Przez nasze kosmiczne podwórko – Drogę Mleczną – rozchodzi się gigantyczna fala. Tylko co ją powoduje?
Chociaż faza obserwacji naukowych europejskiej misji Gaia już się zakończyła, to analizy zebranych danych nie dotarły jeszcze nawet do półmetka. Naukowcy związani z projektem właśnie poinformowali, że rozwiązali zagadkę wygiętego, kołyszącego się dysku Drogi Mlecznej.
Nic w kosmosie nie pozostaje w bezruchu. Tak naprawdę żyjemy w gigantycznym mechanizmie, w którym wszystko się kręci. Planety wokół własnej osi i wokół gwiazd, te wraz ze swoimi układami wokół centrów galaktyk. Jakby tego było mało, galaktyki łączą się w gromady i rotują wokół centrum grawitacyjnego tychże. Kosmos to niekończąca się przestrzeń obrotów i piruetów. Również nasza galaktyka, Droga Mleczna, nigdy nie jest w bezruchu: obraca się i kołysze. W dodatku, jak wykazują dane z obserwatorium kosmicznego Gaia – przez nasze kosmiczne podwórko przetacza się gigantyczna, rozchodząca się z centrum galaktyki fala. Tylko czym ona konkretnie jest i jakie są jej skutki? Droga Mleczka niczym dziecięcy bączek Już od lat 50. ubiegłego wieku wiadomo, że dysk Drogi Mlecznej jest wygięty. W 2020 roku obserwacje Gai pokazały ponadto, że dysk ten chybocze się w podobny sposób jak wirujący bączek. Ale pozostało pytanie: co wywołuje te odkształcenia? Zdaniem naukowców misji Gaia odpowiedzią jest wielka fala. To ona wprawia w ruch gwiazdy w naszej galaktyce na odległościach dziesiątek tysięcy lat świetlnych od Słońca. Niczym kamień wrzucony do stawu, który powoduje rozchodzenie się fal, ta galaktyczna fala gwiazd obejmuje znaczną część zewnętrznego dysku Drogi Mlecznej. – Tym, co czyni to odkrycie jeszcze bardziej fascynującym, jest nasza zdolność, dzięki Gai, do mierzenia ruchów gwiazd w obrębie dysku galaktycznego – mówi Eloisa Poggio, astronomka z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) we Włoszech, która kierowała zespołem odkrywców fali. Obserwacje w trzech wymiarach Tylko jak to możliwe, że niewielkie, usadowione w punkcie L2 układu Ziemia – Słońce obserwatorium może mapować ruchy gwiazd w obrębie całego, mierzącego ponad 100 tysięcy lat świetlnych średnicy dysku galaktycznego Drogi Mlecznej? Wszystko dzięki wyjątkowo precyzyjnej możliwości prowadzenia obserwacji we wszystkich trzech kierunkach przestrzennych (3D) oraz w trzech prędkościach (do nas, od nas i w poprzek nieba). Właśnie to pozwala naukowcom tworzyć mapy widziane zarówno z góry, jak i z boku. Również to umożliwiło zobaczenie fali oraz tego, że rozciąga się ona na ogromną część dysku galaktycznego, wpływając na gwiazdy oddalone co najmniej o 30–65 tysięcy lat świetlnych od centrum galaktyki. Eloisa i jej współpracownicy byli w stanie wykryć ten zaskakujący ruch, badając dokładne pozycje i ruchy młodych gwiazd olbrzymów oraz gwiazd cefeid, czyli gwiazd zmiennych pulsujących, które regularnie zmieniają swoją jasność w bardzo przewidywalny sposób. Ponieważ młode gwiazdy olbrzymy i cefeidy poruszają się wraz z falą, naukowcy uważają, że również znajdujący się w dysku gaz może uczestniczyć w tym zjawisku na wielką skalę. Nowy wielki katalog Gai Zebrane obserwacje są bardzo bogate. Kłopot w tym, że widzimy wyniki opisywanej fali, ale nie znamy jej genezy. Jednym z możliwych wyjaśnień jest odległe w czasie zderzenie Drogi Mlecznej z galaktyką karłowatą. Z drugiej strony omawiana fala może wiązać się z falującym ruchem na mniejszą skalę, czyli z zaobserwowaną 500 lat świetlnych od Słońca i rozciągającą się na 9000 lat świetlnych tzw. Falą Radcliffe’a. Jest to odkryta w 2020 roku największa znana struktura gazu molekularnego w naszej galaktyce. Składa się głównie z obłoków molekularnych, czyli miejsc narodzin nowych gwiazd. Jej kształt przypomina falującą wstęgę rozciągającą się wzdłuż ramion spiralnych Drogi Mlecznej. Aby to rozstrzygnąć, konieczne są dalsze obserwacje i analizy. Być może więcej dowiemy się już w przyszłym roku, gdy zespół Gai ogłosi nowy katalog danych z misji. – Nadchodzące czwarte wydanie danych z Gai będzie zawierało jeszcze dokładniejsze pozycje i ruchy gwiazd Drogi Mlecznej, w tym gwiazd zmiennych, takich jak cefeidy. To pomoże naukowcom tworzyć jeszcze lepsze mapy i tym samym pogłębić nasze zrozumienie charakterystycznych struktur w naszej domowej galaktyce – mówi Johannes Sahlmann, naukowiec projektu Gaia w ESA. Źródło: www.esa.int Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Polka znów zachwyciła NASA. Po raz drugi zdobyła prestiżowe wyróżnienie
Marzena Rogozińska, astrofotografka z Bytomia, znów została uhonorowana przez NASA za zdjęcie nocnego nieba. Jej fotografia wykonana na Hawajach została uznana za najpiękniejsze kosmiczne ujęcie dnia.
Spis treści Drugie wyróżnienie od NASA – co przedstawia zdjęcie Marzeny Rogozińskiej? Z pasji do gwiazd – droga polskiej astrofotografki Co trzeba wiedzieć o sprzęcie astrofotograficznym? Tak wygląda podstawowy zestaw Doświadczona polska astrofotografka Marzena Rogozińska została wyróżniona przez NASA. 20 maja jej zdjęcie Drogi Mlecznej otrzymało tytuł APOD (Astronomy Picture of the Day), czyli zdjęcia dnia. To niezwykle popularny cykl, w którym Polacy byli wyróżniani już wiele razy. APOD to też prestiż – u każdego fotografa kosmosu cykl NASA wywołuje szybsze bicie serca. Drugie wyróżnienie od NASA – co przedstawia zdjęcie Marzeny Rogozińskiej? Tak sama autorka opisuje nagrodzone zdjęcie: „Kadr pochodzi z Mauna Kea na Hawajach, z jednego z najlepszych miejsc na Ziemi do obserwacji nocnego nieba. To zdjęcie wykonałam u stóp University of Hawaii 2.2-Meter Telescope, który znajduje się na wysokości ponad 4200 m n.p.m. Na fotografii uchwyciłam centralną część Drogi Mlecznej oraz region Rho Ophiuchi — z intensywnymi obszarami emisji H-alfa, mgławicami refleksyjnymi i ciemnymi obłokami pyłu międzygwiezdnego”. To już drugie wyróżnienie APOD dla Rogozińskiej. Pierwsze otrzymała w sierpniu 2021 roku za zdjęcie meteoru z roju Perseidów wykonane w Busku-Zdroju. Na co dzień pracuje jako psycholog i pedagog w Szkole Podstawowej nr 45 oraz w Ogólnokształcącej Szkole Baletowej w Bytomiu. Z pasji do gwiazd – droga polskiej astrofotografki Astrofotografią na poważnie zajmuje się od ponad pięciu lat, choć fascynacja kosmosem towarzyszy jej od zawsze. Fotografowała m.in. Drogę Mleczną, zorzę polarną, obiekty głębokiego nieba, mgławice i całkowite zaćmienie Słońca. Jej zdjęcia są publikowane w polskich czasopismach astronomicznych, a obecnie można je również zobaczyć na wystawie w Pałacu w Miechowicach. Prowadzi tematyczne zajęcia dla dzieci i młodzieży oraz występuje jako ekspert podczas wydarzeń popularyzujących astronomię i astrofotografię. Polska astrofotografia jest na fali. Tytuł APOD zdobyli niedawno także inni polscy twórcy: Marcin Rosadziński (trzykrotnie), Mariusz Durlej, Antoni Zegarski, Marcin Ślipko, Daniel Koszela, Ireneusz Nowak, Włodzimierz Bubak i Wioleta Gorecka. Co trzeba wiedzieć o sprzęcie astrofotograficznym? Tak wygląda podstawowy zestaw Astrofotografia to trudna dziedzina fotografii, wymagająca ogromnej wiedzy zarówno na temat kosmosu, jak i sprzętu. Podstawą jest oczywiście aparat fotograficzny – najczęściej lustrzanka. Do uchwycenia szerokich kadrów, takich jak Droga Mleczna czy zorze polarne, używa się obiektywów szerokokątnych, natomiast do obiektów głębokiego nieba (mgławic, galaktyk) – teleskopów (np. refraktorów APO czy reflektorów Newtona). Kluczowym elementem zestawu jest montaż paralaktyczny (EQ), który umożliwia śledzenie ruchu nieba, co pozwala na długie ekspozycje bez poruszeń gwiazd. Niezbędny jest także stabilny statyw, a w bardziej zaawansowanych konfiguracjach – autoguider. Poza tym zestaw filtrów (np. H-alfa, CLS, OIII), komputer sterujący i oprogramowanie do obróbki danych (np. DeepSkyStacker, PixInsight, Siril). Zdjęcia kosmosu wymagają często wielu godzin naświetlania i są składane z wielu klatek. Źródła: NASA, Nauka w Polsce Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Polak zdobywa kosmiczne podium! Zobacz zdjęcie, które zachwyciło świat
Marcin Rosadziński, uznany astrofotograf z Krakowa, został wyróżniony w prestiżowym międzynarodowym konkursie Capture the Atlas. Zdjęcie Drogi Mlecznej znalazło się wśród 25 najlepszych na świecie.
Spis treści: Świetliste schody do nieba – polska fotografia w światowej czołówce Trzy razy z NASA – wyjątkowa kariera Polaka Droga Mleczna oczami świata – co jeszcze pokazali laureaci? Marcin Rosadziński – więcej niż fotograf Marcin Rosadziński to nazwisko, które obserwatorzy nocnego nieba i astrofotografii mieli okazję już słyszeć. W 2025 roku Polak po raz kolejny udowodnił światową klasę, zdobywając prestiżowy tytuł „Milky Way Photographer of the Year”. Wyróżnienie to przyznawane jest przez portal Capture the Atlas – jeden z najważniejszych na świecie serwisów poświęconych fotografii Drogi Mlecznej. Świetliste schody do nieba – polska fotografia w światowej czołówce W konkursie „Milky Way Photographer of the Year” wzięło udział ponad 6 tys. zgłoszeń z całego świata. Zdjęcie Marcina Rosadzińskiego zatytułowane „Stairway to Heaven” zostało wykonane na portugalskiej Maderze. Zachwyca ukazaniem Drogi Mlecznej nad skalistym szlakiem przypominającym schody prowadzące wprost do nieba. Wyróżnienie to zostało opisane przez liczne międzynarodowe media – w tym także przez hiszpańską edycję National Geographic. Trzy razy z NASA – wyjątkowa kariera Polaka Co istotne, Marcin Rosadziński nie po raz pierwszy zyskał międzynarodowe uznanie. Prace fotografa aż trzykrotnie zostały wyróżnione przez NASA w ramach projektu „Astronomy Picture of the Day”. Ostatnie takie wyróżnienie krakowianin otrzymał we wrześniu 2024 roku za zdjęcie ukazujące Drogę Mleczną nad Tatrami Bielskimi. Tym samym Marcin Rosadziński jest prawdopodobnie jedynym Polakiem, którego zdjęcia były publikowane przez NASA aż trzy razy. To ewenement nie tylko w Polsce, ale również w skali międzynarodowej. Droga Mleczna oczami świata – co jeszcze pokazali laureaci? Wśród pozostałych 25 zwycięskich fotografii konkursu Capture the Atlas znalazły się między innymi zdjęcia z Wyspy Wielkanocnej, Namibii, Sokotry oraz – po raz pierwszy w historii – obraz Drogi Mlecznej wykonany z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Prace te ukazują piękno kosmosu z różnych perspektyw – od odległych wysp po górskie szlaki i pustynie. Celem konkursu jest nie tylko pokazanie spektakularnych zdjęć, ale też promocja astrofotografii jako dziedziny sztuki i nauki. Co roku Capture the Atlas przyciąga najlepszych fotografów z całego świata, a także inspiruje kolejne pokolenia do odkrywania nocnego nieba. Marcin Rosadziński – więcej niż fotograf – Moja przygoda z gwiazdami rozpoczęła się dla mnie w dniu, kiedy na urodziny otrzymałem w prezencie teleskop astronomiczny do obserwacji nieba. Równolegle z obserwacjami przez teleskop zacząłem zgłębiać tajniki gwiezdnych konstelacji przez lornetkę. Fotografią interesuję się od dłuższego czasu ale dopiero w momencie kiedy zacząłem fotografować nocne niebo moje hobby przerodziło się w prawdziwą pasję którą staram się zarażać innych – opowiada nam Marcin Rosadziński. Rosadziński prowadzi aktywną działalność edukacyjną i artystyczną w mediach społecznościowych, gdzie dzieli się swoimi pracami oraz wiedzą o astrofotografii. Jego profil na Instagramie @krakow_astrophotography obserwuje rosnąca liczba miłośników astronomii i fotografii. Więcej prac autora można również znaleźć na jego stronie astrodream.pl, gdzie publikuje galerie zdjęć i relacje z fotograficznych wypraw. Rosadziński nie ukrywa też, że jest otwarty na dalszą współpracę z mediami i popularyzację nauki. Źródło: National Geographic España, astrodream.pl Nasz ekspert Łukasz Załuski Redaktor naczelny „National Geographic Polska” i National-Geographic.pl. Dziennikarz podróżniczy i popularnonaukowy z 20-letnim stażem. Wcześniej odpowiedzialny m.in. za magazyny „Focus”, „Focus Historia” i „Sekrety Nauki”. Uważny obserwator zmieniającego się świata i nowych trendów podróżniczych. Inicjator projektu pierwszej naukowej rekonstrukcji wizerunków władców z dynastii Jagiellonów. Miłośnik tenisa, książek kryminalnych i europejskich stolic.
Astronomowie odkryli galaktykę Wielkie Koło. Nie ma pewności, jak powstała
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) odnalazł wyjątkowo dużą galaktykę z okresu wczesnego Wszechświata. Ten kosmiczny gigant, którego światło pokonało ponad 12 miliardów lat, aby do nas dotrzeć, został nazwany Wielkim Kołem. Nowe odkrycie podważa naszą wiedzę na temat formowania się galaktyk.
W tym artykule: Narodziny galaktyk Galaktyki superspiralne Niespodziewane odkrycie Ta gigantyczna galaktyka dyskowa istniała w ciągu pierwszych dwóch miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Oznacza to, że Wielkie Koło uformowało się, gdy Wszechświat miał zaledwie 15% swojego obecnego wieku. Informacja ta każe zweryfikować naszą dotychczasową wiedzę na temat formowania się galaktyk. Dr Themiya Nanayakkara, główny astronom Australijskiego Centrum Danych Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba oraz jeden z odkrywców Wielkiego Koła twierdzi, iż badanie galaktyk dyskowych pomaga nam odkryć, w jaki sposób galaktyki tworzą się, rosną i ewoluują przez miliardy lat. – Wyobraźmy sobie galaktykę podobną do naszej Drogi Mlecznej: płaską, obracającą się strukturę złożoną z gwiazd, gazu i pyłu, często otoczoną rozległym halo niewidocznej ciemnej materii – napisał w artykule opublikowanym na łamach „The Conversation”. Narodziny galaktyk Galaktyki dyskowe mają zazwyczaj wyraźne ramiona spiralne rozciągające się na zewnątrz od gęstego obszaru centralnego. Nasza Droga Mleczna jest galaktyką dyskową, charakteryzującą się pięknymi ramionami spiralnymi, które owijają się wokół jej centrum. Do tej pory naukowcy sądzili, że dyski galaktyk tworzą się stopniowo przez długi czas. W dodatku dokonują tego na dwa sposoby: albo poprzez gaz płynnie napływający do galaktyk z otaczającej przestrzeni, albo poprzez łączenie się z mniejszymi galaktykami. – Zazwyczaj szybkie łączenie się galaktyk zaburzałoby delikatne spiralne struktury, zmieniając je w bardziej chaotyczne kształty. Jednak Wielkie Koło zdołało szybko urosnąć do zaskakująco dużych rozmiarów, nie tracąc przy tym swojej charakterystycznej spiralnej formy. Podważa to długo utrzymywane koncepcje dotyczące wzrostu gigantycznych galaktyk – twierdzi dr Themiya Nanayakkara. Galaktyki superspiralne Obserwacje wykonane dzięki możliwościom JWST pokazują, że galaktyka Wielkie Koło jest porównywalna pod względem rozmiaru i prędkości obrotowej do największych galaktyk „superspiralnych” w dzisiejszym Wszechświecie. Jest też trzykrotnie większa od porównywalnych galaktyk z tamtej epoki i jest jedną z najmasywniejszych galaktyk zaobserwowanych we wczesnym kosmosie. Prędkość rotacji Wielkiego Koła plasuje galaktykę w górnej części tak zwanej relacji Tully'ego-Fishera, czyli dobrze znanego związku między masą gwiazdową galaktyki a prędkością jej rotacji. Galaktyka Wielkie Koło znajduje się w niezwykle zatłoczonym obszarze przestrzeni kosmicznej. Galaktyki są w nim upakowane blisko siebie, dziesięć razy gęściej niż w typowych obszarach Wszechświata. To gęste środowisko prawdopodobnie zapewniło galaktyce idealne warunki do szybkiego wzrostu. Prawdopodobnie doświadczyła ona fuzji, które były na tyle łagodne, że pozwoliły galaktyce zachować kształt spiralnego dysku. Niespodziewane odkrycie – Ponadto gaz wpływający do galaktyki musiał być dobrze dopasowany do jej rotacji, umożliwiając szybki wzrost dysku bez zakłóceń. Idealne połączenie – podkreśla badacz i dodaje, że odkrycie galaktyki podobnej do Wielkiego Koła było niezwykle mało prawdopodobne. – Mieliśmy mniej niż dwa procent szans na jej znalezienie w naszym badaniu, zgodnie z obecnymi modelami formowania się galaktyk. Nasze odkrycie było więc szczęśliwym trafem wynikającym prawdopodobnie z tego, że zaobserwowaliśmy ją w wyjątkowo gęstym regionie, zupełnie odmiennym od typowych kosmicznych środowisk – dodaje dr Themiya Nanayakkara. Wraz z kolejnymi obserwacjami i odkryciami masywnych, wczesnych galaktyk takich jak Wielkie Koło, astronomowie będą w stanie odkryć więcej tajemnic dotyczących tego, w jaki sposób Wszechświat zbudował struktury, które widzimy dzisiaj. Źródło: The Conversation Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
W czarnej dziurze może istnieć cały wszechświat. I to nasz własny. Wskazuje na to asymetria wirujących galaktyk
Przegląd nieba wykonany za pomocą Teleskopu Jamesa Webba przyniósł potężną niespodziankę. W kosmosie jest więcej galaktyk obracających się zgodnie z ruchem wskazówek zegara niż przeciwnie. Dlaczego? Jedno z wyjaśnień zakłada, że nasz Wszechświat znajduje się we wnętrzu czarnej dziury.
