Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Mamy dowody na zderzenie dwóch pobliskich galaktyk
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W Kwintecie Stephana, na galaktycznym skrzyżowaniu, w którym dawne kolizje galaktyk pozostawiły po sobie liczne szczątki, dochodzi właśnie do kolejnego zderzenia. Bierze w nim udział galaktyka pędząca z prędkością 3,2 milionów km/h. Kolizję, w bezprecedensowej rozdzielczości, zaobserwował międzynarodowy zespół naukowy korzystający z William Herschel Telescope Enhaced Area Velocity Explorer (WEAVE). To supernowoczesny spektrograf, zamontowany przed dwoma laty na William Herschel Telescope na Wyspach Kanaryjskich.
Zderzenie zostało spowodowane przez galaktykę NGC 7318b, która przedziera się przez Kwintet. W jego efekcie powstała potężna fala uderzeniowa, podobna do fali, jaka ma miejsce, gdy samolot przekracza barierę dźwięku.
Kwintet Stephana został odkryty około 150 lat temu. To grupa powiązanych ze sobą grawitacyjnie pięciu galaktyk. Cztery z nich znajdują się w odległości około 290 milionów lat świetlnych od nas, piąta położona jest w odległości 40 milionów lś. Kwintet jest idealnym naturalnym laboratorium służącym do badań interakcji pomiędzy galaktykami. Nic więc dziwnego, że stał się pierwszym celem obserwacyjnym WEAVE.
Doktor Marina Arnaudova z University of Hertfordshire, która stoi na czele grupy badawczej, mówi, że Kwintet nie tylko doświadcza kolejnego w swej historii potężnego zderzenia, ale dzięki niemu astronomowie odkryli podwójną naturę fali uderzeniowej. W miarę, jak wędruje ona przez zimy gaz, ma prędkość hipersoniczną, w medium międzygalaktycznym Kwintetu porusza się z prędkością kilkunastokrotnie większą od prędkości dźwięku. Fala jest tak potężna, że wyrywa elektrony z atomów, pozostawiając za sobą świecący gaz, który obserwujemy za pomocą WEAVE. Jednak gdy fala przechodzi przez otaczający Kwintet gorący gaz, staje się znacznie słabsza. Zamiast dokonywać w nim zniszczeń, fala kompresuje gaz, co prowadzi do pojawienia się emisji w zakresie fal radiowych, którą rejestrują radioteleskopy, takie jak Low Frequency Array (LOFAR), doaje doktorant Soumyadeep Das.
Nowe, niezwykle szczegółowe informacje, zebrano dzięki połączeniu danych z WEAVE, LOFAR, Very Large Array i Teleskopu Jamesa Webba. Eksperci są przede wszystkim zachwyceni możliwościami WEAVE. Maja nadzieję, że nowy instrument zrewolucjonizuje naszą wiedzę o wszechświecie. Już ta pierwsza praca naukowa powstała za jego pomocą pokazała, jak wielki potencjał tkwi w spektrografie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Sonda Gaia odkryła 55 gwiazd, które z dużą prędkością zostały wyrzucone z gromady R136, znajdującej się Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce satelitarnej Drogi Mlecznej. Odkrycie oznacza, że liczba gwiazd uciekających z gromady jest 10-krotnie większa niż dotychczas przypuszczano. Do wyrzucenia gwiazd może dochodzić w młodych gromadach w wyniku bliskich spotkań znajdujących się tam nowo narodzonych gwiazd.
Naukowcy z Uniwersytetów w Lejdzie, Amsterdamie i Uniwersytetu Radbound odkryli, że młoda gromada R136 w ciągu około 2 milionów lat pozbyła się nawet 1/3 z najbardziej masywnych gwiazd. Zostały one wyrzucone z gromady z prędkością przekraczającą 100 000 km/h. Niektóre z nich dotarły na odległość nawet 1000 lat świetlnych, zanim zakończyły życie jako supernowe.
Zaskakująca była nie tylko duża liczba gwiazd i ich prędkość, ale również fakt, że doszło do dwóch epizodów ich wyrzucania. Pierwsze takie wydarzenie miało miejsce około 1,8 miliona lat temu, gdy gromada powstała. Epizod ten odpowiada wydarzeniom, jakie mają miejsce podczas powstawania gromad gwiazd. Jednak do drugiego wyrzucenia gwiazd doszło zaledwie 200 000 lat temu i wydarzenie to ma zupełnie inną charakterystykę. Na przykład gwiazdy wyrzucone podczas drugiego epizodu poruszają się wolniej i nie zostały wystrzelone w przypadkowych kierunkach, wyjaśnia doktorant Mitchel Stoop, który stał na czele grupy badawczej.
