-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
W jednym z laboratoriów na Imperial College London odtworzono wirujący dysk plazmy, z tych, jakie otaczają czarne dziury i tworzące się gwiazdy. Eksperyment pozwala lepiej modelować procesy, zachodzące w takich dyskach, a naukowcy mają nadzieję, że dzięki temu dowiedzą się, jak rosną czarne dziury i powstają gwiazdy.
Gdy materia zbliża się do czarnej dziury, jest rozgrzewana i staje się plazmą, czwartym stanem materii składającym się z naładowanych jonów i wolnych elektronów. Zaczyna też się obracać, tworząc dysk akrecyjny. W wyniku obrotu powstają siły odśrodkowe odrzucające plazmę na zewnątrz, jednak siły te równoważy grawitacja czarnej dziury.
Naukowcy chcą poznać odpowiedź na pytanie, w jaki sposób czarna dziura rośnie, skoro materia – w formie plazmy – pozostaje na jej orbicie. Najbardziej rozpowszechniona teoria mówi, że niestabilności w polu magnetycznym plazmy prowadzą do pojawienia się tarcia, plazma traci energię i wpada do czarnej dziury.
Dotychczas mechanizm ten badano za pomocą ciekłych wirujących metali. Za ich pomocą sprawdzano, co dzieje się, gdy pojawi się pole magnetyczne. Jednak metale te zamknięte są w rurach, co nie oddaje w pełni swobodnie poruszającej się plazmy.
Doktor Vincente Valenzuela-Villaseca i jego zespół wykorzystali urządzenie Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) do stworzenia wirującego dysku plazmy. Za jego pomocą przyspieszyli osiem strumieni plazmy i doprowadzili do ich zderzenia, w wyniku czego powstała obracająca się kolumna plazmy. Odkryli, że im bliżej środka, tym plazma porusza się szybciej. To ważna cecha dysków akrecyjnych.
MAGPIE generuje krótkie impulsy plazmy, przez co w utworzonym dysku dochodziło tylko do jednego obrotu. Jednak liczbę obrotów będzie można zwiększyć wydłużając czas trwania impulsów plazmy. Przy dłużej istniejących dyskach możliwe będzie też zastosowanie pól magnetycznych i zbadanie ich wpływu na plazmę. Zaczynamy badać dyski akrecyjne w nowy sposób, zarówno za pomocą Teleskopu Horyzontu Zdarzeń, jak i naszego eksperymentu. Pozwoli nam to przetestować różne teorie i sprawdzić, czy zgadzają się one z obserwacjami, mówi Valenzuela-Villaseca.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Physical Review Letters.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Supermasywna czarna dziura, pędząca z prędkością 1 650 000 kilometrów na godzinę, przemieszcza się przez przestrzeń międzygalaktyczną, ciągnąc za sobą gigantyczny ogon gwiazd i materii gwiazdotwórczej. Niezwykły, jedyny taki znany nam obiekt, zauważył przypadkiem Teleskop Kosmiczny Hubble'a.
Za czarną dziurą o masie 20 milionów mas Słońca podąża ogon z nowo narodzonych gwiazd. Ma on długość 200 000 lat świetlnych, jest więc dwukrotnie dłuższy niż średnica Drogi Mlecznej i rozciąga się od czarnej dziury, aż po jej galaktykę macierzystą, z której się wydostała. W ogonie musi znajdować się olbrzymia liczba nowo powstałych gwiazd, gdyż całość ma aż połowę jasności swojej galaktyki macierzystej.
Astronomowie nie są oczywiście w stanie dostrzec samej czarnej dziury, ale widzą skutki jej oddziaływania. Widzą zatem długi ogon gwiazd i materii gwiazdotwórczej, na którego jednym końcu znajduje się oddalona od nas o 7,5 miliarda lat świetlnych galaktyka RCP 28, a na drugim wyjątkowo jasno świecący obszar. Naukowcy przypuszczają, że obszar ten to albo dysk akrecyjny wokół czarnej dziury, albo też gaz, który został podgrzany do wysokich temperatur przez wdzierającą się w niego, pędzącą z olbrzymią prędkością czarną dziurę. Gaz na czele czarnej dziury jest podgrzewany przez falę uderzeniową generowaną przez czarną dziurę pędzącą z prędkością ponaddźwiękową, mówi Pieter van Dokkum z Yale University.
To był całkowity przypadek. Przyglądałem się obrazom z Hubble'a i zobaczyłem niewielką smużkę. Pomyślałem, że to promieniowanie kosmiczne wywołało zaburzenia obrazu. Jednak, gdy wyeliminowaliśmy promieniowanie kosmiczne, smużka nadal nam była. I nie wyglądała jak coś, co wcześniej widzieliśmy, dodaje van Dokkum.
