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

Kanadyjczycy zidentyfikowali trzy szybko obracające się „niedokończone gwiazdy”

Recommended Posts

Naukowcy z Western University odkryli trzy najszybciej obracające się brązowe karły, obiekty zwane czasem nieudanymi gwiazdami. To masywne obiekty znajdujące się pomiędzy planetami a gwiazdami. Są bardziej masywne niż planety, ale zbyt mało masywne by mogły zachodzić w nich przemiany wodoru w hel. Teraz Megan Tannock i Stanimir Metchey informują o zidentyfikowaniu brązowych karłów, które obracają się blisko limitu prędkości, powyżej którego mogą zostać rozerwane.

Odkryte przez Kanadyjczyków obiekty mają średnicę podobną do Jowisza, ale są od niego od 40 do 70 razy bardziej masywne. Każdy z nich wykonuje pełny obrót w ciągu zaledwie godziny. Dotychczas najszybszy znany brązowy karzeł obracał się w ciągu 1,4 godziny. Jowiszowi zaś pełen obrót zajmuje 10 godzin. Z dokonanych obliczeń wynika, że prędkość obrotowa wspomnianych karłów wynosi aż 100 km/s czyli 360 000 km/h. Dla porównania, Jowisz obraca się z prędkością 12,6 km/s (45 360 km/h).

Wydaje się, że dotarliśmy do granicy prędkości obrotowej brązowych karłów, mówi Tannock. Pomimo intensywnych poszukiwań naukowcom nie udało się dotychczas znaleźć szybciej obracających się brązowych karłów. Szybszy obrót mógłby spowodować ich rozerwanie.

Wspomniane brązowe karły zostały odkryte przez teleskop 2MASS, który działał do 2001 roku. Kanadyjczycy dokonali pomiarów prędkości karłów wykorzystując dane z Teleskopu Kosmicznego Spitzera (zakończył on swoją misję w styczniu 2020), a następnie potwierdzli je za pomocą naziemnych Gemini North i Magellan.

Brązowe karły, podobnie jak gwiazdy i planety, obracają się wokół własnej osi. W miarę jak stygną i się kurczą, obracają się coraz szybciej. Dotychczas udało się zmierzyć prędkość obrotową około 80 tego typu obiektów. Są wśród nich takie, które wykonują pełny obrót poniżej 2 godzin, jak i takie, które potrzebują na to kilkudziesięciu godzin.

Przy takiej różnorodności tempa obrotu naukowców zdziwił fakt, że trafili na trzy obiekty obracają się niemal z tą samą prędkością około 1 obrotu na godzinę. Właściwości tej nie można w tej chwili łączyć ze wspólnymi znanymi cechami fizycznymi. Jeden z karłów jest gorący, drugi zimy, a temperatura trzeciego mieści się pomiędzy tymi dwoma. Różnica temperatur wskazuje zaś, że są w różnym wieku. Uczeni nie wykluczają, że to przypadkowa zbieżność. Karły niemal osiągnęły maksymalną prędkość obrotu. Jeśli ją przekroczą, zostaną rozerwane przez siły odśrodkowe.

Specjaliści uważają, że brązowe karły składają się głównie z wodoru i helu. Są też znacznie bardziej gęste niż olbrzymie planety. Wodór w jądrach brązowych karłów jest poddany tak wysokiemu ciśnieniu, że zachowuje się jak metal. Występują w nim swobodne elektrony. Zmieniają one sposób dystrybucji ciepła we wnętrzu karła, a wraz z bardzo szybkim obrotem może to wpływać na rozkład w nim masy. Stan wodoru czy jakiegokolwiek innego gazu poddanego tak wielkim ciśnieniom to dla nas zagadka. Nawet w najbardziej zaawansowanych laboratoriach trudno jest uzyskać taki stan materii, stwierdza Metchev.

Obecne modele mówią, że maksymalna prędkość obrotowa brązowego karła to 50 do 80 procent szybciej niż 1 obrót na godzinę. Być może jednak modele te nie oddają całego obrazu. Może istnieć nieznanym nam czynnik, który powoduje, że brązowe karły nie mogą obracać się szybciej niż te, które zaobserwowaliśmy, dodaje Metchev.


