Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Przechodząca obok gwiazda zwiększa szanse na powstanie życia

Recommended Posts

Podczas narodzin i początków ewolucji układów planetarnych panują warunki zdecydowanie niesprzyjające powstaniu życia. W gromadach gwiazd, gdzie powstają takie układy, często dochodzi do bliskich spotkań pomiędzy ciałami niebieskimi i gwałtownych oddziaływań pomiędzy nimi. Jednak naukowcy z University of Sheffield znaleźli pewną pozytywną cechę tego gwałtownego okresu w życiu planet. Model opracowany przez studentkę Bethany Wootton i doktora Richarda Parkera pokazuje, że w tym okresie może dochodzić do sprzyjających powstaniu życia zmian w układach podwójnych.

Naukowcy odkryli, że gdy z układem podwójnym gwiazd spotka się trzecia gwiazda, jej oddziaływanie może spowodować, że gwiazdy z układu podwójnego przybliżą się do siebie, a to spowoduje rozszerzenie się ekosfery wokół tych gwiazd.
Ekosfera, zwana też „strefą Złotowłosej”, to zakres takich odległości od gwiazdy macierzystej, gdzie na znajdujących się tam planetach może istnieć woda w stanie ciekłym. Nie jest tam ani za gorąco ani za zimno. Na planetach znajdujących się w ekosferze z większym prawdopodobieństwem mogą powstać molekuły niezbędne do utworzenia życia niż na planetach spoza ekosfery.

Około 1/3 gwiazd w naszej galaktyce to gwiazdy w układach podwójnych i większych. Im młodsze gwiazdy, tym więcej takich układów. Wootton i Parker sprawdzali, jak zmieniają się ekosfery w takich układach. Symulacje komputerowe wykazały, że w typowej gromadzie gdzie rodzą się gwiazdy istnieje 350 układów podwójnych, a 20 z nich to układy, w których gwiazdy zostały do siebie zbliżone przez interakcję z trzecią gwiazdą i tam ekosfera jest większa niż w typowym układzie podwójnym.

Nasz model pokazuje, że w ekosferach układów podwójnych znajduje się więcej planet niż przypuszczaliśmy, a to zwiększa szanse na pojawienie się życia. Tak więc ulubiony scenariusz autorów science-fiction, gdzie nad zamieszkałym światem świecą dwa słońca, jest bardziej prawdopodobny niż się wydaje, mówią uczeni.

W następnym etapie badań naukowcy chcą sprawdzić, czy negatywne skutki procesu zbliżania do siebie gwiazd układu podwójnego są niwelowane przez skutki pozytywne. Parker i jego zespół sprawdzają obecnie, czy wewnętrzne ciepło generowane przez Ziemię nie pochodzi stąd, że w pobliżu narodzin młodego Słońca doszło do eksplozji supernowej. Takie wydarzenie byłoby katastrofalne dla istniejącego życia na Ziemi, jednak z drugiej strony mogło zapewnić warunki niezbędne do jego pojawienia się.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czarnych dziur nie możemy bezpośrednio obserwować. Widzimy jednak gaz i pył, które świecą, gdy są przez nie wchłaniane. Wciągana do czarnej dziury materia wiruje na podobieństwo wody wpływającej do dziury, a nad i pod dziurą pojawia się tzw. korona, zbudowana z jasno świecącego ultragorącego gazu. Przed dwoma laty astronomowie ze zdumieniem zaobserwowali, że korona czarnej dziury w galaktyce 1ES 1927+654 szybko zniknęła, a później równie szybko jest pojawiła.
      Korony czarnych dziur mogą zmieniać jasność nawet 100-krotnie. Jednak w naszym przypadku doszło do bezprecedensowego wydarzenia. W ciągu zaledwie 40 dni jasność korony zmniejszyła się 10 000 razy. Niemal natychmiast korona zaczęła świecić coraz mocniej i po kolejnych 100 dniach jej blask był 20-krotniej silniejszy niż przed przygasaniem.
      Jako, że blask korony jest bezpośrednio związany z materią wchłanianą przez czarną dziurę, zaobserwowane zjawisko świadczyło o tym, że źródło materii zostało odcięte. Jednak co mogło być przyczyną tak spektakularnego wydarzenia?
