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

Kosmiczny pierścień ognia pomaga zrozumieć ewolucję Drogi Mlecznej

Recommended Posts

Australijscy astronomowie odkryli niezwykle rzadki typ galaktyki sprzed 11 miliardów lat. Opisali ją jako kosmiczny pierścień ognia. Galaktyka o masie podobnej do masy Drogi Mlecznej jest okrągła z dziurą w środku. Jej odkrycie może zmienić nasze poglądy na formowanie się i ewolucję najwcześniejszych galaktyk.

To dziwaczny obiekt, jakiego wcześniej nie widzieliśmy. Wygląda jednocześnie dziwnie i znajomo, mówi doktor Tiantian Yuan z ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions.

Galaktyka R5519 znajduje się w odległości 11 miliardów lat świetlnych od Układu Słonecznego. Obecna wewnątrz niej pusta przestrzeń jest kolosalna. Jej średnica wynosi 2 miliardy jednostek astronomicznych. Jest 3 miliony razy większa niż średnica supermasywnej czarnej dziury w galaktyce Messier 87, która w ubiegłym roku stała się pierwszą bezpośrednio zobrazowaną czarną dziurą.

Jak mówi doktor Yuan, tempo powstawania gwiazd w R5519 jest 50-krotnie szybsze niż w Drodze Mlecznej. Większość jej aktywności ma miejsce w pierścieniu, więc to naprawdę pierścień ognia, dodaje.

Dotychczas zdobyte dowody wskazują, że jest to typ galaktyki znanej jako kolizyjna galaktyka pierścieniowa. To pierwszy tego typu obiekt odkryty we wczesnym wszechświecie. Obecnie znamy dwa typy galaktyk pierścieniowych. Jeden z nich, bardziej rozpowszechniony, powstaje w wyniku procesów wewnętrznych. Drugi, jak sama nazwa wskazuje, powstaje w wyniku zderzeń z innymi galaktykami.

W naszym najbliższym otoczeniu galaktyki kolizyjne są 1000-krotnie rzadsze niż galaktyki pierścieniowe powstałe w wyniku procesów wewnętrznych. Najnowsze odkrycie pokazuje, że zawsze były one czymś wyjątkowym. Dzięki niemu będziemy mogli zrozumieć, jak powstają galaktyki spiralne, takie jak Droga Mleczna

Do pojawienia się kolizyjnej galaktyki pierścieniowej konieczna jest obecność cienkiego dysku w galaktyce, w którą uderzyła inna galaktyka. Takie cienkie dyski to niezbędny element galaktyk spiralnych. Zanim one powstają galaktyki takie są nieuporządkowane, nie można ich nazwać galaktykami spiralnymi. Tutaj mamy kolizyjną galaktykę pierścieniową przed 11 miliardów lat. Dla porównania, dysk Drogi Mlecznej zaczął formować się 9 miliardów lat temu. Dzięki odkryciu R5519 widzimy, że proces formowania się dysków galaktyk spiralnych pojawił się wcześniej, niż dotychczas sądziliśmy, mówi drugi za autorów badań, profesor Kenneth Freeman z Australian National University.

Do zapoznania się ze szczegółami zapraszamy na łamy Nature.


