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

Zidentyfikowali dziesiątki planet swobodnych. W Drodze Mlecznej mogą ich być miliardy

Recommended Posts

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

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
      Europejska Agencja Kosmiczna opublikowała najdokładniejszą mapę Drogi Mlecznej. Jej tworzenie to główny cel misji sondy Gaia, która od 9 lat pracuje w przestrzeni kosmicznej. Sonda krąży wokół punktu libracyjnego L2, tego samego, w pobliżu którego znajduje się Teleskop Webba.
      Udostępniony właśnie 3. zestaw danych z Gai zawiera nowe oraz poprawione informacje o niemal 2 miliardach gwiazd w naszej galaktyce. Znajdziemy tam nowe informacje o składzie chemicznym gwiazd, ich temperaturze, kolorze, masie, wieku i prędkości radialnej, czyli prędkości ich zbliżania się lub oddalania od sondy. Nowy katalog zawiera też informacje o masie i ewolucji 800 tys. gwiazd podwójnych, 156 tys. asteroid w Układzie Słonecznych, dane o 10 milionach gwiazd zmiennych oraz o milionach galaktyk i kwazarów poza Drogą Mleczną.
      Jednak tym, co najbardziej zaskoczyło specjalistów jest zaobserwowanie przez Gaię trzęsień gwiazd. To niewielkie ruchy na powierzchni gwiazd, które zmieniają ich kształt. Gaia nie była projektowana do prowadzenia takich obserwacji, stąd zaskoczenie naukowców. To zresztą nie pierwsza niespodzianka.
      Gaia już wcześniej zarejestrowała pulsacje radialne gwiazd, podczas których zmieniały one swoją objętość, zachowując przy tym kształt. Teraz jednak mamy do czynienia z pulsacjami nieradiacyjnymi, które przypominają wielkie tsunami i prowadzą do zmiany kształtu gwiazd. Takie zjawiska są trudniejsze do zarejestrowania. Mimo to Gai udało się zaobserwować je w przypadku tysięcy gwiazd. Co interesujące, te silne nieradialne trzęsienia gwiazd zarejestrowano na gwiazdach, które – zgodnie z obecnie obowiązującymi teoriami – nie powinny doświadczać takich zjawisk. Gaja otwiera skarbnicę wiedzy dla astrosejsmologii masywnych gwiazd, stwierdził Conny Aerts z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven.
      Skład gwiazd może nam wiele powiedzieć o miejscu, w którym powstały, i ich późniejszej wędrówce. Dzięki temu zaś możemy poznać historię Drogi Mlecznej. Najnowszy zestaw danych z Gai to największa mapa chemiczna Drogi Mlecznej przedstawiona w formie trójwymiarowej. Pokazuje ona zarówno bezpośrednie sąsiedztwo Układu Słonecznego jak i niewielkie galaktyki otaczające naszą.
      Podczas Wielkiego Wybuchu powstały tylko hel i wodór. Wszystkie cięższe pierwiastki – zwane przez astronomów „metalami” – powstały z czasem wewnątrz gwiazd. Gdy gwiazdy te umierały, uwalniały metale do gazu i pyłu w przestrzeni międzygwiezdnej. Z materii tej powstawały zaś kolejne gwiazdy. Tworzenie się i umieranie gwiazd prowadzi do powstania środowiska bardziej bogatego w metale. Zatem skład chemiczny gwiazd to rodzaj DNA, które zdradza wiele informacji o ich pochodzeniu.
      Gaia dostarcza nam informacji zarówno o gwiazdach ubogich w metale, jak i takich jak Słonce, które powstały ze materiału wzbogaconego w metale przez wcześniejsze pokolenia gwiazd. Dzięki temu wiemy, że gwiazdy bliższe centrum Drogi Mlecznej i jej płaszczyźnie zawierają więcej metali niż gwiazdy bardziej odległe. Nasza galaktyka to piękna mieszanina gwiazd. Ta różnorodność jest niezwykle ważna, gdyż opowiada nam historię tworzenia się Drogi Mlecznej. Pokazuje procesy migracji wewnątrz galaktyki oraz akrecji materiału z innych galaktyk. Pokazuje też, że nasze Słońce i my wraz z nim, należymy do ciągle zmieniającego się systemu stworzonego dzięki łączeniu się gwiazd i gazu o różnym pochodzeniu, mówi Alejandra Recio-Blanco z Observatoire de la Côte d’Azur.
       