      Międzynarodowy zespół astronomów z Izraela, USA, Wielkiej Brytanii, Chin, Kanady i Chile uważa, że przyczyną czasowego zniszczenia korony była zabłąkana gwiazda. Znalazła się ona zbyt blisko czarnej dziury i została rozerwana przez siły pływowe. Jej szybko poruszające się szczątki mogły spaść na dysk gazu otaczającego dziurę i chwilowo go rozproszyć.
      Zwykle nie obserwujemy tak dużych zmian w dysku akrecyjnym czarnej dziury, mówi główny autor badań, profesor Claudio Ricci z chilijskiego Uniwersytetu im. Diego Portalesa. To było tak dziwne, że początkowo sądziliśmy, iż coś jest nie tak z naszymi danymi. Gdy stwierdziliśmy, że są one prawidłowe, poczuliśmy dużą ekscytację. Nie mieliśmy jednak pojęcia, z czym mamy do czynienie. NIkt, z kim rozmawialiśmy, nie obserwował wcześniej takiego zjawiska.
      Hipotezę o rozerwanej gwieździe wzmacnia fakt, że kilka miesięcy przed zniknięciem korony zauważono, że dysk akrecyjny badanej czarnej dziury nagle pojaśniał w paśmie widzialnym. Być może był to wynik pierwszego zderzenia z resztkami gwiazdy.
      Najnowsze odkrycie jest również o tyle cenne, że naukowcy mogli całe zjawisko obserwować w czasie rzeczywistym. Oczywiście uwzględniając fakt, że galaktyka 1ES 1927+654 znajduje się w odległości 300 milionów lat świetlnych od Ziemi. Kiedy bowiem obserwatoria doniosły o pojaśnieniu dysku akrecyjnego zespół Ricciego zaczął obserwować czarną dziurę za pomocą kilku narzędzi. Wykorzystano teleskop NICER znajdujący się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, Neil Gehrels Swift Observatory, NuSTAR oraz XMM-Newton. Wszystkie one zapewniały ciągły napływ danych przez wiele miesięcy, co pozwoliło na obserwowanie zniknięcia i pojawienia się korony.
      Autorzy badań nie wykluczają, że mogą istnieć inne wyjaśnienia obserwowanego zjawiska. Podkreślają, że jedną z wyróżniających się cech tego, co obserwowali był fakt, że spadek jasności korony nie był liniowy. Zmiany zachodziły w różnym tempie, czasami jasność korony spadała 100-krotnie w czasie zaledwie 8 godzin. Wiadomo, że korony czarnych dziur mogą tak bardzo zmieniać jasność, jednak w znacznie dłuższym czasie. Tak dramatyczne skoki, do których dochodziło całymi miesiącami, to coś niezwykłego.
      Te dane wciąż stanowią zagadkę. Ale to niezwykle ekscytujące, gdyż oznacza, że uczymy się czegoś nowego o wszechświecie. Sądzimy, że hipoteza o gwieździe jest dobra, ale wiemy, że jeszcze przez długi czas będziemy to analizowali, mówi współautor badań profesor Erin Kara z MIT.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy, na czele którego stali specjaliści z University of Edinburgh, zidentyfikował geny powiązane ze starzeniem się i wyjaśnia, dlaczego proces starzenia się przebiega tak różnie u różnych ludzi. Wyniki badań sugerują, że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza we krwi pomaga starzeć się lepiej i żyć dłużej.
      Naukowcy oparli swoje badania na na analizie danych genetycznych ponad miliona osób. Jesteśmy bardzo podekscytowani tymi wynikami. Mamy tutaj silną sugestię, że zbyt wysoki poziom żelaza we krwi zmniejsza liczbę zdrowo przeżytych lat oraz że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza pozwala kontrolować proces starzenia się. Sądzimy, że nasze odkrycia dotyczące metabolizmu żelaza pozwoli wyjaśnić, dlaczego spożywanie bogatego w żelazo czerwone mięso wiąże się z różnymi schorzeniami wieku starszego, jak na przykład z chorobami serca, mówi główny badać doktor Paul Timmers.
