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

Potężny kwazar z dżetami odległy od Ziemi jak żaden inny

Recommended Posts

Dzięki Very Large Telescope astronomom udało się odkryć i zbadać najbardziej odległe źródło emisji radiowej z dżetami. Źródłem tym jest kwazar położony w odległości 13 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie pozwoli na lepsze zrozumienie wczesnego wszechświata.

Kwazary to bardzo jasne obiekty znajdujące się w centrach niektórych galaktyk. Są one zasilane przez supermasywne czarne dziury. Promieniowanie kwazara powstaje w dysku akrecyjnym otaczającą czarną dziurę. Gaz i pył opadające na dysk rozgrzewają się, emitując olbrzymie ilości promieniowania.

Nowo odkryli kwazar, P172+18 [PDF], powstał, istniał, gdy wszechświat miał zaledwie 780 milionów lat. Znamy bardziej odległe kwazary, ale przy żadnym z nich nie zauważono dotychczas dżetów.

Kwazar zasilany jest przez czarną dziurę o masie około 300 milionów razy większej od masy Słońca. Pochłania ona materię bardzo szybko. To jedna z najszybciej przybierających na masie czarnych dziur, mówi współautorka badań Chiara Mazzucchelli.

Specjaliści sądzą, że istnieje związek pomiędzy szybkim pochłanianiem materii przez czarną dziurę, a potężnymi dżetami z kwazarów. Niewykluczone, że dżety zaburzają przepływ gazu w pobliżu czarnej dziury powodując, że szybciej opada on na dysk akrecyjny. Badanie kwazarów z dżetami może więc wiele powiedzieć na temat szybkiego pojawienia się supermasywnych czarnych dziur we wczesnym wszechświecie.

Drugi z autorów badań, Eduardo Bañados z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka mówi, że wkrótce uda się znaleźć więcej podobnych kwazarów, niewykluczone, że jeszcze dalej położonych.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Do Google światło kwazara "P1752+18" jeszcze nie dotarło. Jest po za horyzontem obserwacyjnym :) Dosłownie zero sensownych wyników w wyszukiwarce. Czy na pewno nie ma jakiejś literówki?

Edited by cyjanobakteria

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
      W ramach zwycięskiego projektu konkursu SONATA BIS 11, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki, prof. Krzysztof Sośnica wraz z zespołem wykorzysta precyzyjne obserwacje laserowe i pomiary odległości do satelitów geodezyjnych, by dokładniej zbadać ewolucję ziemskiego pola grawitacyjnego.
      Dzięki obserwacjom zmieniającego się pola grawitacyjnego Ziemi, można opisać przemieszczanie się mas w systemie ziemskim, w tym zmiany w wodach lądowych, pokrywie lodowej, oceanach i atmosferze. Obserwacje te dostarczają niezbędnych informacji na temat globalnego obiegu wody, zmian w prądach powierzchniowych oceanów, utraty masy lodowców, podnoszenia się poziomu morza, przemieszczeń obciążenia powierzchniowego, a także wielu innych procesów środowiskowych.
      Zmiany, jakie zachodzą w polu grawitacyjnym Ziemi bezpośrednio wpływają na jej rotację, a w szczególności na współrzędne biegunowe i zmiany długości dnia od skali rocznej do wiekowej.
      Misje satelitarne GRACE i GRACE Follow-On zrewolucjonizowały obserwacje przemieszczania się mas w systemie ziemskim, ale dostarczają dane stosunkowo od niedawna. Naukowcy posiadają niewielką wiedzę na temat zmian pola grawitacyjnego Ziemi przed 2002 rokiem, czyli przed uruchomieniem misji GRACE. Ponadto, misja GRACE była początkowo projektowana na pięć lat, ale działała dłużej. Po 2010 roku pojawiły się poważne problemy z jej zasilaniem, skutkujące brakami w przesyle danych. Satelita GRACE Follow-On wszedł w fazę naukową w styczniu 2019 roku, czyli 16 miesięcy po wycofaniu jego poprzednika. Te wydarzenia sprawiły, że obserwacje pola grawitacyjnego Ziemi są nieciągłe, z wieloma lukami między 2010 a 2019 rokiem.
