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

Udało się wyjaśnić przyczynę gwałtownego spadku jasności nadolbrzyma

Recommended Posts

Betelgeza, najbliższy nam czerwony nadolbrzym, to dziesiąta najjaśniejsza gwiazda na niebie. W bliskiej podczerwieni jest zaś gwiazdą najjaśniejszą. Gdyby znajdowała się w centrum Układu Słonecznego, orbita Jowisza znalazłaby się w jej wnętrzu. W latach 2019–2020 Betelgeza zaczęła przygasać i pojawiły się spekulacje, że może eksplodować. Tymczasem gwiazda wróciła do dawnej jasności, a teraz udało się rozwiązać zagadkę jej tajemniczego zachowania.

Jednym z wyjaśnień nietypowego zachowania gwiazdy była hipoteza, że przesłania ją orbitująca chmura pyłu. Drugie z wyjaśnień brzmiało, że na jej powierzchni uformował się chłodny obszar.

Wyjaśnienie dotyczące pyłu zdobyło większą popularność, jednak w danych instrumentu SPHERE umieszczonego na Very Large Telescope w Chile nie widać, by utrata jasności była okresowa, a tak by się działo, gdybyśmy mieli do czynienia z pyłem krążącym wokół gwiazdy.

Naukowcy z Observatoire de Paris oraz Uniwersytetu Katolickiego z Leuven, pracujący pod kierunkiem Miguela Montargesa, uważają, że oba wyjaśnienia są prawdziwe i łączą się ze sobą. SPHERE wykazał bowiem, że spadek jasności dotyczył fragmentu półkuli południowej gwiazdy. Był on 10-krotnie ciemniejszy niż reszta Betelgezy. Sądzimy, że w związku z pojawieniem się tego zimnego obszaru doszło do szybkiej koncentracji pyłu, co spowodowało głęboki spadek jasności gwiazdy z naszego punktu widzenia, mówi Montarges.

Takie wnioski wyciągnięto na podstawie kilku wcześniejszych prac. W 2020 roku naukowcy z University of Colorado, prowadzeni przez Grahama Harpera, zaobserwowali w atmosferze gwiazdy emisję z tlenku tytanu. Odkryli, że uformował się chłodny obszar. Chłodne gwiazdy, jak Betelgeza, doświadczają silnej konwekcji, a komórki konwekcyjne mają rozmiar olbrzymich planet. Pojawiają się na powierzchni i ponownie toną. Chłodny obszar mógł być więc nietypową duża komórką konwekcyjną. W tym samym roku inny zespół amerykańskich uczonych zauważył, że temperatura Betelgezy nie spadła poniżej 3600 kelwinów, była więc zbyt wysoka, by wyjaśnić tak dużą zmianę jasności.

Zespół Montargesa połączył te informacje z innymi badaniami i zaproponował całościowe wyjaśnienie. Zdaniem naukowców chłody obszar, ufomowany w wyniku naturalnego pulsowania gwiazdy, doprowadził do zmniejszenia promieniowania wzbudzającego chmurę gazu, która została wyemitowana przez gwiazdę, ale nie była na jej orbicie. Pochodzenie tego gazu nie jest jasne, ale to on może być odpowiedzialny za asymetrię gwiazdy zaobserwowaną w 2015 roku. Przypuszczamy, że gaz ten został wyrzucony przez silniejszą niż zwykle komórkę konwekcyjną, mówi Montarges. Gdy uformowała się kolejna wielka komórka konwekcyjna o niższej temperaturze, doprowadziło to do spadku temperatury gazu i jego kondensacji. Gaz ten przysłonił nam Betelgezę, przez co dla nas jej jasność jeszcze bardziej spadła.

O ile wiadomo, jest to pierwszy przypadek zaobserwowania i opisania takiego zjawiska. My natomiast opisywaliśmy Betelgezę już kilkukrotnie. Informowaliśmy, że czerwony nadolbrzym idzie na czołowe zderzenie, że na Betelgezie istnieją tajemnicze gorące punkty oraz że gwiazda obraca się zbyt szybko.


