Światło sprzed 13 miliardów lat. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba odkrywa supernową z początków Wszechświata
JWST bada początki Wszechświata i pierwsze obiekty, jakie pojawiły się po Wielkim Wybuchu. Do katalogu odkrytych przez niego gwiazd, galaktyk i pierwotnych czarnych dziur, właśnie udało się dołączyć najstarszą supernową. Eksplozja miała miejsce zaledwie 730 milionów lat po narodzinach Wszechświata.
W pierwszy dzień świąt, 25 grudnia 2025 roku, miną równo cztery lata od wyniesienia w przestrzeń Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST). To „kosmiczne oko ludzkości” obserwuje Wszechświat w podczerwieni, dzięki czemu może badać najwcześniejsze obiekty, jakie pojawiły się po Wielkim Wybuchu. Odkrył galaktyki z pierwszych kilkuset milionów lat po Wielkim Wybuchu, dziesiątki bardzo wczesnych czarnych dziur i aktywnych jąder galaktyk, całkowicie zmieniając obraz najwcześniejszej fazy formowania się Wszechświata. Do tego pokaźnego katalogu możemy teraz dołączyć najstarszą zaobserwowaną supernową, czyli eksplozję starej i masywnej gwiazdy. Podczas tego kosmicznego wydarzenia gwiazda na krótko rozjaśnia się o miliardy razy, a jej materia jest wyrzucana w przestrzeń kosmiczną. Rozbłysk z początków Wszechświata Supernowej towarzyszył potężny rozbłysk promieniowania gamma (GRB), świadczący o zniszczeniu masywnej gwiazdy i prawdopodobnie o narodzinach czarnej dziury o masie gwiazdowej. – W ciągu ostatniego półwiecza udało się zarejestrować zaledwie kilka rozbłysków gamma pochodzących z pierwszego miliarda lat istnienia Wszechświata. Właśnie dlatego to najnowsze zdarzenie jest tak bardzo ekscytujące — powiedział Andrew Levan z Uniwersytetu Radboud w Holandii oraz Uniwersytetu w Warwick w Wielkiej Brytanii. Pierwszym krokiem do odkrycia rozbłysku, a co za tym idzie – supernowej, były dane z francusko-chińskiego satelity SVOM. 14 marca tego roku wykrył on błysk promieniowania gamma. Po 90 minutach to samo zdarzenie, lecz w zakresie rentgenowskim, zarejestrowało kosmiczne obserwatorium Swift. Jedenaście godzin później Nordycki Teleskop Optyczny na La Palmie dostrzegł słaby blask poświaty rozbłysku, powstający, gdy materia wyrzucona przez umierającą gwiazdę zderza się z otaczającym gazem. Cztery godziny później Bardzo Duży Teleskop (VLT) w Chile potwierdził przesunięcie ku czerwieni równe 7,3 — potwierdzające, że obserwujemy wydarzenie sprzed 13 miliardów lat! Możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba Jak widać zanim zaprzęgnięto do pracy JWST, konieczny był długi ciąg obserwacji na różnorodnych instrumentach. Tylko jak to się stało, że po kilku miesiącach potwierdzono coś, co w normalnych warunkach trwa tylko ziemski dzień lub kilka dni? Zacznijmy od tego, że rozszerzanie się przestrzeni nie tylko przesuwa światło ku czerwieni, ale też spowalnia zachodzące procesy dla naszych obserwacji. Właśnie dlatego moment maksymalnej jasności supernowej z naszej perspektywy trwał około trzech i pół miesiąca. Tutaj na arenę wkracza JWST. Aby teleskop mógł skupić się na poszukiwaniach dawnej supernowej, konieczna była zmiana planu obserwacji. Udało się tego dokonać wykorzystując tzw. tryb dyrektorski stosowany w nagłych przypadkach. Wreszcie 1 lipca główny instrument obrazujący zainstalowany na JWST, czyli Kamera Bliskiej Podczerwieni działająca w zakresie długości fal ok. 0,6–5 μm, zarejestrowała światło supernowej towarzyszącej GRB. Jaka była najstarsza supernowa? Widmo dostrzeżonej supernowej wygląda zaskakująco podobnie do widm współczesnych supernowych, a to sugeruje, że masa gwiazdy nie odbiegała od mas masywnych gwiazd znanych dziś. Jednak dokładniejsze analizy mogą ujawnić różnice wynikające z tego, że gwiazda istniała w epoce bardzo ubogiej w pierwiastki cięższe od wodoru i helu. Potrzeba do tego więcej danych. Poprzedni rekord należał do innej supernowej zarejestrowanej przez JWST, której eksplozja nastąpiła 1,8 miliarda lat po początku Wszechświata. Nowe odkrycie bije ten rekord o około miliard lat. – Tylko Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba mógł bezpośrednio wykazać, że to światło pochodzi z supernowej. Dzięki JWST możemy odnajdywać pojedyncze gwiazdy z okresu, gdy Wszechświat miał zaledwie 5% obecnego wieku — powiedział Levan. JWST wykrył również macierzystą galaktykę supernowej. Mimo że wygląda ona jak rozmazana plamka z zaledwie kilku pikseli, astronomowie są w stanie określić cechy jej środowiska. Źródło: Astronomy&Astrophysics 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”.
10 mln lat temu w Ziemię uderzyło promieniowanie z eksplozji supernowej? Naukowcy mają dowody
Na północ od równika, pięć kilometrów pod powierzchnią Pacyfiku, odnaleziono znaczne ilości radioaktywnego berylu. Taka forma berylu powstaje wyłącznie wtedy, gdy promienie kosmiczne zderzają się z atmosferą Ziemi. Badacze sądzą, że może to być ślad po eksplozji supernowej.
Spis treści: Supernowa i radioaktywny beryl Pochodzenie ziemskie lub kosmiczne Dwie supernowe Jesteśmy częścią kosmosu, co oznacza m.in., że zjawiska kosmiczne mają nieustanny wpływ na nas i naszą planetę. Nawet odległe w przestrzeni i czasie zdarzenia, wpływają na nasze kosmiczne podwórko. Jedna z hipotez głosi nawet, że Słońce, a wraz z nim nasz układ planetarny, wyłoniły się z obłoku molekularnego dzięki impulsowi pochodzącemu z supernowej – eksplodującej w ostatniej fazie życia masywnej gwiazdy. Supernowa i radioaktywny beryl Do takich eksplozji dochodzi regularnie. Obecnie naukowcy rozważają, czy właśnie przypadkiem nie znaleźli dowodu na to, że 10 milionów lat temu dotarł do nas potężny strumień promieni kosmicznych z supernowej. W lutym tego roku w prestiżowym magazynie „Nature” ukazał się artykuł opisujący odkrycie w pacyficznych skałach radioaktywnego berylu. Był to jeden z wyników badania skorupy ferromanganowej w rejonie środkowego i północnego Pacyfiku. Najcenniejsze próbki zostały pobrane przez statek badawczy RV Sonne na podwyższeniu Magellana mniej więcej na północ od równika. Analizy wykryły anomalię w postaci znacznego wzrostu koncentracji izotopu berylu – berylu-10 - w skorupach ferromanganowych na dnie Pacyfiku, w osadach datowanych na późny miocen (ok. 9–11,5 miliona lat temu), z maksimum przypadającym na około 10,1 miliona lat temu. Wzrost ten jest niemal dwukrotnie większy w porównaniu z oczekiwanymi wartościami. Już wówczas pojawiły się spekulacje na temat pochodzenia tego izotopu. Beryl-10 powstaje wysoko w atmosferze, gdy promienie kosmiczne rozbijają atomy tlenu i azotu. Po pewnym czasie przyłącza się do aerozoli i wraz z opadami atmosferycznymi spada na powierzchnię, gromadząc się w osadach oraz skorupach Fe-Mn na dnie oceanicznym. Innymi słowy wiemy, że jego pojawienie się musi się wiązać z promieniowaniem kosmicznym. Pochodzenie ziemskie lub kosmiczne Pierwotny artykuł wyliczał kilka możliwości powstania zgromadzonego na dnie izotopu berylu. Pierwszy odnosił się do znacznej reorganizacji cyrkulacji oceanicznej, zwłaszcza Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego, do czego musiało dość 10–12 mln lat temu. To mogło „zamieść” beryl-10 do badanych rejonów Pacyfiku z biegunów, gdzie gromadzi się najwięcej tego izotopu. Ale to dwa „kosmiczne” rozwiązania są najczęściej analizowane. Jedno z nich zakłada, że omawiany izotop berylu pojawił się przez tzw. kompresję heliosfery przy przejściu Układu Słonecznego przez zimny obłok międzygwiazdowy. Drugi – że odnalezione złoża powstały dzięki zwiększonemu strumieniowi promieni kosmicznych uderzającemu w Ziemię np. wskutek bliskiej eksplozji supernowej. Właśnie na to stawia dr Dominik Koll z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf w Niemczech, główny autor badania. Wspiera go Efrem Maconi z Uniwersytetu Wiedeńskiego, który wraz ze współpracownikami wskazał dwa możliwe źródła supernowych, których promieniowanie mogło uderzyć w Ziemię w odpowiednim okresie. Wiedeńscy naukowcy odnaleźli wspomniane supernowe korzystając z danych teleskopu Gaia, który mapuje miliardy gwiazd Drogi Mlecznej i ich ruchy. Dwie supernowe Śledząc orbity około 2700 gromad gwiazd względem Słońca w ciągu ostatnich 20 milionów lat oraz szacując prawdopodobieństwo powstawania w nich supernowych, zespół ustalił, że istnieje 70-procentowe prawdopodobieństwo, iż około 10 milionów lat temu, w czasie, gdy doszło do wzrostu poziomu radioaktywnego berylu, w odległości do 300 lat świetlnych od Ziemi wybuchła gwiazda. Najbardziej prawdopodobnym źródłem eksplozji wydaje się młoda gromada ASCC 20, a dalszym kandydatem jest gromada OCSN 61. Dodatkową wskazówką, że winna może być supernowa, jest fakt, że 10 milionów lat temu Układ Słoneczny znajdował się w bardziej zatłoczonym rejonie Galaktyki, w tzw. Radcliffe Wave. Jest to falująca struktura gazu i gwiazd. – To dobry sygnał, sugerujący, że warto dalej badać tę hipotezę – mówi Koll. Podkreślił, że gdyby Maconi stwierdził, iż należy całkowicie wykluczyć supernowe, wówczas jego zespół usunąłby tę hipotezę z listy. – Jednak, skoro mamy kandydatów, to sprawa staje się naprawdę intrygująca – dodał uczony. Aby potwierdzić hipotezę supernowej konieczne będą dalsze modele ruchu gwiazd i analizy tego, co działo się w naszym szerokim kosmicznym sąsiedztwie opisywanym okresie. Jednak Dominik Koll ma przeczucie, że supernowa jest najlepszym rozwiązaniem. – To dobrze pasowałoby do innych danych geologicznych, które pokazują wzrost radioaktywnych izotopów z kosmicznego pyłu około 7,5 miliona lat temu. Pył podróżuje znacznie wolniej niż promienie kosmiczne, dlatego możliwe jest, że wzrost poziomu berylu nastąpił, gdy najpierw w Ziemię uderzyły promienie kosmiczne z supernowej, a pył dotarł kilka milionów lat później – podsumowuje niemiecki badacz. Źródło: New Scientist 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”.