Zdaniem naukowców do drugiego epizodu doszło w wyniku interakcji R136 z inną gromadą, którą odkryto w 2012 roku. Ten drugi epizod może być sygnałem, że w niedługiej przyszłości dojdzie do połączenia się obu gromad.
Masywne gwiazdy szybko kończą życie jako supernowe. Zwykle istnieją kilka milionów lat i eksplodują w tych samych regionach, w których się narodziły. R136 to wyjątkowa gromada. Zawiera setki tysięcy gwiazd, w tym i takie o masie do 300 mas Słońca. Stanowi on część wielkiego regionu formowania gwiazd o średnicy 5 milionów lat świetlnych. Nigdy wcześniej nie odnotowano też, by tak duża liczba szybko poruszających się gwiazd opuszczała tę samą gromadę.
Teraz, gdy zaobserwowaliśmy, że 1/3 masywnych gwiazd została wyrzucona z obszaru, w którym powstały – a tym samym zaczęły one wywierać wpływ na dalsze regiony – możemy przypuszczać, że wpływ masywnych gwiazd na ewolucję i strukturę galaktyk jest większy, niż dotychczas sądziliśmy. Możliwe nawet, że takie uciekające gwiazdy narodzone we wczesnym wszechświecie miały ważny udział w procesie rejonizacji, kiedy rozproszony wodór został ponownie zjonizowany, stwierdza współautor badań, Lex Kaper.
Gaia znajduje się w odległości 1,5 miliona kilometrów od Ziemi. Zadaniem sondy jest precyzyjne określanie pozycji, prędkości i kierunku ruchu ponad miliarda gwiazd. Holenderscy naukowcy chcieli przetestować możliwości teleskopu, więc na obiekt badań wybrali R136, który leży w odległości 160 000 lat świetlnych od Ziemi. To granica możliwości Gai. R136 powstała niedawno, więc wystrzelone z niej gwiazdy znajdują się tak blisko, że bardzo trudno jest je zidentyfikować. Jeśli jednak znajdzie się wystarczająco dużo takich gwiazd, można przeprowadzić wiarygodne modelowanie statystyczne, wyjaśnia Alex de Koter. Gaia spisała się wyjątkowo dobrze, dostarczając danych, które zaskoczyły naukowców.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzięki pracy zawodowych astronomów, astronomów-amatorów oraz wykorzystaniu sztucznej inteligencji udało się odnaleźć niezwykły zaćmieniowy układ potrójny TIC 290061484. Odkryto go w danych z TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Układ złożony jest z dwóch gwiazd, które obiegają się w ciągu 1,8 doby, oraz trzeciej gwiazdy, obiegającej tę parę w ciągu 25 dni. To rekordowo ciasny układ potrójny. Dotychczasowym rekordzistą był ten odkryty w 1956 roku, gdzie dwie gwiazdy były obiegane przez trzecią w ciągu 33 dni.
TIC 290061484 znajduje się w Gwiazdozbiorze Łabędzia i z naszej perspektywy wydaje się niemal płaski. Przez to każda z gwiazd przesłania swoje towarzyszki, blokując część ich światła. I to właśnie dzięki tym zmianom jasności udało się układ odnaleźć.
Najpierw naukowcy przeanalizowali olbrzymią liczbę danych z TESS, odfiltrowując z nich te informacje, które świadczyły o istnieniu zaćmień. Następnie niewielka grupa astronomów-amatorów dokonała kolejnych analiz, poszukując w danych szczególnie interesujących przypadków. Ci amatorzy to osoby, które po raz pierwszy spotkały się online, biorąc udział w projekcie Planet Hunters. Zakończył się on w 2013 roku, ale grupa nie zaprzestała pracy. Skontaktowała się z zawodowymi astronomami i wspólnie zapoczątkowali projekt Visual Survey Group. Wspólnie szukamy głównie śladów kompaktowych układów składających się z wielu gwiazd, niezwykłych gwiazd zmiennych w układach podwójnych oraz nietypowych obiektów, mówi emerytowany profesor fizyki z MIT, Saul Rappaport.
Nowo odkryty układ jest tak kompaktowy, że zmieściłby się wewnątrz orbity Merkurego. Jest stabilny tylko dlatego, że orbity wszystkich trzech gwiazd znajdują się niemal na tej samej płaszczyźnie. Dlatego grawitacja każdej z nich nie zakłóca zbytnio ruchu pozostałych. Orbity gwiazd są prawdopodobnie stabilne od milionów lat. Zdaniem profesora Rappaporta, gwiazdy uformowały się w ramach tego samego procesu, który jednocześnie uniemożliwił utworzenie się planet blisko którejkolwiek z nich. Jedyne planety, które potencjalnie mogłyby tam istnieć, to takie, krążące wokół całego układu, jakby był on jedną gwiazdą.
