku.
Komisja Europejska uważa też, że sfinansowanie Galileo ze środków publicznych będzie koniec
końców tańsze, niż udzielenie gwarancji kredytowych i pokrycie zobowiązań prywatnego
konsorcjum w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego.
Galileo ma być odpowiedzią na amerykański system GPS. Realizowany pod egidą Europejskiej
Agencji Kosmicznej i Unii Europejskiej, ma być niezależnym, zaawansowanym technologicznie
systemem służącym do dokładnego ustalania parametrów badanych obiektów, ich współrzędnych i
prędkości przemieszczania.
W przeciwieństwie do GPS, który jest w całości zarządzany przez Ministerstwo Obrony USA i tylko
udostępniany cywilom, Galileo ma być systemem cywilnym (udostępnianym wojsku albo policji np.
do operacji ratunkowych). Ponadto ma być od GPS lepszy, umożliwiając lokalizację obiektów z
dokładnością do metra (a nie kilkunastu metrów). "Jakość usług będzie zupełnie nadzwyczajna" zachwala Barrot.
USA nie stoją jednak w miejscu - na lata 2013-2018 zapowiadają GPS nowej generacji. Chińczycy
także chcą budować własny system nawigacji satelitarnej, a Rosjanie modernizują swój, który na
razie ma charakter wyłącznie militarny.
Europejczycy na razie będą mogli się pochwalić systemem EGNOS (Europejski Geostacjonarny
System Nawigacji), który od 2008 roku ma umożliwiać lokalizację obiektów z dokładnością do
pięciu metrów. W całości opiera się on jednak na technologii i usługach amerykańskiego GPS.
Gwiazdy nowe błyskające w rentgenach
Wybuchy w ciasnych układach podwójnych gwiazd, obserwowane w promieniach
Rentgena, pozwoliły znaleźć nową grupę tych ciekawych obiektów - informuje
Europejska Agencja Kosmiczna (ESA).
Gwiazdy kataklizmiczne to szeroka klasa obiektów, które co pewien czas gwałtownie zmieniają
swoją jasność. Zachowanie to jest związane z przepływem masy w ciasnym układzie podwójnym,
składającym się ze zwykłej gwiazdy tracącej materię i gęstego białego karła, otoczonego dyskiem,
z którego materia opada na jego powierzchnię.
Jedną z klas gwiazd kataklizmicznych są klasyczne nowe, czyli układy, w których pojawia się
wybuch zwiększający jasność o czynnik od 10 tysięcy do milionów razy. W tym przypadku jako
przyczynę pojaśnienia podaje się termojądrowy zapłon materii zakumulowanej na powierzchni
białego karła. Ostatnio właśnie takim gwiazdom przyglądał się intensywnie satelita rentgenowski
ESA o nazwie XMM-Newton. Aby obserwować jak najwięcej nowych, instrument ten wycelowano w
serce pobliskiej, dużej galaktyki spiralnej M31, zwanej też Wielką Mgławicą w Andromedzie. XMMNewton od lipca 2004 do lutego 2005 roku rejestrował błyski promieni Rentgena dochodzące z tego
kierunku.
W tym czasie w polu widzenia kamery satelity eksplodowały 34 nowe. Tylko u jedenastu z nich
zarejestrowano wyraźne promieniowanie rentgenowskie.
Badanie nowych w tej dziedzinie widma jest o tyle ważne, że w zasadzie pozwala ono dotrzeć do
samej powierzchni białego karła. Promienie Rentgena pojawiają się jakiś czas po samej eksplozji,
gdy wyrzucona w wybuchu materia staje się dla nich przezroczysta. Wtedy można spojrzeć w
zasadzie bezpośrednio na dogasające na powierzchni białego karła ognisko reakcji termojądrowych,
które spowodowały wybuch. Emisja ta kończy się w momencie zakończenia paliwa, czyli, w tym
przypadku, materii ściągniętej uprzednio z towarzysza.
Dokładne określenie czasów wybuchu w widzialnej części widma, a potem pojawienia i zniknięcia
nowej w promieniach X, jest bardzo ważne do określenia podstawowych znaczników czasowych
całego procesu i ma ogromne znaczenie dla astrofizyków zajmujących się modelowaniem takich
wybuchów.