« 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
      Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze, badając populacje gwiazd poza Drogą Mleczną, dokonali odkrycia, które może zmienić nasze rozumienie wielu procesów astronomicznych, w tym tworzenia się czarnych dziur, powstawania supernowych oraz tego, dlaczego galaktyki umierają.
      Od lat 50. ubiegłego wieku przyjmuje się, że populacje gwiazd w innych galaktykach są podobne do tej, którą obserwujemy w Drodze Mlecznej – składają się one z gwiazd o dużej, średniej i małej masie. Duńscy naukowcy, na podstawie obserwacji 140 000 galaktyk do których analizy wykorzystano liczne zaawansowane modele, doszli do wniosku, że rozkład mas gwiazd w innych galaktykach wcale nie jest podobny do tego, co obserwujemy w najbliższym sąsiedztwie. Okazało się, że w odległych galaktykach gwiazdy mają zwykle większą masę niż w Drodze Mlecznej i u jej sąsiadów.
      Masa gwiazd wiele nam mówi. Jeśli zmienimy masę gwiazd, zmieni się też liczba supernowych oraz czarnych dziur powstających z masywnych gwiazd. Zatem uzyskane przez nas wyniki oznaczają, że musimy jeszcze raz rozważyć wiele naszych założeń, gdyż odległe galaktyki wyglądają inaczej niż nasza, mówi główny autor badań, Alber Sneppen z Instytutu Nielsa Bohra.
      Założenie, że rozkład wielkości i mas gwiazd z w odległych galaktykach jest taki sam jak w naszej, przyjęto przed około 70 laty dlatego, że nie wyliśmy w stanie wystarczająco szczegółowo galaktyk tych badać. Widzieliśmy jedynie wierzchołek góry lodowej i od dawna podejrzewaliśmy, że założenie, iż inne galaktyki wyglądają jak nasza, nie jest zbyt dobrym założeniem. Nikt jednak nie próbował dowieść, że w innych galaktykach populacje gwiazd wyglądają inaczej. Nasze badania pozwoliły nam to wykazać, a to otwiera drogę do lepszego zrozumienia tworzenia się galaktyk i ich ewolucji, wyjaśnia profesor Charles Steinhardt.
      Naukowcy wykorzystali katalog COSMO, wielką międzynarodową bazę danych zawierającą ponad milion obserwacji światła z galaktyk, od takich znajdujących się w naszym najbliższym sąsiedztwie, po obiekty odległe o 12 miliardów lat świetlnych. Autorzy analizy twierdzą na przykład, że odkryli, dlaczego w pewnym momencie galaktyki przestają tworzyć nowe gwiazdy. Teraz, gdy lepiej określiliśmy masy gwiazd, widzimy nowy wzorzec. Najmniej masywne galaktyki tworzą gwiazdy, a bardziej masywne ich nie tworzą. To wskazuje, że istnieje uniwersalny trend opisujący śmierć galaktyk, mówi Sneppen.
      Z badań wynika również, że większość galaktyk posiada bardziej masywne populacje gwiazd, niż sądzono. Ze szczegółami pracy można zapoznać się na łamach The Astrophysical Journal.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Teleskop Hubble'a sfotografował protoplanetę podobną do Jowisza, która formuje się w wyniku „intensywnego i gwałtownego” procesu. Obserwacje Hubble'a wspierają mniej popularną z hipotez o tworzeniu się planet, tę mówiącą o niestabilności dysku protoplanetarnego.
      Nowo tworząca się planeta krąży wokół gwiazdy, której wiek astronomowie szacują na zaledwie 2 miliony lat. Dla przypomnienia, Układ Słoneczny liczy sobie około 4,6 miliarda lat.
      Wszystkie planety powstają z dysków protoplanetarnych, dysków materiału krążącego wokół gwiazd. Dominująca hipoteza dotycząca formowania się gazowych olbrzymów jak Jowisz mówi, że powstają one w wyniku stopniowego zlepiania się materiału krążącego w dysku protoplanetarnym. Materiał, od miniaturowych ziaren pyłu po wielkie bloki skalne, zderza się i zlepia. Z czasem powstaje jądro, wokół którego gromadzi się gaz z dysku. Zgodnie zaś z alternatywną, mniej popularną, hipotezą, gdy dysk protoplanetarny się ochładza, grawitacja powoduje jego gwałtowne rozpadnięcie się na fragmenty o masie planet.