      « powrót do artykułu
    • 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
      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
      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
      Teleskop Webba zbliża się do końca pierwsze fazy ustawiania zwierciadła głównego za pomocą NIRCam. Najpierw przysłał nam swoje selfie, a niedawno na Ziemię dotarło pierwsze zdjęcie HD 84406, gwiazdy, która będzie wykorzystywana do ustawiania zwierciadła. Obraz, który uzyskał teleskop jest bardzo podobny do tego, jaki otrzymywano podczas symulacji naziemnych.
      Tak, jak zapowiadano, HD 84406 zobaczyliśmy 18 razy, po jednym z każdego segmentu. Następnie obsługa naziemna poruszała poszczególnymi segmentami, by określić, z którego z nich pochodzi które zdjęcie. Obecnie trwa etap tworzenia „macierzy obrazów”, czyli takiego ustawiania segmentów, by wszystkie z uzyskanych obrazów miały wspólny punkt.
      Przeprowadzenie pierwszego etapu nie było proste. Najpierw trzeba było upewnić się, że NIRCam działa jak należy, a następnie zidentyfikować na wszystkich obrazach gwiazdę, która stanowi punkt odniesienia do ustawiania teleskopu. Przez kolejny miesiąc obsługa naziemna będzie ustawiała poszczególne segmenty zwierciadła oraz zwierciadło wtórne tak, byśmy w końcu otrzymali pojedynczy wyraźny obraz.
      Jesteśmy niezwykle zadowoleni z postępu prac nad ustawianiem zwierciadła. Naprawdę jesteśmy szczęśliwi widząc, jak światło trafia do NIRCam, mówi Marcia Rieke, profesor astronomii z University of Arizona, odpowiedzialna z instrument NIRCam.
      Proces wykonywania zdjęć rozpoczął się od ustawienia Teleskopu Webb w 156 różnych pozycjach, z których powinien zobaczyć HD 84406. Za pomocą 10 czujników NIRCam wykonano 1560 fotografii o łącznej pojemności 54 gigabajtów. Cały proces trwał niemal 25 godzin. Teleskop już w ciągu pierwszych 6 godzin zlokalizował gwiazdę i wykonał jej zdjęcia z pomocą każdego z segmentów zwierciadła. Fotografia połączono następnie w jedną. Przedstawione tutaj zdjęcie to centralny fragment olbrzymiej fotografii złożonej z 2 miliardów pikseli.
      Podczas wstępnego ustawiania prześledziliśmy fragment nieboskłonu o powierzchni niemal Księżyca w pełni. Zgromadzenie tak dużej ilości danych wymagało zarówno od instrumentów Webba, jak i urządzeń na Ziemi, by działały bez najmniejszych zakłóceń od samego początku. Okazało się, że światło z każdego z 18 segmentów jest skupione bardzo blisko centrum obszaru poszukiwań. To świetny punkt wyjścia do ustawiania zwierciadła, cieszy się Marshall Perrin ze Space Telescope Science Institute, zastępca głównego naukowca Webba.
      Zwierciadło główne ustawiane jest za pomocą urządzenia NIRCam. Dysponuje ono bowiem czujnikiem o bardzo szerokim polu widzenia, który bezpiecznie może pracować w temperaturach wyższych niż inne instrumenty naukowe teleskopu. Warto tutaj wspomnieć, że prace nad optyką Webba zaowocowały opracowaniem technologii COAS (Complete Ophthalmic Analysis System), która jest wykorzystywana w okulistyce i systemach korekcji wzroku iLASIK.
      NIRCam będzie wykorzystywany przez niemal cały czas ustawiania zwierciadła głównego. Trzeba jednak wiedzieć, że instrument pracuje w temperaturach znacznie wyższych niż idealne dlatego na rejestrowanych przezeń obrazach pojawiają się artefakty. Będzie ich coraz mniej w miarę schładzania instrumentu.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...