Analiza tak długiego okresu obserwacji doprowadziła do jeszcze jednego odkrycia. Okazało się, że
niektóre z nowych ponownie pojawiały się w promieniach Rentgena, mimo że nie towarzyszył temu
żaden wyraźny wzrost jasności w dziedzinie optycznej, by potem znów, tym razem dość szybko,
wygasnąć. Źródło tego procesu nie jest jeszcze znane.
Lodowa planeta rozpalona do białości
Astronomowie z Obserwatorium Genewskiego w Szwajcarii znaleźli dziwaczną planetę oddaloną o
33 lata świetlne od Ziemi. Jest ona wielkości Neptuna i w większości składa się z gorącego... lodu.
Bliskość gwiazdy - czerwonego karła GJ 436 - rozgrzewa planetę do temperatury blisko 250 st. C.
Jest ona jednak tak masywna, że panujące na niej ciśnienie zestaliło wodę pokrywającą jej
powierzchnię. - Nie jest to zbyt gościnne miejsce - śmieje się Frederic Pont, jeden z astronomów,
którzy odkryli ten nowy, niezwykły świat.
Naukowcy znaleźli już ponad 200 planet poza Układem Słonecznym. Większość z nich to gazowe
giganty takie jak Jowisz. Niecały miesiąc temu ta sama ekipa astronomów z Obserwatorium
Genewskiego poinformowała o odkryciu planety niewiele większej od Ziemi, która znajduje się 20,5
roku świetlnego od nas. Ponieważ jest na niej na tyle ciepło, by woda utrzymała się w stanie
ciekłym (a więc są warunki do rozwoju takiego życia, jakie znamy), znalezisko wywołało ogromne
poruszenie.
19.05.2007
Nasza galaktyka zderzy się z inną
Astronomowie już od dawna wiedzą, że galaktyka, w której żyjemy oraz galaktyka M31
w Andromedzie, zbliżają się do siebie i w odległej przyszłości się zderzą. Najnowsze
symulacje wskazują, że na skutek kolizji Słońce może znaleźć się w bardzo odległych
rejonach Drogi Mlecznej, a nawet przenieść się do Galaktyki w Andromedzie.
Naszą galaktykę nazywamy Drogą Mleczną, albo po prostu Galaktyką, z dużą literą "G" na
początku, w odróżnieniu od zwykłych "galaktyk". Galaktyka w Andromedzie też ma kilka nazw, na
przykład Wielka Mgławica w Andromedzie czy oznaczenie M31 z katalogu opracowanego w XVIII
wieku przez Charlesa Messiera.
Obie galaktyki są duże, ale Andromeda jest większa od naszej. Obie są galaktykami spiralnymi i
obie "rządzą" Lokalną Grupą Galaktyk, która zawiera około czterdziestu karłowatych galaktyk.
Galaktyka w Andromedzie jest najdalszym obiektem widocznym gołym okiem na niebie. Znajduje
się w odległości niecałych 3 milionów lat świetlnych od nas.
Dwaj astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, Stany
Zjednoczone) przeprowadzili symulacje komputerowe przyszłego zderzenia galaktyk, z których
wynika, że Układ Słoneczny może zostać wyrzucony z dysku galaktycznego, daleko w zewnętrze
obszary halo Galaktyki.
Według obliczeń Thomasa Coxa i Aviego Loeba za 2 miliardy lat nastąpi pierwsze zbliżenie
galaktyk. Wtedy Słońce nadal będzie wyglądać podobnie jak teraz. Potem galaktyki zbliżą się do
siebie jeszcze kilkakrotnie, a oddziaływania grawitacyjne będą zaburzać orbity gwiazd. Podczas
drugiego zbliżenia istnieje 2,7 proc. szansa, że Słońce zostanie grawitacyjnie związane z galaktyką
M 31.
Po 5 miliardach lat Droga Mleczna i Andromeda połączą się w jedną wielką galaktykę eliptyczną.
Naukowcy określają ją w publikacji mianem "Milkomeda", z połączenia angielskiej nazwy Milky Way
ze słowem Andromeda.
Słońce z Układem Słonecznym będzie znajdować się 100 tysięcy lat świetlnych od centrum nowej
galaktyki, czyli czterokrotnie dalej niż obecnie od centrum Drogi Mlecznej. Nasza dzienna gwiazda
będzie już wtedy wiekową gwiazdą, przechodzącą w fazę czerwonego olbrzyma. Cox porównuje to
do przeprowadzenia się na emeryturę na wieś, daleko od zgiełku wielkiego miasta.