W tym artykule: Zagadka wirujących galaktyk Dlaczego więcej galaktyk kręci się w jedną stronę? Inne możliwe wyjaśnienie anomalii Kosmos jest pełen tajemnic, a naukowcy ciągle natykają się na nowe, coraz bardziej zaskakujące. Tym razem na trop naprowadził ich JADES, czyli James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey. To przegląd głębokiego kosmosu, do wykonania którego posłużył niezawodny, działający już od trzech lat Teleskop Jamesa Webba. Zdjęciom, które zrobił teleskop, przyjrzał się uważnie Lior Shamir, badacz z Kansas State University. Zauważył coś nietypowego. W kosmosie wszystko się kręci – planety, systemy planetarne oraz całe galaktyki. Te ostatnie mogą obracać się z naszego punktu widzenia zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie. A ponieważ zakłada się, że kosmos w dużych skalach jest jednorodny, ilość galaktyk obracających się w obu kierunkach powinna być z grubsza taka sama. Dane zebrane dzięki JADES pokazały jednak, że jest inaczej. Zagadka wirujących galaktyk Lior Shamir skupił się na 263 galaktykach z głębokiego kosmosu. Ich światło potrzebowało od 5 do 10 mld lat, by do nas dotrzeć. Naukowiec wybrał takie galaktyki, w przypadku których mógł bez wątpliwości określić kierunek rotacji. Wtedy na jaw wyszła niespodzianka. Zgodnie z założeniami kosmologicznymi, mniej więcej 130 galaktyk powinno wirować w jedną stronę, drugie zaś 130 w przeciwną. Shamir uzyskał jednak inny wynik. Przeciwnie do ruchu wskazówek zegara obracało się 105 galaktyk, zaś 158 galaktyk – zgodnie z nim. – Różnica jest tak oczywista, że każda osoba może ją dostrzec – uważa Shamir. – Nie potrzeba specjalnych umiejętności ani wiedzy, aby zobaczyć, że te liczby są różne. Dzięki mocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba każdy może to zobaczyć – dodaje. Dlaczego więcej galaktyk kręci się w jedną stronę? Naukowiec nie poprzestał na tej obserwacji, którą opisał w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Pokusił się również o jej wyjaśnienie. A raczej dwa wyjaśnienia, z których pierwsze przewraca nasze wyobrażenia o Wszechświecie do góry nogami. – Jedno z wyjaśnień zakłada, że Wszechświat narodził się, obracając się. Zgadza się to z teoriami takimi jak kosmologia czarnej dziury, która postuluje, że cały wszechświat jest wnętrzem czarnej dziury – mówi Shamir. Kosmologia czarnej dziury zakłada, że Wielki Wybuch zaszedł wewnątrz czarnej dziury znajdującej się w innym większym kosmosie. Obserwowalny Wszechświat rozszerza się w środku takiego obiektu. Teoria ta to jedna z hipotez próbujących łączyć mechanikę kwantową i ogólną teorię względności. Jak inne tego rodzaju koncepcje, jest przedmiotem naukowych dyskusji. Shamir uważa, że jego obserwacje dostarczają argumentu, który działa na jej rzecz. Inne możliwe wyjaśnienie anomalii Jednak naukowiec przyznaje, że dysproporcję w ilości galaktyk rotujących w różne strony można wyjaśnić także znacznie prościej. Może ją powodować swoista iluzja obserwacyjna wynikająca z wirowania samej Drogi Mlecznej. Uważa się, że wpływ rotacji naszej własnej galaktyki na prowadzone z Układu Słonecznego obserwacje jest zaniedbywalny. Możliwe jednak, że takie myślenie to błąd. – Jeśli tak jest, będziemy musieli ponownie skalibrować nasze pomiary odległości dla głębokiego Wszechświata – zauważa Shamir. I zwraca uwagę, że ponowna kalibracja pomiarów odległości może wyjaśnić kilka innych nierozwiązanych pytań w kosmologii. Takich jak różnice w tempie rozszerzania się Wszechświata, jakie pojawiają się w zależności od metody pomiaru. Albo wyjątkowo duże galaktyki, które są odkrywane w bardzo młodym Wszechświecie. Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Kansas State University Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”.
Polscy naukowcy obalili sensacyjną hipotezę. Pomogły obserwacje 80 mln gwiazd
W zeszłym roku w prestiżowym czasopiśmie „Nature” ukazała się przełomowa praca polskich astronomów. Dotyczyła teorii zakładającej, że ciemna materia – jedna z największych zagadek kosmosu – może składać się z pierwotnych czarnych dziur. O badaniach Polaków w naszym podkaście opowiada dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, członek zespołu OGLE, pierwszy autor artykułu.
Spis treści: Skąd wiadomo, że istnieje ciemna materia? Co to są pierwotne czarne dziury? Czy ciemna materia może składać się z pierwotnych czarnych dziur? Co to jest mikrosoczewkowanie grawitacyjne? Badania, które obaliły ważną hipotezę Czym jest ciemna materia? Naukowcy zadają sobie to pytanie od prawie stu lat. Materia barionowa – czyli „zwykła” materia składająca się z atomów, którą widzimy wokół siebie i z której sami jesteśmy zbudowani – stanowi zaledwie 5% całkowitej masy i energii we Wszechświecie. Żeby wyjaśnić pozostałe 95%, posługujemy się takimi terminami jak ciemna materia i ciemna energia. Ciemna materia to jest materia, która oddziałuje tylko za pośrednictwem grawitacji. Nie emituje żadnego promieniowania, a więc również światła. Na jej istnienie wskazuje np. ruch gwiazd w galaktykach. Czym dalej od centrum, tym gwiazdy powinny poruszać się wolniej (tak jak planety w Drodze Mlecznej). Tam się jednak nie dzieje. Skąd wiadomo, że istnieje ciemna materia? – Merkury, który jest najbliższą Słońcu planetą, porusza się dosyć szybko, ze średnią prędkością około 50 km na sekundę wokół Słońca – opowiada dr Mróz. – Neptun, który jest najdalszą planetą, porusza się wolniej, bo działa na niego mniejsza siła grawitacji, z prędkością mniej więcej 5 km na sekundę. Czyli generalnie spodziewamy się, że im dalej jesteśmy od ciała, które nas przyciąga, tym powinniśmy się poruszać z mniejszą prędkością – wyjaśnia naukowiec. W galaktykach ta zasada jest złamana. Prędkości gwiazd w centrum są takie same jak tych bardziej oddalonych od środka. To jeden z dowodów wskazujących na istnienie jakieś istnienie dodatkowego, nieznanego źródła siły grawitacji. – Tak naprawdę zauważyliśmy, że nasze równania grawitacji nie są prawidłowe. Żeby uzyskać zgodność pomiędzy obserwacjami a teorią, postulujemy istnienie ciemnej materii jako niewidzialnego składnika naszego Wszechświata – mówi naukowiec. Co to są pierwotne czarne dziury? W latach 70. Steven Hawking, znany brytyjski fizyk teoretyk, postulował, że w bardzo młodym Wszechświecie, kiedy jeszcze nie istniały żadne gwiazdy ani nawet atomy, materia miała formę zupy cząstek elementarnych. Mogła wówczas zapaść się pod wpływem grawitacji, tworząc czarną dziurę. To są tak zwane pierwotne czarne dziury – takie, które powstały na samym początku istnienia Wszechświata wskutek zapadania się zgęstek materii pod ich własnym ciężarem. – Pierwotne czarne dziury to są obiekty hipotetyczne: nikt ich nie zaobserwował i nie potwierdził ich istnienia – opowiada dr Mróz. – W zasadzie nie ma żadnych ograniczeń na ich masy. To oznacza, że te obiekty mogą być bardzo małe, o masach planet, albo gigantyczne, o masach dziesiątek, setek czy nawet tysięcy mas Słońca. Czy ciemna materia może składać się z pierwotnych czarnych dziur? A może to właśnie pierwotne czarne dziury stanowią ciemną materię? Taka hipoteza zrobiła się popularna w ostatnich latach. Dlaczego? – Mamy jeden rodzaj kosmicznych obiektów, który mógłby być wyjaśnieniem dwóch wielkich zagadek współczesnej astronomii. To ciemna materia oraz fale grawitacyjne odkrywane w ostatnich latach w detektorach takich jak LIGO i VIRGO – wyjaśnia dr Mróz. Od kiery po raz pierwszy zarejestrowano fale grawitacyjne – w 2015 r. – tych detekcji zanotowano już kilkaset. Dlatego właśnie wielu astronomów i fizyków zaczęło rozważać możliwość, że to pierwotne czarne dziury są źródłem dodatkowej siły grawitacji w galaktykach. Teoria ta została jednak właśnie obalona przez Polaków, a pomogły w tym okrycia samego Alberta Einsteina. Co to jest mikrosoczewkowanie grawitacyjne? – Istnieje zjawisko przewidziane jeszcze przez Alberta Einsteina i jego teorię względności, które mówi nam, w jaki sposób można wykryć ciemne nieświecące obiekty. To jest tak zwane zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego – opowiada dr Mróz. Idea soczewkowania grawitacyjnego polega na tym, że promienie światła mogą być ugięte w pobliżu masywnych obiektów takich jak gwiazdy czy czarne dziury. Jeżeli zdarzy się, że pomiędzy nami na Ziemi a odległym źródłem światła pojawi się trzeci obiekt, tak zwana soczewka, to jej grawitacja zadziała na promienie świetlne dochodzące ze źródła. Zostaną one wzmocnione i skupione. Można to wykryć, prowadząc obserwacje astronomiczne. Badania, które obaliły ważną hipotezę – Jeżeli prawdziwa byłaby hipoteza, że ciemna materia składa się z czarnych dziur, to tych czarnych dziur musiałoby być bardzo dużo w Drodze Mlecznej – opowiada dr Mróz. – A więc musielibyśmy obserwować bardzo dużo zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego spowodowanych przez te obiekty. To była zasadnicza idea naszej pracy, którą opublikowaliśmy kilka miesięcy temu. Polacy obserwowali dwie galaktyki, Wielki i Mały Obłok Magellan. Są one widoczne tylko z półkuli południowej. – Obserwowaliśmy ponad 80 milionów gwiazd znajdujących się w tych dwóch galaktykach przez ponad 20 lat. Sprawdziliśmy, czy obserwujemy zjawiska tymczasowego pojaśnienia wywołane obecnością potencjalnych czarnych dziur w ciemnej materii – mówi naukowiec. Co wykazały badania Polaków? – Gdyby cała ciemna materia składała się z czarnych dziur o masach 10-100 mas Słońca, spodziewalibyśmy się kilkaset zjawisk mikrosoczewkowania. Obserwacje wskazały jednak, że tych zjawisk jest znacznie mniej. Wykryliśmy tylko 13 zjawisk, dokładnie tyle, ile spodziewamy się od gwiazd w galaktyce naszej i sąsiednich – mówi dr Mróz. A to wskazuje, że ciemna materia nie może składać się z czarnych dziur o masach mniej więcej od masy Księżyca do kilku tysięcy mas Słońca. Całą rozmowę można wysłuchać w playerze na górze strony. Odcinki naszych wideopodcastów są również dostępne na kanałach National Geographic Polska na YouTube i na Spotify. Źródło: National Geographic Polska Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Zagadka Omega Centauri doczekała się wyjaśnienia. Jest nim niezwykła czarna dziura
Omega Centauri, gromada kulista położona w gwiazdozbiorze Centaura, może mieć w swoim jądrze coś wyjątkowego. Naukowcy znaleźli nowe dowody sugerujące, że w jej centrum znajduje się czarna dziura o masie pośredniej. To postulowany rodzaj czarnej dziury, którego istnienia jeszcze nie udowodniono.
Spis treści: Czego jeszcze nie wiemy o Omega Centauri? Czy w środku Omega Centauri znajduje się czarna dziura o masie pośredniej? Czy w środku Omega Centauri jest tylko jedna czarna dziura? Początkowo ludzie sądzili, że Omega Centauri to gwiazda. Tak właśnie określił ją Ptolemeusz, astronom żyjący w II wieku p.n.e. Musiało minąć kilkanaście wieków, by wyjaśniło się, że Omega Centauri bynajmniej gwiazdą nie jest. Jako pierwszy wpadł na to Edmond Halley, angielski matematyk z XVII wieku. Dzisiaj wiemy już, że Omega Centauri to gromada kulista, czyli sfera gęsto upakowana gwiazdami. Może być ich bardzo dużo, od setek tysięcy do nawet milionów. Omega Centauri to największa i najjaśniejsza gromada kulista w Drodze Mlecznej. Ma około 12 mld lat i składa się aż z 10 mln gwiazd. Od Ziemi dzieli ją 17 tys. lat świetlnych. Jej pochodzenie nie jest pewne – istnieje teoria, że kiedyś Omega Centauri była galaktyką karłowatą pochłoniętą przez naszą galaktykę. Czego jeszcze nie wiemy o Omega Centauri? To niejedyna zagadka związana z tym obiektem. Na początku tego wieku oszacowano prędkość gwiazd znajdujących się w pobliżu jego środka. Wykazano wówczas, że im bliżej środka, tym gwiazdy poruszają się szybciej. To wskazywało, że coś je napędza. Astronomowie zaproponowali, że to tzw. czarna dziura o masie pośredniej – bardzo rzadki rodzaj czarnej dziury, w tym wypadku o masie szacowanej na 40 tys. mas Słońca. Teoria ta miała swoje wzloty i upadki. W 2010 r. np. podważono oszacowania prędkości gwiazd w centrum Omega Centauri. Pojawiła się też alternatywna hipoteza. Według niej w środku gromady kulistej znajduje się nie jedna, ale wiele znacznie mniejszych czarnych dziur – tzw. czarnych dziur o masie gwiazdowej. Ich masa to tylko 5-10 mas Słońca. Miałyby one być tym, co pozostało po wypalonych, starych gwiazdach w Omega Centauri. Czy w środku Omega Centauri znajduje się czarna dziura o masie pośredniej? Co więc znajduje się w centrum Omega Centauri? W czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics” ukazała się właśnie praca, która rzuca na starą dyskusję nowe światło. Dokładniej – jest to światło pulsarów. Naukowcy, m.in. z University of Surrey, wykorzystali nowe dane – informacje o wiązkach promieniowania emitowanych przez pulsary znajdujące się w środku gromady kulistej. Na tej podstawie ponownie oszacowali działanie grawitacji w Omega Centauri. I doszli do wniosku, że nowe dowody wspierają pierwotną hipotezę. W środku Omega Centauri faktycznie może znajdować się czarna dziura o masie pośredniej. To o tyle sensacyjne, że wcale nie jest pewne, czy ten rodzaj czarnych dziur w ogóle istnieje. Naukowcy od dawna intensywnie ich poszukują i znaleźli nawet kandydatki. Jednak stuprocentowej pewności jeszcze nie mają. Czy w środku Omega Centauri jest tylko jedna czarna dziura? – Polowanie na nieuchwytne czarne dziury o masie pośredniej trwa. Jedna może być w centrum Omega Centauri. Nasze badania sugerują, że musi masę mniejszą niż około sześć tysięcy mas Słońca i znajdować się obok skupiska czarnych dziur o masie gwiazdowej. Istnieje duża szansa, że wkrótce ją znajdziemy – mówi prof. Justin Read z Uniwersytetu Surrey, współautor badań. – Od dawna wiemy o supermasywnych czarnych dziurach w centrach galaktyk i mniejszych czarnych dziurach o masie gwiazdowej w naszej galaktyce. Jednak idea czarnych dziur o masie pośredniej, które mogłyby wypełnić lukę między tymi skrajnościami, pozostaje nieudowodniona – przyznaje Andrés Bañares Hernández z Instituto de Astrofísica de Canarias. Naukowiec podkreśla, że praca, której jest współautorem, wpisuje się w trwającą dwie dekady debatę i otwiera drogę do dalszych badań. Naukowcy zamierzają nadal obserwować Omega Centauri i znajdujące się w niej pulsary. Te obiekty – wirujące gwiazdy neutronowe, które emitują wiązki promieniowania z nadzwyczajną regularnością – są bardzo ważne dla astronomów. Wykorzystuje się je m.in. do wyznaczania odległości w kosmosie czy testowania ogólnej teorii względności. Źródła: phys.org, Astronomy & Astrophysics Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Sensacja naukowa. Po raz pierwszy udało się zrobić zdjęcie gwiazdy znajdującej się w innej galaktyce
Gwiazdę WOH G64 dzieli od Ziemi aż 160 tys. lat świetlnych. Naukowcy uzyskali jej obraz dzięki teleskopom wchodzącym w skład obserwatorium pracującego na pustyni w Chile. Na zdjęciu widać rozciągający się wokół gwiazdy jasny owal pyłów i gazów. Badacze określili go jako „kokon w kształcie jaja”.