      Wraz z wiekiem nasz organizm powoli traci zdolność do homeostazy, czyli utrzymywania równowagi pomiędzy poszczególnymi parametrami. Brak tej równowagi jest przyczyną wielu chorób, a w końcu śmierci. Jednak przebieg procesu starzenia się jest bardzo różny u różnych ludzi. U niektórych pojawiają się poważne chroniczne schorzenia już w dość młodym wieku i ludzie ci szybko umierają, inni z kolei żyją w zdrowiu przez bardzo długi czas i do końca swoich dni są w dobrej kondycji.
      Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się genom i odkryli dziesięć regionów odpowiedzialnych za długość życia, długość życia w zdrowiu oraz długość życia w idealnych warunkach. Naukowcy zauważyli, że istnieje silna korelacja pomiędzy tymi trzema czynnikami, a poziomem żelaza we krwi. Badania statystyczne przeprowadzone metodą randomizacji Mendla potwierdziły, że poziom żelaza ma najbardziej istotny wpływ na długość życia w zdrowiu.
      Na poziom żelaza we krwi wpływ ma nasza dieta. Zbyt wysoki lub zbyt niski jego poziom jest powiązany z chorobami wątroby, chorobą Parkinsona, a w starszym wieku wiąże się z obniżeniem zdolności organizmu do zwalczania infekcji. "Możliwości syntezy hemu spadają wraz z wiekiem. Jego niedobory prowadzą do akumulacji żelaza, stresu oksydacyjnego i dysfunkcji mitochondriów.
      Akumulacja żelaza pomaga patogenom w podtrzymaniu infekcji, co jest zgodne z obserwowaną u osób starszych podatnością na infekcje. Z kolei nieprawidłowa homeostaza żelaza w mózgu wiąże się z chorobami neurodegeneracyjnymi, jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy stwardnienie rozsiane, piszą autorzy badań.
      Naukowcy zastrzegają, że kwestie te wymagają dalszych badań, ale już przewidują, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania leków, które zmniejszą niekorzystny wpływ starzenia się na zdrowie, wydłużą nie tylko ludzkie życie, ale też okres życia w zdrowiu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy korzystający z Very Large Telescope (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego poinformowali o... zniknięciu masywnej niestabilnej gwiazdy znajdującej się w jednej z galaktyk karłowatych. Naukowcy sądzą, że gwiazda stała się mniej jasna i przesłonił ją pył. Inna możliwa interpretacja jest taka, zapadła się tworząc czarną dziurę, bez stworzenia supernowej. Jeśli się to potwierdzi, będzie to pierwsza bezpośrednia obserwacja tak dużej gwiazdy kończącej życie w taki sposób, mówi doktorant Andrew Allan z Trinity College Dublin.
      W latach 2001–2011 różne grupy astronomów obserwowały w Galaktyce Kinman niezwykłą masywną gwiazdę. Wielokrotne obserwacje potwierdziły, że znajduje się ona na ostatnich etapach ewolucji. Allan i prowadzony przez niego międzynarodowy zespół naukowy z Irlandii, Chile i USA chcieli więcej dowiedzieć się o życiu masywnych gwiazd. Gdy jednak w 2019 roku skierowali VLT na gwiazdę, tej nie było tam, gdzie spodziewali się ją znaleźć.
      Galaktyka karłowata Kinman znajduje się w odległości około 75 milionów lat świetlnych od Ziemi w Konstelacji Wodnika. To zbyt duża odległość, by można było obserwować pojedyncze gwiazdy. Jednak możliwe jest odkrycie sygnatur niektórych z nich. Przez 10 lat kolejni astronomowie widzieli dowody, że znajduje się w niej gwiazda zmienna typu S Doradus. Tego typu gwiazdy są bardzo niestabilne, są ostatnim etapem życia gwiazd, których początkowa masa jest co najmniej 85 razy większa od masy Słońca. Żyją krótko i są niezwykle jasne. Gwiazda z Kinmana była 2,5 miliona razy jaśniejsza od Słońca.