      Jak podkreśla prof. Krzysztof Sośnica z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu, misje GRACE i GRACE Follow-On nie są jedynymi misjami, które można wykorzystać do wyznaczania zmienności pola grawitacyjnego Ziemi.
      W badaniu procesów redystrybucji masy w dużej skali możemy zastosować precyzyjne laserowe pomiary odległości do satelitów geodezyjnych, takich jak LAGEOS-1/2, LARES, BLITS, a także Ajisai, Starlette i Stella – mówi prof. Sośnica, dodając, że satelity Starlette, Ajisai i LAGEOS od lat 80. są regularnie obserwowane przez globalną sieć stacji laserowych zapewniających pomiary odległości z dokładnością kilku milimetrów. A od początku lat 90. wiele aktywnych satelitów niskich (LEO) zostało wyposażonych w precyzyjne odbiorniki Globalnego Systemu Nawigacji Satelitarnej (GNSS), umożliwiające precyzyjne wyznaczenie orbity, a tym samym wyliczenie parametrów pola grawitacyjnego. Można ich więc użyć, by dokładniej zbadać zmiany w polu grawitacyjnym Ziemi.
      W projekcie wyznaczone zostaną takie wielkości jak stała grawitacji – czyli fundamentalny parametr niezbędny nie tylko w badaniach geodezyjnych, ale również w fizyce i astronomii. Sprawdzony zostanie ruch środka Ziemi wraz z ocenami i atmosferą. Środek Ziemi wykonuje niewielkie, kilkumilimetrowe ruchy za sprawą zjawisk zachodzących we wnętrzu, a przede wszystkim na powierzchni Ziemi. Figura Ziemi jest spłaszczona ze względu na ruch wirowy planety. Jednak spłaszczenie Ziemi nie jest stałe w czasie. Projekt ma za zadanie odpowiedzieć na pytanie jak zmieniało się spłaszczenie Ziemi za sprawą topniejących lodowców na Grenlandii i Antarktydzie w ciągu ostatnich 40 lat.
      Współrzędne geocentrum, czyli środka masy Ziemi oraz wartości spłaszczenia Ziemi będą wyznaczone z wielu źródeł, które opierają się na różnych danych oraz technikach satelitarnych i naziemnych. Różne źródła danych – satelitarne, geofizyczne oraz geodezyjne – zostaną zintegrowane z wykorzystaniem algorytmów uczenia maszynowego oraz sztucznej inteligencji. Zostanie zbadany wpływ ziemskiej grawitacji na zmienność długości doby oraz przemieszczanie się bieguna Ziemi oraz jak zmiany pola grawitacyjnego wpływają na ruch sztucznych satelitów oraz pozycje stacji GPS na powierzchni Ziemi.
      Projekt, który w ramach konkursu SONATA BIS 11 zdobył finansowanie z Narodowego Centrum Nauki w wysokości 2 196 000 zł zakłada wyznaczenie modeli z wykorzystaniem zintegrowanych obserwacji. Będzie łączył laserowe pomiary do satelitów geodezyjnych, współrzędnych stacji GNSS, satelitów nisko-orbitujących wyposażonych w odbiorniki GNSS, dane z satelitów GRACE oraz modele geofizyczne.
      W ramach tego projektu będziemy wyprowadzać i analizować czasowe, zintegrowane i wielosatelitarne modele pola grawitacyjnego Ziemi, na podstawie danych sięgających od lat 80, co da nam pełniejszy ogląd ewolucji pola grawitacyjnego – mówi prof. Sośnica.
      Badania te dadzą fundamentalny wgląd w procesy zachodzące w systemie ziemskim i będą miały zasadnicze znaczenie dla misji satelitarnych do obserwacji i pomiarów Ziemi wymagających wyznaczenia orbit satelitów z największą dokładnością.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W odległości 9 miliardów lat świetlnych od Ziemi dwie supermasywne czarne dziury okrążają się co 2 lata. Masa każdej z nich jest setki milionów razy większa niż masa Słońca, a dzieli je odległość zaledwie 50 razy większa niż dystans pomiędzy Plutonem z Słońcem. Gdy za 10 000 lat obie czarne dziury się połączą, dojdzie do gigantycznej kolizji, która wstrząśnie czasoprzestrzenią i wyśle przez wszechświat fale grawitacyjne.
