Była i nie ma. Naukowcy informują o zniknięciu masywnej gwiazdy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
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
Wiele z odkrytych dotychczas czarnych dziur jest częścią układu podwójnego. Układy takie składają się z krążących wokół siebie czarnej dziury oraz innego obiektu – jak gwiazda, gwiazda neutronowa czy druga czarna dziura. Astronomowie z MIT-u i Caltechu poinformowali właśnie o zaskakującym odkryciu. Jedna z najlepiej przebadanych czarnych dziur, klasyfikowana jako część układu podwójnego, okazała się wchodzić w skład układu potrójnego.
Dotychczas sądzono, że czarnej dziurze V404 Cygni towarzyszy jedynie sąsiednia gwiazda. Obiega ona dziurę w ciągu 6,5 doby, to tak blisko, że V404 Cygni wciąga materiał z gwiazdy.Ku zdumieniu badaczy okazało się jednak, że wokół czarnej dziury krąży jeszcze jedna gwiazda.
Ten drugi z towarzyszy znajduje się w znacznie większej odległości. Gwiazda obiega dziurę w ciągu 70 000 lat. Sam fakt, że czarna dziura wywiera wpływ grawitacyjny na tak odległy obiekt każe zadać pytania o jej pochodzenie. Czarne dziury tego typu powstają w wyniku eksplozji supernowej. Badacze zauważają jednak, że gdyby tak było w tym przypadku, to energia wyemitowana przez gwiazdę przed jej zapadnięciem się, eksplozją i utworzeniem czarnej dziury, wyrzuciłaby w przestrzeń kosmiczną każdy luźno powiązany z nią obiekt. Zatem tej drugiej gwiazdy, bardziej odległej od czarnej dziury, nie byłoby w jej otoczeniu.
Dlatego też badacze uważają, że zaobserwowana przez nich czarna dziura powstała w wyniku bezpośredniego zapadnięcia się gwiazdy, w procesie, który nie doprowadził do pojawienia się supernowej. To znacznie bardziej łagodna droga tworzenia się czarnych dziur. Sądzimy, że większość czarnych dziur powstaje w wyniku gwałtownej eksplozji gwiazd, jednak to odkrycie poddaje tę drogę w wątpliwość. To bardzo interesujący układ z punktu badania ewolucji czarnych dziur. I każe zadać sobie pytanie, czy istnieje więcej układów potrójnych, mówi Kevin Burdge z MIT-u.
Odkrycia dokonano przypadkiem. Naukowcy analizowali bazę Aladin Lite, repozytorium obserwacji astronomicznych wykonanych przez różne teleskopy naziemne i kosmiczne. Wykorzystali automatyczne narzędzie, by wyodrębnić z bazy obserwacje dotyczące tych samych fragmentów nieboskłonów. Szukali w nich śladów nieznanych czarnych dziur. Z ciekawości Burdge zaczął przyglądać się V404 Cygni. To czarna dziura znajdująca się w odległości 8000 lat od Ziemi i jedna z pierwszych potwierdzonych czarnych dziur. Od czasu potwierdzenia w 1992 roku V404 Cygni jest jedną z najlepiej przebadanych czarnych dziur, na jej temat powstało ponad 1300 prac naukowych.
Burdge, oglądając jej zdjęcia, zauważył dwa źródła światła, zadziwiająco blisko siebie. Pierwsze ze źródeł zostało już wcześniej opisane jako niewielka gwiazda, której materiał jest wciągany przez V404 Cygni. Drugim ze źródeł nikt się dotychczas szczegółowo nie zainteresował. Burdge przystąpił do pracy. Dzięki danym z europejskiego satelity Gaia stwierdził, że to druga gwiazda, poruszająca się w tandemie z pierwszą. Prawdopodobieństwo, że to tylko przypadek, wynosi 1 do 10 milinów.
Zatem ta druga gwiazda również jest powiązana grawitacyjnie z V404 Cygni. Jest jednak daleko od niej. Znajduje się w odległości 3500 jednostek astronomicznych, czyli 3500 razy dalej niż Ziemia od Słońca. Obserwacje tej gwiazdy zdradziły też wiek całego układu. Badacze stwierdzili, że gwiazda rozpoczyna proces zmiany w czerwonego olbrzyma, ma zatem około 4 miliardów lat.
Jak się zatem okazuje, nawet – wydawałoby się – bardzo dobrze przebadane obiekty astronomiczne mogą skrywać niezwykłe tajemnice, których rozwikłanie znacząco zmienia i wzbogaca naszą wiedzę.