Spis treści: Gwiazda na granicy wybuchu Jak zaobserwowano gwiazdę w Wielkim Obłoku Magellana Nowe informacje o czerwonym hiperolbrzymie Sfotografowane słońce jest bardzo dobrze znane astronomom. Gwiazda oznaczona skrótem WOH G64 leży w Wielkim Obłoku Magellana. Wielki Obłok Magellana to sąsiadka Drogi Mlecznej – jedna z jej galaktyk satelitarnych. Obie te galaktyki dzieli 50 kiloparseków, czyli właśnie ok. 160 tys. lat świetlnych. Jak na skalę kosmiczną, to bardzo niewiele. Widzialny Wszechświat ma średnicę 92 mld lat świetlnych. A jednak osiągnięcie astronomów ogłoszone w czasopiśmie naukowym „Astronomy&Astrophysics” jest niezwykłe. Po raz pierwszy w historii udało im się uzyskać obraz gwiazdy położonej nie w Drodze Mlecznej, ale w innej galaktyce! Dotychczas, próbując wyobrazić sobie takie słońca, skazani byliśmy na artystyczne wizualizacje. Teraz mam konkretną fotografię. Dzięki niej naukowcy mogli bliżej przyjrzeć się WOH G64. I odkryć niespodzianki, jakich nikt się nie spodziewał. Jedną z nich jest składający się z pyłów kokon o zaskakującym kształcie, który otula tamto słońce. Gwiazda na granicy wybuchu Na początek trzeba zaznaczyć, że WOH G64 to gwiazda wyjątkowa. Należy do kategorii czerwonych hiperolbrzymów, największych i najjaśniejszych gwiazd. Równocześnie jednak są to gwiazdy bardzo rzadkie. Naukowcy interesują się nimi, ponieważ żyją krótko, na koniec zaś są źródłem supernowych. Taki los czeka również WOH G64 – obiekt ten ma zamienić się w supernową lada chwila, czyli w ciągu najbliższych tysięcy lat. Podobnie jak inne czerwone hiperolbrzymy, WOH G64 ma rozmiary, które trudno sobie wyobrazić. Naukowcy szacują, że jest 2 tys. razy większa od Słońca. Co oznacza, że gdyby umieścić go w centrum Układu Słonecznego, sięgałby aż Jowisza. Gwiazda po raz pierwszy została zaobserwowana już w latach 70. XX wieku przez Bengta Westerlunda, N. Olandera i B. Hedina. Określający ją akronim (a także nazwa całego katalogu olbrzymów i nadolbrzymów wypatrzonych w Wielkim Obłoku Magellana) pochodzi od pierwszych liter nazwisk odkrywców. Jak zaobserwowano gwiazdę w Wielkim Obłoku Magellana W XXI wieku zainteresowanie odległym hiperolbrzymem nie zmalało. Już w pierwszej dekadzie tego stulecia gwiazdę obserwował zespół Keiichiiego Ohnaki z Universidad Andrés Bello w Chile. Astronomowie korzystali z Bardzo Dużego Teleskopu – obserwatorium położonego na pustyni Atakama. A dokładniej z zestawu tamtejszych teleskopów, używanych do obserwacji interferometrycznych, który określa się jako Interferometr Bardzo Dużego Teleskopu (ang. Very Large Telescope Interferometr, VLTI). Naukowcy dowiedzieli się wówczas sporo o gwieździe, którą, z uwagi na jej rozmiary, zaczęto nazywać „gwiazdą Behemotem”. Jednak o uzyskaniu jej obrazu ciągle nie mogło być mowy. Stało się to możliwe dopiero wówczas, gdy obserwatorium zostało zmodernizowane, a VLTI otrzymał jeden z instrumentów drugiej generacji – GRAVITY. GRAVITY pozwala na uzyskiwanie superdokładnych obrazów w bardzo wysokiej rozdzielczości. To dzięki niemu udało się sfotografować WOH G64. Nowe informacje o czerwonym hiperolbrzymie Nowe obserwacje WOH G64 przyniosły spore niespodzianki. Okazało się, że w ciągu ostatniej dekady gwiazda mocna przygasła. To dość radykalna zmiana, która może oznaczać, że gwiazda znajduje się już blisko swojego wybuchowego końca. Naukowcy podejrzewają, że przygaśnięcie to efekt odrzucenia części materii – pyłów i gazów – które utworzyły teraz wokół gwiazdy pyłowy kokon. Ma on niespodziewany, rozciągnięty kształt przypominający jajko. To również zaskoczenie dla badaczy, który na podstawie komputerowych symulacji podejrzewali, że będzie on wyglądał nieco inaczej. Skąd się wziął ten kokon – i drugi, również widoczny na zdjęciu, nieco słabszy i bardziej oddalony od gwiazdy pierścień? Jedno z wyjaśnień zakłada, że w pobliżu WOH G64 znajduje się jeszcze inny, niewidoczny obiekt o bardzo dużej masie, który odkształca materię wyrzucaną przez gwiazdę. Ta hipoteza wymaga jednak potwierdzenia. Na razie naukowcy cieszą się sukcesem. – Po raz pierwszy udało nam się uzyskać powiększony obraz umierającej gwiazdy w galaktyce poza naszą Drogą Mleczną – powiedział Keiichi Ohnaka. – Odkryliśmy jajowaty kokon ściśle otaczający gwiazdę i jesteśmy podekscytowani, ponieważ może to być związane z drastycznym wyrzuceniem materiału z gwiazdy tuż przed wybuchem supernowej – dodał astrofizyk. Źródła: phys.org, Astronomy&Astrophysics Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Nierozwikłany problem Drogi Mlecznej. Kwestia „brakujących galaktyk” jest bardziej skomplikowana niż sądzono
Naukowcy odkryli dwie nowe galaktyki satelickie Drogi Mlecznej. Przy okazji wykazali, że mamy kłopot z oszacowaniem liczby galaktyk w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Znany astronomom „problem brakujących galaktyk” niespodziewanie zamienił się w „problem nadmiaru galaktyk”.
W tym artykule: Dwie nowe galaktyki satelickie Drogę Mleczną otacza rój mniejszych galaktyk? Gdzie są brakując galaktyki? Słońce jest jedną z setek miliardów gwiazd tworzących Drogę Mleczną. Wszystkie krążą wokół centrum Galaktyki. Jednak nie tylko one. Poza Drogą Mleczną znajdują się również inne, mniejsze skupiska gwiazd powiązane z nią grawitacyjnie. To tzw. galaktyki satelitarne albo satelickie. One również okrążają jądro naszej Galaktyki. Największą z galaktyk satelickich jest Wielki Obłok Magellana. Jest sto razy mniejszy od Drogi Mlecznej, ale i tak ma ok. 30 mld gwiazd. Dzięki temu możemy go widzieć gołym okiem (choć jest odległy o 163 tys. lat świetlnych). Oprócz niego naszą Galaktykę okrąża również wiele małych galaktyk karłowatych. Mają one od kilkuset tysięcy do kilku miliardów gwiazd. W sumie znamy ich około 60. I to stanowi problem. Astronomowie szacują bowiem, że powinno być ich ponad trzy razy więcej. Z obliczeń uwzględniających istnienie i rozkład ciemnej materii w kosmosie wynika, że Droga Mleczna powinna mieć około 220 galaktyk satelickich. Gdzie są te brakujące? Kłopot z ich znalezieniem doczekał się nazwy: „problem brakujących galaktyk satelickich” (ang. „missing satellites problem”). Dwie nowe galaktyki satelickie Miesiąc temu międzynarodowy zespół naukowców poinformował o odkryciu dwóch nieznanych dotychczas galaktyk satelickich. W czasopiśmie „Publications of the Astronomical Society of Japan” badacze z Japonii, Tajwanu i Stanów Zjednoczonych ogłosili, że nowe galaktyki znajdują się odpowiednio 411 tys. i 492 tys. lat świetlnych od Ziemi. Galaktyki te – nazwane Sextans II i Virgo III – to najprawdopodobniej ultrakompaktowe galaktyki karłowate. Tak określa się ciasne skupiska starych gwiazd. Przez to, że znajdują się one blisko siebie, galaktyki takie mogą być jaśniejsze od innych galaktyk satelickich. Naukowcy wypatrzyli Sextans II i Virgo III z użyciem pracującego na Hawajach teleskopu Subaru. A dokładniej – instrumentu Hyper Suprime-Cam (HSC), w który wyposażony jest teleskop. Drogę Mleczną otacza rój mniejszych galaktyk? Odkrycie tych dwóch galaktyk nie rozwiązuje „problemu brakujących galaktyk satelickich”. Natomiast niespodziewanie tworzy zupełnie nowy. Dlaczego? Instrument HSC nie obserwuje całego nieba. Tylko jego niewielki fragment o średnicy 33 lat świetlnych. Z teorii wynika, że na takim obszarze powinny znajdować się średnio cztery galaktyki satelitarne Drogi Mlecznej. Jednak różne zespoły badawcze wytropiły ich już łącznie dziewięć (włączając w to dwie nowe). To zaś oznacza, że jeśli rozkład galaktyk satelitarnych wokół całej Drogi Mlecznej jest taki sam jak w obszarze obserwowanym przez Subaru, wówczas łącznie nasza galaktyka może mieć nawet 500 galaktyk satelickich. – Obecnie mamy do czynienia raczej z „problemem zbyt dużej liczby galaktyk satelickich”, a nie „problemem brakujących galaktyk satelickich” – napisano w oświadczeniu prasowym. Gdzie są brakując galaktyki? Jak z tego wybrnąć? Rozwiązań może być kilka. Na przykład jakaś część galaktyk karłowatych może ukrywać się za większymi galaktykami satelickimi i przez to pozostawać niewidoczna. Tworzące je gwiazdy mogą być też rozproszone, co utrudniałoby dostrzeżenie takiej galaktyki. Portal Space.com sugeruje jeszcze jedną możliwość. Przypomina badania galaktyki NGC 235 prowadzone m.in. przez astronoma amatora Guiseppe Donatiello. Donatiello wypatrzył pięć nowych galaktyk satelickich wokół NGC 235 (odległej od Ziemi o 11,5 mln lat świetlnych). Dalsze badania tego obszaru wykazały, że galaktyki satelickie NGC 235 wcale nie były rozłożone równomiernie w przestrzeni. Istniały kierunki, gdzie znajdowało się ich znacznie więcej. Jeśli to samo dotyczy Drogi Mlecznej i teleskop Subaru „patrzył” akurat w taką stronę, wówczas szacunki łącznej liczby galaktyk satelickich w naszym sąsiedztwie byłyby zawyżone. Co dalej? – Następnym krokiem będzie użycie mocniejszego teleskopu, który uchwyci większy fragment nieba – mówi Masahi Chiba z Tohoku University, jeden z autorów badań. – W przyszłym roku do tego celu wykorzystane zostanie Vera C. Rubin Observatory w Chile. Mam nadzieję, że wówczas odkrytych zostanie wiele nowych galaktyk satelickich – dodaje naukowiec. Źródła: EurekAlert, Live Science, Publications of the Astronomical Society of Japan, NASA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Wokół centrum Drogi Mlecznej dzieje się coś dziwnego. Młode gwiazdy kręcą się tam niczym rój pszczół
Pędzą wokół czarnej dziury z zawrotną prędkością i w zorganizowanym szyku. W samym centrum naszej Galaktyki, niebezpiecznie blisko supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*, krąży rój młodych gwiazd poruszających się z prędkością 3,5 miliona kilometrów na godzinę.
W tym artykule: Młode gwiazdy typu S Młode obiekty gwiazdowe Supermasywna czarna dziura zmienia orbity gwiazd Centrum Drogi Mlecznej W najnowszym badaniu, opublikowanym 14 czerwca 2024 r. w czasopiśmie „Astronomy and Astrophysics”, naukowcy przeanalizowali ruchy tzw. młodych obiektów gwiazdowych (YSO) oraz niektórych młodych gwiazd typu S. Celem analizy było zrozumienie, w jaki sposób poruszają się one wokół Sagittariusa A* (Sgr A*). To supermasywna czarna dziura znajdująca się w centrum Drogi Mlecznej. Analiza ujawniła ukryte wzorce i prawidłowości w ruchu tych obiektów. Bo choć na pierwszy rzutu oka wydają się przemieszczać w sposób chaotyczny, w rzeczywistości poruszają się w wysoce zorganizowanej formacji. Przypomina ona rój pszczół. Młode gwiazdy typu S Czym są analizowane obiekty? Zacznijmy od gwiazd typu S. 30 lat temu naukowcy po raz pierwszy odkryli grupę około młodych 100 gwiazd, krążącą bardzo blisko serca czarnej Drogi Mlecznej. Tym sercem jest Sgr A*. Wszystkie te gwiazdy są stosunkowo młode – mają mniej niż 100 milionów lat. Niektóre eksplodują i stają się czarnymi dziurami, inne żyją przez biliony lat. Jak wygląda ewolucja gwiazd? Ewolucja gwiazd to proces przebiegający w różnym tempie i nie zawsze w ten sam sposób. Wpływ na to ma wiele czynników, a przede wszystkim – masa ciała niebieskiego. W trakcie swojego życi... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/ewolucja-gwiazd-jak-wyglada-ten-proces-i-jak-dlugo-zyja-gwiazdy-fot-universal-history-archive-universal-images-group-via-getty-images-f81c079.jpg" width="938" height="690" alt="Ewolucja gwiazd – jak wygląda ten proces i jak długo żyją gwiazdy? (fot. Universal History Archive/Universal Images Group via Getty Images)" title="Ewolucja gwiazd – jak wygląda ten proces i jak długo żyją gwiazdy? (fot. Universal History Archive/Universal Images Group via Getty Images)" /> Wszystkie też znajdują się w odległości kilku lat świetlnych od gigantycznej czarnej dziury. Intensywna grawitacja Sgr A* rozpędza te młode gwiazdy do prędkości ponad 3,5 mln km/godz. Oznacza to, że poruszają się po Drodze Mlecznej pięciokrotnie szybciej niż nasze Słońce. Od czasu ich odkrycia gwiazdy typu S były punktem spornym wśród astronomów ze względu na ich zaskakująco młody wiek. Wcześniejsze obserwacje i obecne teorie sugerują, że tylko najstarsze gwiazdy w Galaktyce powinny znajdować się tak blisko supermasywnej czarnej dziury. Ale najwyraźniej tak nie jest. Młode obiekty gwiazdowe Jednak młode gwiazdy typu S nie są jedynymi obiektami znajdującymi się tak blisko Sgr A*. W ostatniej dekadzie naukowcy dostrzegli około tuzina innych obiektów przemieszanych z gwiazdami typu S. Obiekty te, znane jako młode obiekty gwiazdowe (YSO), mają zaledwie kilka milionów lat. Wciąż nie są w pełni uformowane, ale krążą wokół Sgr A* tak samo szybko, jak gwiazdy typu S. – Gwiazdy typu S są zaskakująco młode. Ale to obecność gwiezdnego przedszkola składającego się z YSO jest, zgodnie z konwencjonalnymi teoriami, całkowicie nieoczekiwana – powiedział główny autor badania Florian Peißker, astrofizyk z Uniwersytetu w Kolonii w Niemczech. Supermasywna czarna dziura zmienia orbity gwiazd Wciąż nie wiadomo, jak doszło do tego, że młode gwiazdy wraz z gwiezdnym przedszkolem poruszają się w pozornie przypadkowy sposób. Pozornie, bo jak już wspominaliśmy, ten ruch został przyrównany do roju pszczół. Problem ten wciąż będzie analizowany. Jednak już teraz można śmiało powiedzieć, że kluczowa jest tu grawitacja supermasywnej czarnej dziury. – Rozkład obu typów gwiazd przypomina dysk. To daje wrażenie, że supermasywna czarna dziura zmusza gwiazdy do przyjęcia zorganizowanej orbity – mówi Peißker. Przypomnijmy, że Sagittarius A* ma masę 4,3 miliona mas Słońca. Ustalili to w 2008 roku astronomowie Reinhard Genzel i Andrea Ghez. Za swoje badania czarnych dziur otrzymali w 2020 roku Nagrodę Nobla z fizyki. Centrum Drogi Mlecznej Astronomowie obliczyli także, że średnica supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej wynosi około 23,5 miliona kilometrów. To niewiele w porównaniu z samą Drogą Mleczną, która ma 100 000 lat świetlnych szerokości i 1000 lat świetlnych grubości. Wszystko w naszej liczącej 13,6 miliarda lat Galaktyce krąży wokół Sagittarius A*, w tym nasz Układ Słoneczny. Nowe badania przypominają , że wciąż jest wiele niewiadomych dotyczących wewnętrznych obszarów Drogi Mlecznej. W ostatnich latach naukowcy odkryli również niewidzialną barierę promieniowania kosmicznego, swobodnie spadającą martwą gwiazdę i dziwaczną plamę gazu poruszającą się z prędkością prawie jednej trzeciej prędkości światła. A wszystko to w bliskiej odległości od Sgr A*. Źródło: Astronomy & Astrophysics. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Pierwszy raz uczeni obserwują „na żywo” przebudzenie się czarnej dziury. Możliwe także w Drodze Mlecznej
Pięć lat temu pewna galaktyka nagle mocno pojaśniała. Dlaczego? Zdaniem badaczy jesteśmy świadkami unikatowego zjawiska: przebudzenia się masywnej czarnej dziury znajdującej się w jej centrum. Takiego fenomenu nigdy wcześniej nie obserwowaliśmy w czasie rzeczywistym.