      Czarne dziury zostały odkryte przez astronomów z California Institute of Technology (Caltech), którzy obserwowali odległy kwazar. Kwazary to aktywne galaktyki o olbrzymiej mocy promieniowania. Promieniowanie to pochodzi z dysku akrecyjnego masywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum galaktyki. Jest ono tak intensywne, że cała galaktyka wygląda jak gwiazda. Uczeni przyglądali się kwazarowi PKS 2131-021. Już wcześniej wiedziano, że kwazary mogą posiadać dwie supermasywne czarne dziury, ale zdobycie dowodu na to było niezwykle trudne.
      Zespół z Caltechu informuje właśnie na łamach The Astrophysical Journal Letters, że PKS 2131-021 to drugi znany nam obiekt, w którym mogą istnieć dwie supermasywne czarne dziury będące właśnie w trakcie łączenia się. Pierwszym takim obiektem jest kwazar OJ 287, w którym czarne dziury okrążają się w ciągu 9 lat. W przypadku PKS 2131-021 okres ten wynosi zaledwie 2 lata.
      Dowody na istnienie dwóch czarnych dziur w badanym kwazarze pochodzą z obserwacji radiowych prowadzonych przez 45 lat. Pięć różnych obserwatoriów astronomicznych zarejestrowało zmiany jasności kwazaru w paśmie radiowym. Są one powodowane zmianami pozycji względem ziemi potężnego dżetu wydobywającego się z jednej z czarnych dziur. A do zmian tej pozycji dochodzi, gdyż w kwazarze są dwie czarne dziury krążące wokół siebie. Wykres zmian jasności to niemal idealna sinusoida. Niczego wcześniej nie zaobserwowano w żadnym z kwazarów.
      Gdy zdaliśmy sobie sprawę, że szczyty i doliny wykresu dla danych z nowych obserwacji są takie, jak szczyty i doliny wykresu danych z lat 1975–1983, wiedzieliśmy, że dzieje się tam coś szczególnego, mówi główna autorka badań, studentka Sandra O'Neill. Zmiany w PKS 2131 nie są po prostu okresowe. To zmiany sinusoidalne. A to oznacza, że występuje tam wzór, który możemy śledzić w czasie, mówi mentor O'Neill profesor Tony Readhead.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od kilku lat Księżyc cieszy się dużym zainteresowaniem agencji kosmicznych i firm prywatnych. Planowane są misje załogowe i bezzałogowe na Srebrny Glob. Jednym z najbardziej ambitnych projektów jest zbudowanie na orbicie Księżyca stacji Lunar Gateway, w której przechowywane będą zapasy, urządzenia i roboty, będzie służyła jako baza dla astronautów i zapewniała łączność z Ziemią.
      Do roku 2030 różne firmy i organizacje planują ponad 90 misji związanych z Księżycem. I nawet jeśli jakaś część z nich nie dojdzie do skutku, to inne – być może większość – się odbędą. A to dopiero początek. Zainteresowanie Księżycem będzie rosło. Być może w przyszłości powstanie na nim stała baza.
      Wszystkie te misje oraz potencjalna baza będą potrzebowały łączności z Ziemią. A jej zapewnienie to niełatwe zadanie. Już w czasie misji Apollo były problemy z komunikacją pomiędzy Srebrnym Globem a planetą. A gdy misji będzie więcej i będą się one odbywały w różnych miejscach Księżyca, problemy będą jeszcze większe. Niemożliwe jest bowiem zapewnienie bezpośredniej łączności zarówno ze stroną Księżyca niewidoczną z Ziemi, jak i z dużych obszarów podbiegunowych. Nawet na widocznej z Ziemi stronie łączność mogą zakłócać nierówności terenu. Trzeba też pamiętać, że oba ciała niebieskie dzieli kilkaset tysięcy kilometrów, zatem do zapewnienia łączności trzeba silnych nadajników i dużych anten oraz wzmacniaczy. Pracujące na Księżycu niewielkie roboty z pewnością nie będą miały ani odpowiednich urządzeń, ani wystarczająco dużo energii, by komunikować się z Ziemią.