Przyszli mieszkańcy Ziemi będą obserwować zupełnie inny widok nocnego nieba niż mamy obecnie.
Zniknie jasny pas Drogi Mlecznej, natomiast widoczne będzie wielkie skupisko miliardów gwiazd.
Możliwe, że przyszli naukowcy dotrą do wyników obecnych badań przewidujących tę sytuację żartuje Loeb - To pierwsza publikacja w mojej karierze, która ma szanse być cytowaną po 5
miliardach lat.
20.05.2007
Teleskop Hubble'a znalazł pierścień ciemnej materii
Za pomocą Teleskopu Hubble'a astronomowie znaleźli pierścień ciemnej materii, który
powstał podczas zderzenia dwóch masywnych gromad galaktyk - informuje NASA.
Naukowcy od dawna podejrzewają, że w kosmosie istnieje tajemnicza "ciemna materia". Nie widać
jej bezpośrednio, gdyż nie świeci, ale jej obecność można wykryć poprzez oddziaływania
grawitacyjne. Nie wiadomo też, z czego jest zbudowana. Uważa się, że to dzięki ciemnej materii
cały czas możemy obserwować odległe gromady galaktyk. Gdyby oddziaływała tylko grawitacja
samych galaktyk należących do danej gromady, powinny one już dawno rozproszyć się.
Ciemna materia stanowi większość materii występującej we Wszechświecie. Zwyczajna materia, z
której zbudowane są gwiazdy, planety i my sami, stanowi zaledwie kilka procent. Najnowsze
obserwacje Teleskopu Hubble'a stanowią jeden z najpoważniejszych dowodów na istnienie ciemnej
materii. Astronomowie obserwowali gromadę galaktyk ZwCl0024+1652 odległą od nas o 5
miliardów lat świetlnych. Odkryto w niej pierścień o średnicy 2,6 milionów lat świetlnych, złożony z
ciemnej materii.
"Po raz pierwszy udało się wykryć ciemną materię o unikalnej strukturze (kształcie), różnej od gazu
i galaktyk w gromadzie" - tłumaczy M. James Jee z Johns Hopkins University w Baltimore w
Stanach Zjednoczonych, członek zespołu odkrywców.
Celem badań było wykonanie mapy rozmieszczenia ciemnej materii w gromadzie, obecności
pierścienia się nie spodziewano. Początkowo naukowcy myśleli, że pierścień jest błędem wynikłym
z obróbki danych. "Nie mogłem uwierzyć w moje wyniki. Ale im bardziej próbowałem usunąć
pierścień, tym bardziej jego struktura stawała się widoczna. Ponad rok zajęło mi przekonanie
samego siebie, że pierścień jest prawdziwy. Widziałem już wiele gromad, ale nigdy wcześniej nie
widziałem czegoś takiego", opowiada Jee.
W ramach poszukiwania przyczyn uformowania się pierścienia, Jee znalazł wyniki wcześniejszych
badań, opublikowanych w roku 2002 przez Olivera Czoske z Bonn University. Wskazują one, że
kiedyś w gromadzie mogła nastąpić kolizja pomiędzy dwoma zgrupowaniami galaktyk.
Podobny przypadek zderzenia dwóch gromad galaktyk zaobserwowano już wcześniej przy pomocy
Teleskopu Hubble'a i rentgenowskiego obserwatorium Chandra. Jednak tam ciemna materia miała
rozmieszczenie podobne do rozkładu galaktyk w gromadzie. W gromadzie ZwCl0024+1652 tworzy
natomiast pierścień.
24.05.2007
Nowa technika "ważenia" czarnych dziur
Dwóm zespołom naukowców z NASA Goddard Space Flight Center udało się pomyślnie
zastosować nową technikę do wyznaczenia mas czarnych dziur. W badaniach
wykorzystano między innymi kosmiczny teleskop Europejskiej Agencji Kosmicznej
XMM- Newton. Naukowcy przedstawili wyniki swoich prac w dwóch artykułach
zamieszonych w czasopiśmie "Astrophysical Journal".
Pierwszy zespół - Nikolai Shaposhnikov i Lev Titarchuk - wykorzystał nową technikę do określenia
masy dobrze już znanej czarnej dziury Cygnus X-1 znajdującej się w gwiazdozbiorze Łabędzia w
odległości 10 000 lat świetlnych od Słońca. W skład systemu Cygnus X-1 oprócz czarnej dziury
wchodzi również niebieski nadolbrzym.