W tym artykule: Coraz jaśniejsza galaktyka Przebudzenie się czarnej dziury Galaktyki z uśpionymi gigantami w środku Czy to samo spotka i nas? Wszystko zaczęło się w grudniu 2019 roku. Wówczas pewna galaktyka położona w konstelacji Panny została nagle przyuważona przez teleskop Zwicky Transient Facility. ZTF to stały przegląd północnego nieba, wypatrujący obiektów nagle zmieniających swoją jasność. Takich jak supernowe, wybuchy promieniowania gamma czy kolizje gwiazd neutronowych. Wspomniana galaktyka niczym się wcześniej nie wyróżniała. Przez poprzednie dwie dekady emitowała stałą ilość energii. Jednak niecałe pięć lat temu nagle zaczęła świecić jaśniej niż kiedykolwiek wcześniej. Astronomowie użyli obserwatoriów naziemnych i teleskopów kosmicznych, by się jej bliżej przyjrzeć. Dzisiaj opublikowali efekty tych obserwacji. A są one zaskakujące. Badacze ogłosili, że jesteśmy świadkami zjawiska, którego nigdy nie obserwowaliśmy w czasie rzeczywistym. Ich zdaniem w środku galaktyki oznaczonej jako SDSS1335+0728 nagle przebudziła się masywna czarna dziura. Coraz jaśniejsza galaktyka – Wyobraź sobie, że latami obserwujesz odległą galaktykę. Jest nieaktywna, aż nagle jej jądro wykazuje dramatyczną zmianę jasności. Nie przypomina to niczego, co widziałeś wcześniej – opisuje obserwacje Paula Sánchez Sáez. Sánchez Sáez jest astronomką z Europejskiego Obserwatorium Południowego i główną autorką pracy przyjętej do publikacji w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. To właśnie przytrafiło się galaktyce SDSS1335+0728. Na pozór fenomen nie powinien być uznany za zaskakujący. Supernowa albo rozerwanie pływowe – czyli rozdarcie gwiazdy, która znajdzie się zbyt blisko czarnej dziury – mogą sprawić, że nagle rozświetla się cała galaktyka. Jednak tego rodzaju zjawiska zazwyczaj trwają kilkadziesiąt lub najwyżej kilkaset dni. Natomiast galaktyka SDSS1335+0728 nadal jaśnieje, mimo że od pierwszych obserwacji upłynęło już ponad cztery lata. Przebudzenie się czarnej dziury Aby wyjaśnić nietypowe zjawisko, naukowcy porównali dane obserwacyjne zbierane przed i po grudniu 2019 r. Pomogły w tym m.in. instrumenty Bardzo Dużego Teleskopu pracującego w Chile. Okazało się, że obecnie galaktyka SDSS1335+0728 emituje znacznie więcej promieniowania ultrafioletowego, światła widzialnego i podczerwonego niż wcześniej. Co więcej, w lutym 2024 r. zaczęła wysyłać również promieniowanie rentgenowskie. – To jest zachowanie bez precedensu – komentuje Sánchez Sáez. Tak szeroki zakres emitowanego promieniowania elektromagnetycznego naprowadził naukowców na trop rozwiązania. – Najbardziej konkretnym wyjaśnieniem jest uaktywnienie się jądra galaktyki – mówi współautorka badań Lorena Hernández García. – Jeśli tak, byłby to pierwszy raz, kiedy obserwujemy uaktywnienie się masywnej czarnej dziury w czasie rzeczywistym – dodaje. Zaobserwowano, jak czarna dziura rozrywa przelatującą obok gwiazdę i nadaje jej kształt pączka z dziurką Astronomowie zarejestrowali ostatnie chwile gwiazdy rozrywanej przez czarną dziurę. Choć do zdarzenia doszło bardzo daleko od Układu Słonecznego, cały proces udało się zrekonstruować ze s... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/zaobserwowano-jak-czarna-dziura-rozrywa-przelatujaca-obok-gwiazde-i-nadaje-jej-ksztalt-paczka-z-dziurka-fot-nasa-esa-leah-hustak-stsci-bbb2789.jpg" width="938" height="596" alt="Zaobserwowano, jak czarna dziura rozrywa przelatującą obok gwiazdę i nadaje jej kształt pączka z dziurką (fot. NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))" title="Zaobserwowano, jak czarna dziura rozrywa przelatującą obok gwiazdę i nadaje jej kształt pączka z dziurką (fot. NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))" /> Galaktyki z uśpionymi gigantami w środku Masywne czarne dziury znajdują się w jądrach większości galaktyk. Zazwyczaj są uśpione i nie da się ich obserwować bezpośrednio. Jeśli jednak czarna dziura zaczyna nagle pochłaniać znajdujący się w otoczeniu gaz, wówczas wokół niej formuje się wirujący, coraz bardziej rozgrzany dysk akrecyjny. Podczas opadania materii na czarną dziurę wytwarzane są ogromne ilości energii. Sama zaś materia zmienia się w gorącą plazmę. Zdarza się, że w części aktywnych galaktyk – a do tego rodzaju została właśnie przepisana SDSS1335+0728 – pojawiają się nawet dżety. Czyli strumienie materii wystrzeliwane nieraz na tysiące lat świetlnych w kosmos. Czy to samo spotka i nas? Dlaczego czarna dziura w jądrze SDSS1335+0728 – o masie milion razy większej od masy Słońca – przebudziła się właśnie teraz? Nie wiadomo. Jednak zdarzenie, jakie zaszło w galaktyce odległej o 300 mln lat świetlnych, ma ciekawe konsekwencje także dla Drogi Mlecznej. W jej jądrze, jak w wielu innych, również znajduje się supermasywna czarna dziura, Sagittarius A*. Jeden z współautorów badań, Claudio Ricci, zauważa w oświadczeniu prasowym, że to samo co w SDSS1335+0728 może zdarzyć się także w Drodze Mlecznej. Czyli również Sagittarius A* może się nagle i stosunkowo szybko uaktywnić. Niestety Ricci nie mówi, jakie byłyby tego skutki. W podsumowaniu autorzy przyznają, że istnieją jeszcze inne możliwe wyjaśnienia procesu zaobserwowanego w galaktyce SDSS1335+0728. Mogło tam dojść to nietypowo powolnego rozerwania pływowego. Albo nawet do jeszcze innego, nieznanego dotychczas zjawiska. By rozstrzygnąć, co rzeczywiście dzieje się 300 mln lat świetlnych stąd, potrzebne są więc dalsze obserwacje. Źródło: EurekAlert Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Odkryto starożytną gwiazdę. Pędzi przez kosmos z prędkością 600 km/s
Dzięki projektowi nauki obywatelskiej astronomowie odkryli nową ultraszybką starożytną gwiazdę w Drodze Mlecznej. Należy do bardzo rzadkiego rodzaju podkarłów typu L. Naukowcy mają trzy hipotezy, skąd się wzięła.
W tym artykule: Co wypatrzyli miłośnicy astronomii Starożytna gwiazda, która może opuścić Galaktykę Skąd się wzięła superszybka gwiazda? Skład chemiczny nowo odkrytej gwiazdy W kosmosie wszystko się porusza. Od pojedynczych planet, przez układy planetarne, po galaktyki. Ziemia obiega Słońce z prędkością 30 km/s. Wykonanie pełnego koła zajmuje jej rok. Słońce wraz z ośmioma planetami porusza się wokół centrum naszej Galaktyki z prędkością ok. 220 km/s. Okrążenie środka Drogi Mlecznej trwa ok. 230 mln lat. Przy tym wszystkim zaś Droga Mleczna również się porusza i za 4 mld lat zderzy się z naszą sąsiadką, galaktyką Andromedy. Prędkości obiektów w kosmosie mogą więc przyprawić o zawrót głowy. Na dodatek zaś zdarzają się wyjątki, śmigające przez kosmos jeszcze szybciej niż wszystko inne. Ostatnio wykryto właśnie taką gwiazdę. Należy do bardzo rzadkiego rodzaju – podkarłów typu L. Pruje przez Wszechświat z prędkością aż 600 km/s. Czyli trzy razy szybciej niż Słońce! Co wypatrzyli miłośnicy astronomii Gwiazdę tę – oznaczoną skrótem J1249+36 – pomogli znaleźć miłośnicy astronomii. Wyłapano ją dzięki programowi Backyard Worlds: Planet 9. To projekt nauki obywatelskiej, w ramach którego chętni wspomagają naukowców w poszukiwaniu hipotetycznej Dziewiątej Planety Układu Słonecznego. Na razie takich chętnych znalazło się ok. 80 tys. Ich zadaniem jest przedarcie się przez gigantyczny zbiór danych, zebranych w ciągu 14 lat misji NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). „Projekt wykorzystuje niezwykłe zdolności ludzi, którzy są ewolucyjnie zaprogramowani do szukania wzorców i dostrzegania anomalii w sposób nieporównywalny z technologią komputerową” – napisano na stronie Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Ochotnicy tagują poruszające się obiekty, a gdy wiele osób oznaczy ten sam obiekt, sprawą interesują się zawodowi astronomowie. Starożytna gwiazda, która może opuścić Galaktykę W ten właśnie sposób wytropiono ultraszybką J1249+36. Gdy zmierzono jej prędkość, okazało się, że gwiazda ta mogłaby nawet przezwyciężyć siłę przyciągania Drogi Mlecznej i uciec z Galaktyki. Dalsze obserwacje, przeprowadzone w W.M. Keck Observatory na Hawajach, wyjaśniły, że to podkarzeł typu L. Podkarły typu L to rzadko spotykane gwiazdy o bardzo małej masie i temperaturze. Są ubogie we wszystkie inne pierwiastki niż wodór i hel. Należą do najstarszych gwiazd w Drodze Mlecznej. Takiej planety jeszcze nie widzieliśmy. Astronomowie odkryli wodny świat z gotującym się oceanem Nowe obserwacje doprowadziły od odkrycia jednego z najdziwniejszych globów, jakie znamy. To najprawdopodobniej wodny świat z gotującym się oceanem. Odkrycie wywołało wśród naukowców spór. Skąd się wzięła superszybka gwiazda? Naukowcy zaproponowali trzy możliwe odpowiedzi na powyższe pytanie. Pierwszy scenariusz zakłada, że nietypowy podkarzeł był kiedyś częścią układu podwójnego. Towarzyszył w nim białemu karłowi, czyli „wypalonej” gwieździe na końcowym etapie ewolucji. W takich układach zdarza się, że biały karzeł podkrada materię towarzysza i czasami wybucha jako nowa. Jeśli zaś spadnie na niego dużo materii, może wybuchnąć jako supernowa. On sam zostanie całkowicie zniszczony, natomiast jego bliski towarzysz wystrzeli w kosmos z zawrotną prędkością. Drugi scenariusz zakłada, że gwiazda J1249+36 w pewnym momencie przelatywała przez gromadę kulistą, czyli gęste skupisko gwiazd. W czasie swojej podróży natrafiła na układ podwójny, którego jednym ze składników była czarna dziura. Takie układy mogą zadziałać jak katapulty. I wyrzucić obiekty, które się do nich zbliżyły, nawet poza całą gromadę kulistą. Taki właśnie los mógł spotkać starożytną gwiazdę. Trzeci scenariusz opiera się na hipotezie o pozagalaktycznym pochodzeniu J1249+36. Według niego ta gwiazda w ogóle nie pochodzi z Drogi Mlecznej, tylko z którejś z licznych galaktyk satelickich. Stamtąd mogły przybyć do nas również inne ultraszybkie gwiazdy. J1249+36 nie jest bowiem rekordzistką. Najszybsze gwiazdy poruszają się z prędkościami ponad 1000 km/s, jednak na razie nie znamy ich wiele. Skład chemiczny nowo odkrytej gwiazdy Który z tych trzech scenariuszy jest prawdziwy? Odpowiedź może przynieść dokładniejsze określenie składu chemicznego J1249+36. Jeśli będziemy wiedzieć, z jakich składa się pierwiastków, być może da się potwierdzić, czy w jej pobliżu wybuchła supernowa. Albo poszukać gromad kulistych z gwiazdami o zbliżonym składzie. Odkrycie gwiazdy J1249+36 zaprezentowano na konferencji 244th Meeting of the American Astronomical Society. Praca o niej została przyjęta do publikacji w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. Źródło: ScienceAlert, UC San Diego, Space.com Szukasz więcej fascynujących informacji na temat świata roślin i zwierząt, odkryć archeologicznych i nieskończonego Wszechświata? Zaprenumeruj magazyn „National Geographic Polska". Najnowszą ofertę znajdziesz na tej stronie.
Gwiazdy mogą być nieśmiertelne? Tak, jeśli składają się z ciemnej materii – głosi kontrowersyjna teoria
Ciemna materia odgrywa kluczową rolę w życiu gwiazd znajdujących się w centrum Drogi Mlecznej. Grupa naukowców podejrzewa, że dzięki niej mogą być nieśmiertelne.
W tym artykule: Paradoksy z centrum Galaktyki Ciemna materia wewnątrz gwiazd Gwiazdy bez fuzji jądrowej Zagadki centrum Galaktyki Ile gwiazd liczy Droga Mleczna? NASA podaje, że ok. 100 mld. Tworzą one gigantyczny dysk średnicy 100 tys. lat świetlnych (Ziemię od Neptuna dzieli nieco ponad 4 godziny świetlne). Słońce i jego system planetarny znajdują się bardzo daleko od centrum Galaktyki. Od środka Drogi Mlecznej dzieli nas 25 tys. lat świetlnych. Ten dystans może mieć istotne znaczenie dla tego, jak funkcjonuje nasza gwiazda. Badania naukowców z Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Sztokholmskiego wykazały, że gwiazdy znajdujące się w pobliżu środka Drogi Mlecznej ewoluują nieco inaczej niż gwiazdy oddalone od środka. Te znajdujące się w promieniu jednej trzeciej roku świetlnego od centrum wydają się podlegać nietypowemu mechanizmowi – anihilacji ciemnej materii (ang. dark matter anihilation). Na czym polega ten mechanizm? Według badaczy wytwarza skierowane do zewnątrz ciśnienie równoważące siłę grawitacji. Tym samym gwiazda nie może zapaść się grawitacyjnie, nawet gdy w jej środku nie zachodzi fuzja jądrowa. Dla słońc oznacza to, że nigdy się nie starzeją. I de facto stają się nieśmiertelne. Paradoksy z centrum Galaktyki Praca na ten temat – na razie nierecenzowana – została opublikowana na serwisie preprintów naukowych arXiv.org. Jej autorzy spróbowali wyjaśnić kilka paradoksów związanych z gwiazdami znajdującymi się w samym jądrze naszej Galaktyki. Jednym z paradoksów jest już sama ich tam obecność. Obszar w promieniu trzech lat świetlnych od środka Galaktyki uznaje się za wyjątkowo niesprzyjający formowaniu się gwiazd. Nie wiadomo więc, jak powstały słońca znajdujące się w pobliżu supermasywnej czarnej dziury Sagittariusa A*. Drugi paradoks: są to wyjątkowo młode gwiazdy. Znacznie młodsze niżby były, gdyby pochodziły z dalszych rejonów Drogi Mlecznej. Ciemna materia wewnątrz gwiazd Czy wyjaśnienie tych zagadek może mieć związek z ciemną materią? Ten nieuchwytny składnik Wszechświata jest rozłożony w Galaktyce nierównomiernie. Najwięcej ciemnej materii jest właśnie w środku Drogi Mlecznej. Czym dalej od centrum, tym gęstość ciemnej materii maleje. Autorzy pracy przyjęli, że ciemna materia musi wchodzić w skład gwiazd najbliższych środkowi Galaktyki. Oraz że – podobnie jak zwykła materia – ulega anihilacji po zetknięciu z ciemną antymaterią. Jeśli faktycznie cząstki czarnej materii anihilują po zetknięciu z antycząstkami i jeśli dzieje się to wewnątrz gwiazd, w rezultacie pojawia się tam „siła rozpychająca”. Czyli skierowane do zewnątrz ciśnienie, takie samo, jakie w Słońcu powstaje w wyniki fuzji jądrowej. Czy w kosmosie istnieją tajemnicze ciemne gwiazdy? Trio badaczy twierdzi, że tak Dane pozyskane dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba wspierają zaskakującą hipotezę. Możliwe jest, że w kosmosie istnieją ciemne gwiazdy. Czyli takie, które składają się nie ze zw... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/czy-w-kosmosie-istnieja-tajemnicze-ciemne-gwiazdy-trio-badaczy-twierdzi-ze-tak-fot-getty-images-6792c52.jpg" width="934" height="700" alt="Czy w kosmosie istnieją tajemnicze ciemne gwiazdy? Trio badaczy twierdzi, że tak (fot. Getty Images)" title="Czy w kosmosie istnieją tajemnicze ciemne gwiazdy? Trio badaczy twierdzi, że tak (fot. Getty Images)" /> Gwiazdy bez fuzji jądrowej Naukowcy zasymulowali ewolucję gwiazdy, w której skład wchodzą różne ilości ciemnej materii. Kiedy doszło do gwiazd odpowiadającym tym ze środka Drogi Mlecznej, okazało się, że mogą pozostawać w stanie równowagi w ogóle bez fuzji jądrowej. Siła niezbędna do zrównoważenia siły grawitacji powstawała w procesie anihilacji ciemnej materii. – Nasze symulacje pokazują, że gwiazdy mogą przetrwać wyłącznie na „paliwie” ciemnej materii – powiedziała Isabelle John z Uniwersytetu Sztokholmskiego, współautorka pracy. – A ponieważ w pobliżu centrum Galaktyki znajduje się niezwykle duża ilość ciemnej materii, gwiazdy te stają się nieśmiertelne – dodała. Zagadki centrum Galaktyki Zaproponowana teoria wyjaśnia jeszcze jeden paradoks związany z centralnymi gwiazdami. – W naszych symulacjach lżejsze gwiazdy stają się bardziej puszyste i mogą nawet stracić część swoich zewnętrznych warstw – mówi John. Coś podobnego można zaobserwować w środku Galaktyki. Znajdują się tam gwiazdopodobne obiekty G (G-objects), wokół których unoszą się chmury gazu. Czy teoria przetrwa etap dyskusji naukowej? Zobaczymy. Na pewno do jej weryfikacji posłużyłyby dane obserwacyjne. O te na razie trudno, ponieważ środek Galaktyki jest ekstremalnie jasny i przez to trudny do badania. Pomocny mógłby okazać się planowany teleskop TMT z lustrem o imponującej średnicy 30 m. Niestety, choć przymiarki do jego budowy trwają od dekady, na razie nie ma zgody, gdzie miałby stanąć ten gigant. Źródła: Phys.org, arXiv.org, NASA.
Naukowcy dostrzegli ślady tajemniczego zjawiska. Gwiazdy mogą znikać, zamieniając się od razu w czarne dziury
Naukowcy zaobserwowali niezwykły układ podwójny składający się z gwiazdy oraz czarnej dziury. Kiedyś były to dwie gwiazdy, z których jedna po prostu zgasła. Najprawdopodobniej zamieniła się w czarną dziurę bez etapu supernowej.