Astronomowie dostrzegli w kosmosie idealnie kulistą bańkę. To pozostałość po supernowej
Znajduje się w Drodze Mlecznej i nosi imię Teleios, czyli „doskonałość”. Jest sferyczną bańką materiałów wyrzuconych przez potężną supernową. A choć kosmos pełen jest okręgów i sfer różnego rodzaju, to w przypadku tego konkretnego obiektu trudno odnaleźć jego genezę.
Spis treści: Sfera idealna Gdzie jest Teleios? Ewolucja sfery Symetria doskonała Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) to nowoczesny radioteleskop, będący częścią Obserwatorium Radiowego Murchison w zachodniej Australii. ASKAP jest jednym z najbardziej zaawansowanych radioteleskopów na świecie i pozwala przeszukiwać ogromne obszary nieba z wysoką czułością. Wszystko dzięki 36 parabolicznym antenom o średnicy 12 metrów każda. Dzięki nim bada formowanie się galaktyk i ich ewolucję, tworzy mapy neutralnego wodoru w komosie i wykrywa tzw. szybkie rozbłyski radiowe. Dane zebrane dzięki temu niezwykłemu radioteleskopowi pozwoliły australijskim badaczom odnaleźć coś, co sami określili mianem idealnej kulistej bańki. Sfera idealna – Wiemy mniej więcej, co to jest. To kula rozszerzającego się materiału wyrzuconego przez eksplodującą gwiazdę, pozostałość po supernowej. Jednak to, jak powstała, jest większą zagadką – twierdzą badacze z międzynarodowego zespołu kierowanego przez astrofizyka profesora Miroslava Filipovicia z Western Sydney University w Australii. To właśnie Filipowić nadał obiektowi nazwę Teleios, od starożytnego greckiego słowa oznaczającego „doskonałość”. Dodajmy, że Telois nie był pierwszą tajemniczą sferą odkrytą dzięki możliwościom ASKAP. W ramach badania Evolutionary Map of the Universe (EMU) radioteleskop pozwolił odkryć w komosie mnóstwo osobliwych kręgów różnego rodzaju. Niektóre z nich, w odległościach międzygalaktycznych, były trudne do rozgryzienia, jak słynne Odd Radio Circles (ORCS). Mowa o obserwacjach radiowych przypominających okrągłe pierścienie lub mgławice bez wyraźnego centrum, które nie mają odpowiedników w świetle widzialnym, podczerwonym czy rentgenowskim. Teleios znajduje się w Drodze Mlecznej, w związku z czym ma inną genezę niż znalezione w głębokim kosmosie ORCS-y. Ale – co ciekawe – mimo że jest bliżej, nie można dokładnie określić, jak daleko się znajduje. A to okazuje się znaczącą przeszkodą w zrozumieniu jego pochodzenia. Gdzie jest Teleios? Profesor Filipović i jego zespół przeprowadzili dokładną analizę obiektu, co pozwoliło ustalić m.in., że świeci on słabo tylko na falach radiowych. Długość fali jego blasku ujawniła, że najprawdopodobniej jest to pozostałość po supernowej typu Ia – jednym z najjaśniejszych typów supernowych we Wszechświecie. Tego typu supernowe powstają, gdy biały karzeł znajdujący się na bliskiej orbicie podwójnej z gwiazdą towarzyszącą pochłania tak dużo materii z tejże gwiazdy, że przekracza swój limit masy i wybucha. Do tej pory wszystko wydaje się jasne i proste. Dlaczego więc badacze twierdzą, że geneza sfery jest niejasna? Dlatego, że określenie odległości do obiektów w kosmosie jest zaskakująco trudne. Naukowcy byli w stanie oszacować odległość do Teleios, ale nie mogli zawęzić jej poza dwie opcje – około 7 175 lat świetlnych i około 25 114 lat świetlnych. Mowa o różnicy rzędu 169 700 000 000 000 000 km (czyli 1.697 × 10¹⁷ km) lub inaczej 1,13 miliarda jednostek astronomicznych (1AU to średnia odległość Ziemi od Słońca), ewentualnie 5 500 parseków. Jakby na to nie patrzeć – naprawdę dużo. Ewolucja sfery Jak można sobie wyobrazić, obie te odległości oznaczałyby różne rzeczy dla ewolucyjnej historii Teleios. Ponieważ rzeczy wyglądają na mniejsze, im są dalej, te dwie odległości dałyby znacznie różne rozmiary bańki. W bliższej odległości pozostałość po supernowej miałaby średnicę 46 lat świetlnych. W większej odległości jej średnica wynosiłaby 157 lat świetlnych. Bliższa odległość sugeruje młodszą pozostałość po supernowej, która miała mniej czasu na wzrost, mniej niż 1000 lat. Przy większej odległości musiałaby ona mieć ponad 10 000 lat. Problem z tymi scenariuszami polega na tym, że modele ewolucyjne supernowych typu Ia przewidują, że powinny one również emitować promieniowanie rentgenowskie. Brak promieniowania rentgenowskiego w tym wypadku jest wyjątkowo zaskakujący. Inną możliwością jest to, że Teleios jest pozostałością po supernowej typu Iax, czyli rodzaju supernowej typu Ia, która nie niszczy całkowicie białego karła, ale pozostawia po sobie pozostałość w postaci gwiazdy „zombie”. Pasuje to do właściwości emisyjnych Teleios, ale musiałaby ona znajdować się znacznie bliżej, w odległości około 3262 lat świetlnych. Taki scenariusz oznaczałby, że Teleios jest nieco mniejszy i ma średnicę około 11 lat świetlnych. Istnieje nawet gwiazda w tej odległości, która mogłaby być kandydatem na tzw. gwiazdę zombie, ale żaden z innych niezależnych pomiarów odległości do Teleios nie wykazał, że może ona znajdować się tak blisko. Symetria doskonała W dodatku kwestie te sprawiają, że na plan dalszy schodzi niemal idealna symetria pozostałości po eksplozji. Pozostałości po supernowych prawie zawsze są w jakiś sposób asymetryczne. Sama eksplozja może być asymetryczna. Rozszerzający się materiał może wepchnąć się w gaz międzygwiezdny lub pył, który już znajdował się w pobliżu. Ostatecznie powłoka rozszerzy się na tyle, że zacznie się dzielić na fragmenty. Jeśli jednak supernowa jest symetryczna i ma miejsce w wystarczająco pustym obszarze przestrzeni, może rozszerzać się symetrycznie. Po prostu nie osiągnęła jeszcze punktu fragmentacji. To naprawdę rzadkie zjawisko. – Dokonaliśmy wyczerpującej analizy możliwego stanu ewolucji supernowej w oparciu o jej jasność powierzchniową, pozorny rozmiar i możliwe odległości. Wszystkie możliwe scenariusze mają swoje wyzwania, zwłaszcza biorąc pod uwagę brak emisji rentgenowskiej, która powinna być wykrywalna, biorąc pod uwagę nasze modelowanie ewolucyjne. Chociaż uważamy scenariusz typu Ia za najbardziej prawdopodobny, zauważamy, że nie ma bezpośrednich dowodów na ostateczne potwierdzenie któregokolwiek ze scenariuszy. Potrzebne są nowe, czułe obserwacje tego obiektu w wysokiej rozdzielczości – napisali australijscy badacze w artykule złożonym w redakcji czasopisma naukowego „Publications of the Astronomical Society of Australia” Źródło: ScienceAlert 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”.
Zobaczymy na własne oczy eksplozję gwiazdy. T Coronae Borealis może wybuchnąć w każdej chwili
Historyczne wydarzenie coraz bliżej. Będzie to eksplozja gwiazdy T Coronae Borealis, która zdarza się raz na 80 lat. Da się ją obserwować gołym okiem.