Uczeni mówią, że z czasem wewnętrzne gwiazdy układu będą się starzały i zwiększały swoją objętość, co doprowadzi do ich połączenia się i powstania supernowej. Będzie to miało miejsce za 20-40 milionów lat.
Naukowcy z niecierpliwością czekają na uruchomienie Nancy Grace Roman Space Telescope. Dostarczy on znacznie bardziej szczegółowych danych niż TESS. Dość wspomnieć, że to, co w TSS widzimy jako 1 piksel, w Roman Telescope będzie reprezentowane przez 36 000 pikseli. TESS daje nam szeroki ogląd całego nieboskłonu, Roman pozwoli zaś sięgnąć wzrokiem znacznie dalej, aż do centrum Drogi Mlecznej. Będzie też w stanie odnaleźć układy zaćmieniowe składające się ze znacznie większej liczby gwiazd. Uczeni liczą na to, że zaobserwuje on układy 6 i więcej gwiazd. Zanim odkryto potrójne układy zaćmieniowe, nawet nie przypuszczano, że one istnieją. Roman może pokazać nam nigdy wcześniej niewidziane obiekty i układy, dodaje Tamás Borkovits z Uniwersytetu w Segedynie na Węgrzech.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Japoński akcelerator cząstek SuperKEKB pobił światowy rekord świetlności. Pracujący przy nim naukowcy obiecują, że to dopiero początek. W ciągu najbliższych lat chcą zwiększyć świetlność urządzenia aż 40-krotnie, co ma pozwolić zarówno na odkrycie ciemnej materii, jak i wyjście z fizyką poza Model Standardowy. Mamy nadzieję, że akcelerator pozwoli nam wykryć ciemną materię – o ile ona istnieje – i badać ją w niedostępny obecnie sposób, mówi profesor Kay Kinoshita z University of Cincinnati.
Świetlność akceleratora to liczba kolizji, która w nim zachodzi. Podczas tych zderzeń powstają nowe cząstki. Im więc więcej zderzeń, tym więcej cząstek, więcej danych i większa szansa n a zarejestrowanie czegoś nowego.
SuperKEKB zderza pozytony i elektrony przyspieszane w 3-kilometrowym tunelu. Akcelerator został uruchomiony w 2018 roku i naukowcy ciągle pracują nad zwiększaniem jego jasności. Profesor Alan Schwartz i jego studenci z University of Cincinnati zaprojektowali i zbudowali jeden z detektorów akceleratora. To krok milowy w projektowaniu akceleratorów. SuperKEKB wykorzystuje architekturę tzw. „nano strumieni”. W technice tej strumienie cząstek są ściskane wzdłuż osi pionowej, dzięki czemu są bardzo cienkie, wyjaśnia Schwartz. To pierwszy na świecie akcelerator, który korzysta z tej techniki.
Ze względu na rozmiary cząstek, szansa, że dojdzie do zderzenia, jest niewielka. Im bardziej ściśnięty strumień, tym większe zagęszczenie cząstek i tym większe prawdopodobieństwo zderzeń. Obecnie wysokość wiązki w punkcie zderzenia wynosi 220 nanometrów. W przyszłości ma to być zaledwie 50 nanometrów, czyli około 1/1000 grubości ludzkiego włosa.
Profesor Kay Kinoshita poświęciła całą swoją naukową karierę zagadnieniu zwiększania świetlności akceleratorów. Uczona pracuje nad tym zagadnieniem od 1982 roku. To bardzo interesujące, gdyż jest bardzo wymagające. Wiesz, że robisz coś, czego nikt nigdy nie zrobił, mówi.
Poprzednik SuperKEKB, akcelerator KEKB, który działał w latach 1999–2010 w KEK (Organizacja Badań nad Akceleratorami Wysokich Energii), również był światowym rekordzistą. Urządzenie pracowało ze świetlnością 2,11x1034 cm-2s-1. Dopiero w 2018 roku rekord ten został pobity przez Wielki Zderzacz Hadronów, który osiągnął świetlność 2,14x1034 cm-2s-1. Rekord LHC nie utrzymał się długo, dnia 15 czerwca 2020 roku SuperKEKB osiągnął świetlność 2,22x1034 cm-2s-1. Już tydzień później, 21 czerwca naukowcy poinformowali o nowym rekordzie. Teraz SuperKEKB pracuje ze świetlnością wynoszącą 2,40x1034 cm-2s-1.
W ciągu najbliższych lat świetlność SuperKEKB ma wzrosnąć 40-krotnie. Docelowo ma ona wynieść 8x1035 cm-2s-1.