W tym artykule: Fenomen znikających gwiazd Czy gwiazdy mogą znikać? Brak śladów po supernowej Zniknięcie bez eksplozji Plejady to dobrze znana, charakterystyczna gromada gwiazd w gwiazdozbiorze Byka. Ma różne nazwy, a jedna z nich to Siedem Sióstr. To określenie pochodzi z greckiej mitologii. Istnieje w niej opowieść o siedmiu córkach tytana Atlasa i okeanidy Plejone, na które uwziął się myśliwy Orion. By je ustrzec, Zeus przemienił siostry w gwiazdy i umieścił na niebie. Tyle mitu. Gdy od października do marca będziemy obserwować niebo, mamy szansę gołym okiem wypatrzyć gromadę Plejad. Uważne przyjrzenie się jej przyniesie niespodziankę. Gwiazd tworzących charakterystyczny kształt wozu będzie nie siedem, tylko sześć. Grecy znaleźli na to zręczne wytłumaczenie. Jedna z sióstr zakochała się w śmiertelniku i uciekła z nieboskłonu. Z kolei Aborygeni, mający własny mit o Plejadach, uznali, że jedna z sióstr zmarła. Historie o „zgubionej Plejadzie” można znaleźć również w kulturach europejskich, afrykańskich czy rdzennych amerykańskich. Są tak rozpowszechnione, że pojawiała się nawet teoria, iż to najstarsza historia świata – pochodząca nawet sprzed 100 tys. lat, z okresu, gdy najstarsi przedstawiciele Homo sapiens opuszczali Afrykę. Fenomen znikających gwiazd Niezależnie od tego, kiedy dokładnie powstała opowieść o siedmiu siostrach, jedno wydaje się pewne. W tamtym okresie niebo musiało wyglądać inaczej niż obecnie. Być może jedna z mniejszych gwiazd gromady, dziś zlewająca się z inną, stanowiła „siódmą siostrę”. Z czasem zbliżyła się do sąsiadki na tyle, że przestała być widoczna gołym okiem. Ale możliwe jest również inne wytłumaczenie. A co, jeśli jedna z Plejad rzeczywiście pewnego dnia znikła? Gdyby obserwujący niebo dawni ludzi dostrzegli taki fenomen, zjawisko musiałoby wydać im się absolutnie niezwykłe. Na tyle, by umieścić je w mitach. Czy gwiazdy mogą znikać? Astronomia dotychczas rozprawiała się surowo z takimi przypuszczeniami. Dlaczego? Ponieważ naukowcy nie znali procesu, który dopuszczałby nagłe zgaśnięcie gwiazdy. Nasze Słońce za kilka miliardów lat najpierw powiększy się do stadium czerwonego olbrzyma (wchłaniając Ziemię), a potem zamieni w białego karła. Z kolei gwiazda o masie większej co najmniej osiem razy od Słońca po wypaleniu się paliwa termojądrowego zamieni się w supernową. Czyli wybuchnie i przez pewien czas stanie się jaśniejsza od całej galaktyki. Tak dotychczas opisywano kres każdego słońca. Jednak astrofizycy z Uniwersytetu Kopenhaskiego przedstawili właśnie intrygujący dowód, sugerujący możliwość innego końca gwiazdy. Dostarcza go układ podwójny znajdujący się w Mgławicy Tarantula w Wielkim Obłoku Magellana. Z jaką prędkością obraca się czarna dziura? Udało się to oszacować, a odpowiedź jest zaskakująca Czarne dziury wcale nie są takie szybkie, jak przypuszczano. Taki wniosek płynie z badań, których wyniki opublikowano w zeszłym tygodniu w prestiżowym czasopiśmie „Nature”. By oszacować... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/z-jaka-predkoscia-obraca-sie-czarna-dziura-udalo-sie-to-oszacowac-a-odpowiedz-jest-zaskakujaca-ba10fcb.jpg" width="938" height="527" alt="Z jaką prędkością obraca się czarna dziura? Udało się to oszacować, a odpowiedź jest zaskakująca" title="Z jaką prędkością obraca się czarna dziura? Udało się to oszacować, a odpowiedź jest zaskakująca" /> Brak śladów po supernowej Układ VFTS 243 składa się z masywnej gwiazdy i czarnej dziury o masie 10 razy większej od Słońca. Takie systemy nie są niczym nadzwyczajnym. Jest ich wiele także w Drodze Mlecznej, a czarna dziura stanowi pozostałość po supernowej, czyli wybuchu drugiej gwiazdy. Jednak VFTS 243 okazał się absolutnie wyjątkowy. Nie ma w nim żadnych śladów supernowej, które naukowcy wykrywają wszędzie tam, gdzie taki wybuch nastąpił. Orbita, po której gwiazda i czarna dziura obiegają wspólny środek ciężkości, jest niemal idealnie symetryczna i okrągła. W przypadku układów, które przeszły supernową, orbita staje się zazwyczaj eliptyczna i wydłużona. W układzie nie ma też znaków „natalnego kopnięcia” (ang. „natal kick”) – czyli dodatkowej porcji energii dostarczonej przez supernową, wpływającej na przyspieszenie składników układu. Obserwacje VFTS 243 prowadzą do zaskakujących wniosków. Wynika z nich, że jedna z gwiazd układu w pewnym momencie po prostu zapadła się pod wpływem ekstremalnej siły grawitacji, tworząc czarną dziurę. Naukowcy nazwali ten hipotetyczny proces całkowitym kolapsem (ang. complete collapse). Teoretycznie wyjaśnia on, w jaki sposób gwiazdy mogą znikać. Zniknięcie bez eksplozji – Gdyby ktoś wpatrywał się w widoczną na niebie gwiazdę przechodzącą całkowity kolaps, mogłoby to – w odpowiednim momencie – przypominać obserwowanie gwiazdy, która nagle gaśnie – mówi Alejandro Vigna-Gómez, główny autor pracy opublikowanej w „Physical Review Letters”. – Zapadnięcie się jest tak całkowite, że nie następuje żadna eksplozja, nic nie ucieka i nie widać żadnej jasnej supernowej – dodaje. I przypomina, że astronomom faktycznie zdarzało się obserwować nagłe zniknięcia jasno świecących gwiazd. – Nie możemy być pewni związku, ale wyniki, które uzyskaliśmy analizując VFTS 243, znacznie przybliżyły nas do wiarygodnego wyjaśnienia tego zjawiska – mówi Vigna-Gómez. A być może również fenomenu stojącego za nazwaniem Plejad Siedmioma Siostrami. Źródła: The Convestarion, Physical Review Letters, EurekAlert.
Co widać z wnętrza czarnej dziury? NASA przygotowała pierwszą wizualizację podróży za horyzont zdarzeń
Powstała symulacja najbardziej szalonej wyprawy, jaką teoretycznie można odbyć w kosmosie. Chcesz zobaczyć, jak wygląda świat z wnętrza czarnej dziury? Naukowcy z NASA właśnie to umożliwili.
W tym artykule: Od filmu do symulacji Jak wygląda podróż do wnętrza czarnej dziury? Dysk akrecyjny i pierścienie fotonów Przygotowanie tego filmu na zwykłym laptopie trwałoby dekadę. Dzięki superkomputerowi Discover znajdującemu się w NASA Center for Climate Simulation astrofizykom zajęto to jednak tylko pięć dni. Przez ten czas wygenerowali symulację pokazującą, jak wyglądałaby podróż za horyzont zdarzeń. Czyli dosłownie do środka czarnej dziury. Czarne dziury to najbardziej tajemnicze obiekty w kosmosie. Mają tak dużą masę, że ich siła grawitacji skrajnie zakrzywia otaczającą je czasoprzestrzeń. Wszystko, co znajdzie się w pobliżu czarnej dziury, wpada do jej środka. Dotyczy to również światła. Po przekroczeniu granicy nic nie może się już z czarnej dziury wydostać. Od filmu do symulacji Tą granicą, obejmującą wszystkie otaczające czarną dziurę „punkty bez powrotu”, jest horyzont zdarzeń. I choć czarne dziury i ich horyzonty zdarzeń są doskonale opisane z pomocą równań fizycznych, to, jak dokładnie wyglądają, dotychczas można było sobie co najwyżej próbować wyobrazić. To właśnie zrobili twórcy filmu „Interstellar” przy pomocy nagrodzonego Noblem fizyka teoretycznego Kipa Thorne’a. Obraz podróży do wnętrza czarnej dziury z „Interstellara” jest sugestywny. Jednak teraz dostaliśmy znacznie bardziej interesujące wizualizacje takiej wyprawy, opracowane zgodnie z wiedzą naukową. Przygotował je Jeremy Schnittman, astrofizyk z Goddard Space Flight Center, wraz z Brianem Powellem. Dlaczego to zrobił? – Ludzie często o to pytają – wyjaśnia Schnittman. – Symulowanie trudnych do wyobrażenia procesów pomaga mi połączyć matematykę teorii względności z rzeczywistymi konsekwencjami w prawdziwym Wszechświecie – dodaje naukowiec. Jak wygląda podróż do wnętrza czarnej dziury? Za cel wyprawy Schnittman obrał hipotetyczną czarną dziurę o masie 4,3 mln razy większej od masy Słońca. Czyli podobną do Sagittariusa A*, supermasywnej czarnej dziury znajdującej się we wnętrzu Drogi Mlecznej. – Jeśli miałbyś wybór, wolałbyś wpaść do supermasywnej czarnej dziury – wyjaśnia astrofizyk. – Czarne dziury o masie gwiazdowej, masywniejsze od Słońca do 30 razy, mają znacznie mniejsze horyzonty zdarzeń i potężniejsze siły pływowe. Mogę one rozerwać zbliżający się obiekt, jeszcze zanim dotrze do horyzontu zdarzeń. Dlaczego tak się dzieje? Ponieważ w pobliżu horyzontu zdarzeń siła grawitacji działająca na koniec „podróżnika” bliższy czarnej dziurze jest o wiele większa niż oddziałująca na jego drugi koniec. „Podróżnik” zbliżający się do czarnej dziury rozciąga się więc jak makaron w procesie, który astrofizycy nazywają spagetyzacją. View oEmbed on the source website Dysk akrecyjny i pierścienie fotonów Przygotowana wizualizacja zawiera przedstawione krok po kroku wyjaśnienie, co na niej widać. Podróż rozpoczyna się 640 mln kilometrów od czarnej dziury. Stopniowo zaczyna się ona powiększać – i widzimy dysk akrecyjny, czyli wirujące dookoła niej rozgrzane gazy. Da się też zauważyć wewnętrzny cienki pierścień światła. To fotony, które przed wpadnięciem do czarnej dziury kilkakrotnie ją okrążają. Czym bliżej, tym przestrzeń, a wraz z nią obraz staje się coraz bardziej rozciągnięty i zniekształcony. Czasami nawet się powiela, co stanowi efekt wygięcia czasoprzestrzeni. Dysk akrecyjny i gwiazdy w tle jaśnieją, w miarę jak podróżująca kamera zbliża się do prędkości światła. Gdyby to się działo naprawdę, opadnięcie na horyzont zdarzeń zajęłoby jej trzy godziny. W trakcie kamera wykonałaby jeszcze dwa pełne okrążenia czarnej dziury. Potem przekroczyłaby jej granicę – i jeszcze ciągle „widziałaby” cienkie pierścienie światła na zewnątrz. Nie trwałoby to jednak długo. – Gdy kamera przetnie horyzont, zostanie zniszczona w wyniku spagetyzacji po zaledwie 12,8 sekundach – mówi Schnittman. Już tylko 128 000 kilometrów dzieliłoby ją od osobliwości. Czyli środka czarnej dziury, tajemniczego punktu o nieznanych prawach fizyki. Naukowiec przygotował również wizualizację alternatywnego scenariusza. W nim kamera nie wpada do czarnej dziury, tylko zaledwie się do niej zbliża. Następnie bezpiecznie odlatuje. View oEmbed on the source website Źródło: Phys.org.
W centrum Drogi Mlecznej kręci się szalona karuzela. Wirują na niej gwiazdy-zombie, które pochłaniają swoich towarzyszy
Co się dzieje w najbliższym sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury w środku Drogi Mlecznej? Jest tam gęsto od gwiazd poruszających się z gigantycznymi prędkościami. Naukowcy po raz pierwszy zasymulowali skutki ich zderzeń. Tak odkryli gwiazdy-zombie, które odmładzają się, przechwytując materię innych słońc.
W tym artykule: Godziny szczytu w metrze nowojorskim Zderzenia i rosnąca masa gwiazd Jak powstają gwiazdy-zombie? W jądrze naszej Galaktyki kryje się Sagittarius A*. To supermasywna czarna dziura o masie 4 mln razy większej od masy Słońca. Ten gigant silnie zakrzywia otaczającą go czasoprzestrzeń. Sprawia to, że gwiazdy znajdujące się w pobliżu przemierzają kosmos z ogromnymi prędkościami. Ten rejon Drogi Mlecznej można porównać do gigantycznego ronda. I to takiego, na którym cały czas panują godziny szczytu. Wszyscy się spieszą, a ruch jest olbrzymi. Nic dziwnego, że bez przerwy dochodzi do kolizji. Niekiedy są to zderzenia centralne. Innym razem wirujące wokół czarnej dziury gwiazdy muskają się jedynie „zderzakami”. Jednak nawet takie spotkania są dla nich brzemienne w skutkach. Naukowcy z Northwestern University po raz pierwszy zasymulowali ruch na „rondzie” w centrum Drogi Mlecznej. To pozwoliło im wyjaśnić jedną z zagadek tego rejonu kosmosu. Dlaczego wiele tamtejszych gwiazd wygląda zaskakująco młodo? Godziny szczytu w metrze nowojorskim – Obszar wokół centralnej czarnej dziury jest gęsty od gwiazd poruszających się z niezwykle dużymi prędkościami – mówi astronomka Sanaea Rose, kierująca badaniami. – To trochę jak bieganie po niesamowicie zatłoczonej stacji metra w Nowym Jorku. Jeśli nie zderzasz się z innymi ludźmi, to mijasz ich bardzo blisko. W przypadku gwiazd takie bliskie spotkania przekładają się na ich oddziaływanie grawitacyjne. Chcieliśmy zbadać, co te zderzenia i interakcje oznaczają dla populacji gwiazd i scharakteryzować ich skutki – wyjaśnia badaczka. Naukowcy skupili się wpierw na sąsiedztwie Saggitariusa A*. – Najbliższa Słońcu gwiazda znajduje się w odległości około czterech lat świetlnych – mówi Rose. W takiej samej odległości od supermasywnej czarnej dziury znajduje się aż milion gwiazd. A ponieważ Sagittarius A* przyciąga je z ogromną siłą, mogą one poruszać się z prędkościami sięgającymi nawet tysięcy kilometrów na sekundę. Zderzenia i rosnąca masa gwiazd W takim gęstym otoczeniu gwiazdy mogą zderzać się ze sobą. Czym bliżej czarnej dziury, tym prawdopodobieństwo takich zdarzeń rośnie. Rose wraz z zespołem zasymulowała ruch 1000 gwiazd okrążających czarną dziurę. By sprawdzić, jakie będą efekty ich zderzeń, naukowcy uwzględnili masę gwiazd, ich prędkość, działającą na nie siłę grawitacji oraz odległość od Sagittariusa A*. Ten ostatni czynnik okazał się kluczowy. W odległości 0,1 parseka (czyli 0,3 roku świetlnego) od czarnej dziury gwiazdy bezustannie na siebie wpadają. Często nie jest to centralna kolizja, tylko coś w stylu „brutalnego przybicia piątki”, jak to nazywa Sanaea Rose. Gwiazdy nie rozpadają się, a jedynie tracą swoje zewnętrzne warstwy i część masy. Tak ogołocone, nadal przemierzają kosmiczną przestrzeń. W odległościach większych niż 0,1 parseka od Sagittariusa A* sytuacja nieco się zmienia. Gwiazdy poruszają się tam wolniej, z prędkościami rzędu setek kilometrów na sekundę. Gdy dochodzi do zderzenia, „uczestnicy kolizji” mogą mieć niewystarczającą szybkość, by uciec. Łączą się więc w bardziej masywne obiekty. Niekiedy ten proces może zajść nawet kilka razy. W jego rezultacie powstają gwiazdy dziesięć razy bardziej masywne niż Słońce. Mamy nowe zdjęcie supermasywnej czarnej dziury w środku Drogi Mlecznej. Pokazuje coś niespodziewanego Po raz pierwszy astronomom udało się sfotografować Sagittariusa A* w świetle spolaryzowanym. Na zdjęciu uchwycono linie potężnych pól magnetycznych otaczających tę supermasywną czarną d... Jak powstają gwiazdy-zombie? – Niekiedy gwiazdy wygrywają na tej loterii kolizyjnej – opowiada Rose. – Na skutek zderzeń i łączenia się przybywa im wodoru. I chociaż pochodzą ze starej populacji, zaczynają udawać odmłodzone, „nastoletnie” gwiazdy. W rzeczywistości zaś to gwiazdy-zombie, które pożarły swoich sąsiadów. Co ciekawe, zupełnie jak w bajkach, to odmłodzenie się pociąga za sobą również pewne koszty. Gwiazdy-zombie nie istnieją długo i prędko umierają. – Masywne gwiazdy przypominają gigantyczne, pochłaniające gaz samochody – Sanaea Rose proponuje jeszcze jedną metaforę. – Zaczynają od dużej ilości wodoru, ale spalają go bardzo, bardzo szybko. Symulacje to doskonały sposób, by wyjaśnić, co dzieje się w pobliżu Sagittariusa A*. Tamten region trudno jest obserwować, ponieważ jest tam bardzo gęsto. – Jednak jeśli zdołamy się dowiedzieć czegoś więcej o tamtejszych populacjach gwiazd, możemy również dokładniej poznać historię powstawania jądra Galaktyki – mówi Rose. Jej badania zostały dzisiaj zaprezentowane na dzisiejszej konferencji American Physical Society’s w Sacrameto. Artykuł opisujący symulacje zderzeń gwiazd w centrum Drogi Mlecznej został przyjęty do publikacji w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. Na razie jest dostępny na serwisie preprintów naukowych arXiv.org. Źródła: EurekAlert, arXiv.org Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
W sąsiedztwie Drogi Mlecznej odkryto nowy rodzaj galaktyki. Tworzy ją zaledwie 60 słabo świecących gwiazd
Astronomowie wypatrzyli nieznanego sąsiada Drogi Mlecznej. To nowy rodzaj galaktyki: miniaturowe skupisko gwiazd o bardzo małej masie i słabej jasności. Bardzo możliwe, że w tym systemie znajduje się wyjątkowo dużo ciemnej materii.