« 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
Gdyby większość ciemnej materii istniała nie w postaci w formie cząstek, a mikroskopijnych czarnych dziur, to mogłyby one wpływać na orbitę Marsa tak, że bylibyśmy w stanie wykryć to za pomocą współczesnej technologii. Zatem zmiany orbity Czerwonej Planety mogłyby posłużyć do szukania ciemnej materii, uważają naukowcy z MIT, Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. A wszystko zaczęło się od odrodzenia hipotezy z lat 70. XX wieku i pytania o to, co stałoby się z człowiekiem, przez którego przeszłaby miniaturowa czarna dziura.
Pomysł, że większość ciemnej materii, której wciąż nie potrafimy znaleźć, istnieje w postaci miniaturowych czarnych dziur, narodził się w latach 70. Wysunięto wówczas hipotezę, że u zarania wszechświata z zapadających się chmur gazu powstały niewielkie czarne dziury, które w miarę ochładzania się i rozszerzania wszechświata, rozproszyły się po nim. Takie czarne dziury mogą mieć wielkość pojedynczego atomu i masę największych znanych asteroid. W ostatnich latach hipoteza ta zaczęła zdobywać popularność w kręgach naukowych.
Niedawno jeden z autorów badań, Tung Tran, został przez kogoś zapytany, co by się stało, gdyby taka pierwotna czarna dziura przeszła przez człowieka. Tran chwycił za coś do pisania i wyliczył, że gdyby tego typu czarna dziura minęła przeciętnego człowieka w odległości 1 metra, to osoba taka zostałaby w ciągu 1 sekundy odrzucona o 6 metrów. Badacz wyliczył też, że prawdopodobieństwo, by taki obiekt znalazł się w pobliżu kogokolwiek na Ziemi jest niezwykle małe.
Jednak Tung postanowił sprawdzić, co by się stało, gdyby miniaturowa czarna dziura przeleciała w pobliżu Ziemi i spowodowała niewielkie zmiany orbity Księżyca. Do pomocy w obliczeniach zaprzągł kolegów. Wyniki, które otrzymaliśmy, były niejasne. W Układzie Słonecznym mamy do czynienia z tak dynamicznym układem, że inne siły mogłyby zapobiec takim zmianom, mówi uczony.
Badacze, chcąc uzyskać jaśniejszy obraz, stworzyli uproszczoną symulację Układu Słonecznego składającego się z wszystkich planet i największych księżyców. Najdoskonalsze symulacje Układu biorą pod uwagę ponad milion obiektów, z których każdy wywiera jakiś wpływ na inne. Jednak nawet nasza uproszczona symulacja dostarczyła takich danych, które zachęciły nas do bliższego przyjrzenia się problemowi, wyjaśnia Benjamin Lehmann z MIT.
Na podstawie szacunków dotyczących rozkładu ciemnej materii we wszechświecie i masy miniaturowych czarnych dziur naukowcy obliczyli, że taka wędrująca we wszechświecie czarna dziura może raz na 10 lat trafić do wewnętrznych regionów Układu Słonecznego. Wykorzystując dostępne symulacje rozkładu i prędkości przemieszczania się ciemnej materii w Drodze Mlecznej, uczeni symulowali przeloty tego typu czarnych dziur z prędkością około 241 km/s. Szybko odkryli, że o ile efekty przelotu takiej dziury w pobliżu Ziemi czy Księżyca byłyby trudne do obserwowania, gdyż ciężko byłoby stwierdzić, że widoczne zmiany wywołała czarna dziura, to w przypadku Marsa obraz jest już znacznie jaśniejszy.
Z symulacji wynika bowiem, że jeśli pierwotna czarna dziura przeleciałaby w odległości kilkuset milionów kilometrów od Marsa, po kilku latach orbita Czerwonej Planety zmieniłaby się o około metr. To wystarczy, by zmianę taką wykryły instrumenty, za pomocą których badamy Marsa.
Zdaniem badaczy, jeśli w ciągu najbliższych dziesięcioleci zaobserwujemy taką zmianę, powinniśmy przede wszystkim sprawdzić, czy nie została ona spowodowana przez coś innego. Czy to nie była na przykład nudna asteroida, a nie ekscytująca czarna dziura. Na szczęście obecnie jesteśmy w stanie z wieloletnim wyprzedzeniem śledzić tak wielkie asteroidy, obliczać ich trajektorie i porównywać je z tym, co wynika z symulacji dotyczących pierwotnych czarnych dziur, przypomina profesor David Kaiser z MIT.
A profesor Matt Caplan, który nie był zaangażowany w badania, dodaje, że skoro mamy już obliczenia i symulacje, to pozostaje najtrudniejsza część – znalezienie i zidentyfikowanie prawdziwego sygnału, który potwierdzi te rozważania.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.