Nowatorską metodę ustalania mas czarnych dziur zaproponował już w 1998 roku jeden z autorów
badań - Lev Titarchuk. Wyznaczona przy zastosowaniu nowej metody masa Cygnus X-1 wynosi 8,7
masy Słońca z marginesem błędu wynoszącym 0,8 masy Słońca. Poprzednio stosowane metody
wskazywały na masę rzędu 10 mas Słońca. Wynik uzyskane przez naukowców z NASA Goddard
Space Flight Center pozwalają więc uznać metodę Titarchuka za bardziej wiarygodną od znanych
dotychczas. Co więcej, możliwości jej zastosowania są dużo szersze. Sam Titarchuk podkreśla:
"Nasza metoda pozwoli na wyznaczenie masy czarnej dziury nawet wtedy, kiedy inne techniki
zawiodą".
Nową metodę - niezależnie od Shaposhnikowa i Titarchuka - wykorzystali także inni astronomowie
- Tod Strohmayer, Richard Mushodsky wraz z czterema innymi naukowcami. Astronomie
wykorzystali ją do analizy danych dostarczonych przez obserwatorium kosmiczne ESA XMMNewton. Wyniki pracy zespołu być może pozwolą na udowodnienie istnienia kontrowersyjnych
obiektów IMBH (ang. Intermediate Mass Black Hole).
IMBH to średniomasywne czarne dziury, które mają wypełniać lukę pomiędzy czarnymi dziurami o
masach rzędu od kilku do kilkunastu mas Słońca (takimi jak np. Cygnus X-1), a monstrualnymi
supermasywnymi czarnymi dziurami o masach milionów i więcej mas Słońca. Istnienie tych
obiektów przez wielu naukowców podawane jest w wątpliwość z powodu wysoce niepewnego
mechanizmu ich powstawania.
Pierwszym kandydatem na IMBH jest odkryta w 2004 roku czarna dziura o symbolu GCIRS 13E,
znajdująca się w odległości zaledwie trzech lat świetlnych od umiejscowionej w centrum naszej
Galaktyki supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*. Masa tego obiektu wynosi ok. 1300 mas
Słońca.
Metoda Titarchuka wykorzystuje związek pomiędzy czarną dziurą, a okrążającym ją dyskiem
akrecyjnym. Gaz tworzący dysk akrecyjny spływa po spirali do wnętrza czarnej dziury. Wraz ze
wzrostem tempa akrecji spadający w kierunku czarnej dziury materiał gromadzi się w jej pobliżu w
miejscu, który Titarchuk porównał do ulicznego korka. Naukowcy udowodnili, że odległość tego
miejsca od czarnej dziury zależy bezpośrednio od jej masy. Im masywniejsza jest czarna dziura
tym dalej owo zagęszczenie się znajduje i tym dłuższy jest jego okres orbitalny.
Model opracowany przez Titarchuka wiąże gorący gaz znajdujący się we wspomnianych
zagęszczeniach z obserwacjami zmian natężenia promieniowania rentgenowskiego. Tak zwane
kwazi-periodyczne oscylacje (ang. Quasi-Periodic Oscillations - QPOs) to okresowe zmiany w
jasności wysyłanego z obiektu światła, które obserwuje się w wielu systemach zawierających
czarną dziurę. Z QPO związane są zmiany w widmie systemu występujące wtedy, gdy gaz
nagrzewa się i ochładza w zależności od zmiennego tempa akrecji.
Zależności te wykorzystano dla określenia tempa wytwarzania promieni X przez czarną dziurę w
obserwacjach prowadzonych przez satelitę NASA Rossi X-ray Timing Explorer. Uzyskane wyniki
dobrze zgadzają się z pomiarami wykonanymi z wykorzystaniem innych technik.
Zespół Strohmayera określił masę zawierającego czarną dziurę źródła rentgenowskiego,
znajdującego się w pobliskiej nieregularnej galaktyce NGC 5408 na około 2000 mas Słońca.
Wartość ta sprawia, ze jest ono jednym z najlepszych kandydatów na IMBH. Naukowcy wykryli dla
tego źródła dwie QPO, a ich częstotliwość oraz inne właściwości obiektu wskazują na to, że jednym
ze składników systemu jest właśnie IMBH.