W tym artykule: Czym się różni nowa od supernowej Światło już zmierza w naszą stronę Co wydarzy się w systemie T Coronae Borealis? O tym, że stosunkowo niedaleko Ziemi dojdzie do eksplozji gwiazdy, pisaliśmy już w marcu 2024 r. Jasność układu podwójnego T Coronae Borealis (T CrB) nieznacznie się wówczas zmieniła. Dla astronomów był to znak, że jedna z gwiazd układu znajduje się na granicy wybuchu. Wówczas przewidywano, że dojdzie do niego do września 2024roku. Na portalu spaceweather.com pojawiły się nowe szacunki dotyczące daty eksplozji. – Nasze najlepsze estymacje pokazują, że wybuch jest już bliski „teraz” – mówi Bradley Schaefer, emerytowany profesor astronomii Uniwersytetu Stanowego Luizjany. Czym się różni nowa od supernowej Eksplozja T Coronae Borealis zdarza się tylko raz na około 80 lat. Gwiazda przez kilka dni będzie widoczna z Ziemi gołym okiem. Pojawi się na niebie między Herkulesem a Wolarzem, w gwiazdozbiorze Korony Północnej. Ta niewielka konstelacja gwiazd tworzy charakterystyczny łuk w kształcie diademu. Przygotowując się do obserwacji T CrB, warto już wcześniej zwrócić uwagę na ten fragment nieba. Wówczas łatwiej będzie dostrzec różnicę. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/taka-okazja-zdarza-sie-raz-na-80-lat-w-tym-roku-wybuchnie-nowa-ktora-bedzie-mozna-obserwowac-golym-okiem-5077edd.jpg" width="1280" height="996" alt="Taka okazja zdarza się raz na 80 lat. W tym roku wybuchnie nowa, którą będzie można obserwować gołym okiem" title="Taka okazja zdarza się raz na 80 lat. W tym roku wybuchnie nowa, którą będzie można obserwować gołym okiem" /> T Coronae Borealis to tak naprawdę dwie gwiazdy: biały karzeł i czerwony olbrzym. Jedna z nich regularnie się rozświetla. To tzw. nowa powrotna. Różni się zasadniczo od supernowej, która jest wydarzeniem jednorazowym. Supernowa to spektakularna śmierć gwiazdy, którą rozsadza erupcja. Nowa powrotna następuje w regularnych odstępach czasu. T CrB ostatni raz wybuchła w 1946 roku. Pierwszy raz zaś została zaobserwowana najprawdopodobniej w 1217 roku. Mnich Abbott Burchard z opactwa Ursberg odnotował wówczas w kronice spostrzeżenie „słabej gwiazdy, która przez pewien czas świeciła jasnym światłem”. Światło już zmierza w naszą stronę Układ T Coronae Borealis jest odległy od nas o ok. 3 tys. lat świetlnych. To zaś oznacza, że wybuch już nastąpił – i to dawno temu. Od 3 tys. lat światło podróżuje m.in. w naszym kierunku i lata moment dotrze do naszych oczu. Mówiąc więc dokładniej: w najbliższych tygodniach nie tyle zobaczymy wybuch, ile nareszcie się doczekamy, aż światło wyemitowane podczas wybuchu trafi na Ziemię. Niektórzy przygotowują się na to od dawna. Bradley Schaefer zajmuje się gwiazdą T Coronae Borealis od czasu, kiedy był nastolatkiem. – Kiedy miałem 18 lat, po raz pierwszy policzyłem, kiedy T CrB powinna wybuchnąć. Od tej pory czekam na tę chwilę – wspomina naukowiec. – To wydarzenie, które masz szanse zobaczyć tylko raz w życiu – dodaje dr Rebekah Hounsell z Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland – Wykreuje wielu nowych astronomów, ponieważ młodzi ludzie będą je mogli sami obserwować, zadawać własne pytania i gromadzić własne dane. To będzie paliwo dla następnego pokolenia naukowców – uważa badaczka. Co wydarzy się w systemie T Coronae Borealis? Biały karzeł to resztki pozostałe po dawnej gwieździe. Jest wielkości Ziemi, jednak ma masę odpowiadającą masie Słońca. Stopniowo stygnie, ponieważ wewnątrz obiektu nie zachodzi już fuzja jądrowa. Niedaleko niego znajduje się czerwony olbrzym, gwiazda na ostatnich etapach ewolucji. Jest napuchnięta i powiększona, często niestabilna. Jej zewnętrzne warstwy rozszerzają się, a składająca się na nie materia opada na białego karła. I to właśnie powoduje jego zmiany jasności. Wewnątrz białego karła nie dochodzi już do fuzji – ale proces ten może zajść na jego powierzchni. Gdy na tę gwiazdę spadnie odpowiednio dużo materii z czerwonego olbrzyma, podgrzeje to jej atmosferę aż do osiągnięcia „punktu zapalnego”. Czyli do rozpoczęcia się reakcji termojądrowej. Biały karzeł rozświetla się wówczas tak mocno, że staje się widoczny na nocnym niebie. Jednak trwa to bardzo krótko. Naukowcy szacują, że T CrB będzie widoczna gołym okiem zaledwie przez tydzień. Później gwiazda znów zblaknie na kolejne 80 lat. Okazji, jaka nadarzy się lada moment, nie można więc przegapić. Źródła: NASA, Spaceweather.com 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
Betelgeza wcale nie musi znajdować się na krawędzi wybuchu. Z tą gwiazdą dzieje się coś zupełnie innego
Nowe badanie aktywności Betelgezy – jednej z najjaśniejszych gwiazd na niebie i najlepszej kandydatki na supernową – sugerują, że okresowe pulsowanie obiektu jest prawdopodobnie spowodowane przez niewidoczną gwiazdę towarzyszącą. Ewentualnie przez obiekt podobny do gwiazdy. Naukowcy określili tego towarzysza mianem „Betelkumpla” lub, bardziej formalnie, Alpha Orionis B.
Spis treści: Tajemnicze zmiany jasności Betelgezy Bliżej nieznany Betelkumpel Pulsowanie Betelgezy Znajdująca się w konstelacji Oriona Betelgeza (Betelgeuse) to jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie. Znana jest też jako Alpha Orionis. Gwiazda jest odległa od nas o około 640 lat świetlnych. Jest tzw. czerwonym nadolbrzymem, co oznacza, że jest znacznie większa i jaśniejsza od Słońca, ale jednocześnie dość chłodna. Jej średnica jest około 1 000 razy większa od średnicy Słońca, a jej masa wynosi od 10 do 20 mas Słońca. Przy czym średnica Słońca wynosi około 1,39 miliona kilometrów, a jego masa około 1,989 x 1030 kilogramów (czyli około 330 000 razy więcej niż masa Ziemi). Betelgeza jest w bardzo zaawansowanym stadium życia. Ocenia się, że w niedalekiej przyszłości (astronomicznie rzecz biorąc) stanie się supernową. Rokowania są różne, od najbliższych kilkudziesięciu lat aż po 100 tysięcy lat. To wydarzenie będzie widoczne nawet w ciągu dnia na Ziemi. Tajemnicze zmiany jasności Betelgezy Już w 2019 roku zauważono, że Betelgeza znacząco przygasła, co wywołało spekulacje na temat jej potencjalnej eksplozji. Sugerowano nawet, że gwiazda może być otoczona przez tzw. sferę Dysona. Jest to hipotetyczna megastruktura zbudowana przez bardzo zaawansowaną cywilizację. Tego typu sferyczna struktura, składającą się z ogromnej liczby satelitów lub paneli słonecznych, absorbowałaby energię gwiazdy i przetwarzały ją na użyteczną energię do zasilania tej cywilizacji. Jednak, jak się okazało, zaobserwowane przygasanie było tylko chwilową zmianą spowodowaną pyłem wyrzuconym przez gwiazdę. Teraz jednak naukowcy uważają, że za nieregularnymi zmianami jasności Betelgezy może stać gwiazda towarzysząca. Bliżej nieznany Betelkumpel Nowe badanie przeprowadzone przez ekspertów z Centrum Astrofizyki Obliczeniowej (CCA) Flatiron Institute wykorzystało modele komputerowe do symulacji aktywności Betelgezy. Z analiz wynika, że okresowe pulsowanie obiektu jest prawdopodobnie spowodowane przez niewidoczną, orbitującą gwiazdę towarzyszącą – lub przynajmniej obiekt podobny do gwiazdy. Naukowcy nazwali proponowany obiekt „Betelbuddy” (Betelkumpel) lub bardziej formalnie Alpha Orionis B. Dodajmy, że CCA to cześć instytutu badawczego utworzonego przez Fundację Simonsa, która wspiera badania naukowe z dziedziny matematyki i nauk ścisłych. CCA specjalizuje się w wykorzystaniu zaawansowanych technik obliczeniowych i symulacji komputerowych do badania zjawisk astrofizycznych. Np. takich jak formowanie się gwiazd, ewolucja galaktyk, czarne dziury, ciemna materia czy struktura Wszechświata. Centrum Astrofizyki Obliczeniowej jest kluczowym graczem w nowoczesnej astrofizyce, ponieważ umożliwia analizowanie ogromnych ilości danych pochodzących z teleskopów i misji kosmicznych. Przeprowadza też symulacje, których tradycyjne metody teoretyczne nie mogłyby zrealizować. – Wykluczyliśmy wszystkie wewnętrzne źródła zmienności, jakie mogliśmy wymyślić, aby wyjaśnić, jak dochodzi do pulsacyjnych zmian jasności Betelgezy. Jedyną hipotezą, która wydawała się pasować, jest to, że Betelgeza ma towarzysza – napisał w oświadczeniu Jared Goldberg, główny autor badania i pracownik naukowy Centrum Astrofizyki Obliczeniowej Flatiron Institute. Pulsowanie Betelgezy Zgodnie z nowymi modelami, gwiazda towarzysząca mogłaby działać jak pług śnieżny, spychając blokujący światło pył z orbity, po której krąży wokół Betelgezy. Właśnie to miałoby wywoływać tajemnicze jaśnienie i ciemnienie tego czerwonego nadolbrzyma. Model zakładający istnienie gwiazdy towarzyszącej pomaga wyjaśnić różne wzorce pulsującego światła Betelgezy. Gwiazda ma dwa oddzielne okresy rozjaśniania i ściemniania: jeden, który pulsuje w skali czasowej nieco dłuższej niż rok, drugi, który pulsuje w skali czasowej około sześciu lat. Jeden z tych wzorców jest nieodłącznie związany z Betelgezą. Powoduje go rytmiczne rozszerzanie się i kurczenie gwiazdy. Ten wzorzec wskazuje, kiedy stanie się ona supernową. – Jeśli podstawowym trybem gwiazdy są długofalowe zmiany jasności, to Betelgeza może być gotowa do wybuchu wcześniej niż oczekiwano. Jeśli jednak jej podstawowym trybem są krótkofalowe zmiany jasności, jak sugeruje kilka badań, to te długotrwałe zmiany są zjawiskiem zwanym długim okresem wtórnym – czytamy w oświadczeniu. Długi okres wtórny może być wywołany przez coś zewnętrznego w stosunku do gwiazdy, w tym właśnie przez towarzysza. W tym przypadku naukowcy twierdzą, że Betelkumpel może być inną gwiazdą o masie nawet dwukrotnie większej niż masa Słońca. Konieczne są jednak dalsze badania, aby nie tylko potwierdzić istnienie Betelkumpla, ale także aby lepiej zrozumieć prawdziwą naturę możliwej gwiazdy towarzyszącej. „Betelgeza była celem niezliczonych badań od zarania współczesnej astrofizyki. A jednak wciąż jest miejsce na dokonanie znaczących nowych odkryć. W tym przypadku – gwiazdy podobnej do Słońca ukrywającej się na widoku, w ogromnym blasku czerwonego supergiganta. To właśnie najbardziej mnie ekscytuje” – napisał w oświadczeniu László Molnár, współautor badania z Obserwatorium Konkoly w HUN-REN Research Center for Astronomy and Earth Sciences na Węgrzech. Źródło: EurekAlert! 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”.