« 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
      Niedawne badania podważyły przekonanie, jakoby ziemskie kontynenty uformowały się wyłącznie w wyniku procesów zachodzących wewnątrz naszej planety. Teraz dowiadujemy się o odkryciu „rytmu produkcji” skorupy ziemskiej. Badania minerałów ujawniły, że co mniej więcej 200 milionów lat dochodzi do wzmożenia zmian zachodzących w skorupie ziemskiej, a okres ten jest zbieżny z przejściem Układu Słonecznego przez ramiona Drogi Mlecznej.
      Przed kilkoma tygodniami informowaliśmy, że zdaniem naukowców z australijskiego Curtin University ziemskie kontynentu uformowały się w wyniku gigantycznych uderzeń meteorytów. Teraz dowiadujemy się, że do zwiększonego bombardowania dochodzi co około 200 milionów lat. "Układ Słoneczny przemieszcza się pomiędzy spiralnymi ramionami Drogi Mlecznej co około 200 milionów lat. Badając wiek i sygnatury izotopowe minerałów z Kratonu Pilbara w Zachodniej Australii i Kratonu Północnoatlantyckiego na Grenlandii zauważyliśmy podobny rytm tworzenia się skorupy ziemskiej, który zbiega się z okresem, w jakim Układ Słoneczny przechodzi przez obszary o największym zagęszczeniu gwiazd", mówi profesor Chris Kirkland z Curtin University.
      Układ Słoneczny krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Okres obiegu wynosi około 230 milionów lat i nazywany jest rokiem galaktycznym. Łatwo więc wyliczyć, że gdy ostatni raz Słońce znajdowało się w tym samym miejscu galaktyki co obecnie, po Ziemi chodziły pierwsze dinozaury.
      Raz na jakiś czas – mniej więcej do 200 milionów lat – Układ Słoneczny trafia na bardziej gęste obszary galaktyki. Wtedy oddziaływanie grawitacyjne znajdujących się w pobliżu gwiazd może destabilizować Obłok Oorta i kierować znajdujące się tam planetoidy w stronę Słońca. A część z nich trafi w Ziemię.
      Obłok Oorta to hipotetyczna – bo jej istnienia wciąż nie udowodniono – pozostałość po formowaniu się Układu Słonecznego. Ma on składać się m.in. z pyłu i planetoid. Astronomowie sądzą, że wewnętrzne krawędzie Obłoku znajdują się w odległości od 2 do 5 tysięcy jednostek astronomicznych od Słońca, a krawędzie zewnętrzne położone są w odległości od 10 do 100 tysięcy j.a. Przypomnijmy, że 1 j.a. to średnia odległość pomiędzy Słońcem a Ziemią, a najdalej wysłany przez człowieka pojazd, sonda Voyager 1, znajduje się w odległości zaledwie 157,5 j.a. od Ziemi.
      Zwiększenie częstotliwości uderzeń komet w Ziemię mogło prowadzić do spotęgowania procesów topnienia powierzchni planety i zapoczątkować formowanie się kontynentów, mówi Kirkland. Powiązanie tworzenia się kontynentów, na których obecnie żyjemy, z podróżą Układu Słonecznego przez Drogę Mleczną rzuca całkowicie nowe światło na historię tworzenia się planety i jej miejsce w przestrzeni kosmicznej, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W 2010 roku świat astronomii obiegła sensacyjna wiadomość o odkryciu dwóch olbrzymich bąbli znajdujących się nad i pod centrum Drogi Mlecznej. Struktury zarejestrowane przez Fermi Gamma-ray Space Telescope i nazwane Bąblami Fermiego, mają wysokość po 25 000 lat świetlnych i prawdopodobnie liczą sobie zaledwie kilka milionów lat. Grupa amerykańskich naukowców opublikowała właśnie wyniki badań, z których wynika, że bąble – przynajmniej częściowo – pochodzą spoza naszej galaktyki.