Kosmiczne obserwatorium XMM-Newton zostało wysłane na orbitę w 1999 roku przez Europejską
Agencję Kosmiczną. XMM-Newton to nazwa honorująca angielskiego fizyka i matematyka Izaaka
Newtona, a XMM to skrót od X-ray Multi-Mirror. Satelita jest najlepszym detektorem źródeł
promieniowania rentgenowskiego zbudowanym dotychczas.
26.05.2007
Torunianie znaleźli planetę wokół olbrzyma
Międzynarodowy zespół astronomów kierowany przez torunian: dr. hab. Andrzeja
Niedzielskiego i prof. Aleksandra Wolszczana przy współudziale dr. hab.Macieja
Konackiego odkrył planetę mającą 4,6 masy Jowisza, krążącą wokół gwiazdy HD 17092.
HD 17092 znajduje się w gwiazdozbiorze Perseusza, w odległości około 300 lat świetlnych od Ziemi
i nie jest widoczna gołym okiem. To tzw. czerwony olbrzym i trzecia najmasywniejsza gwiazda z
planetą. Jest 2,3 razy cięższa od Słońca, a jej średnica jest dziesięciokrotnie większa.
Planeta otrzymała miano HD 17092 b. Została odkryta dzięki współpracy naukowców Uniwersytetu
Stanowego Pensylwanii i toruńskiego UMK, przy wykorzystaniu teleskopu Hobby-Eberly w Teksasie.
- Interesują nas tylko planety przy bardzo dużych gwiazdach, a nasze odkrycie to dopiero dziesiąte
tego typu ciało w układach pozasłonecznych - mówi Andrzej Niedzielski. - Gwiazdy z wiekiem
zamieniają się w czerwone olbrzymy, to samo czeka Słońce, więc za jakiś miliard lat będziemy
musieli poważnie zastanowić się co z tym zrobić.
Planety przy gwiazdach tego typu odkrywane są rzadko, bo aktywność większego ciała utrudnia
precyzyjne pomiary prędkości gwiazd będące podstawą takich badań. HD 17092 b krąży na orbicie
nieco dalszej niż orbita Ziemi wokół Słońca, ale okres jej obiegu jest jedynie o kilka dni krótszy od
ziemskiego roku.
Dr hab. Andrzej Niedzielski jest pracownikiem Centrum Astronomii UMK, prof. Aleksander
Wolszczan - Uniwersytetu Stanowego Pennsylwanii, a dr hab. Maciej Konacki - Centrum
Astronomicznego Mikołaja Kopernika PAN w Toruniu. W skład zespołu wchodzą także m.in.
Grzegorz Nowak i dr Gracjan Maciejewski (obaj CA UMK).
30.05.2007
Układ planetarny wokół nietypowej gwiazdy
Nowy układ planetarny odkryto wokół gwiazdy ubogiej w pierwiastki ciężkie - donoszą
strony internetowe University of Texas w Austin.
Gwiazda HD 155358 jest trochę bardziej gorąca od naszego Słońca i trochę od niego masywniejsza.
To co różni ją mocno od naszej dziennej gwiazdy, to zawartość metali, czyli w nomenklaturze
astronomicznej, pierwiastków cięższych od helu. Zawiera ona ich bowiem tylko jedną piątą tego co
Słońce. Co więcej, od 2001 roku HD 155358 jest pod ciągłą obserwacją spektrografu High
Resolution Spectrograph umocowanego w ognisku 9.2-metrowego teleskopu Hobby- Eberly
Telescope (HET) znajdującego się w McDonald Observatory w Texasie.
Ostatnio astronomowie z University of Texas w Austin, kierowani przez Williama Cochrana, donieśli
o odkryciu dwóch planet okrążających HD 155358. Pierwsza ma masę przynajmniej 0.9 masy
Jowisza, obiega gwiazdę w 195 dni po orbicie o promieniu 0.6 jednostki astronomicznej. Druga
krąży w odległości 1.2 jednostki astronomicznej, przez co pełen obieg zajmuje jej aż 530 dni. Jej
masę szacuje się na co najmniej 0.5 masy Jowisza. Ponieważ orbity planet nie są kołowe, lecz
eliptyczne, zespół astronomów zastanawiał się nad stabilnością takiego systemu. Aby to sprawdzić
wykorzystano superkomputer "Lonestar", znajdujący się w University of Texas i za jego pomocą
przeanalizowano ruch planet w układzie w ciągu następnych 100 milionów lat. Okazało się, że układ
jest stabilny i pojawiają się w nim powtórzenia położeń z okresem około 3000 lat.