« 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
      Janice Brahney, biogeochemik z Utah State University chciała zbadać, jak wiatr roznosi składniki odżywcze w ekosystemie. Przez przypadek wykazała, jak bardzo zaśmieciliśmy planetę plastikiem. Okazało się, że amerykańskie parki narodowe, a więc obszary szczególnie chronione, oraz odległe niedostępne dzikie tereny są dosłownie zasypywane plastikowym pyłem. Każdego roku spada na nie ponad 1000 ton pyłu z tworzyw sztucznych.
      Ten mikroplastik pochodzi z ubrań, dywanów, a nawet farby w sprayu. Około 25% z tych odpadów ma swoje źródło w najbliższych miastach, reszta wędruje z wiatrem z dalszych okolic.
      W celu przeprowadzenia badań Brahney i jej zespół nawiązali współpracę z National Atmospheric Deposition Program i zbierali próbki pyłów ze stacji pogodowych, zbierających głównie informacje o opadach. Stacje NADP znajdują się najczęściej w odległych regionach kraju. Brahey zaczęła badać próbki z 11 stacji na zachodzie USA, w tym z Wielkiego Kanionu i Joshua Tree National Park. Oglądając je pod mikroskopem stwierdziła liczne fragmenty w jaskrawych kolorach. Zdałam sobie sprawę, że patrzę na plastik. Byłam w szoku, mówi uczona.
      Jako, że program jej prac nie przewidywał finansowania badań nad plastikiem, musiała zajmować się tym w wolnym czasie. Wieczorami i w weekendy liczyła i analizowała zgromadzone odrobinki plastiku.
      Stwierdziła, że w jej próbkach jest niemal 15 000 niewielkich fragmentów plastiku. Były to głównie małe włókna pochodzące prawdopodobnie z ubrań, dywanów i innych tekstyliów. Zauważyła, że około 30% stanowią jaskrawe mikrosfery, które są mniejsze niż plastikowe mikrosfery używane w kosmetykach czy innych produktach higienicznych. Uczona doszła do wniosku, że mikrosfery te pochodzą z farb w spreju.
      Po szczegółowych badaniach i obliczeniach zespół Brahney szacuje, że każdego dnia na każdym metrze kwadratowym dzikich terenów w USA lądują... 132 kawałki mikroplastiku. Innymi słowy na teren parków narodowych i innych obszarów chronionych na zachodzie USA opada ponad 1000 ton plastiku. To tak, jakby rozrzucać tam dziesiątki milionów plastikowych butelek.
      Naukowcy użyli modeli pogodowych, by sprawdzić, skąd pochodzi ten plastik. Okazało się, że źródłem większości są wielkie miasta i ich okolice. Większość plastiku pochodzi też z odległych miejsc, jest niesiona przez wiatry wiejące na dużej wysokości. Ponadto aż 75% plastiku opada gdy nie ma deszczu. Fragmenty opadające w czasie suchej pogody są też mniejsze, prawdopodobnie mogą wędrować tysiące kilometrów. uczeni stwierdzili też, że im wyżej położne tereny, tym więcej plastiku. To zaś potwierdza, że mikroplastik jest przenoszony przez wysoko wiejące wiatry i wędruje po całym globie.
      Uczona nie wyklucza, że mikroplastik może krążyć w powietrzu całymi latami lub dziesięcioleciami. Może on osiadać na polach uprawnych, pustyniach i powierzchni oceanów, skąd jest ponownie zabierany przez wiatr i krąży po całej Ziemi. Z czasem trafia do naszych płuc i naszych żołądków.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Lądowanie na innych ciałach niebieskich niż Ziemia to bardzo trudne zadanie. Może być ono niebezpieczne dla samego lądującego pojazdu. Gazy wydobywające się z silników mogą skierować pył i fragmenty skał w stronę lądującego pojazdu i uszkodzić jego silniki, instrumenty naukowe czy zagrozić astronautom.
      Dotychczas udawało się przeprowadzać lądowania dlatego, że ludzie osadzali na Księżycu czy Marsie lekkie pojazdy. Nawet lądowniki Apollo były na tyle lekkie, że gazy z ich silników nie oddziaływały szczególnie mocno na podłoże. Jednak mamy coraz większe ambicje i skoro chcemy np. wrócić na Księżyc i zintensyfikować tam swoją obecność, będziemy potrzebowali znacznie większych rakiet niż obecnie. To zaś oznacza wykorzystanie potężniejszych silników i znacznie silniejszy strumień gazów, który będzie się z nich wydobywał.