Życie we Wszechświecie potrzebuje do istnienia… gigantycznych czarnych dziur. Bez nich nie byłoby człowieka
W kosmosie bez wątpienia istnieje życie. Stanowimy jego najlepszy, choć na razie jedyny pewny dowód. Biorąc pod uwagę nasze pochodzenie, możemy śmiało powiedzieć, że narodziny i przetrwanie życia wymagają pewnej specyficznej i trwałej mieszanki warunków środowiskowych. Jeden zaskakujący czynnik przyczyniający się do tej idealnej układanki to gigantyczne czarne dziury.
W tym artykule: Cegiełki życia Gwiezdny człowiek Życie niemożliwe bez czarnych dziur? Jak powstało życie? Co było czynnikiem zapalnym powodującym, że materia nieożywiona stała się żywa? W tym roku mija dokładnie sto lat od wydania książki Aleksandra I. Oparina „Pochodzenie życia". A chociaż w tym czasie zgromadziliśmy ogromną ilość nowych danych, wcale nie przybliżyliśmy się do znalezienia odpowiedzi na pytanie, skąd się wzięło życie. Wiemy całkiem dobrze, co było później, sporo też wiemy o tym, co było przedtem. Jednak sam proces powstania życia ciągle stanowi niewiadomą. W dodatku w narodziny i podtrzymanie życie zaangażowany jest cały wielki kosmos. Zdaniem naukowców, do podtrzymania życiodajnych warunków konieczne są nawet monstrualne obiekty kojarzące się raczej z ostatecznym końcem. Czyli supermasywne czarne dziury. Cegiełki życia Życie wymaga określonej kombinacji pierwiastków: wodoru, azotu, węgla, tlenu, fosforu i siarki. Szczególnie ważny jest wodór. Krąży po Wszechświecie od pierwszych minut po tzw. Wielkiego Wybuchu. Stanowi około 75% masy oraz 90% liczby atomów we Wszechświecie. Jest to najpowszechniejszy pierwiastek, który dominuje zarówno w gwiazdach, jak i w ośrodkach międzygwiazdowych. Pozostałe pierwiastki życiotwórcze pochodzą wyłącznie z procesów fuzji wewnątrz gwiazd. Galaktyki potrzebują kilku pokoleń gwiazd, zanim możliwe będzie powstanie układu planetarnego podobnego do naszego. Jak podkreślał wielki popularyzator nauki Carl Sagan: azot w naszym DNA, wapń w naszych zębach, żelazo we krwi, a nawet węgiel w szarlotkach powstały we wnętrzach zapadających się gwiazd. Jesteśmy dosłownie zbudowani z materiału, który kiedyś był częścią gwiazd. Gwiezdny człowiek Trzeba jednak pamiętać, że formowanie się gwiazd w galaktyce może przebiegać różnorodnie. Zdarza się, że proces fuzji nuklearnej zachodzi zbyt szybko, a pokolenia gwiazd przychodzą i odchodzą w mgnieniu kosmicznego oka. Jedną z rzeczy, która może zahamować ten rodzaj niekontrolowanego formowania się gwiazd, jest aktywność związana z supermasywnymi czarnymi dziurami. Olbrzymie czarne dziury znajdują się w sercach niemal wszystkich galaktyk. Ich intensywna grawitacja może przyciągać materię. Każdą materię, w tym galaktyczny gaz. Gdy gaz wciśnie się w gardziel horyzontu zdarzeń, rozgrzeje się do ponad biliona stopni Celsjusza, uwalniając przy tym ogrom wysokoenergetycznego promieniowania. Czy życie pozaziemskie istnieje? Naukowcy badają odległe egzoplanety i ich atmosfery Naukowcy od dawna próbują odtworzyć w laboratoriach atmosfery spowijające odległe planety. Wiele wskazuje, że ich wieloletnia praca może w końcu może przynieść odpowiedź na pytanie, czy... Życie niemożliwe bez czarnych dziur? Właśnie to promieniowanie zalewa rozległą galaktykę, podgrzewając jednocześnie resztę gazu. Aby mogły powstać gwiazdy, gaz w galaktyce musi być chłodny, co pozwala mu zapaść się do wysokiej gęstości. Ale jeśli jest podgrzewany przez wybuchy z centralnej czarnej dziury, nie może tworzyć nowych gwiazd. Jednak po pewnym czasie gaz ochładza się i wznawia formowanie gwiazd, a cały cykl rozpoczyna się od nowa. To sprzężenie zwrotne z centralną czarną dziurą reguluje proces powstawania gwiazd w galaktyce. Wygląda więc na to, że bez centralnej supermasywnej czarnej dziury galaktyki zużywałyby dostępną materię znacznie szybciej – być może zanim składniki potrzebne do powstania życia zdążyłyby się w nich rozprzestrzenić. W związku z czym może należałoby nieco zmienić słynny cytat Carla Sagana. I dodać, że azot w naszym DNA, wapń w naszych zębach, żelazo we krwi, węgiel w szarlotkach powstały we wnętrzach zapadających się gwiazd. A te nie narodziłyby się, gdyby nie oddziaływanie supermasywnych czarnych dziur. Jesteśmy zbudowani z materii gwiezdnej, na straży której stoi gigantyczna anomalia grawitacyjna. Źródło: Universe Today 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”.
Największą eksplozję kosmiczną, jaką zaobserwowano, mogła spowodować antymateria zderzająca się z materią
Najsilniejszy wybuch w kosmosie, jaki udało się zarejestrować, to rozbłysk gamma znany jako GRB221009A. Dotarł do Ziemi dwa lata temu. Od tej pory naukowcy próbowali wyjaśnić, co było jego przyczyną. Właśnie wpadli na zaskakujące rozwiązanie tej zagadki. Może być nim antymateria anihilująca po zetknięciu z materią.
W tym artykule: Sekrety rozbłysków gamma Rozbłysk o nietypowej właściwości Zagadki dżetów: materia i antymateria Na Ziemi promieniowanie gamma powstaje na skutek wybuchów jądrowych. Jest to wysokoenergetyczne promieniowanie jonizujące, groźne dla wszystkich żywych organizmów. Miało swój udział w śmiertelnym żniwie, jakie zebrały bomby atomowe zrzucone pod koniec II wojny światowej na Hiroszimę i Nagasaki. Dopiero to złamało opór Japonii i zakończyło wojnę na Pacyfiku. Jednak promieniowanie gamma powstaje również w kosmosie. Jego źródłem są supernowe i hipernowe, gigantyczne eksplozje związane z ostatnimi stadiami życia bardzo masywnych gwiazd. Gdy do nich dochodzi, powstają rozbłyski gamma (gamma-ray burst, GRB). To przepotężne zjawiska: w kilka sekund uwalniają tyle energii, ile gwiazda taka jak Słońce produkuje przez 10 mld lat. W październiku 2022 r. zarejestrowano rekordowy rozbłysk gamma. Został oznaczony jako GRB221009A. Jego źródło znajdowało się ok. 2 mld lat świetlnych od Ziemi. Jak powstał ten rozbłysk? Aż do dzisiaj naukowcy nie znali odpowiedzi na to pytanie. W kwietniu tego roku pojawiły się tylko pierwsze przesłanki sugerujące, że był efektem supernowej. Zagadkowe okazało się to, że nie była ona wcale ekstremalnie jasna. Sekrety rozbłysków gamma Supernowa to wybuch, w którym gwiazda odrzuca swoje zewnętrzne warstwy. Jej jądro zapada się i może zamienić się w wirującą czarną dziurę. Opadająca na nią materia tworzy dżety – dwa strumienie wystrzeliwujące prostymi liniami z dwóch biegunów czarnej dziury. Poruszają się z prędkością bliską prędkości światła. Dostrzegamy rozbłysk gamma, gdy jeden z dżetów skierowany jest dokładnie w stronę Ziemi. Rejestrując różne rodzaje promieniowania, naukowcy starają się pozyskać jak najwięcej informacji o jego źródle. Np. szczegółowo analizują widma rejestrowanego światła. Kiedy materia oddziałuje ze światłem, energia może być absorbowana lub oddawana na określone sposoby. W wyniki interakcji pewne kolory (czyli energie) jaśnieją lub ciemnieją, co staje się widoczne, gdy światło zostaje rozłożone na składowe. Tak powstaje widmo zawierające charakterystyczne ciemne paski sygnalizujące np. obecność atomów określonych pierwiastków. Widma promieni gamma są szczególne – nie mają ani linii emisyjnych ani absorpcyjnych. Z tego powodu nie da się z nich wyczytać wiele dodatkowych informacji. Rozbłysk o nietypowej właściwości A jednak nie zawsze tak jest. Rozbłysk GRB221009A okazał się inny niż wszystkie. Naukowcy pod kierunkiem Marii Ravasio z Uniwersytetu Radboud w Nijmegen zidentyfikowali jego linię emisyjną, która pojawiła się 280 s od początku rozbłysku. – Z naszych analiz wynika, że jest to pierwsza linia emisyjna, jaką kiedykolwiek zaobserwowano w ciągu 50 lat badań GRB – mówi Ravasio, główna autorka pracy opublikowanej w „Science”. Szczególna linia utrzymywała przez 40 sekund. Związana z nią energia osiągnęła 12 MeV (milionów elektronowoltów). Dla porównania, energia światła widzialnego to 2–3 elektronowolty. Tak wyglądałby kosmos, gdybyśmy potrafili dostrzec promieniowanie gamma. Niezwykła animacja Wszechświat pełen rozbłyskujących na fioletowo fajerwerków. Tak wygląda niebo na animacji przygotowanej przez NASA. W widowiskowy sposób pokazuje ona kosmiczne źródła promieniowania gamma. Zagadki dżetów: materia i antymateria Co mogło być źródłem tego nietypowego rozbłysku? Zespół Ravasio postawił zaskakującą hipotezę. Zdaniem badaczy w dżecie nie było już całych atomów. Mogło w nim natomiast dojść do anihilacji cząstek materii, która zetknęła się z antymaterią. Naukowcy przypuszczają, że składnikami dżetu były elektrony, które wyparowały po napotkaniu na swojej drodze pozytonów (czyli antyelektronów). Każdemu takiemu zdarzeniu towarzyszy emisja promieniowania gamma. Badacze policzyli, że – jeśli ich interpretacja jest poprawna – poskutkowało to nie tylko gigantyczną energią, ale i prędkością dżeta. Anihilujące cząstki biegły w naszym kierunku z szybkością odpowiadającą 99,9 proc. prędkości światła. Odkrycie jest pierwszym, które pozwala powiedzieć coś więcej o budowie dżetów i ich otoczenia. – Po dziesięcioleciach badań nadal nie rozumiemy szczegółów działania dżetów – zauważyła Elizabeth Hays, pracująca nad projektem Fermi w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda. – Znajdowanie wskazówek takich jak ta niezwykła linia emisyjna pomoże naukowcom głębiej zbadać to ekstremalne środowisko – dodała badaczka. Źródło: Science, Phys.org, New Scientist.