      Dlatego też włoska firma Argotec oraz należące do NASA Jest Propulsion Laboratory (JPL) pracują nad Andromedą. Ma to być konstelacja 24 satelitów krążący po 6 orbitach wokół Srebrnego Globu. Satelity służyłyby do przekazywania sygnałów radiowych pomiędzy Ziemią a Księżycem, zapewniając nieprzerwaną łączność na biegunach i niemal nieprzerwaną wszędzie indziej. Włoska firma opracowuje koncepcję satelity, a JPL ma dostarczyć podsystemy, takie jak nadajniki czy anteny.
      Zadanie tylko z pozoru jest proste. Satelity powinny bowiem znaleźć się na stabilnych orbitach, czyli takich, które nie będą wymagało od nich manewrowania. Po drugie, orbity należy dobrać tak, by zapewnić jak najlepszą łączność obszarom, na którym prawdopodobnie będzie prowadzona najbardziej intensywna działalność. Po trzecie zaś, zapewniając łączność tym obszarom, nie należy zapomnieć o pozostałej części powierzchni Księżyca.
      Zaproponowana obecnie przez Argotec koncepcja zakłada, że satelity będą znajdowały się na stabilnych orbitach, na których będą mogły pracować przez co najmniej 5 lat. Każdy z nich będzie krążył po eliptycznej orbicie o czasie obiegu 12 godzin. Orbity będą przebiegały w odległości 720 km od powierzchni Księżyca w punkcie najbliższym (perycentrum) i 8090 km w punkcie najdalszym (apocentrum). Jako, że satelita podróżuje najwolniej gdy jest w apocentrum, orbity zostaną ustawione tak, by ich apocentrum przebiegało nad najbardziej interesującym punktami Księżyca, co zapewni najdłuższy okres nieprzerwanej łączności.
      Dzięki dobrze dobranym orbitom nad każdym z biegunów Księżyca zawsze będzie znajdował się jakiś satelita, a przez 94% czasu będą to trzy satelity. Z kolei nad równikiem co najmniej jeden satelita będzie przez 89% czasu, a trzy satelity przez 79%. Jako, że nawet w apocetrum satelita będzie znajdował się w odległości mniejszej niż 10 000 km od powierzchni, zapewni łączność również niewielkim urządzeniom, nie posiadającym dużych anten i nadajników. Co więcej, dzięki satelitom możliwa będzie komunikacja w czasie rzeczywistym pomiędzy ludźmi pracującymi w dwóch oddalonych lokalizacjach. Jakby jeszcze tego było mało, satelity będą działały jak księżycowy GPS, zapewniając dane lokalizacyjne ludziom i urządzeniom na Srebrnym Globie.
      Andromeda musi być bardzo wydajna. Efektywna komunikacja głosowa czy przesyłanie materiałów wideo w wysokiej rozdzielczości będą wymagały prędkości transmisji rzędu megabitów na sekundę. Tym bardziej biorąc pod uwagę liczbę planowanych misji.
      Jednak to nie wszystko. NASA chce umieścić na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca radioteleskop. Agencja pracuje obecnie nad dwiema koncepcjami. Pierwsza z nich – LCRT – zakłada zbudowanie w księżycowym kraterze największego w Układzie Słonecznym radioteleskopu o średnicy 1 km. Zbudowany przez roboty teleskop mógłby prowadzić obserwacje niedostępne z Ziemi, gdyż byłby wolny zarówno od zakłóceń powodowanych przez człowieka, zakłóceń jonosfery czy satelitów. Druga zaś rozważana koncepcja – FARSIDE – zakłada wybudowanie 128 anten. Byłyby one ustawione w okręgu o średnicy 10 km i połączone kablami ze stacją centralną.
      Informacje z takich teleskopów również byłyby przekazywane przed Andromedę. A na Ziemi wszystkie te dane trzeba by było odebrać. Przykładem systemu odbiorczego może być należący do NASA DSN (Deep Space Network). To zespół anten znajdujących się w USA, Australii i Hiszpanii, które służą komunikacji z misjami w dalszych partiach przestrzeni kosmicznej. DNS już teraz obsługuje wiele misji, a kolejne są planowane. Dlatego też Andromeda raczej nie będzie mogła skorzystać z DSN. Potrzebny będzie osobny system odbiorczy na Ziemi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół astronomów, w skład którego wchodzi profesor Marek Biesiada z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, zaproponował zastosowanie kwazarów do pomiarów olbrzymich odległości we wszechświecie. Uczni twierdzą, że ich metoda pozwoli dokonywać pomiarów do obiektów odległych od nas nawet o 13 miliardów lat.