      Pojazdy załogowe, które mają lądować na Srebrnym Globie w ramach programu Artemis będą miały masę od 2 do 4 razy większą, niż Apollo. Obliczenia przeprowadzone przez NASA wskazują, że podczas każdego lądowania mogą one prowadzić do przemieszczania nawet 470 ton materiału z powierzchni Księżyca. To olbrzymia ilość pyłu i skał unoszących się wokół pojazdu.
      W ramach prowadzonego programu NASA's Innovative Advanced Concepts (NIAC) amerykańska agencja kosmiczna finansuje nowatorski pomysł na zapewnienie bezpieczeństwa dużym lądującym pojazdom. Firma Masten Space System rozwija koncepcję o nazwie „Instant Landing Pads”. Zgodnie z tym pomysłem to sam pojazd kosmiczny w czasie podchodzenia do lądowania stworzy sobie bezpieczne lądowisko.
      Oczywiście można by się obejść bez tego. Można dokładnie wybierać miejsce lądowania tak, by pojazd wzbijał tam jak najmniej materiału oraz dobrze osłonić sam pojazd i jego poszczególne elementy. JEdnak takie działanie poważnie ograniczyłoby możliwość lądowania. Osłony sporo by ważyły, a miejsce wszelkich operacji trzeba by wybierać pod kątem miejsca do bezpiecznego lądowania.
      Konwencjonalne podejście do rozwiązania problemu, rozwijane np. w ramach projektu PISCES, zakłada wcześniejsze wysłanie na miejsce lżejszych pojazdów i wybudowanie – na przykład za pomocą robotów – lądowiska dla pojazdów cięższych. To jednak oznacza, że każda większa misja będzie musiała czekać miesiące lub lata na wybudowanie lądowiska. Nie wspominając już o kosztach takiego przedsięwzięcia. Masten wylicza, że koszt każdego takiego lądowiska to ponad 100 milionów dolarów.
      Firma proponuje rozwiązanie o nazwie FAST (in-Flight Alumina Spray Technique). Pomysł ma działać w następujący sposób: gdy pojazd znajdzie się o kilkaset metrów nad miejscem lądowania zawisa nad nim. Wówczas do wylotów silników dostarczane są aluminiowe pigułki, które opadają w dół i są częściowo roztapiane przez gorące gazy wydobywające się z silnika. Wiele z powierzchni, na których chcemy lądować, jest na tyle chłodnych, że takie częściowo roztopione aluminium ostygnie i stwardnieje w wyniku kontaktu z nimi. W ciągu około 15 sekund można w ten sposób pokryć powierzchnię 300 kilogramami aluminium, tworzyć ad hoc bezpieczne lądowisko. Lądujący pojazd co prawda je nieco uszkodzi, ale nie wybije krateru w powierzchni planety czy księżyca i nie zostanie narażony na kontakt z setkami ton pyłu i skał.
      Masten Space Systems ma wieloletnie doświadczenie z testowaniem silników rakietowych. Przez kolejnych 9 miesięcy będziemy sprawdzali, jak nasz pomysł może przysłużyć się programowi Artemis, mówi główny inżynier Mastena Matthew Kuhns. Cele programu NIAC są niezwykle ambitne i normalnie mija ponad 10 lat zanim opracowane w jego ramach technologie zostaną użyte. Jednak w tym wypadku korzystamy z już istniejących technologii, zatem myślę, że będziemy pracowali nieco szybciej, dodaje.
      Inżynierowie muszą m.in. zastanowić się, w jaki sposób trzeba przystosować silniki rakietowe do współpracy z FAST. Sam FAST wymaga użycia systemu do dostarczenia aluminiowych kapsułek do silników.
      Kuhns pytany, czy nie widzi problemu, że z czasem Księżyc może zostać usiany takimi lądowiskami, mówi, że dobrze by było, gdybyśmy rzeczywiście mieli taki problem. Taki scenariusz zakłada bowiem, że przeprowadzimy bardzo dużo misji na Księżyc, będziemy tam stale obecni i wykonamy wiele badań naukowych. Poza tym, w zależności od lokalizacji i materiału, lądowiska FAST mogą przysłużyć się nauce. Można je będzie np. wykorzystać jako powierzchnie odbijające światło lasera czy fale radiowe.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie poinformowali o zniknięciu planety wchodzącej w skład niezwykłego układu potrójnego Fomalhaut. Odkryta w 2008 roku planeta Fomalhaut b nagle przestała się pokazywać. Uczeni nie podejrzewają jednak, że spotkał ją ten sam los co platentę Supermana Krypton, która eksplodowała. Proponują znacznie prostsze wyjaśnienie.