Kosmiczna fontanna wyrzuca w przestrzeń międzygalaktyczną materię o masie 50 mln Słońc. Skąd się wzięła?
Gdyby można było przelecieć z jednego jej końca na drugi z prędkością światła, zajęłoby to 20 tys. lat. Tak duża jest odkryta właśnie kosmiczna fontanna. Czyli strumień materii wyrzucany ze środka galaktyki.
W tym artykule: Jak szybko z galaktyki ucieka materia? Co wchodzi w skład kosmicznej fontanny? Materiał do tworzenia się nowych światów Gdzie znajduje się galaktyka z fontanną? Galaktyki nie są stałym skupiskami gwiazd. Mogą ewoluować i to bardzo gwałtownie. To właśnie dzieje się ze zgrupowaniem gwiazd w gwiazdozbiorze Warkocza Bereniki. Naukowcy odkryli, że tamtejsza galaktyka oznaczona jako NGC 4283 przechodzi burzliwe i niezwykłe przemiany. Jak szybko z galaktyki ucieka materia? Astronomowie korzystający z Bardzo Dużego Teleskopu (Very Large Telescope – VLT) w Chile ustalili, że ze środku NGC 4283 wystrzeliwuje potężna kosmiczna fontanna. Czyli strumień materii wyrzucany daleko w przestrzeń międzygalaktyczną. Ma aż 20 tys. lat świetlnych długości. Prędkość tego gazowego dżeta urywa głowę. Wynosi ona ponad milion kilometrów na godzinę. Jak policzył portal space.com, to 450 razy szybciej niż maksymalna prędkość myśliwca F-16. Co wchodzi w skład kosmicznej fontanny? Z czego składa się potężny kosmiczny strumień? By odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy skorzystali ze spektrografu MUSE, instrumentu wchodzącego w skład VLT. Odkryli, że fontanna wyrzuca w kosmos ogromne ilości wodoru, ale także ciężkich pierwiastków. – Wykryliśmy tlen, azot, siarkę i wiele innych – mówi dr Adam Watts z The University of Western Australia. Watts jest głównym autorem pracy, która ukazała się w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Tego materiału trafiającego do ośrodka międzygwiazdowego i przestrzeni międzygalaktycznej jest w przypadku galaktyki NGC 4283 bardzo dużo. Fontanna wyrzuca materię o masie odpowiadającej 50 mln Słońc. O jej fizyce i właściwościach nie wiadomo dużo więcej. Tego rodzaju wyrzuty materii są bowiem bardzo trudne do wykrycia. Tajemniczy kosmiczny pierścień może być pierwszą pozostałością po supernowej odkrytą w przestrzeni międzygalaktycznej W pobliżu Wielkiego Obłoku Magellana zaobserwowano elegancki, idealnie okrągły kosmiczny pierścień emitujący fale radiowe. Naukowcy są zdania, że może być to pozostałość po wybuchu sa... Materiał do tworzenia się nowych światów Jednak uznaje się je za bardzo ważne. To właśnie one stanowią swoiste ziarna, z których początek biorą kolejne generacje gwiazd, planet i księżyców. Odbywa się to jednak kosztem macierzystej galaktyki. Źródłem fontanny są bowiem potężne gwiezdne eksplozje w NGC 4283. Supernowe wyrzucają w kosmos ogromne ilości gazów i pyłów, stopniowo pozbawiając galaktykę materiału. Z czasem może to zatrzymać tamtejsze procesy gwiazdotwórcze. Na zdjęciu udostępnionym przez badaczy widać jasne czerwone włókna wychodzące z centralnej części galaktyki. To właśnie są fontanny materii odkryte dzięki VLT/MUSE. Gdzie znajduje się galaktyka z fontanną? Galaktykę NGC 4283 dzieli od Ziemi 62 mln lat świetlnych. Wchodzi ona w skład Gromady w Pannie – potężnego zgrupowania aż 2 tysięcy galaktyk, znajdującego się w gwiazdozbiorach Panny i Warkocza Bereniki. Rozciąga się ono aż na 15 mln lat świetlnych. Sama galaktyka NGC 4283 należy do najpopularniejszego rodzaju galaktyk – galaktyk spiralnych. To oznacza, że składa się z jądra, od którego odchodzą zawijające się ramiona. Droga Mleczna to jej podtyp – galaktyka spiralna z poprzeczką. Z kolei NGC 4283 to galaktyka spiralna typu Sa: czyli mająca duże jądro i słabo rozwinięte ramiona. Została odkryta w XIX wieku. Źródła: EurekAlert Space.com Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 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
To był najsilniejszy rozbłysk gamma, jaki dotarł do nas z dalekiego kosmosu. Wiadomo już, co go wywołało
W 2022 roku naukowcy zarejestrowali najsilniejszy rozbłysk gamma w historii pomiarów. Teraz okazuje się, że to zdarzenie było skutkiem tajemniczej eksplozji.
W tym artykule: Tajemniczy wybuch supernowej Zakłócenia w atmosferze Dane z satelity Zagrożona ozonosfera? Anomalię na skalę planetarną badacze wykryli 9 października 2022 roku. Tamtego dnia wiele satelitów krążących w pobliżu Ziemi zarejestrowało niezwykle jasny i wyjątkowo długi rozbłysk gamma (ang. gamma-ray burst, GRB). Rozbłyski gamma to nagłe wzrosty natężenia promieniowania gamma, pojawiające się w jakiejś części nieba. Obserwuje się je dość często, średnio raz na dobę. Jednak GRB z 2022 roku był absolutnie wyjątkowy. – Mierzymy rozbłyski gamma od lat 60. XX w. Ten był najmocniejszy – powiedział Pietro Ubertini z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Rzymie. Oszacowano, że tak silne rozbłyski docierają do Ziemi raz na 10 tys. lat. Co oznacza, że prawdopodobnie nic takiego nie zdarzyło się aż od początków ludzkiej cywilizacji i powstawania pierwszych miast w okresie rewolucji agrarnej. Drugi rozbłysk gamma w kolejności okazał się aż dziesięć razy słabszy. Zderzenie dwóch gwiazd neutronowych mogłoby zmieść życie z powierzchni Ziemi. Jakie jest ryzyko? Naukowcy oszacowali, jakie skutki miałaby kilonowa dla planety typu ziemskiego. Jak się okazało, wszystko zależałoby od tego, w jakiej odległości glob znajdowałby się od miejsca eksplozji. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/zderzenie-dwoch-gwiazd-neutronowych-mogloby-zmiesc-zycie-z-powierzchni-ziemi-jakie-jest-ryzyko-ryc-eso-l-calcada-m-kornmesser-2e2f4eb.jpg" width="938" height="468" alt="Zderzenie dwóch gwiazd neutronowych mogłoby zmieść życie z powierzchni Ziemi. Jakie jest ryzyko? (ryc. ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)" title="Zderzenie dwóch gwiazd neutronowych mogłoby zmieść życie z powierzchni Ziemi. Jakie jest ryzyko? (ryc. ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)" /> Rozbłysk z 2022 roku – formalnie oznaczony jako GRB 221009A – doczekał się własnego przezwiska. Naukowcy mówią o nim jako o BOAT – od angielskich słów Brightest Of All Time, czyli najjaśniejszy od początku czasu. Tajemniczy wybuch supernowej Początkowo sądzono, że źródło BOAT znajdowało się gdzieś w naszej Galaktyce. Później ustalono, że rozbłysk powstał podczas eksplozji gwiazdy, czyli supernowej, do której doszło aż 2 mld lat świetlnych od nas. Najnowsze badania opublikowane na łamach czasopisma naukowego „Nature Astronomy” pokazują, że było to wydarzenie bardzo tajemnicze. Naukowcy przebadali eksplozję supernowej za pomocą należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST). Wykorzystano też obserwacje z ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) w Chile. Wcześniej spodziewano się, że w pozostałościach po tej supernowej będą znajdować się ślady obecności ciężkich pierwiastków, takich jak platyna i złoto. Analizy tego jednak nie potwierdziły. – Nie znaleźliśmy sygnatur tych ciężkich pierwiastków. To sugeruje, że niezwykle energetyczne GRB, takie jak BOAT, nie wytwarzają tych pierwiastków – mówi dr Peter Blanchard z Northwestern University. Uczeni chcieli obejrzeć GRB w jego późniejszych fazach. Pierwsze analizy rozpoczęli około sześć miesięcy po pierwszym wykryciu BOAT. – Rozbłysk ten był tak jasny, że przesłonił wszelkie potencjalne sygnatury supernowej w pierwszych tygodniach i miesiącach po wybuchu – wyjaśnia dr Blanchard. Obserwacje prowadzono w zakresie fal podczerwonych. Udało się zarejestrować charakterystyczne sygnatury pierwiastków takich jak wapń i tlen, zwykle występujących w supernowych. Do wybuchu doszło wskutek zapadnięcia się szybko wirującej, masywnej gwiazdy. Co ciekawe, sama supernowa nie była wcale ekstremalnie jasna, zagadką pozostaje więc, jak wywołała tak silny rozbłysk jak BOAT. Zdaniem badaczy może to być powiązane z kształtem i strukturą tzw. dżetów. Gdy wirujące masywne gwiazdy zapadają się w czarne dziury, wytwarzają dżety. Czyli strumienie materii, które wystrzeliwują w kosmos z prędkością bliską prędkości światła. Jeśli dżety są wąskie, wytwarzają bardziej skupioną – i jaśniejszą – wiązkę światła. – Podczas eksplozji supernowej prowadzącej do BOAT powstał jeden z najwęższych dżetów zaobserwowanych dotychczas w przypadku rozbłysku gamma – podkreśla dr Blanchard. Zakłócenia w atmosferze Rok po tamtym zdarzeniu w czasopiśmie naukowym „Nature Communications” ukazała się praca włoskich naukowców o BOAT. A konkretnie o tym, co pojawienie się takiego rozbłysku oznacza dla naszej planety, jej atmosfery i życia na powierzchni. Przede wszystkim BOAT przyniósł ogromne ilości energii. Rok temu szacowano, że jego fotony miały więcej energii niż powstaje w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Efektem pojawienia się rozbłysku było uruchomienie się czujników świetlnych w Indiach. W Niemczech z kolei zarejestrowano sygnały świadczące o tym, że doszło do zakłóceń w ziemskiej jonosferze. Do Ziemi dotarło tajemnicze, bardzo jasne światło. Pochodzi z czarnej dziury – twierdzą astronomowie Emituje więcej światła niż tysiąc miliardów Słońc. Jest wynikiem kosmicznej katastrofy, do jakiej doszło w odległości 8,5 miliarda lat świetlnych. Tak potężny rozbłysk miał zostać ... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/do-ziemi-dotarlo-tajemnicze-bardzo-jasne-swiatlo-pochodzi-z-czarnej-dziury-twierdza-astronomowie-fot-dheeraj-pasham-mit-matteo-lucchini-mit-and-margaret-trippe-1792d76.jpg" width="900" height="451" alt="Do Ziemi dotarło tajemnicze, bardzo jasne światło. Pochodzi z czarnej dziury – twierdzą astronomowie (fot. Dheeraj Pasham (MIT), Matteo Lucchini (MIT) and Margaret Trippe)" title="Do Ziemi dotarło tajemnicze, bardzo jasne światło. Pochodzi z czarnej dziury – twierdzą astronomowie (fot. Dheeraj Pasham (MIT), Matteo Lucchini (MIT) and Margaret Trippe)" /> Jonosfera to górna część atmosfery, rozciągająca się od 50 aż do 950 km nad Ziemią. Składa się w sporej części z plazmy, czyli naładowanych elektrycznie cząstek. Im wyżej, tym jest rzadsza. A na wysokości, na której znajdują się satelity – już wyjątkowo rzadka. A jednak nawet tam udało się zarejestrować skutki pojawienia się rozbłysku BOAT. Dane z satelity Włoski zespół naukowców przeanalizował dane zbierane przez satelitę CSES (China Seismo-Electromagnetic Satellite, zwany również Zhangheng). To chińsko-włoska misja rozpoczęta w 2018 r. Jej celem jest badanie wpływu aktywności wulkanicznej Ziemi, a także aktywności Słońca, na jonosferę. W przeszłości sprawdzano już, czy CSES można wykorzystać do śledzenia efektów, jakie wywołują rozbłyski gamma. Bez powodzenia. Udało się to dopiero w przypadku BOAT. Jak się okazało, rozbłysk ten – trwający 800 sekund – wywołał silne perturbacje w górnej części jonosfery. Objawiły się one zmianami w polu elektrycznym tej części atmosfery. Takie zmiany zdarzają się – jednak zwykle w efekcie rozbłysków słonecznych. W tym przypadku spowodowało je wydarzenie, do którego doszło aż 2 mld lat temu. – To zdumiewające. Widzimy rzeczy, które dzieją się w odległym kosmosie, ale również wpływają na Ziemię – komentował Erik Kuulkers z ESA w oświadczeniu agencji. Zagrożona ozonosfera? Czy rozbłysk taki jak BOAT może mieć wpływ także na nas i na nasze otoczenie? Naukowcy zwrócili uwagę, że zakłócenia odnotowano również w dolnej części jonosfery, zaledwie dziesiątki kilometrów nad Ziemią. Co by więc się stało, gdyby supernowa, źródło rozbłysku gamma, wybuchła nie w dalekim kosmosie, ale w Drodze Mlecznej? „W najgorszym przypadku wybuch nie tylko wpłynąłby na jonosferę, ale również uszkodziłby warstwę ozonową” – napisano w informacji prasowej ESA. „Umożliwiłoby to przedostanie się niebezpiecznego promieniowania ultrafioletowego pochodzącego ze Słońca do powierzchni Ziemi. Spekuluje się, że taki efekt jest możliwą przyczyną niektórych masowych wymierań, które miały miejsce na Ziemi w przeszłości”. Naukowcy podkreślają jednak, że aby zbadać ten pomysł, potrzeba znacznie więcej danych. Źródła: ESA, Space.com, Nature Communications, Nature Astronomy. 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
Teleskopy Hubble’a i Webba zmierzyły tempo rozszerzania się Wszechświata. I mamy problem
Potwierdziło się, że Teleskop Hubble’a to znakomite urządzenie badawcze. Dzięki niemu udało się policzyć tzw. stałą Hubble’a – wielkość opisującą tempo rozszerzania się Wszechświata. Korzystając z Teleskopu Webba, właśnie uzyskano ten sam wynik. To jednak oznacza ból głowy dla astrofizyków.
W tym artykule: Jak policzyć tempo rozszerzania się Wszechświata? Różne tempa rozszerzania się Wszechświata Nie rozumiemy Wszechświata? Ile lat ma Wszechświat? Na to pytanie przybliżoną odpowiedź znamy dopiero od niedawna. Zanim w 1990 r. prom Discovery wyniósł na orbitę Teleskop Hubble’a, naukowcy mogli korzystać tylko z naziemnych teleskopów. Szacowali wtedy, że kosmos ma między 10 a 20 mld lat. Dzięki Teleskopowi Hubble’a wszystko się zmieniło. Wynik udało się uściślić, dochodząc do obecnego konsensusu: Wszechświat ma 13,8 mld lat. Astronomów czekała jednak niespodzianka. Okazało się, że kosmos nie tylko się rozszerza, ale rozszerza się coraz szybciej. Odkrycie to zostało nagrodzone Noblem z fizyki w 2011 r. Jednym z naukowców uhonorowanych wówczas nagrodą był amerykański astrofizyk Adam Riess. W najnowszym numerze czasopisma „The Astrophysical Journal Letters” ukazał się nowy artykuł zespołu prof. Riessa. Astronomowie użyli Teleskopu Webba, by potwierdzić starsze obserwacje Hubble’a i wyliczoną na ich podstawie stałą. Na pozór wszystko się zgadzało. Dzięki ultranowoczesnemu Webbowi uzyskano taki sam wynik, jak z użyciem Hubble’a. Tempo rozszerzania się Wszechświata wynosi ok. 73 km na sekundę na megaparsek. Niestety, to jeden z tych przypadków w nauce, kiedy potwierdzenie starszych obliczeń nowszymi rodzi poważny kłopot. Jak policzyć tempo rozszerzania się Wszechświata? Do policzenia, jak szybko powiększa się kosmos, służą dwa rodzaje metod. Obserwacje Hubble’a i Webba stosowane są w pierwszej z nich. To metoda wykorzystująca tzw. drabinę odległości. Astronomowie mierzą kilkoma sposobami odległość do różnych obiektów w kosmosie. Są to cefeidy, czyli gwiazdy zmienne pulsujące, albo supernowe. Najpierw oblicza się dystans do cefeid w Drodze Mlecznej, potem położonych dalej – np. w galaktyce Andromedy, później zaś jeszcze dalej, w najbardziej odległych galaktykach. Jednak istnieje jeszcze inny sposób wyznaczenia stałej Hubble’a. Polega on na ustaleniu, jaka powinna być jej wartość na podstawie obserwacji pochodzących z najwcześniejszego Wszechświata, czyli z promieniowania reliktowego tła. To jest promieniowanie, które pojawiło się w kosmosie ok. 380 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Wciąż jest obecne we Wszechświecie. Mierząc jego niejednorodności, dochodzi się do stałej Hubble’a. I tu kryje się problem. Wyznaczona drugą metodą stała Hubble’a wynosi ok. 67 km na sekundę na megaparsek. Czyli jest mniejsza niż stała policzona z drabiny odległości. Dlaczego ta rozbieżność ma znaczenie? Ponieważ tylko mając pewność co do stałej Hubble’a, możemy wiarygodnie wyliczyć wiek Wszechświata. Różne tempa rozszerzania się Wszechświata Opisana wyżej rozbieżność znana jest od dawna. I od dawna przyprawia naukowców o ból głowy. Dlaczego stała Hubble’a wyznaczona różnymi metodami jest inna? Najprostsza odpowiedź na to pytanie brzmi: to efekt ludzkiego błędu. Na razie nie udało się go jednak znaleźć. Druga możliwość: obserwacje wykonane za pomocą Hubble’a są niedokładne. To mogło się przełożyć na ostateczny wynik. Właśnie tę hipotezę zweryfikował teraz zespół Riessa. Już w zeszłym roku powtórzono część obserwacji Hubble’a, które posłużyły do wyliczenia stałej. Teraz badacze poszerzyli zakres obserwacji. Skierowali Teleskop Webba w stronę galaktyki NGC 5468 odległej o 130 mln lat świetlnych. Znajdujące się w niej cefeidy były najdalszymi obiektami, do których odległość zmierzono, używając Hubble’a. Rezultat? Hubble okazał się niezawodny. Po zmierzeniu odległości od cefeid w NGC 5468 za pomocą Teleskopu Webba stała Hubble’a mierzona pierwszą metodą nie zmieniła się. „Powracająca supernowa” może pomóc rozwiązać jedną z zagadek kosmosu: jak szybko rozszerza się Wszechświat? Ten kosmiczny wybuch naukowcy obserwowali aż pięć razy. Czasami kosmos płatał im figle i obraz supernowej był zwielokrotniony – tak jakby nie była to jedna eksplozja, ale kilka. Dzięki te... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/powracajaca-supernowa-moze-pomoc-rozwiazac-jedna-z-zagadek-kosmosu-jak-szybko-rozszerza-sie-wszechswiat-fot-nasa-esa-p-kelly-9b48cb1.jpg" width="938" height="528" alt="„Powracająca supernowa” może pomóc rozwiązać jedną z zagadek kosmosu: jak szybko rozszerza się Wszechświat? (fot. NASA / ESA / P Kelly)" title="„Powracająca supernowa” może pomóc rozwiązać jedną z zagadek kosmosu: jak szybko rozszerza się Wszechświat? (fot. NASA / ESA / P Kelly)" /> Nie rozumiemy Wszechświata? To oznacza jednak, że rozbieżność nadal istnieje. I że może mieć źródło znacznie poważniejsze niż błąd ludzki bądź błąd pomiarów. Jakie? Czego jeszcze nie wiemy o kosmosie? – Objęliśmy teraz cały zakres obserwacji Hubble'a i z bardzo dużą pewnością możemy wykluczyć błąd pomiaru jako przyczynę rozbieżności w wyliczeniu stałej Hubble’a – mówi Adam Riess. – Teraz pozostaje realna i ekscytująca ewentualność, że źle zrozumieliśmy Wszechświat – dodaje noblista. Jego zdaniem w następnym kroku naukowcy muszą się upewnić, czy przypadkiem nie umknęło nam nic z tego, co zdarzyło się w kosmosie między Wielkim Wybuchem a teraźniejszością. Źródła: ESA, Science Alert, The Astrophysical Journal Letters 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
SETI opracowała nową technikę poszukiwania kosmitów. Dzieli Wszechświat na elipsoidalne „jajka”
SETI ogłosiła, że stworzyła nową metodę tropienia śladów pozaziemskich cywilizacji. Pozwala ona skupić się tylko na wybranych regionach kosmosu. A nie – jak dotychczas – przeczesywać całą przestrzeń kosmiczną w poszukiwaniu tzw. technosygnatur.