      Nowo odkryta planeta, AB Aurigae b, jest około 9-kronie bardziej masywna od Jowisza i krąży wokół gwiazdy w odległości dwukrotnie większej niż odległość między Plutonem a Słońcem. Przy tak wielkiej odległości uformowanie się planety ze zderzającego się i zlepiającego materiału musiałoby trwać niezwykle długo. O ile w ogóle by do tego doszło. Dlatego też naukowcy sądzą, AB Aurigae b powstaje w wyniku niestabilności dysku. Mamy więc tutaj do czynienia z potwierdzeniem mniej popularnego modelu tworzenia się planet.
      Powyższe badania zostały wykonane za pomocą dwóch instrumentów znajdujących się na pokładzie Teleskopu Hubble'a, a uzyskane wyniki porównano z danymi z japońskiego Subaru Telescope na Mauna Kea na Hawajach. Zinterpretowanie zjawisk zachodzących w tym układzie jest niezwykle trudne. Dlatego między innymi potrzebowaliśmy Hubble'a. Dobrej jakości zdjęcie pozwala nam lepiej odróżnić światło z dysku i z planety, mówi główny autor badań, Thayne Currie. Uczony dodaje, że przejrzano archiwa zdjęć Hubble'a i znaleziono w nich liczne zdjęcia AB Aurigae b wykonane w różnych długościach fali. Tworzą one spójny obraz, dostarczając silnych dowodów.
      Nowe odkrycie to silny dowód na poparcie hipotezy mówiącej, że niektóre gazowe olbrzymy powstają w wyniku niestabilności dysku. Tak naprawdę to grawitacja jest tym, co się ostatecznie liczy, a pozostałości po formowaniu się gwiazd w ten czy inny sposób – za pośrednictwem grawitacji – łączą się, tworząc planety, mówi Alan Boss z Carnegie Institution of Science w Waszyngtonie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Teleskop Kosmiczny Hubble'a pobił wyjątkowy rekord – zaobserwował najdalej od Ziemi położoną indywidualną gwiazdę. Dotychczasowy rekord również należał do Teleskopu Hubble'a i został pobity w 2018 roku, kiedy to zaobserwowano MACS J1149+2223 Lensed Star 1 położoną w odległości 9 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Rekord ten właśnie pobito i to od razu o miliardy lat świetlnych.
      Nowo zaobserwowana gwiazda znajduje się w odległości 12,9 miliarda lat świetlnych od naszej planety. Współczynnik przesunięcia ku czerwieni (redshift) dla tej odległości wynosi 6,2. Niemal nie mogliśmy w to uwierzyć, bo gwiazda znajduje się znacznie dalej, niż poprzedni rekord, mówi Brian Welch z Uniwersytetu Johnsa Hhopkinsa, główy autor artykułu opisującego osiągnięcie.
      Odkrycia dokonano w danych zebranych w ramach projektu Hubble's RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey). Normalnie przy tych odległościach całe galaktyki wyglądają jak niewielkie smugi, w których światło milionów gwiazd zlewa się w jedno. Światło z galaktyki, w której znajduje się ta gwiazda zostało powiększone i rozproszone przez zjawisko soczewkowania grawitacyjnego w długi sierp, który nazwaliśmy Łukiem Wchodzącego Słońca, mówi Welch.
      Podczas szczegółowego badania galaktyki naukowcy zauważyli, że jedno z obserwowanych zjawisk jest powodowane przez ekstremalnie powiększoną w soczewkowaniu grawitacyjnym gwiazdę. Została ona nazwana Earendel, co w języku staroangielskim oznacza gwiazdę poranną. Odkrycie daje nadzieję na otwarcie całkiem nowego pola badań nad formowaniem się wczesnych gwiazd.
      Earendel powstała tak dawno, że może nie zawierać tych samych pierwiastków, co młodsze gwiazdy. Dzięki możliwości zbadania Earendel zyskamy okazję to przyjrzenia się wszechświatowi, jakiego nie znamy, ale który doprowadził do tego, co istnieje obecnie. To tak, jakbyśmy dotychczas czytali bardzo interesującą książkę, ale zaczęli od drugiego rozdziału, a teraz mieli okazję przeczytać, jak to wszystko się zaczęło, ekscytuje się Welch.