      Jedna z hipotez zakłada, że obiekt, który po raz pierwszy sfotografowano w 2004 roku, nie był planetą, a wielką rozszerzającą się chmurą pyłu pochodzącą ze zderzenia dwóch wielkich obiektów w pobliżu gwiazdy. Takie zderzenia są niezwykle rzadkie i mielibyśmy wielkie szczęście, gdybyśmy ja zaobserwowali. Sądzimy, że Hubble przeprowadził właściwe obserwacje we właściwym miejscu, dzięki czemu mogliśmy obserwować tak niezwykłe wydarzanie, stwierdza Andras Gaspar z University of Arizona.
      Obiekt Fomalhaut b został odkryty w 2008 roku na podstawie danych zebranych w roku 2004 i 2006. Przez lata obserwowano go za pomocą Teleskopu Hubble'a. W przeciwieństwie do wielu innych planet pozasłonecznych, Fomalhaut b można było obserwować bezpośrednio. Jednak już od samego początku domniemana planeta stanowiła sporą zagadkę dla specjalistów. W przeciwieństwie bowiem do innych bezpośrednio obserwowanych planet, obiekt ten był niezwykle jasny w świetle widzialnym, ale nie można było wykryć żadnej emisji w podczerwieni, która by z niego pochodziła. Astronomowie stwierdzili wówczas, że niezwykła jasność pochodzi z otaczającej planetę olbrzymiej chmury pyłu.
      Również orbita Fomalhaut b była nietypowa. Nasze badania, w ramach których przeanalizowaliśmy wszystkie archiwalne dane z Hubble'a dotyczące tego obiektu, wskazywały, że ma on pewne cechy, które połączone razem wskazywały, iż taka planeta może nie istnieć, dodaje Gaspar. Gwoździem do trumny dla planety okazały się zdjęcia wykonane przez Hubble'a w 2014 roku. Okazało się, że Fomalhaut b zniknął.
      Naukowcy sądzą, że na krótko przed pierwszymi obserwacjami doszło do do zderzenia dwóch dużych obiektów. Powstała rozszerzająca się chmura pyłu, która składa się z drobinek wielkości 1 mikrometra. Obecnie jest ona niewykrywalna dla Hubble'a. Z obliczeń wynika, że obecnie może być ona większa niż obszar zakreślony orbitą Ziemi wokół Słońca.
      Zdaniem Gaspara, obiekty, które się zderzyły tworząc Fomalhaut b to dwie komety o średnicy około 200 kilometrów każda. Modele obliczeniowe, na podstawie których wysnuł taką hipotezę, wykazały, że zgadza się ona ze wszystkimi charakterystykami Fomalhaut b, od tempa rozszerzania się, po zniknięcie i trajektorię chmury. Z obliczeń wynika też, że do takiego zderzenia dochodzi w systemie Fomalhaut nie częściej niż raz na 200 000 lat.
      Naukowcy już zapowiadają, że w przyszłości mają zamiar wykorzystać Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) do obserwacji systemu Fomalhaut. Dzięki temu będą w stanie bezpośrednio obrazować wewnętrzne regiony systemu, obserwować pas asteroid w tym systemie oraz poszukać w nim naprawdę istniejących planet.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czerwony nadolbrzym Betelgeza, jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie, przygasła w ciągu ostatnich tygodni bardziej niż przez ostatnie sto lat. Podekscytowani astronomowie z całego świata zastanawiają się co to oznacza. Nie można wykluczyć, że gwiazda wybuchnie i zamieni się w supernową. Nadolbrzymy wciąż kryją wiele zagadek, a naukowcy mają nadzieję, że dzięki obserwowanemu właśnie procesowi, dowiedzą się więcej o takich gwiazdach.
      Astronomowie od ponad wieku obserwują, jak Betelgeza raz przygasa, raz robi się jaśniejsza. Materia z gwiazdy wędruje ku jej powierzchni i ponownie tonie w jej wnętrzu, powodując, że powierzchnia jest raz chłodniejsza, raz cieplejsza. Stąd właśnie zmienna jasność gwiazdy.
      Richard Wasatonic, astronom z Villanova Univrsity w Pennsylvanii od 25 lat dokonuje pomiarów jasności Betelgezy za pomocą niewielkiego prywatnego teleskopu. W październiku wraz ze swoim kolegą Edwardem Guinanem i astronomem-amatorem Thomasem Calderwoodem zauważyli, że Betelgeza ponownie przygasa. Do grudnia stała się ciemniejsza niż w ciągu ostatnich 25 lat.