W tym artykule: Jak myślą kosmici Podejście geometryczne Czy znaleziono technosygnatury? W lutym 1987 roku do Ziemi dotarło światła i neutrina ze źródła odległego o 168 tys. lat świetlnych. Była nim supernowa – potężny wybuch ginącej gwiazdy – w Wielkim Obłoku Magellana. Została nazwana formalnie SN 1978A. Ta supernowa była pierwszą, którą astronomowie mogli badać za pomocą nowoczesnych instrumentów badawczych. Co ten kosmiczny wybuch ma wspólnego z poszukiwaniem pozaziemskich cywilizacji? Instytut SETI, zajmujący się poszukiwaniem sygnałów pochodzących od potencjalnych obcych form życia, uważa, że zdarzenia takie jak SN 1978A mogą być niezwykle przydatne w przeczesywaniu danych napływających z kosmosu. I że dzięki nim mamy większą szansę wpaść na ślad innej cywilizacji technicznej. Jak myślą kosmici Supernowa to zdarzenie o zasięgu galaktycznym. Jeśli zobaczyliśmy ją z Ziemi, mogły ją dostrzec również inne cywilizacje z naszej Galaktyki albo z galaktyk sąsiadujących. SETI przyjęło założenie, że w takim wypadku kosmici zdecydowaliby się zgrać wysyłane przez siebie sygnały z supernową. Oczywiście pod warunkiem, że mieliby ochotę się ujawnić. Innymi słowy: zdaniem SETI bardziej prawdopodobne jest, że tzw. technosygnatur należy poszukiwać w szeroko rozumianych okolicach supernowych niż w innych miejscach kosmosu. Technosygnatury są śladami działania obcej cywilizacji technologicznej. View oEmbed on the source website Podejście to zostało nazwane Elipsoida SETI (ang. SETI Elipsoid). Na czym w uproszczeniu polega ta metoda, pokazano na animacji udostępnionej przez instytut. Widać na niej, że w momencie, gdy światło supernowej dociera do Ziemi – i tym samym dowiadujemy się o niej – warty przeszukania staje się obszar o kształcie elipsoidy, czyli nieco rozciągniętego jajka, między Ziemią a supernową. Z tego obszaru mogą napływać technosygnatury od cywilizacji, które dostrzegły supernową jeszcze przed nami. Podejście geometryczne Dlaczego zdaniem SETI taka technika może być skuteczną metodą szukania technosygnatur? Ponieważ pozwala skupić się na mniejszych obszarach, zamiast przez cały czas obserwować całe niebo. To drugie podejście jest czasochłonne i wymaga wielkich mocy obliczeniowych. Trudno też weryfikować wszystkich potencjalnych kandydatów na technosygnatury. Elipsoida SETI pomaga też redukować niepewności związane z czasem napłynięcia sygnałów, umożliwiając obserwacje trwające nawet dwanaście miesięcy. – Dodatkowo ważne jest, aby przeprowadzić jak najwięcej obserwacji dla każdego interesującego celu. Dzięki temu da się określić, co wygląda na normalne zachowanie, a co może być potencjalną technosygnaturą – mówi Bárbara Cabrales, współautorka pracy opublikowanej w czasopiśmie naukowym „The Astronomical Journal”. Czy znaleziono technosygnatury? W pracy tej opisane jest zastosowanie nowej techniki do przyjrzenia się bliżej elipsoidzie zakreślonej dla supernowej SN 1978A. Naukowcy pozyskali dane z satelity NASA TESS. Szukali potencjalnych celów obserwacyjnych w danych zebranych podczas trzech pierwszych lat pracy urządzenia. Następnie wykorzystali jeszcze dane z sondy Gaia. W końcu zidentyfikowali 32 systemy gwiezdne, mogące być potencjalnymi źródłami technosygnatur. Ostatecznie okazało się, że nie wykryto żadnych anomalii. Jednak dopracowano metodę badawczą, która może przydać się w przyszłości. – Jak często zauważa dr Jill Tarter [astronomka i była szefowa Centrum Badań SETI – przyp. red.], poszukiwania SETI są jak szukanie igły w dziewięciowymiarowym stogu siana – mówi dr Sofia Sheikh, współautorka pracy. – Każda technika, która pozwala nam wybrać priorytetowe obszary do przeszukiwania, taka jak Elipsoida SETI, oznacza skrót do najbardziej obiecujących części stogu – dodaje badaczka. Kluczem jest rozstrzygnięcie, które z zarejestrowanych sygnałów są naturalne, a które mogą być technosygnaturami. Źródła: SETI, Astronomical Journal, 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
UY Scuti to czerwony nadolbrzym. Przy tej gwieździe nasze Słońce wyglądałoby jak okruszek
Objęcie umysłem ogromu ciał niebieskich ociera się o abstrakcję. Wystarczy powiedzieć, że Słońce jest 109 razy większe od Ziemi. Prawdziwy gigant, prawda? Otóż nie. Istnieje wiele znanych obiektów wielokrotnie większych od centralnej gwiazdy Układu Słonecznego. Jednym z nich jest UY Scuti. Co wiemy o tym obiekcie? Poniżej wymieniamy najważniejsze fakty o czerwonym nadolbrzymie, przy którym nasza planeta wydaje się być mała niczym ziarnko piasku przy dużym fragmencie piaskowca.
W tym artykule: Czym jest UY Scuti? UY Scuti – cechy charakterystyczne UY Scuti nie jest największą znaną gwiazdą UY Scuti a inne giganty UY Scuti – odległość od ziemi i ewentualne zagrożenia UY Scuti – ciekawostki Naukowcy są zdania, że Wszechświat nie ma granic, ale czy jest nieskończony? Być może nigdy nie poznamy odpowiedzi na to pytanie. Łatwo jednak dojść do wniosku, że ludzki umysł nie jest w stanie objąć ogromu przestrzeni kosmicznej. Bo jak wielki musi być Wszechświat, skoro jednej z największych znanych gwiazd, która w skali kosmicznej nie jest tak bardzo oddalona od Ziemi, nie można zobaczyć nieuzbrojonym okiem? Czym jest UY Scuti? UY Scuti to jasny czerwony nadolbrzym w gwiazdozbiorze Tarczy. Gwiazda często bywa określana mianem hiperolbrzyma, co jest ewidentnym błędem. Mimo ogromnych rozmiarów, UY Scuti nie może być klasyfikowana w tej kategorii gwiazd. Wynika to z faktu, że badania nie ujawniły obecności widma ciężkich pierwiastków, jak choćby neonu i tlenu, które mogłyby dowieść niestabilności atmosfery i szybkiej utraty masy. W spektrum gwiazdy wykryto jedynie obecność tlenku krzemu, wody i węgla. Na klasyfikację gwiazdy wpływa także fakt, że na diagramie Hertzsprunga-Russella znajduje się poniżej regionu hiperolbrzymów. Po raz pierwszy skatalogowali ją w 1860 roku niemieccy astronomowie z Uniwersytetu Bonn, w trakcie tworzenia katalogu Bonner Durchmusterung. Obiekt otrzymał wówczas nazwę BD-12 5055. BD to akronim utworzony od nazwy atlasu, z kolei oznaczenie liczbowe wskazywało na odkrytą gwiazdę zlokalizowaną między 12. a 13. stopniem rektascensji. Późniejsze obserwacje ujawniły, że obiekt jest gwiazdą zmienną (o okresie 688 dni). W związku z tym, nazwę zmieniono na UY Scuti, zgodnie z międzynarodowymi standardami. Litery UY oznaczają 34. ciało niebieskie tego typu, które zostało odkryte w danej konstelacji. Scuti wskazuje natomiast na sam gwiazdozbiór, w tym przypadku – na gwiazdozbiór Tarczy (Scuti to dopełniacz łacińskiego słowa Scutum). UY Scuti – cechy charakterystyczne Zdaniem naukowców, we Wszechświecie istnieje 10 razy więcej gwiazd niż ziarenek piasku na wszystkich ziemskich plażach i pustyniach. W tym gronie są małe, za to niezwykle ciężkie gwiazdy neutronowe, jak i prawdziwe giganty. UY Scuti należy zaliczyć do tej drugiej kategorii. W 2012 roku astronomowie uzyskali wyniki obserwacji prowadzonych przy pomocy VLT – zespołu teleskopów na pustyni Atakama. Pomiary zostały wykonane na podstawie średnicy kątowej 5,48 ± 0,10 mas i odległości szacowanej na ok. 9500 ± 1030 lat świetlnych. Określili wówczas promień gwiazdy na 1708 ± 192 promieni Słońca, a jasność na 340000 jasności Słońca. Żeby móc choć trochę zrozumieć, o jak gigantycznym obiekcie mowa, należy wyobrazić sobie kulkę o średnicy 20 centymetrów, symbolizującą Ziemię. Zachowując skalę, Słońce musiałoby być kulą o średnicy 22,25 metra. Jak duża byłaby UY Scuti? Kula odpowiadająca tej gwieździe miałaby średnicę wynoszącą 38 kilometrów! Powiedzieć „imponujące” to jak nic nie powiedzieć. Niestety, najbardziej aktualne pomiary wskazują, że ustalenia z 2012 roku były przeszacowane. W 2018 roku wykonano kolejne badanie. Bezpośrednie pomiary paralaksy UY Scuti, zrealizowane przy pomocy bezzałogowej sondy kosmicznej Gaia, zaowocowały wynikiem na poziomie 0,6433 ± 0,1059 mas. Oznacza to, że odległość gwiazdy jest znacznie mniejsza, niż sądzono wcześniej. Co za tym idzie, jej promień i jasność także są mniejsze. Obecnie, promień UY Scuti jest określany na 941 promieni Słońca. Oznacza to, że gwiazda jest około dwa raz mniejsza, niż przypuszczano. UY Scuti nie jest największą znaną gwiazdą Przez dość długi czas sądzono, że UY Scuti to największa ze wszystkich znanych