      Allan i jego zespół stwierdzili, że gwiazda zniknęła. Byłoby czymś niezwykłym, gdyby tak masywna gwiazda zniknęła i nie pozostałaby po niej jasna supernowa, przyznaje Allan. Naukowcy zaczęli szukać gwiazdy. Wykorzystali w tym celu VLT oraz spektrograf ESPRESSO. Nic nie znaleźli. Użyli również instrumentu X-shooter. I dalej nic. Następnie zabrali się za analizę wieloletnich danych pochodzących z różnych źródeł.
      Dane pokazały, że w Galaktyce Kinman doszło do okresu intensywnych rozbłysków, które zakończyły się po roku 2011. Wiadomo, że gwiazdy zmienne typu S Doradus mogą pod sam koniec życia doświadczać silnych rozbłysków i znacznej utraty masy, a po tym procesie ich jasność dramatycznie spada.
      Naukowcy proponują dwa wyjaśnienia tego zjawiska oraz braku supernowej. Według pierwszego scenariusza po serii rozbłysków i utracie masy gwiazda znacznie straciła na jasności i może być częściowo przesłonięta pyłem. Drugie wyjaśnienie mówi o zapadnięciu się gwiazdy i powstaniu czarnej dziury. To byłoby niezwykłe, gdyż zgodnie z obowiązującymi obecnie teoriami, większość masywnych gwiazd kończy życie jako supernowa.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Planety powstają wokół młodych gwiazd znacznie szybciej, niż sądzono. Z nowych badań wynika, że formują się one w czasie krótszym niż 500 000 lat. Spostrzeżenie to może rozwiązać problem trapiący astronomów od 2018 roku, kiedy to zauważono, że w miejscach tworzenia się planet jest zbyt mało, by mogły się one narodzić.
      Uchwycenie tworzącej się planety jest bardzo trudne, gdyż jej gwiazda i otaczający ją dysk protoplanetarny dają znacznie silniejszy sygnał niż rodząca się niewielka planeta.
      Autorzy wcześniejszych badań, chcąc sprawdzić, jak dużo materiału znajduje się w dysku protoplanetarnym, wykorzystywali Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) i badali dyski wokół gwiazd liczących sobie od 1 do 3 milionów lat. Uzyskane wyniki wskazywały, że masa dysku nie pozwala na utworzenie nawet jednej planety wielkości Jowisza. To zaś wskazywało, że albo astronomowie nie dostrzegają jakiegoś rezerwuaru materii, albo powinni przyjrzeć się jeszcze młodszym gwiazdom.
      Autor najnowszych badań, Łukasz Tychoniec, student z Leiden Observatory, uznał, że zamiast szukać zaginionej masy, trzeba badać młodsze gwiazdy. Wraz z kolegami wykorzystał ALMA oraz Very Large Array (VLA) i za ich pomocą przyjrzał się 77 protogwiazdą z obłoku molekularnego Perseusza. To gigantyczny region formowania się gwiazd, który znajduje się w odległości zaledwie 1000 lat świetlnych od Ziemi. Obserwowane przez Tychońca gwiazdy miały od 100 do 500 tysięcy lat.
      Obserwacje wykazały, że dyski protoplanetarne tak młodych gwiazd zawierają o cały rząd wielkości więcej materiału niż dyski gwiazd starszych o zaledwie 1–2 miliony lat.
      Astrofizyk Megan Andsell z NASA mówi, że fakt przeprowadzenia badań na dużej próbce gwiazd oraz wykorzystanie dwóch narzędzi, które działają w nieco innych długościach fali, powoduje, iż badania Tychońca wnoszą znaczący wkład w zrozumienie formowania się planet. Uczona zauważa jednak, że byłoby lepiej zbadać regiony formowania się gwiazd w różnych obłokach molekularnych, gdyż być może w obłoku Perseusz panują wyjątkowe warunki środowiskowe.
