Sign in to follow this
Followers
0
Polacy odkryli najmniejszą znaną planetę swobodną. Samotnie przemierza ona Drogę Mleczną
-
Similar Content
-
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 -
By KopalniaWiedzy.pl
W jednym z ramion Drogi Mlecznej odkryto nieznaną wcześniej strukturę. Okazało się, że z Ramienia Strzelca wystaje „drzazga” utworzona przez długą na 3000 lat świetlnych grupę młodych gwiazd i chmur gazu, w których tworzą się gwiazdy. To pierwsza w naszej galaktyce duża struktura o orientacji tak różnej od orientacji samego ramienia.
Astronomowie wiedzą mniej więcej jak wyglądają i jakie rozmiary mają poszczególne ramiona Drogi Mlecznej. Jednak wielu rzeczy nie wiemy. Nie jesteśmy w stanie obserwować całej galaktyki, gdyż znajdujemy się wewnątrz niej.
Autorzy najnowszych badań postanowili bliżej przyjrzeć się pobliskim obszarom Ramienia Strzelca. Wykorzystali przy tym dane z Teleskopu Kosmicznego Spitzera, zebrane, zanim został odesłany na emeryturę w styczniu 2020 roku. Skupiali się na poszukiwaniu młodych gwiazd ukrytych w chmurach gazu i pyłu, w których się narodziły. Spitzer był w stanie obserwować takie obiekty, gdyż działał w podczerwieni.
Dotychczas sądzono, że młode gwiazdy i mgławice ściśle trzymają się kształtu ramion galaktycznych, w których się znajdują. Uczeni z California Institute of Technology (Caltech) połączyli dane ze Spitzera z najnowszymi informacjami uzyskanymi przez europejską misję Gaia, która precyzyjnie mierzy odległości od gwiazd. W ten sposób zauważyli, że długa cienka struktura powiązana z Ramieniem Strzelca złożona jest z młodych gwiazd, które poruszają się z niemal tą samą prędkością i w tym samym kierunku.
Kluczową cechą charakterystyczną ramion galaktyki spiralnej jest to, na ile ściśle są owinięte wokół centrum galaktyki. Większość modeli Drogi Mlecznej sugeruje, że Ramię Strzelca tworzy spiralę, której kąt nachylania wynosi około 12 stopni. Jednak kąt nachylenia struktury, którą obserwowaliśmy, wynosi niemal 80 stopni, mówi główny autor badań, Michael Kuhn.
Podobne struktury, zwane czasem piórami lub ostrogami, są często znajdowane w ramionach innych galaktyk spiralnych. Dotychczas naukowcy zastanawiali się, czy ramiona Drogi Mlecznej również posiadają takie struktury, czy też są gładkie.
W zaobserwowanej strukturze znajdują się cztery mgławice znane ze swojego piękna: Mgławica Orła ze słynnmi Filarami Stowrzenia, Mgławica Omega, Mgławica Trójlistna Koniczyna oraz Mgławica Laguna. W latach 50. naukowcy wykonali pomiaru odległości do niektórych gwiazd w tych mgławicach i z nich wywnioskowali o istnieniu Ramienia Strzelca, co było jednym z pierwszych dowodów na to, że Droga Mleczna jest galaktyką spiralną.
Pomiary odległości to jedne z najtrudniejszych zadań w astronomii. Dopiero najnowsze bezpośrednie pomiary wykonane przez Gaię ujawniły geometrię opisanej przez nas struktury, mówi współautor badań Alberto Krone-Martins. Dzięki połączeniu danych z Gai i Spitzera uzyskaliśmy szczegółową trójwymiarową mapę. Teraz widzimy, że region ten jest bardziej złożony niż się wydawało, dodaje Kuhn.
Astronomowie wciąż w pełni nie rozumieją, w jaki sposób tworzą się spiralne ramiona galaktyk. Gwiazdy w nowo zaobserwowanej strukturze prawdopodobnie powstały w podobnym czasie, w podobnym regionie i wpływały na nie siły działające wewnątrz galaktyki, w tym i takie, związane z obrotem galaktyki.