Mamy więc do czynienia dopiero z drugim stabilnym układem planetarnym w tak ubogiej w metale
gwieździe. Pierwszy był odkryty wokół gwiazdy HD 47536.
Odkrycie to ma poważne konsekwencje dla modeli opisujących powstawanie planet. Obecnie
konkurują ze sobą dwa takie modele. Oba na początku wyglądają podobnie z dyskiem rotującym
wokół tworzącej się w centrum gwiazdy. Z czasem pył w dysku zaczyna się skupiać w pierwotnych
zgęszczeniach, które stają się zalążkami pierwszych planet.
W tym momencie modele zaczynają się od siebie różnić. Pierwszy z nich zakłada, że planety
jowiszopodobne tworzą się w dwóch fazach. Po około milionie lat akumulacji materii zalążek
protoplanetarny, ważący tyle co kilka Ziemi, ma już na tyle dużą masę, by grawitacyjnie ściągać na
siebie otaczający go gaz. Robi to przez kolejne kilka milionów lat, po których jest już
pełnoprawnym gazowym olbrzymem. Ten model zakłada, że dysk zawiera dostatecznie dużo
pierwiastków ciężkich, aby uformować pierwotne i niegazowe jądro planety.
Drugi model zakłada, że dysk protoplanetarny bardzo szybko po powstaniu staje się niestabilny i
rozrywa się na wiele dużych zgęszczeń. Grawitacja każdego takiego zgęszczenia jest na tyle duża,
że powoduje kolaps takiej minichmury, co może doprowadzić do powstania dużej planety nawet w
czasie tylko kilkuset lat! Model ten mówi, że powstały w ten sposób gazowy olbrzym wcale nie musi
mieć dużego jądra zbudowanego z cięższych pierwiastków.
Mała zawartość metali w HD 155358 może więc sugerować, że planety w tym układzie powstały na
skutek drugiego procesu.
Warto jeszcze dodać, że teleskop HET jest położonym na półkuli północnej bliźniakiem teleskopu
SALT z RPA, w którego powstaniu mieli udział polscy astronomowie.
Błyski gamma aktywne dłużej niż sądziliśmy
Wykorzystując satelitę Swift, udało się stwierdzić, że seria błysków X następująca po
błysku gamma jest w zasadzie jego kontynuacją, a nie poświatą - informuje najnowszy
numer czasopisma "Astrophysical Journal".
Błysk gamma jest tak potężną eksplozją, że w ciągu jednej sekundy emituje ilość energii, jaką
nasze Słońce wyświeca w 10 miliardów lat swojego życia! Tak ogromna energia wydziela się w tak
krótkim czasie w momencie śmierci masywnej gwiazdy, a w zasadzie kolapsu jej jądra do czarnej
dziury lub gwiazdy neutronowej.
Według obecnej teorii, gaz z otoczki starej gwiazdy formuje dysk wokół zwartego, skolapsowanego
jądra. Silne pole magnetyczne przenosi część tej materii do postaci dwóch potężnych dżetów, w
których cząstki poruszają się prawie z prędkością światła. Gdy patrzymy na gwiazdę w linii
pokrywającej się z takim dżetem, obserwujemy właśnie błysk gamma. Na początku swojej misji
satelita Swift's X-ray Telescope (XRT) wykrył, że błyski gamma przechodzą później, po czasie od
kilku minut do kilku godzin, w serię błysków w promieniach rentgena. To zjawisko sugerowało,
choć nie dowodziło ostatecznie, że centralne silniki napędzające błyski gamma są aktywne znacznie
dłużej niż myślano na początku.
Analiza błysku gamma GRB 060714 przeprowadzona przez grupę astronomów kierowaną przez
Hansa Krimma z Universities Space Research Association w Columbii, opublikowana w najnowszym
numerze czasopisma "Astrophysical Journal", dowodzi już ostatecznie, że błyski promieni X są
faktycznie manifestacją długiego żywota centralnego silnika błysku gamma.
Analizowany błysk gamma pojawił się 14 lipca 2006 roku w konstelacji Wagi i został natychmiast
rozpoznany przez Burst Alert Telescope (BAT) na pokładzie Swifta. Następnie, w okresie od 70 do
200 sekund po pojawieniu się, instrumenty sondy odnotowały pięć pojaśnień w promieniach
Rentgena. Każe z tych pojaśnień charakteryzowało się bardzo szybkimi i gwałtownymi zmianami
jasności, lecz całkowita energia emitowana malała z błysku na błysk. Ponadto malała też energia
emitowanych fotonów.