      Spektroskopowe obserwacje bąbli Fermiego w zakresach fal radiowych, ultrafioletowych i optycznych pozwoliły nam na wykrycie licznych chmur gazu, znajdujących się prawdopodobnie wewnątrz bąbli. Chmury te nazywamy w tej pracy chmurami wysokich prędkości w bąblach Fermiego (FB HVC). Chociaż możliwe jest modelowanie kinematyki tych chmur z wykorzystaniem wiatru galaktycznego płynącego z centrum galaktyki, pochodzenie chmur jest nieznane, gdyż dotychczas mieliśmy niewiele informacji na temat ich zawartości metali, czytamy na łamach Nature Astronomy.
      Naukowcy wykazali, bazując na badaniach 12 FB HVC, że ich metaliczność wynosi od <20% do ok. 320% metaliczności słonecznej. To zaś każe poddać w wątpliwość przyjęte założenie, że wszystkie FB HVC pochodzą z centrum galaktyki. Uważamy, że FB HVC pochodzą zarówno z dysku, jak i z halo Drogi Mlecznej. A skoro tak, to część z tych chmur może mieć właściwości medium międzygalaktycznego, w które wchodzą bąble Fermiego, co w znaczący sposób zmienia naszą wiedzę o FB HVC, stwierdzają autorzy badań. W tym miejscu przypomnieć trzeba, że astronomowie nazywają metalami wszystkie pierwiastki cięższe od helu. Zatem miarą metaliczności określa się koncentrację pierwiastków innych niż wodór i hel względem ich koncentracji w Słońcu.
      Dlatego też naukowcy przyjrzeli się metaliczności chmur gazu w bąblach Fermiego. Jeśli jej poziom jest taki, jak otoczenia, można wnioskować, że chmury powstały z lokalnej materii. Jeśli jednak metaliczność nie pasuje do domniemanego źródła materii, trzeba wyjaśnić, skąd chmury pochodzą. Z badań wynika zaś, że przynajmniej część materii znajdującej się w bąblach Fermiego pochodzi z bardziej odległych miejsc niż centrum Drogi Mlecznej. Być może nawet z galaktycznego halo, chmury gazów otaczających galaktykę. Możliwości jest jednak wiele, a na ostateczne rozstrzygnięcie tej zagadki przyjdzie nam czekać wiele lat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Europejska Agencja Kosmiczna opublikowała najdokładniejszą mapę Drogi Mlecznej. Jej tworzenie to główny cel misji sondy Gaia, która od 9 lat pracuje w przestrzeni kosmicznej. Sonda krąży wokół punktu libracyjnego L2, tego samego, w pobliżu którego znajduje się Teleskop Webba.
      Udostępniony właśnie 3. zestaw danych z Gai zawiera nowe oraz poprawione informacje o niemal 2 miliardach gwiazd w naszej galaktyce. Znajdziemy tam nowe informacje o składzie chemicznym gwiazd, ich temperaturze, kolorze, masie, wieku i prędkości radialnej, czyli prędkości ich zbliżania się lub oddalania od sondy. Nowy katalog zawiera też informacje o masie i ewolucji 800 tys. gwiazd podwójnych, 156 tys. asteroid w Układzie Słonecznych, dane o 10 milionach gwiazd zmiennych oraz o milionach galaktyk i kwazarów poza Drogą Mleczną.
      Jednak tym, co najbardziej zaskoczyło specjalistów jest zaobserwowanie przez Gaię trzęsień gwiazd. To niewielkie ruchy na powierzchni gwiazd, które zmieniają ich kształt. Gaia nie była projektowana do prowadzenia takich obserwacji, stąd zaskoczenie naukowców. To zresztą nie pierwsza niespodzianka.
      Gaia już wcześniej zarejestrowała pulsacje radialne gwiazd, podczas których zmieniały one swoją objętość, zachowując przy tym kształt. Teraz jednak mamy do czynienia z pulsacjami nieradiacyjnymi, które przypominają wielkie tsunami i prowadzą do zmiany kształtu gwiazd. Takie zjawiska są trudniejsze do zarejestrowania. Mimo to Gai udało się zaobserwować je w przypadku tysięcy gwiazd. Co interesujące, te silne nieradialne trzęsienia gwiazd zarejestrowano na gwiazdach, które – zgodnie z obecnie obowiązującymi teoriami – nie powinny doświadczać takich zjawisk. Gaja otwiera skarbnicę wiedzy dla astrosejsmologii masywnych gwiazd, stwierdził Conny Aerts z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven.