      Badacze sądzą, że Earendel ma masę co najmniej 50 razy większą od masy Słońca i jest miliony razy jaśniejsza od naszej gwiazdy. Mimo tego, że jest tak olbrzymia i jasna, nie bylibyśmy w stanie jej dostrzec z odległości, w jakiej się znajduje. Widzimy ją dzięki olbrzymiej gromadzie galaktyk WHL0137-08, który znajduje się między gwiazdą a Ziemią. Masa gromady zagina przestrzeń, działając jak olbrzymie szkło powiększające, dzięki któremu możemy dostrzec światło emitowane przez obiekty znajdujące się poza WHL0137-08.
      Szczęśliwie złożyło się, że Earendel znajduje się w takiej pozycji, iż jest maksymalnie powiększana przez soczewkę grawitacyjną tworzoną przez gromadę galaktyk. Dzięki temu „wystaje” z blasku milionów gwiazd swojej galaktyki macierzystej, a jej jasność jest wzmacniana przez soczewkę co najmniej tysiąckrotnie. Obecnie niw wiemy, czy Earendel jest częścią układu podwójnego, ale warto pamiętać, że większość masywnych gwiazd ma co najmniej jednego towarzysza.
      Specjaliści uważają, że przez wiele kolejnych lat Earendel będzie znacząco powiększana w wyniku soczewkowania. Gwiazdę będzie obserwował Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST), a dzięki temu, że pracuje on głównie w podczerwieni, pozwoli na zdobycie wielu cennych informacji na jej temat. Uczeni spodziewają się, że Webb potwierdzi, iż Earendel to gwiazda, pozwoli nam też zmierzyć jej jasność i temperaturę, to zaś pozwoli na określenie typu gwiazdy i etapu życia, na jakim się znajduje.
      Astronomów szczególnie interesuje skład Earendel, gdyż gwiazda powstała zanim jeszcze wszechświat został wypełniony ciężkimi pierwiastkami wytworzonymi przez kolejne generacje gwiazd. Jeśli okaże się, że Earendel składa się wyłącznie w pierwotnego wodoru i helu, będzie to pierwszy dowód na istnienie gwiazd III populacji. To hipotetyczna populacja pierwszych bardzo masywnych gwiazd, które praktycznie nie zawierały metali. Składały się wyłącznie z wodoru i helu, z możliwą niewielką zawartością litu.
      Odkrycie Earendel przez Hubble'a daje nadzieję, że Webb dojrzy jeszcze bardziej odległe gwiazdy.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jacques Kluska i jego zespół z Katolickiego Uniwersytetu w Leuven (KU Leuven) znaleźli dowody wskazujące, że stare gwiazdy w układach podwójnych mogą tworzyć planety. Podczas prowadzonych w podczerwieni obserwacji naukowcy zauważyli 10 systemów, w których w dyskach protoplanetarnych prawdopodobnie uformowały się wielkie planety. Jeśli odkrycie się potwierdzi, będziemy musieli ponownie przemyśleć teorie dotyczące narodzin planet.
      Dyski protoplanetarne do olbrzymie struktury z gazu i pyłu otaczające rodzące się gwiazdy. Dzięki ich obserwacjom wiemy, w jaki sposób powstają planety. Wszystko rozpoczyna się od stopniowego łącznia się materii w dyskach. Z czasem zlepia się jej coraz więcej, powstaje coraz większy obiekt, który dosłownie rzeźbi w dysku. Z czasem rodzi się planeta, a tam, gdzie krąży wokół gwiazdy, widać wyraźnie mniej materiału w dysku protoplanetarnym. Ten brakujący materiał utworzył planetę. Obserwując więc dyski protoplanetarne z takimi wyraźnymi przerwami w materiale, możemy odnajdować tworzące się wokół nich planety. Z obserwacji dysków protoplanetarnych wokół młodych gwiazd wiemy, że emisja w podczerwieni z tych dysków spada w miarę formowania się w nich planet.
      Jednak dyski protoplanetarne istnieją nie tylko wokół młodych gwiazd. Zaobserwowano je też wokół starych układów podwójnych, w skład których wchodzi biały karzeł. To pozostałość gwiazdy, która odrzuciła swoje zewnętrzne warstwy. I to właśnie te warstwy tworzą „dysk protoplanetarny drugiej generacji” wokół takich systemów.