Sukces SuperKEKB to sukces międzynarodowej współpracy. Nadprzewodzące magnesy, które ostatecznie skupiają strumienie cząstek zostały zbudowane we współpracy z amerykańskimi Brookhaven National Laboratory oraz Fermi National Accelerator Laboratory. Systemy monitorowania kolizji to dzieło SLAC National Accelerator Laboratory i University of Hawaii. Naukowcy ze Szwajcarii (CERN), Francji (IJCLab), Chin (IHEP) i USA (SLAC) biorą udział w pracach i badaniach, w których wykorzystywany jest akcelerator. Wykorzystujący diament system monitorowania promieniowania oraz system przerywania wiązki to dzieło włoskich Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej oraz Uniwersytetu w Trieście, a system monitorowania jasności powstał w Rosji.
Wiązki elektronów i pozytonów rozpędzane w SuperKEKB zderzają się w centrum detektora Belle II, który opisywaliśmy przed 2 laty. To niezwykłe urządzenie zostało zbudowane przez grupę 1000 fizyków i inżynierów ze 119 uczelni z 26 krajów świata. I to właśnie wewnątrz Belle II naukowcy mają nadzieję znaleźć ciemną materię i rozpocząć badania jej właściwości.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zachodzące w przestrzeni kosmicznej procesy, w czasie których powstają gwiazdy, mogą prowadzić też do pojawienia się obiektów o masie nieco większej od Jowisza. Badacze korzystający z Teleskopu Webba odkryli w mgławicy NGC 1333 aż sześć takich niezwykłych obiektów o masie planety, ale niepowiązanych grawitacyjne z żadną gwiazdą. Powstały w procesie takim, jak powstają gwiazdy, czyli zapadnięcia się gazu i pyłu, ale ich masa odpowiada masie planet. Badamy granice procesów formowania się gwiazd. Jeśli masz obiekt, który wygląda jak młody Jowisz, to czy jest możliwe, by w odpowiednich warunkach przekształcił się w gwiazdę? To ważne pytanie w kontekście zrozumienia powstawania gwiazd i planet, mówi główny autor badań, astrofizyk Adam Langeveld z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
Dane z Webba sugerują, że odkryte obiekty mają masę od 5 do 10 razy większą niż masa Jowisza. To oznacza, że są jednymi z najlżejszych znanych nam obiektów, które powstały w procesach, w jakich powstają gwiazdy oraz brązowe karły, obiekty o masie 13–80 mas Jowisza, zbyt małej, by zaszła przemiana wodoru w hel.
Wykorzystaliśmy niezwykła czułość Webba w zakresie podczerwieni, by odnaleźć najsłabiej świecące obiekty w młodej gromadzie gwiazd. Poszukujemy odpowiedzi na podstawowe dla astronomii pytanie o najmniej masywny obiekt podobny do gwiazdy. Okazuje się, że najmniejsze swobodne obiekty powstające w procesach takich, jak gwiazdy, mogą mieć masę taką, jak gazowe olbrzymy krążące wokół pobliskich gwiazd, wyjaśnia profesor Ray Jayawardhana, który nadzorował badania. Nasze obserwacje potwierdzają, że obiekty o masie planetarnej mogą powstawać w wyniku dwóch procesów. Jeden to kurczenie się chmur pyłu i gazu – czyli tak jak tworzą się gwiazdy – drugi zaś to powstawanie planet w znajdującym się wokół gwiazdy dysku akrecyjnym z pyłu i gazu. Tak właśnie powstał Jowisz i inne planety Układu Słonecznego, dodaje Jayawardhana.
Najbardziej intrygującym z obiektów znalezionych przez Webba jest ten najlżejszy, o masie 5-krotnie większej od Jowisza. Obecność wokół niego dysku akrecyjnego wskazuje, że obiekt najprawdopodobniej uformował się takim procesie, w jakim powstają gwiazdy. Sam dysk również interesuje badaczy. Nie można wykluczyć, że mogą z nim pojawić się planety. To może być żłobek miniaturowego układu planetarnego, znacznie mniejszego niż nasz układ, dodaje Alexander Scholz, astrofizyk z University of St. Andrews.
Co interesujące, Webb nie zarejestrował – a ma takie możliwości – żadnego obiektu o masie mniejszej niż 5 mas Jowisza. Może to oznaczać dolną granicę masy obiektów formujących się z zapadnięcia chmur pyłu i gazu.
Autorzy badań przeanalizowali też profil światła wszystkich nowo znalezionych obiektów oraz dokonali ponownej analizy profilu światła 19 znanych brązowych karłów. Odkryli przy tym brązowego karła, który ma towarzysza o masie planety. To rzadkie znalezisko rzuca wyzwanie naszym modelom tworzenia się układów podwójnych.
W najbliższych miesiącach naukowcy chcą zająć się analizą atmosfer nowo odkrytych obiektów i porównać je do brązowych karłów oraz gazowych olbrzymów.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.