W tym artykule: Galaktyka z „kosmicznego podwórka” Bardzo stare i bardzo małe skupisk gwiazd Zupełnie nowy rodzaj galaktyki Zagadka ciemnej materii Takiej galaktyki jeszcze nigdy nie widzieliśmy. Niewielkie zgrupowanie gwiazd stanowi najlżejszą i najsłabiej świecącą galaktykę satelicką, jaką kiedykolwiek odkryto. Ursa Major III/Unions 1 – albo w skrócie UMa3/U1 – składa się zaledwie z kilkudziesięciu ledwo widocznych gwiazd. Gdzie jej szukać? Teleskopy na Hawajach wypatrzyły tego liliputa w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy. Niespodziankę stanowi niewielki dystans między UMa3/U1 a nami. Mikroskopijną galaktykę dzieli od Słońca 30 tys. lat świetlnych. Galaktyka z „kosmicznego podwórka” Biorąc pod uwagę gigantyczne odległości kosmiczne, to niezbyt dużo. Jak skomentował jeden z odkrywców – Simon Smith, absolwent astronomii na University of Victoria – nowo odkryta galaktyka znajduje się właściwie na naszym „kosmicznym podwórku”. – UMa3/U1 do tej pory umykała wykryciu ze względu na wyjątkowo niską jasność – dodaje Smith. Nic dziwnego: jest ona naprawdę niewielka. Składa się zaledwie z około 60 gwiazd. Dla porównania, według NASA Drogę Mleczną tworzy 100 mld gwiazd. Natomiast Wielki Obłok Magellana, największa galaktyka satelitarna w pobliżu Drogi Mlecznej, ma 20-30 mld gwiazd. Bardzo stare i bardzo małe skupisk gwiazd W porównaniu z Drogą Mleczną galaktyka UMa3/U1 to leciutki punkcik. Jej masa jest zaledwie 16 razy większa od masy Słońca. I znów, gdyby na kosmicznej wadze położyć całą naszą Galaktykę, otrzymalibyśmy wynik 1,5 biliarda razy większy od masy Słońca. Wielkość ta uwzględnia nie tylko gwiazdy Drogi Mlecznej, ale i Sagittariusa A*, supermasywną czarną dziurę znajdująca się w jej środku, oraz czarną materię. Niedawno dostrzeżone malutkie zgrupowanie słońc ma jeszcze inne zastanawiające cechy. Astronomowie oszacowali wiek kilkudziesięciu gwiazd tworzących UMa3/U1 na około 10 mld lat. Czyli są one ponad dwa razy starsze od Słońca. W jaki sposób mikroskopijna galaktyka – o wiele mniejsza nawet od najmniejszych znanych galaktyk karłowatych – przetrwała tak długo w bliskim sąsiedztwie Drogi Mlecznej? Zupełnie nowy rodzaj galaktyki Astronomowie wypatrzyli UMa3/U1, korzystając z dwóch ośrodków naukowych zlokalizowanych na Hawajach: W. M. Keck Observatory i Canada France Hawaii Telescope. Obserwacje potwierdziły, że układ gwiezdny rozciąga się na 10 lat świetlnych. Okazało się też, że jest powiązany grawitacyjnie, a gwiazdy mają podobny skład chemiczny. Co więcej, gwiazdy te przemierzają przestrzeń kosmiczną ze zbliżonymi prędkościami. Wykluczyło to przypuszczenie, że astronomowie dostrzegli po prostu grupę podobnych słońc. – Odkrycie może zmienić nasz sposób wyjaśnienia formowania się galaktyk, a może nawet samą definicję galaktyki – uważa Simon Smith. Odkryto galaktykę bliźniaczkę Drogi Mlecznej. Jest znacznie starsza, niż sądzono, że to w ogóle możliwe Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykrył najstarszą spiralną galaktykę z poprzeczką, jaką dotychczas znaleziono. Ma ponad 11 mld lat. To znacznie więcej, niż dopuszczają teorie opisujące po... Zagadka ciemnej materii Droga Mleczna wywiera bardzo silny wpływ grawitacyjny na otoczenie. Kiedy jakieś skupisko gwiazd znajdzie się w jej pobliżu, może zostać rozerwane. To właśnie spotkało galaktykę Gaia-Enceladus. Została ona rozszarpana, a następnie wchłonięta przez Drogę Mleczną ok. 8-11 mld lat temu. Lilipucia galaktyka UMa3/U1 uniknęła jednak takiego losu. Dlaczego? Naukowcy podejrzewają, że jest zdominowana przez ciemną materię. To właśnie ona spaja zaledwie kilkadziesiąt słabo świecących gwiazd. Drugi scenariusz zakłada, że nowa galaktyka została dostrzeżona w bardzo szczególnym momencie istnienia: tuż przed samym jego końcem. – Jesteśmy bardzo podekscytowani możliwością, że obiekt ten może być wierzchołkiem góry lodowej: pierwszym przykładem nowej klasy niezwykle słabych układów gwiezdnych, których nie wykryto nigdy wcześniej – komentuje Will Cerny, student Yale University Department of Astronomy. Podobnie jak Simon Smith Cerny jest autorem pracy o odkryciu UMa3/U1 opublikowanej w styczniu tego roku w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”. Źródła: Live Science, KeckObservatory, The Astrophysical Journal, NASA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Mamy nowe zdjęcie supermasywnej czarnej dziury w środku Drogi Mlecznej. Pokazuje coś niespodziewanego
Po raz pierwszy astronomom udało się sfotografować Sagittariusa A* w świetle spolaryzowanym. Na zdjęciu uchwycono linie potężnych pól magnetycznych otaczających tę supermasywną czarną dziurę. Naukowcy przypuszczają, że może ona emitować nieodkryty jeszcze dżet.
W tym artykule: Co się kryje w centrum Drogi Mlecznej? Nowe zdjęcie supermasywnej czarnej dziury Czego dowiedzieliśmy się nowego o Sagittariusie A*? Historyczne zdjęcie zostało wykonane przez Event Horizon Telescope (EHT). To sieć radioobserwatoriów rozsianych po całym świecie, które działają jak jeden teleskop. Dwa lata temu dzięki EHT po raz pierwszy zobaczyliśmy, jak wygląda Sagittarius A* – supermasywna czarna dziura kryjąca się w centrum naszej Galaktyki. Teraz astronomowie pracujący z EHT pokazali nowe zdjęcie tego samego obiektu. Niesamowita i bardzo trudna do uzyskania fotografia przedstawia Sagittariusa A* w świetle spolaryzowanym. Zdjęcie dostarcza nieznanych wcześniej informacji o polach magnetycznych powstających wokół czarnej dziury. Wbrew przewidywaniom okazało się, że są one potężne i uporządkowane. Dokładnie takie same jak pola magnetyczne wokół M87*. To supermasywna czarna dziura w jądrze galaktyki Messier 87, pierwszy taki obiekt, który w ogóle udało się sfotografować. Co się kryje w centrum Drogi Mlecznej? Jak wiele innych galaktyk, także nasza ma w środku gigantyczną czarną dziurę. Sagittarius A* (w skrócie Sgt A*) dzieli od Słońca 27 tys. lat świetlnych. Obiekt ma masę ponad 4 mln razy większą od masy Słońca. Przez to zaliczany jest do supermasywnych czarnych dziur. Jednak ta klasa jest bardzo rozległa. Sagittarius A* może wydawać się potężną grawitacyjną anomalią, choć jej rozmiary są niczym w porównaniu z rozmiarami M87*. Tamta supermasywna czarna dziura – odległa od nas o ok. 53,5 mln lat świetlnych – ma masę ponad 6,5 mld większą od masy Słońca. Otacza ją wirujący dysk materii o średnicy 25 tys. jednostek astronomicznych. Dla porównania, Pluton jest odległy od Słońca średnio o 39 jednostek astronomicznych. Prostopadle do płaszczyzny dysku M87* emituje dżet długości nawet dziesięć razy większej niż średnica całej Drogi Mlecznej. Nowe zdjęcie supermasywnej czarnej dziury W porównaniu z M87* „nasza” supermasywna czarna dziura wydaje się więc dość zwykłym obiektem. A jednak Saggitarius A* ma pewne cechy wspólne z M87*, większą od niego ponad 1000 razy. Jakie? Odpowiedź przynosi nowe zdjęcie supermasywnej czarnej dziury Sgt A* pokazujące światło spolaryzowane. Czyli uporządkowane, którego fale drgają tylko w jednej płaszczyźnie. Rozgrzana materia otaczająca czarną dziurę – to właśnie jest pomarańczowy „pączek” widoczny na fotografiach czarnych dziur – emituje sporo spolaryzowanego światła. Dzieje się tak, ponieważ wokół czarnych dziur powstają pola magnetyczne, niekiedy bardzo silne. Cząstki materii układają się wzdłuż ich linii i emitują światło spolaryzowane do nich pod kątem prostym. Odkryto najwcześniejszą supermasywną czarną dziurę we Wszechświecie. Istniała już 570 mln lat po Wielkim Wybuchu Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba udało się znaleźć nietypową supermasywną czarną dziurę. Powstała w bardzo młodym Wszechświecie i – jak na obiekt tego typu – jest wyjątk... Ten opis może wydawać się skomplikowany, ale płynący z niego wniosek jest już dość prosty. Fotografia Sagittariusa A* w świetle spolaryzowanym dostarcza zupełnie nowych informacji o otaczających ten obiekt polach magnetycznych. Czego dowiedzieliśmy się nowego o Sagittariusie A*? Jak się okazało, są one silne i uporządkowane. Ku zdumieniu naukowców zdjęcie Sgt A* uderzająco przypomina spolaryzowane zdjęcie M87* zrobione w 2019 roku. Linie pól magnetycznych obu supermasywnych czarnych dziur wyglądają bardzo podobnie – mimo że są one diametralnie różne. – To podobieństwo było szczególnie zaskakujące, ponieważ M87* i Sgt A* są zupełnie inne – mówi portalowi Space.com astronomka Sara Issaoun, współautorka badań. – M87* jest szczególna: niezwykle masywna, leży w galaktyce ekliptycznej i emituje potężny dżet plazmy widoczny w każdym zakresie fal – dodaje. W porównaniu z nią Sgt A* jest całkiem zwyczajna. No i nigdy udało się zaobserwować jej dżetu. Możliwe jednak, że on istnieje. Na to wskazuje zbliżona geometria pól magnetycznych Sgt A* i M87*. Wcześniej naukowcy przypuszczali, że Sagittarius A* jest zbyt mało „żarłoczna”, żeby emitować dżet. Czyli – że pochłania zbyt mało wirującej wokół niej materii, która mogłaby zostać przekierowana na bieguny i stamtąd wystrzelona w kosmos. Zrobiona dzięki EHT fotografia otwiera jednak nowe perspektywy. Być może Sgt A* emituje dżet, ale z powodu dużego zagęszczenia materii w środku Drogi Mlecznej nie zdołaliśmy go jeszcze zaobserwować. Gdyby to się udało, dowiedzielibyśmy się nowych rzeczy o rozwoju i ewolucji Drogi Mlecznej do kształtu, jaki nasza Galaktyka ma dzisiaj. Odkrycie zostało opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. Źródła: EurekAlert, Space.com, The Astrophysical Journal Letters, phys.org, Live Science. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
W Drodze Mlecznej odkryto dwie nieznane megastruktury. To pierwotne części składowe naszej Galaktyki
W pobliżu najstarszej części Drogi Mlecznej odkryto dwie protogalaktyki. To bardzo stare skupiska gwiazd, które połączyły się z naszą Galaktyką w samych początkach jej istnienia.
W tym artykule: Czym się różnią gwiazdy w Drodze Mlecznej? Jak znaleziono dwie protogalaktyki w Drodze Mlecznej? Najstarsze gwiazdy w Drodze Mlecznej Droga Mleczna – galaktyka, w której znajduje się Układ Słoneczny – nie zawsze wyglądała tak, jak obecnie. Szacuje się, że w ciągu swojego istnienia ponad dziesięć razy zderzała się z innymi galaktykami. Te kolizje miały zasadnicze znaczenia dla jej kształtu. Dostarczając nowych gwiazd, napędzały ewolucję Drogi Mlecznej. Kiedy taka międzygalaktyczna fuzja zdarzyła się po raz pierwszy? Być może nawet 12–13 mld lat temu. A więc w samych początkach Wszechświata. Naukowcy – a właściwie kosmiczni archeolodzy – właśnie wpadli na trop dwóch starożytnych skupisk gwiazd w Drodze Mlecznej. Najprawdopodobniej to pozostałość po protogalaktykach, które kiedyś zderzyły się i połączyły z naszą. Struktury te są ogromne. Każda liczy nawet 10 mln słońc. Odkrywcy nazwali je Shiva i Shakti – od imion pary hinduskich bóstw (Śiwa i Śakti), których unia gwarantuje harmonię Wszechświata. Czym się różnią gwiazdy w Drodze Mlecznej? Co się dzieje, gdy dwie galaktyki zaczynają łączyć się ze sobą? Jednocześnie uruchamia się wówczas kilka procesów. W każdej galaktyce znajdują się ogromne chmury wodoru. Po połączeniu te rezerwuary najprostszego pierwiastka destabilizują się. Uruchamiają się w nich procesy gwiazdotwórcze. Tym samym w galaktyce zaczynają rodzić się nowe gwiazdy. Łączące się galaktyki mają również uformowane już gwiazdy. Mieszają się one ze sobą, tworząc nowe skupiska. Na pozór po galaktycznej fuzji nie sposób rozróżnić pierwotnego pochodzenia gwiazd. A jednak każde słońce zachowuje informacje o swojej najdalszej przeszłości. Jak znaleziono dwie protogalaktyki w Drodze Mlecznej? Informacje te dotyczą ruchu gwiazd. Ma on wiele wspólnego z prędkością i kierunkiem, z którego napłynęły łączące się galaktyki. Nawet po upływie miliardów lat gwiazdy z tej samej galaktyki mają podobną energię i moment pędu (wielkość opisującą ich ruch obrotowy). Po zmierzeniu energii i momentu pędu gwiazd można z dużą trafnością wyróżnić słońca o wspólnym pochodzeniu. To właśnie zrobili astrofizycy Khyati Malhan i Hans-Walter Rix z Max Planck Institute for Astronomy. Korzystając z danych zebranych przez teleskop Gaia, wytypowali w Drodze Mlecznej dwie oddzielne populacje bardzo starych gwiazd. Jak policzyli, to pozostałości protogalaktyk, które zderzyły się z Drogą Mleczną 12–13 mld lat temu. Wszechświat jest dwa razy starszy niż dotychczas sądziliśmy. Sensacyjna hipoteza fizyków Naukowiec z kanadyjskiego uniwersytetu uważa, że Wszechświat może mieć 26,7 mld lat. A nie 13,8 mld, jak się obecnie przyjmuje. Badacz uzyskał taki wynik, sięgając po teorię naukową zarz... – To zdumiewające, że w ogóle potrafimy wykrywać te starożytne struktury – mówi Khyati Malhan. – Droga Mleczna zmieniła się znacząco od czasu, gdy te gwiazdy się narodziły. Trudno było się spodziewać, że da się je rozróżnić tak wyraźnie jako grupę. Najstarsze gwiazdy w Drodze Mlecznej W jaki sposób naukowcy policzyli, jak stare są gwiazdy tworzące Shivę i Shakti? Pomogła cecha gwiazd, którą astrofizycy określają jako „metaliczność”. Dotyczy ona zawartości ciężkich pierwiastków w gwieździe. Przyjmuje się, że im starsza gwiazda, tym jest uboższa w metale. W młodym Wszechświecie było jeszcze mało ciężkich pierwiastków powstających w reakcji fuzji w jądrach gwiazd. Z czasem zaczęło ich przybywać. Jednak słońca z Shivy i Shakti są ubogie w ciężkie metale. Stąd naukowcy wnioskują, że muszą być bardzo stare. Prawdopodobnie to jedne z najstarszych gwiazd tworzących Drogę Mleczną. Zaś Shiva i Shakti są jej najstarszymi częściami składowymi, które zainicjowały rozwój Galaktyki. Co się stanie dalej z Drogą Mleczną? Następna wielka „kolizja” czeka ją za ok. 4,5 mld lat. Wówczas nasza galaktyka połączy się ze zmierzającą w naszą stronę galaktyką Andromedy. Jeśli w Układzie Słonecznym będzie jeszcze wtedy istnieć inteligentne życie – na przykład na którymś z księżyców planet zewnętrznych – jego przedstawiciele będą widzieli nad sobą zupełnie inne niebo niż obecnie. Odkrycie dwóch protogalaktyk w Drodze Mlecznej zostało opublikowane w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”. Źródła: ESA, EurekAlert, Live Science, The Astrophysical Journal. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Prawdopodobnie udało się uchwycić siedem „cząstek-duchów”. Zarejestrował je detektor na biegunie
Działający na biegunie południowym detektor IceCube najprawdopodobniej zarejestrował siedem ultrarzadkich neutrin taonowych. Ten rodzaj neutrin pochodzących z dalekiego kosmosu może nieść nowe informacje o Wszechświecie.