      Kwazary to aktywne jądra galaktyk, w skład których wchodzi supermasywna czarna dziura i dysk akrecyjny utworzony ze znajdującej się wokół i wciąganej do dziury materii. Wokół dysku znajduje się sferyczna otoczka zwana gorącą koroną, a w dalszej odległości znajdziemy pyłowy torus.
      Dysk akrecyjny promieniuje w ultrafiolecie. Fotony UV przelatują przez gorącą koronę, w której zderzają się z wysokoenergetycznymi elektronami. Przejmują przy tym ich energię, stając się fotonami X. Zespół Biesiady wykazał na próbce 2421 kwazarów, że korelacja jasności UV-X jest silnie powiązana z odległościami kosmologicznym. Jest tak dlatego, że owa korelacja ustalana jest na jasnościach obserwowanych, a fizycznie odpowiadają za nią moce promieniowania UV oraz X. Obserwowane jasności, z kolei, zależą od mocy i odległości. Ponieważ kwazary obserwowane są też na odległościach stosowalności metody świec standardowych supernowych Ia, możemy zmierzyć odległość do nich dwoma metodami: SN Ia oraz nową. Pozwala to skalibrować metodę wykorzystującą kwazary, mówi profesor Biesiada.
      Wspomniane przez uczonego świece standardowe to obiekty o znanej absolutnej wielkości gwiazdowej. Znając tę wartość oraz jasność pozorną, czyli wielkość gwiazdową obiektu widzianego z Ziemi, można obliczyć odległość do tego obiektu.
      Jak się mierzy odległości w kosmosie?
      Odpowiedź na to pytanie zależy od tego, jak daleko jest obiekt, do którego odległość chcemy zmierzyć. Pomiary odległości do Księżyca mogą zostać wykonane radarem lub laserem, gdyż astronauci pozostawili na jego powierzchni lusterko. Odległości do Słońca i innych obiektów w Układzie Słonecznym i najbliższym otoczeniu mierzymy metodą paralaksy, czyli określania kąta, o jaki na tle odległych gwiazd przesunął się obiekt, gdy obserwator zmienił pozycję. Metoda ta pozwala nawet na mierzenie odległości do najbliższych gwiazd. Jednak im dalej badany obiekt, tym mniejszy kąt o jaki obiekt przesuwa się względem gwiazd w tle. W pewnym momencie kąt ten staje się tak mały, że nie jesteśmy w stanie wykorzystać paralaksy.
      Do pomiarów na dalsze odległości służą nam tzw. świece standardowe. Jako świece standardowe możemy wykorzystać gwiazdy zmienne typu RR Lyrae, przydające się do pomiarów w ramach Drogi Mlecznej. Popularnymi świecami standardowymi są cefeidy, zmienne gwiazdy-olbrzymy. Natomiast pomiarów na największe odległości możemy dokonać wykorzystując supernowe Ia. Można za ich pomocą mierzyć na odległość przesunięcia ku czerwieni z-2. To około 10 miliardów lat świetlnych. Jednak astronomowie chcą sięgać coraz dalej. Stąd propozycja wykorzystania kwazarów w roli świec standardowych.
      Naukowcy przeprowadzili też testy swojej metody. Zrekonstruowali na przykład ewolucję wszechświata według modelu ΛCDM. Dane uzyskane przy pomocy ‘metody kwazarów’ wykazały, w granicy niepewności, dużą zgodność z modelem ΛCDM. Do danych dopasowaliśmy model ΛCDM, gdzie wolnymi zmiennymi były parametry tego modelu. Wyznaczona na tej podstawie gęstość materii jest zgodna z wartością uzyskaną z innych obserwacji kosmologicznych. Istotą tej pracy była metoda kalibracji kwazarów nie odwołująca się do modelu kosmologicznego – aby nie wpaść w błędne koło stosując później kwazary do testowania modeli kosmologicznych, wyjaśnia profesor Biesiada.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA uruchomiła system monitoringu asteroid nowej generacji. Dzięki niemu Agencja lepiej będzie mogła ocenić zagrożenie, jakie dla naszej planety stwarzają poszczególne asteroidy.  Obecnie znamy 27 744 asteroid bliskich Ziemi. Jest wśród nich 889 obiektów o średnicy przekraczającej 1 km i 9945 asteroid o średnicy ponad 140 metrów. Jednak w najbliższym czasie ich liczba znacznie się zwiększy. Stąd potrzeba doskonalszego algorytmu oceny zagrożenia.