      Tychoniec zapowiada, że wraz z zespołem ma zamiar bardziej szczegółowo przyjrzeć się jeszcze większej liczbie młodych gwiazd.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy pod koniec 2017 roku astronomowie zaobserwowali w Układzie Słonecznym obiekt o niezwykłym wydłużonym kształcie, niektórzy zaczęli snuć fantazje o odwiedzającym nas statku Obcych. Z czasem obiekt zyskał oficjalną nazwę 1I/Oumuamua i pojawiło się kilka – naukowych tym razem – hipotez na temat jego pochodzenia. W międzyczasie Oumuamua zniknął nam z pola widzenia. Teraz astronomowie z University of Chicago i Yale University wysunęli interesującą hipotezę mówiącą, czym jest tajemniczy gość.
      To zamrożona góra molekularnego wodoru, mówi Darryl Seligman z UChicago. Taka hipoteza wyjaśnia wszystkie jego właściwości. A jeśli jest prawdziwa, to prawdopodobnie nasza galaktyka jest pełna podobnych obiektów.
      Oumuamua przyciągał uwagę nie tylko wydłużonym kształtem, ale też sposobem poruszania się. Obiekt wyraźnie przyspieszał w sposób, którego nie można było wyjaśnić oddziaływaniem grawitacyjnym Słońca czy planet. W podobny sposób przyspieszają komety, ale w ich przypadku jest to spowodowane odparowywaniem lodu pod wpływem oddziaływania Słońca, co skutkuje pojawieniem się długiego ogona komety. Za Oumuamua nie zaobserwowano ogona.
      W ubiegłym roku Seligman oraz naukowcy z Yale i Caltechu wykazali jednak, że mogła być to kometa, której ogon był niewidoczny w teleskopach. Naukowcy zaczęli więc badać, jaka substancja mogłaby tworzyć niewidoczny ogon. Znali pozycję Oumuamua, widzieli, jak szybko się porusza i byli w stanie obliczyć, ile energii ze Słońca docierało do obiektu w każdym momencie. Sprawdzili więc listę pierwiastków pod kątem takiego, który poddany oddziaływaniu Słońca uwalniałby się z obiektu, nadając mu przyspieszenie. Jedynym rodzajem zestalonego pierwiastka, który wyjaśnia ruch Oumuamua jest molekularny wodór, mówi Seligman.
      Molekularny wodór powstaje w temperaturach nieco tylko wyższych od zera absolutnego. Pierwiastek nie odbija światła i nie emituje go gdy jest spalany. Zatem teleskopy nie są w stanie go zaobserwować.
      Fakt, ze zobaczyliśmy jeden taki obiekt, oznacza, że jest ich olbrzymia liczba. Galaktyka musi być pełna takich ciemnych wodorowych gór lodowych. To niesamowite, cieszy się Seligman.
      Istnieje niewiele miejsc, gdzie takie góry mogą powstawać. Są nimi gęste jądra obłoków molekularnych. To w takich miejscach powstają gwiazdy. Nie potrafimy zajrzeć do wnętrza obłoków, więc możliwość przechwycenia i zbadania obiektu takiego jak Oumuamua byłaby prawdziwą kopalnią wiedzy dla naukowców. To byłaby najbardziej dziewicza materia w galaktyce. To tak, jakby galaktyka zrobiła ją na zamówienie, a kurier by ją dostarczył, mówi Seligman.
      Hipoteza o górze zestalonego wodoru wyjaśnia też niezwykły kształt Oumuamua. Góra, pod wpływem promieniowania kosmicznego z czasem traciła zewnętrzne warstwy. Zachodził proces podobny do tego, jak zużywa się kostka mydła. Z czasem staje się coraz cieńsza. Oumuamua podróżowała przez przestrzeń kosmiczną przez miliony lat, aż trafiła do Układu Słonecznego. Spotkanie z jego zewnętrznymi częściami, a później podróż w kierunku Słońca były dla góry bardzo dramatycznymi momentami. Prawdopodobnie to właśnie Układ Słoneczny w największym stopniu nadał górze jej obecny kształt.
      W 2022 roku ma zostać uruchomione Vera C. Rubin Observatory, najpotężniejsze obserwatorium astronomiczne na Ziemi. Jeśli w pobliżu Ziemi pojawi się kolejna wodorowa góra, naukowcy będą mogli ją dokładnie zbadać.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...