W tym artykule: Co to jest neutrino? Jak się rejestruje neutrina? W poszukiwaniu nowej fizyki – Zrobiłem straszną rzecz: zaproponowałem istnienie cząstki, której nie da się wykryć – miał powiedzieć Wolfgang Pauli w 1930 r. W ten sposób genialny fizyk skomentował jeden ze swoich najlepszych pomysłów naukowych. Była nim koncepcja cząstek nazwanych neutrinami: pozbawionych ładunku elektrycznego i nieoddziałujących z materią. Na szczęście Pauli się pomylił. Neutrina da się wykryć, choć nie jest to prostą sprawą. Służą do tego detektory budowane w odległych, ściśle odizolowanych od otoczenia miejscach. Jednym z nich jest IceCube – ośrodek naukowy działający na biegunie południowym. IceCube z powodzeniem rejestruje neutrina od 2013 r. (w innych detektorach rejestrowano je znacznie wcześniej). Jednak w przypadku neutrin – i wielu innych cząstek – diabeł tkwi w szczegółach. Zbudowane przez nas detektory wykrywają najpospolitszy rodzaj neutrin: neutrina elektronowe. A przynajmniej tak było do tej pory. Naukowcy korzystający z IceCube ogłosili właśnie, że najprawdopodobniej udało im się znaleźć siedmiu kandydatów na nieuchwytne neutrino taonowe. Co to jest neutrino? Neutrina pochodzą z różnych źródeł: z dysków galaktycznych, z gwiazd, z blazarów oraz z atmosfery ziemskiej. W atmosferze pojawiają się, gdy promieniowanie kosmiczne zderza się z cząsteczkami atmosfery. Jest ich mnóstwo. W każdej sekundzie przez nasze ciało przelatuje 100 bilionów neutrin. Także co sekundę przez centymetr kwadratowy Ziemi przenika 60 mld neutrin. Ani nam, ani Ziemi nie wyrządza to żadnej szkody. Co prawda wbrew pierwotnym założeniom neutrina mają masę, jednak jest ona bardzo mała. Najczęściej cząstki te nie oddziałują więc z materią. A jeśli już do tego dochodzi, dzieje się to „od wielkiego dzwonu”. Gdyby każdy z nas był detektorem neutrin wielkości człowieka, musielibyśmy czekać 100 lat, żeby zarejestrować jedno neutrino. Z tego powodu neutrina zyskały przydomek cząstek-duchów (ang. ghost particle). Jak się rejestruje neutrina? Detektor IceCube składa się z ponad 5 tysięcy tzw. DOM-ów (ang. digital optical module). To czujniki światła umieszczone w otworach wydrążonych w lodzie. Gdy raz na jakiś czas neutrina uderzają w cząsteczki zamarzniętej wody, pojawiają się rozbłyski wychwytywane przez DOM-y. Rozbłyski te układają się w specyficzne wzory albo kaskady. Badając je, można dowiedzieć się więcej o wywołujących je neutrinach. Istnieją trzy rodzaje neutrin, fachowo nazywane zapachami (choć nie ma to nic wspólnego z zapachami różnych substancji). Poza neutrinami elektronowymi, fizycy wyróżniają też neutrina mionowe i neutrina taonowe. Naukowców szczególnie interesują wysokoenergetyczne neutrina pochodzące z dalekiego kosmosu, najtrudniejsze do wykrycia. Takiej Drogi Mlecznej jeszcze nie widzieliście. Po raz pierwszy sfotografowano naszą Galaktykę za pomocą neutrin Naukowcy uzyskali zupełnie nowy obraz Drogi Mlecznej. Powstał dzięki ustaleniu źródeł, z których pochodzą neutrina zarejestrowane przez IceCube – detektor na biegunie południowym Ziemi. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/galaktyka-sfotografowana-dzieki-neutrinom-takiej-drogi-mlecznej-jeszcze-nie-widzieliscie-fot-icecube-collaboration-u-s-national-science-foundation-lily-le-shawn-johnson-eso-s-brunier-cbc6431.jpg" width="938" height="528" alt="Galaktyka sfotografowana dzięki neutrinom. Takiej Drogi Mlecznej jeszcze nie widzieliście (fot. IceCube Collaboration/U.S. National Science Foundation (Lily Le & Shawn Johnson)/ESO (S. Brunier))" title="Galaktyka sfotografowana dzięki neutrinom. Takiej Drogi Mlecznej jeszcze nie widzieliście (fot. IceCube Collaboration/U.S. National Science Foundation (Lily Le & Shawn Johnson)/ESO (S. Brunier))" /> Zespół prof. Douga Cowena z Penn State University ogłosił właśnie, że znaleziono siedmiu kandydatów na „astrofizyczne” neutrina taonowe. Czyli najrzadszy rodzaj neutrin, na dodatek powstałych w najdalszych rejonach Drogi Mlecznej. Wymagało to przeanalizowania danych zbieranych przez IceCube między 2011 a 2020 r. Naukowców posłużyli się specjalnie zaprojektowaną siecią neuronową. Przeczesywała ona obrazy rejestrowane przez IceCube, mogące świadczyć o pojawieniu się w detektorze neutrin taonowych. W poszukiwaniu nowej fizyki Zdaniem badaczy, wykrycie neutron taonowych pozwoli im badać zjawisko nazywane oscylacją neutrin. Tak nazywa się szczególną zdolność tych cząstek do zmiany swojej formy w czasie podróży przez kosmos. Lecąc przez przestrzeń kosmiczną, neutrina elektronowe mogą zamieniać się w mionowe albo taonowe. Koncepcja ta wyjaśniała, dlaczego na Ziemi rejestruje się mniej neutrin, niż według obliczeń powinno napływać do nas z przestrzeni kosmicznej. Ponieważ wykrywamy wyłącznie neutrina elektronowe, reszta nam umyka. Oczywiście naukowcy mają apetyt na jeszcze więcej. – To ekscytujące dokonanie wiąże się z intrygującą możliwością wykorzystania neutrin taonowych do odkrycia nowej fizyki – komentuje Doug Cowen. Pościg na neutrinami taonowymi został opisany w pracy przyjętej do publikacji w czasopiśmie „Physical Review Letters”. Na razie została ona umieszczona w serwisie preprintów naukowcych arXiv.org. Źródła: Space.com, IceCube, arXiv.org, Wikipedia. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Mały Obłok Magellana to nie jedna galaktyka, tylko dwie. Na to wskazuje nowe badanie
Międzynarodowy zespół astronomów zebrał dowody sugerujące, że Mały Obłok Magellana nie jest pojedynczą galaktyką karłowatą. Tylko dwiema galaktykami, które – obserwowane z Ziemi – znajdują się jedna za drugą.
W tym artykule: Czym jest Wielki i Mały Obłok Magellana? Jak się bada inne galaktyki? Ile jest Małych Obłoków Magellana? Kto odkrył Obłoki Magellana? Droga Mleczna nie jest samotną galaktyką. Jak większości dużych galaktyk, towarzyszą jej galaktyki satelitarne – czyli mniejsze skupiska gwiazd, pyłów, gazu i ciemnej materii. Nasza Galaktyka ma całkiem sporo takich towarzyszek. W promieniu miliona lat świetlnych od jej granic znajduje się około 60 galaktyk satelitarnych. Czym jest Wielki i Mały Obłok Magellana? Najbardziej znane są dwie z nich. To Wielki i Mały Obłok Magellana, dwie największe galaktyki satelitarne Drogi Mlecznej. „Wielki Obłok Magellana ma 14 tysięcy lat świetlnych średnicy, a jego masa stanowi 1 procent masy naszej Galaktyki. Mały Obłok Magellana jest o ponad połowę mniejszy. Galaktyki te znajdują się w odległości, odpowiednio, 160 i 200 tysięcy lat świetlnych od Ziemi” – pisze Paul Murdin w książce „Wszechświat. Biografia” (tłum. Bogumił Bieniok i Ewa L. Łokas). Powyższy opis przedstawia stan wiedzy do ostatniego miesiąca tego roku. Być może jednak niedługo trzeba będzie go zmienić. Na serwisie preprintów naukowych arXiv.org pojawiła się bowiem praca międzynarodowego zespołu naukowców, która zawiera zaskakujące spostrzeżenie. Jej autorzy sugerują, że Mały Obłok Magellana to nie jedna, ale aż dwie galaktyki. Jak się bada inne galaktyki? Obłoki Magellana to nieregularne galaktyki karłowate, widoczne z południowej półkuli. Już w latach 80. poprzedniego wieku pojawiły się przesłanki, że Mały Obłok Magellana – zawierający kilkaset milionów gwiazd - może być w istocie dwiema galaktykami. Teraz znaleziono na to kolejne dowody. Do Ziemi dotarł wyjątkowo silny promień kosmiczny. Naukowcy nie wiedzą, skąd się wziął Do takiego zdarzenia dochodzi raz na kilka dekad. Z kosmosu nadleciała druga najsilniejsza cząstka promieniowania kosmicznego, jaką kiedykolwiek wykryto. Nie jest jasne, co jest jej źródłem. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/do-ziemi-dotarl-wyjatkowo-silny-promien-kosmiczny-naukowcy-nie-wiedza-skad-sie-wzial-ryc-osaka-metropolitan-university-l-insight-kyoto-university-ryuunosuke-takeshige-b08d638.jpg" width="938" height="581" alt="Do Ziemi dotarł wyjątkowo silny promień kosmiczny. Naukowcy nie wiedzą, skąd się wziął (ryc. Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige)" title="Do Ziemi dotarł wyjątkowo silny promień kosmiczny. Naukowcy nie wiedzą, skąd się wziął (ryc. Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige)" /> Naukowcy wpierw przestudiowali dane zebrane przez sondę Gaia należącą do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Umożliwiły one oszacowanie średnich prędkości gwiazd tworzących Mały Obłok Magellana. Dane z sieci australijskich radioteleskopów ASKAP pozwoliły z kolei dowiedzieć się więcej o ośrodku międzygwiazdowym w obu Obłokach. Dodatkowo wykorzystano instrumenty badawcze pozwalające określić skład chemiczny galaktyk. Ile jest Małych Obłoków Magellana? Zebrane dowody wskazują, że Mały Obłok Magellana składa się z dwóch części. Obie mają podobną masę i obie są powiązane grawitacyjnie z Wielkim Obłokiem Magellana. Różnią się jednak składem chemicznym i prędkościami. Na tej podstawie można zdaniem badaczy wnioskować, że Mały Obłok Magellana to nie jedna, ale dwie nieduże galaktyki. Dlaczego nikt wcześniej na to nie wpadł? Ponieważ – obserwowane z Ziemi – znajdują się jedna za drugą. I to, jak na skalę kosmiczną, całkiem blisko siebie. Bliższą dzieli od nas 199 tys. lat świetlnych. Dalszą – 215 tys. lat świetlnych. Kto odkrył Obłoki Magellana? Tak dokładnie to nie wiadomo. „Rdzenni mieszkańcy półkuli południowej, na przykład australijscy Aborygeni, znają je już od zamierzchłych czasów” – pisze Paul Murdin. „Europejczycy zobaczyli je po raz pierwszy i wprowadzili do annałów historii podczas pierwszych wypraw odkrywczych na morza południowe”. Obłoki pojawiły się np. na mapie gwiazd z 1516 r. sporządzonej przez włoskiego odkrywcę Andreę Corsalego. To pierwszy ich obraz, który przetrwał do naszych czasów. Galaktyki zostały nazwane imieniem Ferdynanda Magellana, portugalskiego kapitana, który jako pierwszy poprowadził wyprawę dookoła świata. W relacji z niej, pióra włoskiego nawigatora Antonia Pigafetta, znajdują się wzmianki o Obłokach. „Antarktyczny biegun [niebieski] nie jest tak usiany gwiazdami jak arktyczny, ponieważ widać tam wiele małych gwiazd skupionych razem, wyglądających jak dwa niezbyt jasne obłoki oddalone od siebie na niewielką odległość, a pośród nich widoczna jest tylko jedna lub dwie gwiazdy” – cytuje Pigaffetta Paul Murdin. Jak widać – założenie, że Obłoki są dwa, jest bardzo stare. Nic dziwnego, że dopiero teraz doczekało się korekty. Źródło: arXiv.org Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Ile waży Droga Mleczna? 10 lat temu wystrzelono obserwatorium kosmiczne Gaia
Ta misja wywróciła do góry nogami nasze rozumienie Drogi Mlecznej. Dane pozyskane dzięki Gai pozwoliły określić wygląd naszej Galaktyki, zapewniając dokładniejszy obraz jej kształtu i symetrii. Naukowcy z misji Gaia zmapowali również ogólną strukturę centralnej poprzeczki Drogi Mlecznej i wirujących ramion spiralnych. Pogłębili naszą wiedzę na temat ich długości, nachylenia i asymetrii. Przy misji pracują Polacy.
W tym artykule: Jak zmapować Drogę Mleczną? Ile waży galaktyka? Gaia i czarne dziury Galaktykożerna Droga Mleczna I ty możesz analizować dane Gai Jak badać kształt i właściwości naszej Galaktyki od środka, pozostając jej częścią? Na początku tysiąclecia stało się jasne, że jeśli chcemy zrozumieć strukturę Drogi Mlecznej potrzebujemy precyzyjnych, kompleksowych danych. A tych może dostarczyć tylko dobrze skonstruowane obserwatorium kosmiczne. Właśnie takie zadanie stanęło przed Gaią – obserwatorium kosmicznym Europejskiej Agencji Kosmicznej. Jak zmapować Drogę Mleczną? Głównym celem sondy było stworzenie najbardziej precyzyjnej, trójwymiarowej mapy Drogi Mlecznej. W tym celu dokonano gigantycznego przeglądu nieba. Od czasu rozpoczęcia pracy w 2014 roku, satelita zgromadził niezrównany zestaw danych na temat pozycji, odległości i ruchów około 1,5 miliarda gwiazd. Umożliwiło to naukowcom zagłębienie się w przeszłą i obecną strukturę naszej Galaktyki. Gaia zbiera informacje fotometryczne, spektroskopowe i astrometryczne dotyczące właściwości fizycznych gwiazd, takich jak typ widmowy, temperatura i przesunięcie ku czerwieni. Ale skupia się nie tylko na gwiazdach, lecz także na obiektach takich jak planetoidy, obiekty z Pasa Kuipera, kwazary, supernowe czy planety pozasłoneczne. Galaktyczne halo Drogi Mlecznej ma kształt zeppelina. To skutek kosmicznej katastrofy sprzed 7 mld lat Galaktyczne halo to sferyczny obszar otaczający dysk galaktyk spiralnych. Czyli takich, jak Droga Mleczna. Ale badacze związani z Centrum Astrofizyki Uniwersytetu Harvarda i Instytutu Smithsonian... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/galaktyczne-halo-drogi-mlecznej-ma-ksztalt-zeppelina-to-skutek-kosmicznej-katastrofy-sprzed-7-mld-lat-fot-melissa-weiss-center-for-astrophysics-harvard-smithsonian-d282253.jpg" width="650" height="433" alt="Galaktyczne halo Drogi Mlecznej ma kształt zeppelina. To skutek kosmicznej katastrofy sprzed 7 mld lat (fot. Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian)" title="Galaktyczne halo Drogi Mlecznej ma kształt zeppelina. To skutek kosmicznej katastrofy sprzed 7 mld lat (fot. Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian)" /> – Gaia skanuje całe niebo. Każdy z widocznych dla Gai obiektów został przez jej instrumenty zaobserwowany kilkadziesiąt razy w ciągu kilku lat trwania misji. Pozwala to nie tylko na stworzenie dokładnej mapy Drogi Mlecznej, ale i opisanie każdego z jej elementów. Co więcej, dzięki tym obserwacjom dowiedzieliśmy się też, jak obserwowane obiekty zmieniają się w czasie. Ten dodatkowy wymiar – czas – tworzy z Gai misję absolutnie wyjątkową. Do jej obserwacji sięgać będą kolejne pokolenia astronomów. Już teraz opublikowanie artykułu analizującego jakiekolwiek optyczne dane obserwacyjne bez porównania z wynikami Gai jest niemal niemożliwe – mówi dr Milena Ratajczak. To astronomka z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Jej grupa opracowuje dane zebrane przez obserwatorium. – Gaia bada niemal wszystkie elementy obserwowanego w dziedzinie widzialnej Wszechświata. Od obiektów niewielkich i nam bliskich, jak planetoidy. Przez gwiazdy i znajdującą się między nimi materię międzygwiazdową. Aż po odległe galaktyki – dodaje dr Ratajczak. Ile waży galaktyka? W miarę jak Gaia dostarcza coraz więcej danych, nasz obraz Drogi Mlecznej staje się coraz pełniejszy. Nadal istnieje duża niepewność co do całkowitej masy Galaktyki. Szacuje się ją na od kilkuset miliardów do kilku bilionów mas Słońca. Jednak w miarę jak Gaia będzie nadal badać nasz kosmiczny dom i jego składniki, będziemy w stanie lepiej zrozumieć skomplikowane, odległe części Galaktyki. Naukowcy pracujący przy misji Gaia zmapowali również ogólną strukturę centralnej poprzeczki Drogi Mlecznej i wirujących ramion spiralnych. Pogłębili naszą wiedzę na temat ich długości, nachylenia i asymetrii. A nawet ujawnili, jak doszło do tego, że dysk Drogi Mlecznej jest zniekształcony i asymetryczny. Gaia pomogła wyjaśnić, że to wypaczenie jest spowodowane trwającą kolizją z inną, mniejszą galaktyką. Prawdopodobnie z galaktyką karłowatą Sagittarius, która w przeszłości trzykrotnie przebijała się przez dysk naszej Galaktyki. Sagittarius krąży wokół naszej Galaktyki od 4–5 miliardów lat i powoli rozpada się w trakcie trwającego połączenia z nią. Gaia i czarne dziury – Potęgą misji Gaia są jej dane astrometryczne, czyli informacje o zmianie położenia gwiazd w czasie. Za pomocą tych danych dokonano już wielu przełomowych odkryć, wśród których dla mnie chyba najciekawsze są odkrycia czarnych dziur GaiaBH1 i GaiaBH2. Obiekty te są w układzie ze świecącą gwiazdą, której ruch na niebie ujawnił niewidocznego towarzysza. W taki sposób znalezionych zostaną jeszcze setki, a może tysiące czarnych dziur w naszej Galaktyce. Rozwijana przez nas w Warszawie metoda soczewkowania grawitacyjnego również korzysta z danych astrometrycznych, za których pomocą liczymy na wykrycie samotnych czarnych dziur – mówi prof. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego UW. Dodaje, że w tym wypadku również mamy do czynienia ze zmianą położenia gwiazdy na niebie. Jednakże nie jest ono cykliczne jak w przypadku układów podwójnych, tylko jednorazowe. – Przeczesujemy ogromne zbiory danych misji Gaia w poszukiwaniu tymczasowych pojaśnień, którym towarzyszy przesunięcie gwiazdy. Taki sygnał jest jednak bardzo mały. Dlatego dopiero Gaia jest w stanie go wykryć dla wielu miliardów gwiazd, zwiększając nasze szanse na wykrycie samotnych czarnych dziur – mówi naukowiec. Prof. Wyrzykowski pracował przy misji jeszcze zanim satelita został wystrzelony. Od 2008 współtworzył software do analizy danych zbieranych przez Gaię. Galaktykożerna Droga Mleczna Saggitarium nie jest jedyną galaktyką, która wpłynęła na Drogę Mleczną. Wczesna historia naszego kosmicznego domu jest burzliwa. Droga Mleczna zaczęła się formować ponad 13 miliardów lat temu. Z czasem stała się większa i bardziej masywna, łącząc się z innymi galaktykami. Gdy galaktyki są zanurzane w Drodze Mlecznej, ich materia tworzy strumienie gwiazd poruszających się w przestrzeni po różnych trajektoriach. Każdy strumień charakteryzuje się odmiennym składem chemicznym. Prawie to przegapiono: na ultraszczegółowym zdjęciu z Teleskopu Webba są najstarsze gromady kuliste w kosmosie W lipcu opublikowano pierwsze tzw. Głębokie Pole Webba. To ultraszczegółowe zdjęcie fragmentu kosmosu zrobione z pomocą tego teleskopu. Analizujący je naukowcy zauważyli teraz, że zawiera ... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/prawie-to-przegapiono-na-ultraszczegolowym-zdjeciu-z-teleskopu-webba-sa-najstarsze-gromady-kuliste-w-kosmosie-fot-nasa-esa-csa-stsci-f7e58a7.jpg" width="714" height="700" alt="Prawie to przegapiono: na ultraszczegółowym zdjęciu z Teleskopu Webba są najstarsze gromady kuliste w kosmosie (fot. NASA, ESA, CSA, STScI)" title="Prawie to przegapiono: na ultraszczegółowym zdjęciu z Teleskopu Webba są najstarsze gromady kuliste w kosmosie (fot. NASA, ESA, CSA, STScI)" /> Gaia ujawniła to „drzewo genealogiczne” złożone z mniejszych galaktyk, które pomogły uczynić Drogę Mleczną tym, czym jest dzisiaj. Co najważniejsze, Gaia odkryła, że Droga Mleczna połączyła się z jedną galaktyką, nazwaną Gaia-Sausage-Enceladus, na wczesnym etapie jej formowania się. Był to wielki przełom w naszym zrozumieniu historii Galaktyki. Droga Mleczna i Gaia-Sausage-Enceladus połączyły się około 10 miliardów lat temu. Wydarzenie to znacząco ukształtowało kształt i ewolucję naszej Galaktyki od tego czasu. I ty możesz analizować dane Gai Gaia wciąż działa i zbiera kolejne dane. Ale wokół niej utworzył się cały ruch skupiający astronomów-amatorów. – W Obserwatorium Astronomicznym UW bierzemy również udział w tworzeniu GaiaVari, czyli serwisu tzw. citizen science. Tysiące użytkowników pomagają w nim klasyfikować gwiazdy zmienne na typy z wykorzystaniem długoletnich obserwacji z misji Gaia – mówi prof. Wyrzykowski. – Ogrom danych z misji Gaia umożliwia rozwiązywanie zagadek Wszechświata zarówno społeczności profesjonalnych astronomów, jak i miłośnikom astronomii. Projekt badań społecznościowych GaiaVari umożliwia internautom wzięcie aktywnego udziału w klasyfikacji obiektów zmiennych zaobserwowanych przez misję. Dziś każdy może uczestniczyć w odkryciach naukowych, by pomóc w zrozumieniu naszego kosmicznego otoczenia, które wciąż kryje wiele tajemnic – podsumowuje dr Ratajczak. Pozostaje życzyć Gai wielu kolejnych lat na orbicie! Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Co się dzieje w centrum Drogi Mlecznej? Teleskop Webba zajrzał w te rejony, by odkryć ich sekret
W środku naszej Galaktyki znajduje się bardzo gęsta, ciemna chmura materii. Teoretycznie powinien być to „gwiezdny żłobek” – obszar, gdzie rodzi się dużo nowych słońc. Jednak tak się nie dzieje. Z pomocą Teleskopu Webba astronomowie próbują wyjaśnić, dlaczego.