      W ciągu najbliższych lat prace rozpoczną nowocześniejsze, bardziej zaawansowane teleskopy. Można się więc spodziewać szybkiego wzrostu liczy nowo odkrytych asteroid, których orbity trzeba będzie obliczyć i nadzorować.
      W kulturze popularnej asteroidy są często przedstawiane jako obiekty chaotyczne, gwałtownie zmieniające kurs i zagrażające Ziemi. W rzeczywistości jednak są niezwykle przewidywalne i krążą wokół Słońca po znanych orbitach.
      Czasem jednak z obliczeń wynika, że orbita asteroidy znajdzie się blisko Ziemi. Wówczas, ze względu na niewielkie niepewności co do dokładnej pozycji asteroidy, nie można całkowicie wykluczyć uderzenia. Astronomowie używają się złożonych systemów monitorowani i obliczania orbit, które automatycznie obliczają ryzyko zderzenia asteroidy z Ziemią.
      Należące do NASA Center for Near Earth Object Studies (CNEOS) oblicza orbity dla każdej znanej asteroidy i przekazuje dane do Planetary Defense Coordinatio Office (PDCO). Od 2002 roku CNEOS wykorzystuje w tym celu oprogramowanie Sentry.
      Pierwsza wersja Sentry to bardzo dobre oprogramowanie, które działa od niemal 20 lat. Wykorzystuje bardzo sprytne algorytmy. W czasie krótszym niż godzina potrafi z dużym prawdopodobieństwem ocenić ryzyko zderzenia z konkretną asteroidą w ciągu najbliższych 100 lat, mówi Javier Roa Vicens, który stał na czele grupy pracującej nad Sentry-II, a niedawno przeniósł się do SpaceX.
      Sentry-II korzysta z nowych bardziej dokładnych i wiarygodnych algorytmów, które potrafią obliczyć ryzyko uderzenia z dokładnością wynoszącą ok. 5 na 10 000 000. Ponadto bierze pod uwagę pewne elementy, których nie uwzględniało Sentry.
      Gdy asteroida wędruje w Układzie Słonecznym, o jej orbicie decyduje przede wszystkim oddziaływanie grawitacyjne Słońca. Wpływ na jej orbitę ma też grawitacja planet. Sentry z dużą dokładnością potrafi obliczyć wpływ sił grawitacyjnych, pokazując, w którym miejscu przestrzeni kosmicznej asteroida znajdzie się za kilkadziesąt lat. Jednak Sentry nie uwzględnia sił innych niż grawitacja. A najważniejszymi z nich są siły oddziałujące na asteroidę w wyniku ogrzewania jej przez Słońce.
      Asteroidy obracają się wokół własnej osi. Zatem są ogrzewane przez Słońce z jednej strony, następnie ogrzana strona odwraca się od Słońca i stygnie. Uwalniana jest wówczas energia w postaci promieniowania podczerwonego, która działa jak niewielki, ale stały napęd. To tzw. efekt Jarkowskiego. Ma on niewielki wpływ na ruch asteroidy w krótki terminie, jednak na przestrzeni dekad i wieków może znacząco zmienić orbitę asteroidy. Fakt, że Sentry nie potrafił automatycznie uwzględniać efektu Jarkowskiego był poważnym ograniczeniem. Za każdym razem, gdy mieliśmy do czynienia z jakimś szczególnym przypadkiem – jak asteroidy Apophis, Bennu czy 1950 DA – musieliśmy ręcznie dokonywać skomplikowanych długotrwałych obliczeń. Dzięki Sentry-II nie będziemy musieli tego robić, mówi Davide Farnocchia, który pracował przy Sentry-II.