      Skład gwiazd może nam wiele powiedzieć o miejscu, w którym powstały, i ich późniejszej wędrówce. Dzięki temu zaś możemy poznać historię Drogi Mlecznej. Najnowszy zestaw danych z Gai to największa mapa chemiczna Drogi Mlecznej przedstawiona w formie trójwymiarowej. Pokazuje ona zarówno bezpośrednie sąsiedztwo Układu Słonecznego jak i niewielkie galaktyki otaczające naszą.
      Podczas Wielkiego Wybuchu powstały tylko hel i wodór. Wszystkie cięższe pierwiastki – zwane przez astronomów „metalami” – powstały z czasem wewnątrz gwiazd. Gdy gwiazdy te umierały, uwalniały metale do gazu i pyłu w przestrzeni międzygwiezdnej. Z materii tej powstawały zaś kolejne gwiazdy. Tworzenie się i umieranie gwiazd prowadzi do powstania środowiska bardziej bogatego w metale. Zatem skład chemiczny gwiazd to rodzaj DNA, które zdradza wiele informacji o ich pochodzeniu.
      Gaia dostarcza nam informacji zarówno o gwiazdach ubogich w metale, jak i takich jak Słonce, które powstały ze materiału wzbogaconego w metale przez wcześniejsze pokolenia gwiazd. Dzięki temu wiemy, że gwiazdy bliższe centrum Drogi Mlecznej i jej płaszczyźnie zawierają więcej metali niż gwiazdy bardziej odległe. Nasza galaktyka to piękna mieszanina gwiazd. Ta różnorodność jest niezwykle ważna, gdyż opowiada nam historię tworzenia się Drogi Mlecznej. Pokazuje procesy migracji wewnątrz galaktyki oraz akrecji materiału z innych galaktyk. Pokazuje też, że nasze Słońce i my wraz z nim, należymy do ciągle zmieniającego się systemu stworzonego dzięki łączeniu się gwiazd i gazu o różnym pochodzeniu, mówi Alejandra Recio-Blanco z Observatoire de la Côte d’Azur.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie pracujący przy Event Horizon Telescope (EHT, Teleskop Horyzontu Zdarzeń) pokazali pierwszy obraz Sagittariusa A*, czyli supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej. Co prawda nie jesteśmy w stanie dostrzec samej czarnej dziury, ale możemy zobrazować rozgrzany świecący gaz krążący wokół niej. EHT zarejestrował światło zakrzywione przez potężną grawitację Sgr A*, która jest 4 000 000 razy bardziej masywna od Słońca.
      Teleskop Horyzontu Zdarzeń to projekt naukowy, w którym uczestniczą radioteleskopy rozsiane po cały świecie. Celem projektu jest obserwacja Sgr A* i M87*, co ma pozwolić na weryfikację OTW, zrozumienie procesu akrecji oraz powstawania dżetów wokół czarnych dziur.
      Byliśmy zaskoczeni tym, jak dobrze rozmiary dysku otaczającego czarną dziurę zgadza się z Ogólną Teorią Względności Einsteina, mówi Geoffrey Bower z EHT. Te bezprecedensowe obserwacje znakomicie uzupełniają naszą wiedzę o tym, co dzieje się w centrum naszej galaktyki i dają nam wgląd w interakcje pomiędzy masywnymi czarnymi dziurami, a otoczeniem.
      Przed trzema laty EHT pokazał nam pierwszy w historii obraz czarnej dziury. Zobrazował wówczas M87*, znajdującą się w centrum galaktyki Messier 87.
      Teraz widzimy, że Sgr A* jest bardzo podobna do M87*, mimo tego, że jest od niej ponad tysiąc razy mniejsza i mniej masywna. Mamy dwa całkowicie różne typy galaktyk i dwie czarne dziury o zupełnie innych masach. Ale blisko krawędzi dziury te wyglądają zadziwiająco podobnie, stwierdza Sera Makroff z Uniwersytetu w Amsterdamie.
      Uzyskanie obrazu Sgr A* było znacznie trudniejsze niż M87*. Gaz w pobliżu obu tych czarnych dziur porusza się z taką samą prędkością bliską prędkości światła. Jednak o ile obiegnięcie M87* zajmuje gazowi dni lub tygodnie, to w przypadku SgrA* są to zaledwie minuty. A to oznacza, że jasność gazu i jej wzorzec szybko się zmieniają. Próba sfotografowania takiego obiektu przypomina próbę uzyskania ostrego zdjęcia szczeniaka próbującego schwytać własny ogon, wyjaśnia Chi-kwan Chan z University of Arizona.