W tym artykule: Ciemna chmura materii w centrum Drogi Mlecznej Zagadka kosmicznej „Cegły” Sekretna molekuła Jak powstają gwiazdy? Jak wygląda centralny region Drogi Mlecznej? Jak podłużny jasny obłok z ciemnymi fragmentami na krawędziach i jasnymi punktami w środku. W połowie ma najjaśniejszy i największy z takich punktów. Biały obszar, wyglądający jak wypalony fragment zdjęcia, to miejsce, gdzie znajduje się supermasywna czarna dziura – Sagittarius A*. Ciemna chmura materii w centrum Drogi Mlecznej Jeśli spojrzymy na lewo od niej, szybko rzuci nam się w oczy spory czarny prostokąt. Jest przekręcony, tak jakby „stał” na jednym ze swoich rogów. Ten prostokąt nazywany jest przez astronomów „Cegłą” (ang. The Brick). Przynajmniej nieformalnie, ponieważ oficjalna nazwa tego obszaru to G0.253+0.016. „Cegła” to ciemna chmura materii: nieprzezroczysta i niezwykle gęsta. Ma długość ok. 50 lat świetlnych i szerokość 20 lat świetlnych. Na tym obszarze znajdują się gazy i pyły o łącznej masie odpowiadającej masie aż 100 tys. Słońc. Teoretycznie powinien być to rejon, który aż buzuje od rodzących się gwiazd. Tak się jednak nie dzieje. Dlaczego? Zagadka kosmicznej „Cegły” Centrum Drogi Mlecznej jest pełne pyłów i gazów. Obszar rozciągający się w środku Galaktyki nazywa się Środkową Strefą Molekularną (ang. Central Molecular Zone). Ma 1000–2000 lat świetlnych szerokości i jest bardzo gęsty. Gęstość znajdujących się w nim gazów jest o kilka rzędów większa niż gęstość dysku galaktycznego. Te chmury gazu, zbite i bardzo zimne, to miejsca, w których formują się nowe gwiazdy. Materia zapada się w nich grawitacyjnie, tworząc zalążek przyszłego słońca. Przyciąga on z czasem jeszcze więcej pyłów, skał i gazów. Aż jego gęstość powiększy się tak bardzo, że wewnątrz zacznie się fuzja jądrowa. Galaktyka spiralna wygląda jak kosmiczna ośmiornica. My też w takiej żyjemy Galaktyki spiralne stanowią ok. 75 procent wszystkich zaobserwowanych galaktyk. Zwykle mają dwa ramiona wychodzące ze środka zwanego jądrem galaktyki. Również nasze kosmiczne sąsiedztwo, cz... Teoretycznie to właśnie powinno dziać się w „Cegle”, która stanowi część Środkowej Strefy Molekularnej. Jednak tak nie jest. Wyjaśnieniem tej zagadki zajął się zespół Adama Ginsburga z Uniwersytetu Florydy. Wyniki obserwacji przeprowadzonych z pomocą Teleskopu Webba zostały opublikowane w najnowszym numerze „The Astrophysical Journal”. Sekretna molekuła Jak się okazało, w środku „Cegły” znajduje się coś, czego astronomowie się nie spodziewali. To zmrożony tlenek węgla. Jest go tam znacznie więcej niż przypuszczano. Co wskazuje, że ten rodzaj lodu powszechnie występuje również w całej Środkowej Strefie Molekularnej. Teoretycznie obecność dużych ilości zmrożonego tlenku węgla powinna sprawić, że „Cegła” aż kipiałaby od formujących się nowych słońc. Coś jednak najwyraźniej hamuje ten proces. Zdaniem Ginsburga odpowiedzią jest temperatura. „Cegła” – choć chłodna – okazała się nieco cieplejsza niż wcześniej zakładano. Jak powstają gwiazdy? Dlaczego, tak się dzieje, jeszcze nie wiadomo. Naukowcy zwrócili jednak uwagę, że skład ciemnej chmury jest nieco inny niż wcześniej przypuszczano. A dokładnie – odsetek zmrożonego tlenku węgla do gazów jest wyższy niż sądzono. Odkrycie to jest efektem użycia Teleskopu Webba. – Dzięki niemu opracowujemy nowe sposoby mierzenia ilości materii w kosmosie znajdującej się w stanie stałym – mówi Ginsburg. – Wcześniej ograniczaliśmy się do obserwacji gazów – dodaje. Tym samym badacze mogą precyzyjniej określać, z czego dokładnie składają się chmury składające się na centrum Drogi Mlecznej. − Nie znamy na przykład względnych ilości tlenku węgla, wody, dwutlenku węgla i złożonych cząsteczek – mówi Ginsburg. − Dzięki spektroskopii możemy to zmierzyć i dowiedzieć się więcej o procesach chemicznych zachodzących w tych chmurach – dodaje badacz. Naukowcy planują prowadzić dalsze obserwacje „Cegły” z pomocą Teleskopu Webba. Źródło: The Astrophysical Journal Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Niespodziewane odkrycie naukowców. „Gwiazdy wampiry” mają nie jednego, ale aż dwóch towarzyszy
Jedne z najjaśniejszych i najgorętszych gwiazd w Drodze Mlecznej kryją pewien sekret. Teoretycznie to układy podwójne, czyli dwa słońca przymusowo połączone siłą grawitacji. Jednak właśnie okazuje się, że tzw. gwiazdy wampiry mogą składać się aż z trzech obiektów.
W tym artykule: Czym są gwiazdy wampiry? Dyski wokół gwiazd wampirów Ile gwiazd tworzy układ Be? Niespodzianki wampiryzmu Badacze z Uniwersytetu Leeds przyjrzeli się bliżej jednym z bardziej intrygujących gwiazd w kosmosie. To słońca, które wypadają bardzo dobrze na ilustracjach. Widać na nich ogromną, rozpaloną kulę, która wysysa materię z pobliskiego sąsiada. Kula jest ogromna, sąsiad zaś spłaszczony, tak jakby tracił okrągły kształt. Czym są gwiazdy wampiry? Tak właśnie przedstawiane są tzw. gwiazdy wampiry. To potoczne określenie dla gwiazd Be – pewnego rodzaju gwiazd typu widmowego B. Są niezwykle jasne, niebieskawe i bardzo gorące. Temperatura ich powierzchni dochodzi do 30 tys. st. C. Dla porównania – Słońce jest aż sześć razy chłodniejsze. Co piąta gwiazda typu widmowego B jest szczególna. To właśnie wampir – gwiazda Be. Takie słońce bardzo szybko wiruje, a w jej widmie obserwuje się linie emisyjne wodoru. Najbardziej znaną gwiazdą tego rodzaju jest Achernar – dziewiąta spośród najjaśniejszych gwiazd ziemskiego nieba. Ta gwiazda podwójna odległa jest od nas o 139 lat świetnych. Nie jest niestety widoczna z Polski. Dyski wokół gwiazd wampirów Gwiazdy Be są znane naukowcom od 150 lat. Jak pierwszy zaobserwował je włoski astronom Angelo Secchi w 1866 roku. Później okazało się, że kryją pewną zagadkę. Te błyskawicznie obracające się bączki otoczone są charakterystycznym gazowym dyskiem, podobnym do pierścieni Saturna. Jak powstaje taki dysk? Mogłaby go tworzyć materia samej gwiazdy, która traciłaby masę na rzecz dysku w trakcie obrotów. Drugie wyjaśnienie, aprobowane przez astronomów, to gwiezdny wampiryzm. Jeśli w pobliżu takiego szybko wirującego słońca znajdowałaby się jeszcze jedna, mniej masywna gwiazda, „wampir” wysysałby z niej materię. W miarę jak jego masa rosłaby, obracałby się coraz szybciej. To wskazywałoby, że gwiazdy Be to układy podwójne – takie jak Achernar. Ile gwiazd tworzy układ Be? By to potwierdzić, naukowcy z Uniwersytetu Leeds przeprowadzili długie obserwacje nieba. − Obserwowaliśmy sposób, w jaki gwiazdy poruszają się po nocnym niebie, w dłuższych okresach, np. dziesięcioletnich, i krótszych, sześciomiesięcznych – mówi Jonathan Dodd, doktorant w Szkole Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Leeds. − Jeśli gwiazda porusza się po linii prostej, wiemy, że jest tylko jedna gwiazda. Jeśli jednak jest ich więcej, zobaczymy lekkie kołysanie się lub, w najlepszym przypadku, spiralę – dodaje uczony. Obserwacje gwiazd typu Be przyniosły niespodziankę. Okazało się, że – wbrew przewidywaniom – wydają się rzadziej mieć towarzyszy niż gwiazdy typu widmowego B. − To było interesujące, ponieważ spodziewalibyśmy się, że częściej będą miały towarzyszy – tłumaczy Dodd. Niespodzianki wampiryzmu Wyjaśnienie przyniósł inny zestaw danych, po który sięgnęli badacze. Po ich przeanalizowaniu okazało się, że wampiry były często systemami, w których „towarzysz” pozostawał oddalony od bardziej masywnego słońca. I to stanowiło rozwiązanie zagadki. Najjaśniejsze gwiazdy na niebie. Które z nich można dostrzec gołym okiem? Patrząc w nocne niebo nietrudno spostrzec, że niektóre obiekty świecą wyraźnie jaśniej. Jak określa się ich skalę jasności oraz jakie najjaśniejsze gwiazdy możemy dostrzec? W takim układzie oddziaływanie grawitacyjne odleglejszego towarzysza mogłoby zepchnąć jeszcze jedną gwiazdę tak blisko wampira, że ten bardzo szybko pochłaniałby jej materię. Taka gwiazda byłaby coraz mniejsza, słabiej widoczna, i coraz bardziej zbliżałaby się do głównego słońca, tak że w końcu stałaby się niemożliwa do wykrycia. Tym samym – jak łatwo policzyć – gwiazdy Be byłby to układ nie dwóch, ale aż trzech słońc. Autorzy pracy o gwiazdach Be opublikowanej w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” są zdania, że ich odkrycie jest ważne dla rozumienia ewolucji gwiazd. Nie tylko ich narodzin, ale i końca. Możliwe bowiem, że systemy takie jak gwiazdy Be przekształcają się z czasem w gwiazdy neutronowe albo nawet w czarne dziury. − W ciągu ostatniej dekady astronomowie odkryli, że układ podwójny jest niezwykle ważnym elementem ewolucji gwiazd. Obecnie przekonujemy się, że cała sprawa jest jeszcze bardziej skomplikowana i że należy wziąć pod uwagę również gwiazdy potrójne – mówi prof. René Oudmaijer z Uniwersytetu Leeds. – Trojaczki to nowe dwojaczki – dodaje żartem. Źródła: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, EurekAlert, Science Alert Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Supermasywna czarna dziura w środku naszej galaktyki wiruje jak szalona. I wysyła tajemnicze impulsy
Znajdująca się w centrum Drogi Mlecznej czarna dziura obraca się z prędkością zbliżoną do swojej maksymalnej. Ten potężny obiekt zniekształca całą znajdującą się wokół niego czasoprzestrzeń. I regularnie co 76 minut emituje wiązkę promieniowania gamma.
W tym artykule: Wirująca czarna dziura Co to jest ergosfera czarnej dziury? Inne sekrety jądra galaktyki Co się znajduje wokół Sagittariusa? Jądro Drogi Mlecznej kryje wiele sekretów. Poznanie jednego często prowadzi do pojawienia się kolejnych. Dwie grupy badaczy zajęły się właśnie centrum naszej galaktyki. I natknęły się w nim na dwa zaskakujące zjawiska. Oba związane są z czarną dziurą – Sagittariusem A*. Ten potężny obiekt stanowi sam środek Drogi Mlecznej. Sagittarius A* jest supermasywną czarną dziurą. Od początku istnienia pochłonęła ona materię odpowiadającą masie ponad czterech milionów Słońc. Tak potężna czarna dziura zakrzywia całą znajdującą się w okolicy czasoprzestrzeń. A jednocześnie wlecze za sobą wszystko, co znajdzie się w jej pobliżu. To rezultat rotacji – Sagittarius A* obraca się bowiem wokół własnej osi. Właśnie okazało się, że robi to naprawdę szybko. Wirująca czarna dziura Wykrył to zespół Ruth A. Daly, fizyczki z Penn State University. Naukowcy wykorzystali dane zebrane przez należący do NASA teleskop Chandra, który rejestruje promieniowanie rentgenowskie. Ich źródłem nie była jednak sama czarna dziura, ale materia wokół niej. Prędkość, z jaką obraca się czarna dziura, określa się wartościami między 0 a 1. 1 to maksymalna możliwa prędkość rotacji czarnej dziury o danej średnicy i masie. Jak się okazało, Sagittarius A* wiruje z szybkością wynoszącą między 0,84 a 0,96 – czyli bardzo blisko swojego maksimum. Co za zdjęcia! Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba uchwycił rozbłysk pary młodych gwiazd Hernig-Haro 46/47 to podwójna gwiazda należąca do klasy najbardziej spektakularnych obiektów Drogi Mlecznej. Takie obiekty są nie tylko piękne, ale też wyjątkowo cenne z naukowego punktu wi... Co to jest ergosfera czarnej dziury? Dlaczego naukowców interesują obroty czarnych dziur? Ponieważ to zupełnie inne obiekty niż planety czy asteroidy. Te drugie są ciałami stałymi mającymi fizyczne granice. Granica czarnej dziury – horyzont zdarzeń – jest umowna. To po prostu miejsce, z którego światło już nie może uciec. − Podczas gdy obrót planety lub gwiazdy zależy od rozkładu jej masy, obrót czarnej dziury opisuje jej moment pędu – wyjaśnia Xavier Calmet, fizyk teoretyczny z Universytetu Sussex dla „Live Science”. − Ekstremalne siły grawitacyjne w pobliżu czarnej dziury i jej rotacja powodują, że czasoprzestrzeń silnie się skręca i zakrzywia, tworząc tak zwaną ergosferę. Efekt ten jest charakterystyczny dla czarnych dziur i nie występuje w przypadku planet czy gwiazd – dodaje naukowiec. W rezultacie, obracając się, czarne dziury dosłownie wykręcają przestrzeń wokół siebie i ciągną za sobą wszystko, co w nią wpadnie. Na przykład światło. To sprawia, że wokół czarnych dziur mogą pojawiać się dziwne efekty wizualne, takie jak świetlne pierścienie. Inne sekrety jądra galaktyki To jednak nie koniec wyjątkowych zjawisk, których źródłem jest Sagittarius A*. Dwóch badaczy z Meksyku opublikowało właśnie na serwisie preprintów naukowych arXiv.org pracę, w której donoszą o odkryciu związanego z tą czarną dziurą tajemniczego pulsowania. Sama czarna dziura nie emituje promieniowania (a przynajmniej takiego, które potrafilibyśmy wykryć). Jednak materia znajdująca się wokół niej – tak. Jest ona źródłem promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fali. Promieniowanie docierające do nas ze środka galaktyki podlega regularnym fluktuacjom. W 2017 r. odkryto, że promienie rentgenowskie dochodzące z jądra Drogi Mlecznej wzmacniają się co 149 minut. W 2022 r. ustalono, że to samo dzieje się co 70 minut z promieniowaniem radiowym. Teraz zaś astrofizycy Gustavo Magallanes-Guijón i Sergio Mendoza odkryli podobny efekt dla promieniowania gamma. Promieniowanie gamma rozbłyska co 76 minut. Co się znajduje wokół Sagittariusa? Uderzające jest, że te zmiany różnego rodzaju promieniowania przebiegają w podobnym rytmie. Naukowcy są zdania, że nie ma w tym przypadku. Przypuszczają, że wokół Sagittariusa A* wiruje jakiś potężny obiekt, których jest źródłem ich wszystkich. Jedna z hipotez głosi, że może to być obłok gorącego gazu, którego jest tak blisko czarnej dziury jak Merkury jest blisko Słońca. Taka kula gazu okrążałaby Sagittariusa A* raz na 70-80 minut. Rok temu, gdy zaproponowano tę hipotezę, policzono, że musiałaby wirować z prędkością sięgającą 30 proc. prędkości światła. Magallanes-Guijón i Mendoza twierdzą, że zgadza się to z ich teorią: taki obiekt mógłby emitować promieniowanie o różnych długościach fali, w tym promieniowanie gamma, które co kilkadziesiąt minut docierałoby do Ziemi. Jednak ich praca dopiero czeka na recenzję, a cała teoria – na kolejne dane, które by ją potwierdziły. ŹRÓDŁA: Live Science, Science Alert, arXiv.org Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com