      Ponadto oryginalny algorytm Sentry miał czasem problemy z określeniem prawdopodobieństwa kolizji, gdy orbita asteroidy miała znaleźć się niezwykle blisko Ziemi. Na takie asteroidy w znaczący sposób wpływa grawitacja planety i w takich przypadkach gwałtownie rosła niepewność co do przyszłej orbity asteroidy po bliskim spotkaniu z Ziemią. Sentry mógł mieć wówczas problemy i konieczne było przeprowadzanie ręcznych obliczeń i wprowadzanie poprawek. W Sentry-II nie będzie tego problemu. Co prawda takie szczególne przypadki stanowią obecnie niewielki odsetek wszystkich obliczeń, ale spodziewamy się, że po wystrzeleniu przez NASA misji NEO Surveyor i uruchomieniu Vera C. Rubin Observatory, ich liczba wzrośnie, musimy więc być przygotowani, mówi Roa Vicens.
      NASA zdradza również, że istnieje zasadnicza różnica w sposobie pracy Sentry i Sentry-II. Dotychacz gdy teleskopy zauważyły nieznany dotychczas obiekt bliski Ziemi astronomowie określali jego pozycję na niebie i wysyłali dane to Minor Planet Center. Dane te były wykorzystywane przez CNEOS do określenia najbardziej prawdopodobnej orbity asteroidy wokół Słońca. Jednak, jako że istnieje pewien margines niepewności odnośnie obserwowanej pozycji asteroidy wiadomo, że orbita najbardziej prawdopodobna nie musi być tą prawdziwą. Rzeczywista orbita asteroidy mieści się w znanych granicach niepewności pomiarowej.
      Sentry, by obliczyć prawdopodobieństwo zderzenia z Ziemią, wybierał zestaw równomiernie rozłożonych punktów w obszarze niepewności pomiarowej, uwzględniając przy tym jednak tę część obszaru, w której z największym prawdopodobieństwem znajdowały się orbity zagrażające Ziemi. Każdy z punktów reprezentował nieco inną możliwą rzeczywistą pozycję asteroidy. Następnie dla każdego z nich algorytm określał orbitę asteroidy w przyszłości i sprawdzał, czy któraś z nich przebiega blisko Ziemi. Jeśli tak, to skupiał się na tej orbicie, wyliczając dla niej prawdopodobieństwo uderzenia.
      Sentry-II działa inaczej. Wybiera tysiące punktów rozłożonych na całym obszarze niepewności pomiarowej. Następnie sprawdza, które z możliwych punktów w całym regionie są powiązane z orbitami zagrażającymi Ziemi. Innymi słowy, Sentry-II nie jest ograniczony założeniami dotyczącymi tego, gdzie na obszarze marginesu błędu pomiarowego mogą znajdować się orbity najbardziej zagrażające Ziemi. Bierze pod uwagę cały obszar, dzięki czemu może wyłapać też bardzo mało prawdopodobne scenariusze zderzeń, które mogły umykać uwadze Sentry.
      Farnocchia porównuje to do szukania igły w stogu siana. Igły to możliwe zderzenia, a stóg siana to cały obszar błędu pomiarowego. Im większa niepewność odnośnie pozycji asteroidy, tym większy stóg siana, w którym trzeba szukać. Sentry sprawdzał stóg siana wielokrotnie, szukając igieł wzdłuż pojedynczej linii przebiegającej przez cały stóg. Sentry-II nie korzysta z żadnej linii. Szuka w całym stogu.
      Sentry-II to olbrzymi postęp w dziedzinie zidentyfikowania nawet najmniej prawdopodobnych scenariuszy zderzenia wśród olbrzymiej liczby wszystkich scenariuszy. Gdy konsekwencje przyszłego uderzenia asteroidy mogą być naprawdę katastrofalne, opłaca się poszukać nawet tych mało prawdopodobnych scenariuszy, mówi Steve Chesley, który stał na czele grupy opracowującej Sentry i pomagał przy pracy nad Sentry-II.
      Szczegółowy opis Sentry-II znajdziemy na łamach The Astronomical Journal.
      Poniższy film pokazuje zaś w jaki sposób określono orbitę asteroidy Bennu z uwzględnieniem sił grawitacyjnych i niegrawitacyjnych.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...