Naukowcy postanowili się bliżej przyjrzeć tajemniczemu zjawisku i wykorzystali spektroskop z W. M. Keck Observatories na Hawajach. Zobaczyli jasną strukturę i po badaniach doszli do wniosku, że została ona utworzona przez supermasywną czarną dziurę, która wydobyła się ze swojej galaktyki.
Zdaniem van Dokkuma i jego zespołu, wyrzucenie czarnej dziury to skutek licznych kolizji. Do pierwszej z nich doszło około 50 milionów lat temu, gdy połączyły się dwie galaktyki. Ich supermasywne czarne dziury utworzyły układ podwójny i zaczęły wirować wokół siebie. Po jakimś czasie doszło do zderzenia z kolejną galaktyką. Ta również zawierała supermasywną czarną dziurę. Utworzył się niestabilny układ trzech czarnych dziur. Około 39 milionów lat temu jedna z nich przejęła część pędu z dwóch pozostałych i została wyrzucona z galaktyki.
Gdy pojedyncza czarna dziura odleciała w jedną stronę, dwie pozostałe krążące wokół siebie czarne dziury zostały odrzucone w drugą stronę. Po przeciwnej stronie galaktyki naukowcy zauważyli bowiem coś, co może być oddalającym się układem dwóch czarnych dziur, a w samym centrum galaktyki nie zauważono obecności żadnej czarnej dziury.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside (UC Riverside) dokonali niespodziewanego odkrycia. Silny gaz cieplarniany, metan, nie tylko ogrzewa Ziemię, ale i... ją ochładza. Nowo odkrytego zjawiska nie uwzględniono jeszcze w modelach klimatycznych.
Gazy cieplarniane tworzą w atmosferze Ziemi warstwę przypominającą koc, która blokuje promieniowanie długofalowe, przez co utrudnia wypromieniowywanie ciepła przez planetę ogrzewaną przez Słońce. To prowadzi do wzrostu temperatury na powierzchni. Naukowcy z UC Riverside zauważyli niedawno, że znajdujący się w atmosferze metan absorbuje krótkofalowe promieniowanie ze Słońca. To powinno ogrzewać planetę. Jednak – wbrew intuicji – absorpcja promieniowania krótkofalowego prowadzi do takich zmian w chmurach, które mają niewielki efekt chłodzący, mówi profesor Robert Allen. Na podstawie przygotowanego modelu komputerowego naukowcy obliczyli, że dzięki temu efektowi chłodzącemu metan kompensuje ok. 30% swojego wpływu ocieplającego.
Z tym zjawiskiem wiąże się też drugi, niespodziewany, mechanizm. Metan zwiększa ilość opadów, ale jeśli weźmiemy pod uwagę jego efekt chłodzący, to ten wzrost opadów powodowany przez metan jest o 60% mniejszy, niż bez efektu chłodzącego.
Oba rodzaje energii, długofalowa z Ziemi i krótkofalowa ze Słońca, uciekają z atmosfery w większej ilości niż są do niej dostarczane. Atmosfera potrzebuje więc mechanizmu kompensującego ten niedobór. A kompensuje go ciepłem uzyskiwanym z kondensującej się pary wodny. Ta kondensacja objawia się w opadach. Opady to źródło ciepła, dzięki któremu atmosfera utrzymuje równowagę energetyczną, mówi Ryan Kramer z NASA. Jednak metan zmienia to równanie. Zatrzymuje on w atmosferze energię ze Słońca, przez co atmosfera nie musi pozyskiwać jej z opadów. Ponadto absorbując część energii metan zmniejsza jej ilość, jaka dociera do powierzchni Ziemi. To zaś zmniejsza parowanie. A zmniejszenie parowania prowadzi do zmniejszenia opadów.
Odkrycie to ma znaczenie dla lepszego zrozumienia wpływu metanu i być może innych gazów cieplarnianych na klimat. Absorpcja promieniowania krótkofalowego łagodzi ocieplenie i zmniejsza opady, ale ich nie eliminuje, dodaje Allen.