Taki obraz pasuje do ciągłego wyrzutu energii z centralnego silnika błysku, zasilanego
sporadycznymi spadkami materii na świeżo utworzoną czarną dziurę.
31.05.2007
Rozszerzanie się Wszechświata przestanie być widoczne
Za 3 biliony (3 tysiące miliardów) lat Wszechświat będą tworzyć rozproszone galaktyki,
rozdzielone ogromnymi obszarami całkowitej pustki. Nic nie będzie wskazywało, że
kiedyś było inaczej - informuje serwis "EurekAlert".
Na początku XX wieku holenderski astronom Willem de Sitter zaproponował model nieruchomego
Wszechświata. Jednak późniejsze obserwacje Edwina Hubble'a, badania promieniowania tła czy
analiza zawartości pierwotnych pierwiastków dowiodły, że Wszechświat wciąż się rozszerza.
Nowe badania Lawrence'a Kraussa z Case Western Reserve University oraz Roberta J. Scerrera z
Vanderbilt University wskazują, że za kilka bilionów lat informacje, które obecnie pozwalają
zrozumieć mechanizm rozszerzania się Wszechświata, przestaną być dostępne. Nasza lokalna
grupa galaktyk znajdzie się bardzo, bardzo daleko od innych układów galaktyk. Jeśli będą wtedy
jacyś astronomowie, nic nie pozwoli im się domyślić, że Wszechświat powstał podczas Big Bangu.
Autorzy badań nie wykluczają, że jakieś ważne kosmiczne informacje z przeszłości także dla nas są
niedostępne.
Wszechświat pełen dziwnych planet
Wczoraj na konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Honolulu
zespół naukowców z Anglii, Australii i USA poinformował o znalezieniu prawdziwej
"bonanzy" - aż 28 nowych planet
Astronomowie mogą dziś śmiało puścić wodze fantazji, wyobrazić sobie jakikolwiek, najbardziej niezwykły nawet
układ planetarny. Zupełnie jak autorzy powieści fantastycznych. Ale nad pisarzami mają istotną przewagę - jest
duża szansa, że odkryją ten swój wymyślony świat w prawdziwym kosmosie.
Przez ostatnie kilkadziesiąt lat nastroje łowców planet zmieniały się jak w kalejdoskopie. Od wielkiego
pesymizmu, płynącego stąd, że przez wiele lat nie udawało się dostrzec ani jednej planety, nawet przy
najbliższych nam gwiazdach, aż po euforię ostatnich lat, kiedy były tygodnie, w których ogłaszano po kilka odkryć
naraz. Dzisiaj liczba nowych światów poza Układem Słonecznym zbliża się już do 250, a ich różnorodność
przyprawia o zawrót głowy.
Nieziemski spektakl
W starych czasach, kiedy znaliśmy tylko nasz system, siłą rzeczy do niego odnosiły się wszelkie teorie. Mądre
rozprawy uzasadniały, dlaczego planety mniejsze i skaliste (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars) krążą najbliżej
gwiazdy, dalej gazowe giganty (Jowisz, Saturn), potem gazowo-wodne (Neptun i Uran), a na końcu lodowe
plutony. Te rozważania całkowicie wzięły w łeb, kiedy w 1995 r. odkryto planetę wielką jak Jowisz, która krążyła
dużo bliżej niż Merkury, niemal paląc się w ciepłym sąsiedztwie gwiazdy. Wkrótce znaleziono całą plejadę
podobnych "gorących jowiszy", które tak szybko przemierzają swe krótkie i ciasne orbity, że rok trwa tam ledwie
kilka ziemskich dni. Rekordzista obiega swoje słońce w 10 godzin!
Nasze rodzime planety poruszają się po prawie kołowych orbitach. Doszukiwano się w tym jakiegoś planu.
Konstruowano teorie, w których bardziej eliptyczne trajektorie byłyby przez naturę zabronione. Niepotrzebnie, bo
jak dziś wiemy, jest to chyba zwykły przypadek. W innych układach globy preferują raczej orbity jajowato
wydłużone.