      Na łamach witryny The Astronomer's Telegram poinformowali o tym innych astronomów. Każdej nocy była ciemniejsza niż nocy poprzedniej, mówi Guinan. Obserwujący spodziewali się, że wkrótce gwiazda przestanie zmniejszać swoją jasność. Jednak tak się nie stało. Dnia 23 grudnia zaktualizowali swój wpis, stwierdzając, że Betelgeza nadal przygasa i jest już ciemniejsza niż była w ciągu ostatni 100 lat, czyli w całym okresie, w którym nauka mierzy jasność gwiazd za pomocą urządzeń, a nie ocenia ją „na oko”.
      Betelgeza, która jest zwykle 6. lub 7. najjaśniejszą gwiazdą na niebie, do połowy grudnia bieżącego roku stała się 21. najjaśniejszą gwiazdą nieboskłonu.
      Nic więc dziwnego, że pojawiły się głosy, iż możemy być świadkami końca Betelgezy. Na podstawie obliczeń masy astronomowie stwierdzili, że Betelgeza stanie się supernową w wieku około 9 milionów lat. Właśnie tyle mniej więcej lat liczy sobie gwiazda. Już jakiś czas temu obliczano, że Betelgeza stanie się supernową w ciągu najbliższych 100 000 lat. Jeśli nadolbrzym wybuchnie stanie się dla nas tak jasny, jak połowa jasności Księżyca w pełni. Przez wiele miesięcy będziemy mogli obserwować taką supernową nawet za dnia. Nie powinniśmy się jednak obawiać o nasze bezpieczeństwo, gdyż gwiazda znajduje się w odległości około 420 – 640 lat świetlnych od Ziemi.
      Niejednokrotnie mieli dotychczas okazję badać supernowe. Nigdy jednak nie udało się obserwować procesów zachodzących zanim gwiazda stanie się supernową. Stąd też nie wiadomo, czy obecne przygasanie gwiazdy oznacza jej rychły koniec.
      Betelgeza już kilkukrotnie zwracała na siebie naszą uwagę. Przed 10 laty informowaliśmy, że gwiazda mocno się skurczyła, ale jej jasność nie spadła. Po kilku latach astronomowie odkryli tajemniczą wielką ścianę pyłu, w kierunku której zmierza Betelgeza, a z którą w przyszłości się zderzy. Niedługo później na Betelgezie zaobserwowanie istnienie gorących punktów, a trzy lata temu okazało się, że gwiazda obraca się szybciej, niż powinna.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czarna dziura, która znajduje się w centrum naszej galaktyki, w ciągu zaledwie dwóch godzin zwiększyła swoją jasność 75-krotnie. Naukowcy sądzą, że Sagittarius A* była jeszcze jaśniejsza, nim zaczęli się jej przyglądać. Jeszcze nigdy w historii 20-letnich obserwacji nie zanotowano tak dużej jasności tej czarnej dziury. To jednocześnie największa zaobserwowana zmiana.
      Obserwacji dokonał Tuan Do z Keck Observatory. Początkowo sądził, że wyjątkowo jasny punkt, który pojawił się na odczytach to pobliska gwiazda S0-2, jednak szybko zdał sobie sprawę, że to co obserwuje, to rosnąca jasność czarnej dziury.
      To było dziwne. Nigdy wcześniej nie widziałem tak jasnej czarnej dziury. Może wpada w nią więcej gazu, przez co staje się bardziej jasna niż kiedyś?, zastanawia się uczony. W ubiegłym roku gwiazda S0-2 wędrowała w pobliżu Sagittariusa A*, co mogło zaburzyć gaz znajdujący się w okolicy i spowodowało, że więcej go trafia do dziury, a być może zwiększanie jasności jest związane z tajemniczą chmurą gazu i pyłu zwaną G2, którą zaobserwowano w 2014 roku. Już wówczas spodziewano się zwiększenia aktywności i fajerwerków, ale nic takiego nie nastąpiło. Astronomowie byli wówczas rozczarowani. Być może, jak mówi Do, coś opóźniło tę chmurę.
      Sagittarius A* ma wkrótce zostać zobrazowana przez Event Horizon Telescope. W kwietniu wykonał on pierwsze w historii ludzkości zdjęcie czarnej dziury. Była to M87. Gdy w końcu zobaczymy dokładniejszy obraz centralnej dziury Drogi Mlecznej będziemy mogli o niej więcej powiedzieć.
      Oczywiście obserwowane światło, które zwiększyło jasność, nie pochodzi z samej czarnej dziury, a z towarzyszącego jej dysku akrecyjnego. To dysk materii krążącej wokół czarnej dziury, który jest podgrzewany wskutek jej oddziaływania i zaczyna emitować promieniowanie elektromagnetyczne. To właśnie nagłe zwiększenie jego jasności zaobserwował Do.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...