Widzimy tutaj, jak wiele rzeczy nie wiemy o strukturze Drogi Mlecznej. To pokazuje nam, że musimy przyglądać się szczegółom, jeśli chcemy poznać większy obraz. Badana tutaj struktura to malutki fragment Drogi Mlecznej, ale może nam wiele powiedzieć o galaktyce jako całości, dodaje Robert Benjami z University of Wisconsin-Whitewater.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Planety swobodne to obiekty, które nie krążą wokół żadnej gwiazdy. Międzynarodowy zespół astronomów – za pomocą Kosmicznego Teleskopu Keplera – odkrył cztery takie ciała niebieskie. W badaniach brał udział dr Radosław Poleski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Planety swobodne są jednymi z najbardziej tajemniczych obiektów astronomicznych. Przemierzają samotnie Drogę Mleczną, nie krążąc wokół żadnej gwiazdy, dlatego bardzo trudno je wykryć. Najlepszą metodą ich wykrywania jest mikrosoczewkowanie grawitacyjne, wynikające z ogólnej teorii względności (OTW) Alberta Einsteina. Dr Radosław Poleski z UW był zaangażowany w odkrycie czterech planet swobodnych. Praca międzynarodowego zespołu badaczy została opublikowana w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Rzadkie zjawisko
Zgodnie z OTW zjawisko mikrosoczewkowania zachodzi, gdy światło od odległego źródła uginane jest przez bliższy obiekt zwany soczewką. Masa soczewki zakrzywia przestrzeń wokół niej, co powoduje ugięcie promieni świetlnych, w efekcie czego można zaobserwować pojaśnienie źródła. Jeśli soczewką jest gwiazda, to pojaśnienie trwa od kilku do nawet około stu dni, jeśli zaś soczewką jest planeta – od kilku godzin do paru dni.
Mikrosoczewkowanie grawitacyjne jest bardzo rzadkim zjawiskiem. Jak przewidział już w latach 80. prof. Bohdan Paczyński, mikrosoczewkowanie powoduje zaledwie jedna na około milion gwiazd. Planety swobodne powodują mniej niż jeden procent mikrosoczewek. Aby wykryć jak największą liczbę zjawisk mikrosoczewkowania, trzeba stale obserwować bardzo wiele gwiazd, np. gęste pola gwiazdowe.
Dane Keplera
Badania opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society opierają się na danych zebranych w 2016 roku przez satelitę Kepler w ramach kampanii obserwacyjnej, której celem było wykrywanie mikrosoczewek. Przez ponad dwa miesiące satelita obserwował centralne zgrubienie Drogi Mlecznej, wykonując co 30 minut zdjęcie obszaru zawierającego miliony gwiazd.
Naukowcy znaleźli w danych Keplera 22 krótkie zjawiska mikrosoczewkowania, które zostały również wykryte przez teleskopy naziemne grup OGLE i KMTNet. Grupa OGLE z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego – pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego – bada zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego od prawie 30 lat, wykorzystując teleskop w obserwatorium Las Campanas w Chile. Na podstawie zebranych danych grupa OGLE już kilka lat temu przedstawiła jedną z pierwszych analiz częstości występowania planet swobodnych.
Obserwacje naziemne krótkich zjawisk mikrosoczewkowania są jednak utrudnione ze względu na brak możliwości ich prowadzenia w ciągu dnia, a także wpływ pogody. Te ograniczenia nie wpływają jednak na obserwacje prowadzone przez teleskopy satelitarne takie jak Kepler. Dzięki temu badacze wykryli nie tylko 22 zjawiska mikrosoczewkowania widoczne z Ziemi, lecz także dodatkowe cztery bardzo krótkie zjawiska, które najprawdopodobniej zostały spowodowane przez planety swobodne.
Świetlik wśród świateł samochodów
Satelita Kepler nie był zaprojektowany do wykrywania planet mikrosoczewkowych ani do obserwacji gęstych obszarów gwiazd.
Skierowaliśmy starszawy i niedomagający teleskop z nieostrym wzrokiem na jeden z najgęstszych rejonów nieba, gdzie tysiące gwiazd zmienia swoją jasność oraz przesuwają się tysiące asteroid – opowiada dr Iain McDonald z brytyjskiego Open University, który kierował badaniami. Z tej kakofonii próbujemy wyłuskać charakterystyczne pojaśnienia powodowane przez planety swobodne i mamy tylko jedną szansę, by odkryć każdy z sygnałów. To tak, jakbyśmy próbowali zobaczyć świetlika wśród świateł samochodów na autostradzie i używali do tego aparatu w smartfonie – porównuje astronom.
Współpraca z NASA
Dr Radosław Poleski obecnie uczestniczy w planowaniu obserwacji mikrosoczewkowych, które będzie wykonywał Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman, budowany przez agencję kosmiczną NASA.
Ten teleskop będzie przełomem w badaniach planet swobodnych, ponieważ pozwoli nam wykrywać obiekty o dużo mniejszych masach niż jest to możliwe teraz – zapowiada astronom. Mam nadzieję, że razem z teleskopem Roman będzie obserwował także satelita Euclid przygotowywany przez Europejską Agencję Kosmiczną. Połączenie ich możliwości obserwacyjnych pozwoliłoby na bezpośrednie zmierzenie mas wielu planet swobodnych, a tym samym lepsze zrozumienie właściwości tych niezwykłych obiektów – wyjaśnia dr Poleski.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.