Wreszcie, układy wielu gwiazd z góry spisano na straty, nie wierząc, by były kolebkami planet. Bo - uczenie
uzasadniano - nie będzie w nich stabilnych orbit. Wzajemny taniec kilku gwiazd miał uniemożliwiać narodziny
planetarnych osesków albo wyrzucać je od razu w kosmos. I to okazało się nieprawdą. Dwa lata temu dr Maciej
Konacki pracujący wtedy na kalifornijskiej uczelni Caltech znalazł planetę w układzie trzech gwiazd. Na jej niebie
musi odbywać się nieziemski spektakl potrójnych wschodów i zachodów.
Planetarne dziwaki
Zresztą zdumiewały już pierwsze globy znalezione na początku lat 90. zeszłego stulecia przez prof. Aleksandra
Wolszczana. Krążą one wokół pulsara - małej, ale niezwykle gęstej gwiazdy neutronowej, która jest pozostałością
po eksplozji i rozerwaniu na strzępy bardzo masywnej gwiazdy. Jak planety mogły przeżyć taką katastrofę? A
może zostały przechwycone dopiero potem przez pulsara?
Tak właśnie prawdopodobnie zdarzyło się w gromadzie kulistej gwiazd M4 oddalonej o 7 tys. lat świetlnych od
nas. Znajduje się tam pulsar, któremu towarzyszy stygnący biały karzeł (takim stanie się Słońce, kiedy wypali się
za wiele miliardów lat). A wokół nich porusza się wielka planeta, dwa i pół razy masywniejsza od Jowisza. Już
samo jej istnienie jest zagadką. M4 zawiera 100 tys. ciasno upakowanych gwiazd, które przeszkadzają sobie
nawzajem, a to nie sprzyja skupianiu się materii i formowaniu globów.
W dodatku są to bardzo stare gwiazdy liczące prawie 13 mld lat. W czasach ich narodzin w przestrzeni
kosmicznej było niewiele pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Brakowało więc materiału do formowania
skalistych zalążków, z których potem wyrastają planety. Astronomowie sugerują więc, że odkryty w tamtych
rejonach glob jest nie tylko najstarszym ze znanych, ale też powstał w całkiem inny sposób, bardziej
przypominający narodziny gwiazd. Zamiast powoli rosnącego zalążka przypominającego śniegową kulę trzeba
raczej wyobrazić sobie wielki obłok gazu, który nagle pod wpływem własnego ciężaru traci stabilność i zapada się
w sobie, formując gazową kulę.
Dopóki masa takiego obłoku nie przekroczy 13-15 mas Jowisza, to w środku nie będzie wystarczającej
temperatury i ciśnienia, by rozpoczęły się reakcje jądrowej syntezy wodoru, które rozpalają wnętrza gwiazd. Może
jednak dojść do chwilowego zapłonu deuteru (izotopu wodoru). Takie obiekty - już nie planety, ale jeszcze nie
gwiazdy - zwane są brązowymi karłami.
Wystarczy tylko trochę czasu
Granica pomiędzy brązowym karłem a planetą jest jednak wciąż nieostra. Nie ma pewności, czy glob oznaczony
jako XO-3b - 13 razy masywniejszy od Jowisza - jest "największą z planet", jak właśnie ogłosili w Honolulu
amerykańscy astronomowie, czy też najmniejszym z brązowych karłów.
Planety towarzyszą najbardziej licznym w kosmosie czerwonym karłom, wypalonym pulsarom oraz białym karłom,
czerwonym olbrzymom i pomarańczowym gigantom (jak gwieździe HD 13189 o średnicy 83 razy większej od
Słońca), a nawet mizernym brązowym karłom. Wykryto je zarówno w naszym bliskim sąsiedztwie, jak i na drugim
krańcu Galaktyki, dziesiątki tysięcy lat świetlnych stąd (najdalszą znalazł zespół OGLE z Obserwatorium
Uniwersytetu Warszawskiego). Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że powstają i radzą sobie w niemal
każdych warunkach. Wystarczy tylko trochę czasu. Układ Słoneczny miał w zapasie miliardy lat, ale znaleziono
już planety, które zdążyły się wykluć u boku młodziutkich gwiazd świecących ledwie od milionów lat.
- Już teraz wiemy, że od 10 do 15 proc. gwiazd ma własne planety - mówi prof. Chris Tinney z Uniwersytetu
Nowej Południowej Walii (Australia). - A jest ich z pewnością dużo więcej, bo na razie umykają nam globy tak
małe jak Ziemia.
Download