W ostatnich latach naukowcy zaczęli bardziej interesować się wpływem metanu na klimat. Emisja tego gazu rośnie, a głównymi jego antropogenicznymi źródłami są rolnictwo, przemysł i wysypiska odpadów. Istnieje obawa, że w miarę roztapiania się wiecznej zmarzliny, uwolnią się z niej olbrzymie ilości metanu. Potrafimy dokładnie mierzyć stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze. Musimy jak najlepiej rozumieć, co te wartości oznaczają. Badania takie jak te prowadzą nas do tego celu, mówi Ryan Kramer.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Na oficjalnym Twitterze należącego do NASA Biura Koordynacji Obrony Planetarnej (Planetary Defense Coordination Office) pojawiła się informacja o odkryciu niewielkiej, 50-metrowej asteroidy, która z prawdopodobieństwem ok. 1:600 może uderzyć w Ziemię w roku 2046. To niewielkie ryzyko, ale wciąż znacznie większe niż przeciętne dla obserwowanych obecnie asteroid.
Obiekt 2023 DW znajduje się na liście potencjalnie groźnych, a jego orbita jest monitorowana. Zwykle musi minąć kilka tygodni od odkrycia, zanim specjaliści dokładnie określą orbitę asteroidy i wyliczą ryzyko zderzenia z Ziemią. Nowa asteroida została zauważona 27 lutego, a 8 marca ryzyko zderzenia z Ziemią określono na 1:625. Wkrótce poznamy dokładniejsze dane, tymczasem asteroida została umieszczona w serwisie Eyes on Asteroids i można ją – oraz inne asteroidy – na bieżąco śledzić na trójwymiarowej interaktywnej wizualizacji. Obecnie znajduje się ona w odległości 0,154 j.a., czyli około 23,1 milionów kilometrów, od Ziemi.
Asteroida tej wielkości nie jest zagrożeniem dla planety. Mogłaby jednak poczynić wielkie szkody, gdyby spadła na miasto lub nad gęsto zaludnione tereny. Dość przypomnieć, że w 2013 roku 30 kilometrów nad Czelabińskiej rozpadła się meteoryt o połowę mniejszy, a wywołana tym wydarzeniem fala uderzeniowa uszkodziła tysiące budynków, a rany odniosło około 1500 osób.
Wiemy też, że dysponujemy odpowiednimi środkami technicznymi, by uniknąć zagrożenia ze strony asteroid. Dowiodła tego udana misja DART oraz opublikowane już pierwsze artykuły naukowe na jej temat.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z The University of Texas at Austin poinformowali na łamach Nature Geoscience o odkryciu nowej warstwy stopionych skał wewnątrz Ziemi. Jej istnienie może wyjaśnić wiele kwestii dotyczących tektoniki płyt. Już wcześniej na podobnej głębokości identyfikowano roztopione skały, jednak teraz po raz pierwszy udało się wykazać, że mamy do czynienia warstwą w skali całego globu.
Warstwa ta, położona na głębokości około 150 kilometrów, stanowi część astenosfery. Według obecnego stanu wiedzy astenosfera, dzięki temu, że jest plastyczna, umożliwia ruch płyt tektonicznych i oddziela płyty od ruchu konwekcyjnego poniżej.
Co interesujące, przeprowadzone właśnie badania wykazały, że fakt, iż mamy do czynienia ze stopionymi skałami nie ma to znaczącego wpływu na ruchy płaszcza Ziemi. Gdy myślimy o czymś stopionym intuicyjnie sądzimy, że musi to odgrywać rolę w lepkości materiału. Jednak odkryliśmy, że nawet tam, gdzie dość duża część materiału uległa stopieniu, ma to niewielki wpływ na płaszcz, mówi Junlin Hua z Jackson School of Geosciences.
Wykazanie, że stopiona warstwa nie wpływa na tektonikę płyt oznacza, że komputerowe modele wnętrza Ziemi nie muszą uwzględniać tego niezwykle złożonego elementu. Nie możemy całkowicie wykluczyć, że w skali lokalnej topienie się skał nie ma żadnego wpływu. Ale myślę, że możemy stwierdzić, iż obserwowane przez nas topienie się skał niekoniecznie ma wpływ na cokolwiek, dodaje profesor Thorsten Becker.
Hua, jeszcze jako doktorant, analizował dane ze stacji sejsmicznych z Turcji i zainteresowała go zarejestrowana lokalnie warstwa stopionych skał. Wraz z kolegami skompilował podobne dane z całego świata i okazało się, że to, co uważał za anomalię, jest nieznaną wcześniej warstwą rozciągającą się na całym globie. Kolejna niespodzianka czekała go, gdy porównał dane z tej warstwy z danymi dotyczącymi ruchu płyt tektonicznych i nie znalazł żadnej korelacji.
To bardzo ważne badania, gdyż dobre zrozumienie astenosfery i przyczyny, dla której jest plastyczna to klucz do zrozumienia ruchów tektonicznych, wyjaśnia profesor Karen Fisher z Brown University, która była opiekunem naukowym doktoratu Hua.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.