      Naukowcy musieli więc opracować zaawansowane narzędzia, które brałyby pod uwagę ruch gazu wokół Sgr A*. O ile zatem M87* była łatwiejszym, bardziej stabilnym obiektem do zobrazowania, w przypadku którego niemal wszystkie zdjęcia wyglądały tak samo, to Sgr A* na każdym z ujęć wyglądała inaczej. Potrzeba było współpracy 300 specjalistów z 80 instytucji na całym świecie, by uzyskać pierwszy uśredniony obraz czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy skupieni wokół projektu COSMIC-DANCE poinformowali o odkryciu od 70 do 170 nieznanych dotychczas planet swobodnych (FFP – free-floating planet), czyli takich, które nie są powiązane z żadną gwiazdą i samotnie wędrują przez przestrzeń kosmiczną. Odkrycia dokonali w jednym z najbliższych obszarów gwiazdotwórczych, asocjacji Skorpiona-Centaura.
      Nie znamy natury planet swobodnych, nie wiemy, dlaczego nie są powiązane grawitacyjnie z żadną gwiazdą. Być może powstają podobnie jak gwiazdy, w wyniku kolapsu grawitacyjnego niewielkich chmur gazu. A być może formują się podobnie jak inne planety w dysku protoplanetarnym krążącym wokół gwiazd, i potem w wyniku oddziaływania jakichś sił – na przykład sąsiednich planet – zostają wyrzucone ze swojego układu planetarnego. Żeby rozwiązać tajemnicę planet swobodnych potrzebujemy dużej homogenicznej próbki takich planet.
      Specjaliści z COSMIC-DANCE postanowili poszukać FFP na obszarze nieboskłonu obejmującym asocjację Skorpiona-Centaura. Asocjacje gwiazd to otwarte gromady, w których gwiazdy nie są ze sobą grawitacyjnie powiązane.
      Znalezienie planet swobodnych w gromadach gwiazd jest bardzo trudne. Potrzebna są bardzo czułe instrumenty. Gwiazdy są dość jasne i łatwe do zauważenia. Planety zaś są tysiące razy ciemniejsze, a dodatkową trudnością jest odróżnienie planeto od gwiazd i galaktyk w tle, mówi Núria Miret Roig, która wraz z zespołem zajmowała się poszukiwaniami planet. Naukowcy połączyli dwie techniki. Przeanalizowali publicznie dostępne bazy fotografii astronomicznych oraz bazy danych, w których zamieszczono informacje o ruchu, kolorze i jasności dziesiątków milionów źródeł światła. Dane takie zostały zebrane za pomocą najlepszych dostępnych teleskopów pracujących w podczerwieni i świetle widzialnym.
      Dzięki wykorzystaniu ponad 80 000 obrazów i około 100 terabajtów danych zbieranych przez 20 lat członkom COSMIC-DANCE udało się zidentyfikować do 170 możliwych planet swobodnych. Okazało się, że wszystkie one znajdują się w asocjacji Skorpiona-Centaura.
      To, jak dotąd, największa grupa planet swobodnych zaobserwowanych bezpośrednio w pojedynczej asocjacji. Niemal podwoiliśmy liczbę znanych FFP. Ich liczba zdecydowanie przekracza liczbę planet swobodnych jaką powinniśmy zaobserwować, gdyby planety takie powstawały w wyniku kolapsu małych chmur molekularnych. To zaś wskazuje, że musi istnieć inny mechanizm ich powstawania. Na podstawie dostępnej nam wiedzy o dynamice układów planetarnych stwierdzamy, że ważnym mechanizmem powstawania planet swobodnych jest ich wyrzucanie z orbit ich gwiazd, stwierdzają naukowcy.
      Jeśli zagęszczenie planet swobodnych w innych regionach gwiazdotwórczych jest podobne jak w asocjacji Skorpiona-Centaura, to w całej Drodze Mlecznej mogą istnieć miliardy planet wielkości Jowisza, które nie są powiązane z gwiazdami. Jeszcze więcej może być FFP wielkości Ziemi, gdyż w układach planetarnych występują one częściej.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...