      Kluska i jego zespół obserwowali emisję z 85 starych układów podwójnych w Drodze Mlecznej. Zauważyli, że w przypadku 10 z nich emisja w podczerwieni była niższa niż powinna. To zaś sugeruje, że mogą się tam tworzyć planety. To jednak nie wszystkie wskazówki. Okazało się bowiem, że na powierzchni białych karłów w tych systemach występuje mniejszy odsetek metali trudnotopliwych – m.in. niobu, molibdenu, wolframu, tantalu i renu – niż zwykle. To wskazuje, że metale te mogły wejść w skład tworzącej się planety, zamiast opaść na powierzchnię gwiazdy.
      Belgijscy uczeni chcą teraz wykorzystać teleskopy Europejskiego Obserwatorium Południowego, za pomocą których spróbują dojrzeć ewentualne planety tworzące się w dyskach protoplanetarnych starych układów podwójnych. Jeśli im się to uda, będą mogli badać tworzenie się „planet drugiej generacji”.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie potwierdzili, że wokół Proximy Centauri, gwiazdy najbliższej Słońcu, krąży nieznana dotychczas planeta. To trzecia planeta Proximy Centauri. Z dotychczas zdobytych danych wynika, że jej masa to zaledwie 25% masy Ziemi, jest zatem jedną z najlżejszych znanych nam egzoplanet.
      Odkrycie to pokazuje, że najbliższy nam sąsiad może zawierać sporo interesujących światów. Znajdują się w odległości, z której możemy je badać, a w przyszłości eksplorować, mówi główny autor badań, João Faria z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço w Portugalii.
      Nowa planeta, Proxima d, znajduje się w odległości około 4 milionów kilometrów od swojej gwiazdy. To 10-krotnie bliżej niż odległość pomiędzy Merkurym a Słońcem i niemal 40-krotnie bliżej niż między Słońcem a Ziemią. Mimo tak niewielkiej odległości Proxima d krąży się w ekosferze swojej gwiazdy, czyli takiej odległości, która pozwala na istnienie wody w stanie ciekłym na jej powierzchni. Czas obiegu nowo odkrytej planety wokół Proximy Centauri wynosi zaledwie 5 dni.
      Już wcześniej znaliśmy dwie planety na orbitach wokół Proximy Centauri. Proxima b ma masę porównywalną z masą Ziemi, znajduje się w ekosferze i obiega gwiazdę w ciągu 11 dni. Druga z nich to wciąż niepotwierdzona Proxima c, superziemia lub gazowy olbrzym o okresie orbitalnym wynoszącym aż 5 lat. Znajduje się poza ekosferą.
      Proxima b została odkryta w 2016 roku, a odkrycie ostatecznie potwierdzono w roku 2020. Proximę d zauważono po raz pierwszy roku 2019, a teraz potwierdzono, że obserwowane spadki jasności gwiazdy nie są spowodowane jej zmiennością, a wynikają z obecności planety.
      Proxima d to najlżejsza egzoplaneta odnaleziona metodą analizy prędkości radialnej. Technika ta polega na badaniu chybotania gwiazdy pod wpływem oddziaływania planety. To niezwykle ważne osiągnięcie. Pokazuje bowiem, że technika analizy prędkości kątowej może pomóc w odkryciu nieznanej dotychczas populacji lekkich planet podobnych do Ziemi. Spodziewany się, że to najbardziej rozpowszechniona we wszechświecie klasa planet i potencjalnie może na nich istnieć życie podobne do ziemskiego, stwierdził Pedro Figueira z Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile.
      Mimo, że Proxima Centauri znajduje się w odległości „zaledwie” 4 lat świetlnych od Ziemi, to obecnie możemy ją jedynie obserwować. Jednak warto przypomnieć, że w 2017 roku niemieccy naukowcy zaproponowali trwającą 150 lat misję do Alfa Centauri i Proximy b, a kilka miesięcy później pojawiła się informacja, że o wysłaniu pojazdu do Proximy Centauri myśli też NASA. Przed dwoma laty zaś naukowcy obliczyli, kiedy wysłane w latach 70. sondy Pioneer i Voyager dotrą do gwiazd innych niż Słońce.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...