gwiazd. Obecnie wiadomo, że tak nie jest. Mało tego, ten czerwony nadolbrzym aktualnie znajduje się poza pierwszą dziesiątką. Jeżeli nie UY Scuti, to jaka jest największa gwiazda w kosmosie? Ten tytuł obecnie dzierży inny obiekt, będący składnikiem niewielkiej gromady Stephenson 2. Mowa o gwieździe Stephenson 2-18. Średnica czerwonego hiperolbrzyma równa się 2150 średnicom Słońca, a jego jasność jest szacowana na 440 tysięcy jasności Słońca! O tym, jak wielkie jest to ciało niebieskie, najlepiej świadczy fakt, że lecąc z prędkością światła, można by okrążyć gwiazdę w 9 godzin. Dla porównania, okrążenie Słońca zajęłoby 14,5 sekundy. UY Scuti a inne giganty Jak UY Scuti wypada na tle pozostałych gigantycznych kul plazmy? Do największych znanych gwiazd zaliczana jest między innymi VY Canis Majoris. Czerwony hiperolbrzym, zlokalizowany w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa, to gwiazda zmienna półregularna o szacunkowym czasie obrotu wynoszącym około 2000 dni. Jej masę ocenia się na 30–40 mas Słońca. Wśród innych znanych gwiazd, które są znacznie większe niż UY Scuti, warto wskazać na MY Cephei i WY Velorum. Pierwsza z wymienionych jest zlokalizowana w granicach gwiazdozbioru Cefeusza i ma promień 910–1134 promieni Słońca. Drugie ciało niebieskie znajduje się w konstelacji Żagla, a jego promień jest szacowany na 2061 promieni Słońca. Wszechświat jest pełen olbrzymich gwiazd. Większości z nich nie poznamy nigdy. Dla przeciwwagi, warto wspomnieć o najmniejszej znanej gwieździe. Ten tytuł dzierży ZTF J1901 + 1458. To biały karzeł (pozostałość po małej lub średniej gwieździe), znajdujący się w odległości 150 lat świetlnych od Ziemi. Jego promień to ok. 2100 km, co oznacza, że jest tylko nieznacznie większy od ziemskiego Księżyca. UY Scuti – odległość od ziemi i ewentualne zagrożenia Pierwotnie odległość UY Scuti od Ziemi była szacowana na około 9500 lat świetlnych (około 2,9 kiloparseków). Obecnie uznaje się, że gwiazda jest oddalona o około 5100 lat świetlnych (1,55 kiloparseka). Obiekt wkroczył w fazę czerwonego nadolbrzyma, a to oznacza, że powoli kończy swój kosmiczny żywot. Czy zatem stanowi realne zagrożenie dla naszej planety? Aktualne modele ewolucji gwiazd wskazują, że wewnątrz UY Scuti rozpoczęła się reakcja termojądrowa łączenia jąder helu. W warstwach zewnętrznych jądra gwiazdy zachodzi reakcja łączenia jąder wodoru. W kolejnej fazie, w jądrze nastąpi fuzja ciężkich pierwiastków – neonu, tlenu, litu, krzemu i węgla. Następnie rozpocznie się produkcja żelaza. Gdy paliwo jądrowe ulegnie wyczerpaniu, dojdzie do zaburzenia równowagi sił panujących wewnątrz gwiazdy. W następstwie tego procesu, jądro zapadnie się i nastąpi wybuch supernowej. Należy przypuszczać, że pozostałością po UY Scuti będzie szybko rotująca gwiazda neutronowa. Pozostała część materii zostanie wyrzucona w przestrzeń kosmiczną. Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolb... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/wybuch-supernowej-to-kosmiczna-katastrofa-na-ogromna-skale-ale-mozna-ja-przewidziec-twierdza-naukowcy-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-667b4d4.jpg" width="938" height="605" alt="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> Ostatnia znana supernowa w Galaktyce była zlokalizowana mniej więcej cztery razy dalej niż UY Scuti. Mowa o Gwieździe Keplera (SN1604). Jej wybuch pozostawił na niebie ślad w postaci jasnego punktu, który stopniowo zwiększał swoje rozmiary i jednocześnie tracił na jasności. Ślad utrzymywał się na niebie przez około 18 miesięcy. Dziś jedyną pozostałością po procesie umierania Gwiazdy Keplera jest niewielka mgławica, która niemal nie świeci w spektrum widzialnym. Naukowcy nie są w stanie określić parametrów ciała niebieskiego, które istniało przed supernową. Nie można zatem stwierdzić, że kosmiczna śmierć UY Scuti przełoży się na podobny efekt. Badacze uważają jednak, że nie wywoła to zagrożenia dla Ziemi. Warto podkreślić, że nie ma żadnej pewności, że gdy to nastąpi, na naszej planecie będzie istniało jeszcze życie w obecnej formie. UY Scuti nie ma długiej przyszłości, ale należy to rozpatrywać w skali Wszechświata, nie ziemskiej. Sama faza fuzji ciężkich pierwiastków będzie trwała milion lat, więc póki co możemy być spokojni. UY Scuti – ciekawostki Powyżej wymieniliśmy najważniejsze informacje na temat UY Scuti. Na koniec zostawiliśmy kilka ciekawostek o tej gwieździe. Gdyby UY Scuti znajdowała się w centralnym punkcie Układu Słonecznego, najprawdopodobniej pochłonęłaby orbitę Saturna. Mimo że UY Scuti należy do największych i najjaśniejszych gwiazd w Drodze Mlecznej, nie sposób zaobserwować ją nieuzbrojonym okiem. Na szczęście do prowadzenia obserwacji nie jest potrzebny zaawansowany sprzęt. W warunkach dobrej pogody, wystarczy lornetka lub niewielki teleskop. Żeby odnaleźć UY Scuti na nocnym niebie, należy odnaleźć Mgławicę Orzeł, a następnie nieznacznie skierować przyrząd optyczny na północny zachód. Obserwator zauważy wyraźną czerwoną gwiazdę. Dlaczego UY Scuti nie może być obserwowana nieuzbrojonym okiem? Ze względu na odległość. Jasność absolutna gwiazdy jest wysoka, ale jej wielkość obserwowalna wynosi dość skromne 11 magnitudo. UY Scuti jest zlokalizowana w obszarze gwiazdozbioru Tarczy. Dawniej ta konstelacja nosiła nazwę Tarczy Sobieskiego (Scutum Sobiescianum). Ustanowił ją Jan Heweliusz, dla upamiętnienia swojego najmożniejszego protektora, po jego triumfie w bitwie pod Wiedniem. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Wybuch supernowej to spektakularna kosmiczna katastrofa. Tak umierają masywne gwiazdy
Życie masywnej gwiazdy kończy wybuch supernowej. W jego wyniku powstawały pierwiastki cięższe od żelaza. To znaczy, że każdy z nas ma coś w sobie z gwiazdy supernowej.
W tym artykule: Co to jest supernowa Wybuch gwiazdy Ile trwa śmierć gwiazdy Białe karły mogą stać się supernowymi Pozostałości po supernowej Ciekawostki o supernowych Niektóre gwiazdy zachowują się tak, jakby lepiej było się wypalić, niż powoli zniknąć. Kończą swoje życie w ogromnych wybuchach zwanych supernowymi. Co to jest supernowa Podczas wybuchu supernowej materia zostaje wyrzucona w przestrzeń z prędkością od około 15 do 40 tys. kilometrów na sekundę. Te eksplozje odpowiedzialne są za większość materii innej niż wodór i hel we Wszechświecie. W tym niektóre z pierwiastków, takie jak żelazo i wapń, z których składa się nasza planeta, a nawet my sami. Pierwiastki ciężkie powstają jedynie w supernowych, więc każdy z nas nosi w sobie resztki tych dalekich wybuchów. Dzięki nim kosmiczne obłoki pyłu i gazu międzygwiezdnego są wzbogacane o dodatkowe pierwiastki i następuje dalsze zróżnicowanie w przestrzeni międzygwiezdnej. Pojawia się też fala uderzeniowa, która ściska chmury gazu, ułatwiając powstawanie nowych gwiazd. To największa kosmiczna eksplozja, jaką widzieliśmy. Kula ognia sto razy większa od Układu Słonecznego Astronomowie zaobserwowali największą kosmiczną eksplozję, jaką kiedykolwiek zarejestrowano. Co ją wywołało? To nie supernowa, ale są pewne teorie. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/to-najwieksza-kosmiczna-eksplozja-jaka-widzielismy-kula-ognia-sto-razy-wieksza-od-ukladu-slonecznego-e8a5caa.jpg" width="938" height="528" alt="To największa kosmiczna eksplozja, jaką widzieliśmy. Kula ognia sto razy większa od Układu Słonecznego" title="To największa kosmiczna eksplozja, jaką widzieliśmy. Kula ognia sto razy większa od Układu Słonecznego" /> Jednak tylko wybrane gwiazdy staną się supernowymi. Wiele ostygnie w późniejszym stadium życia, przekształcając się w białe, a później czarne karły. Wybuch gwiazdy Masywne gwiazdy, wiele razy większe od naszego Słońca, mogą zakończyć życie jako supernowe. Dzieje się tak, gdy zabraknie paliwa do prowadzenia syntezy jądrowej. Proces ten w gwiazdach zapewnia stałe ciśnienie do zewnątrz, które równoważy przyciąganie grawitacyjne gwiazdy spowodowane jej masą. Gdy proces fuzji spowalnia, ciśnienie skierowane do zewnątrz spada, a jądro gwiazdy pod wpływem grawitacji zaczyna się stawać coraz gęstsze i gorętsze. Z zewnątrz gwiazda zdaje się rosnąć i puchnąć, stając się czerwonym nadolbrzymem. Dalsze kurczenie się jądra oznacza, że supernowa jest nieuchronna. Ile trwa śmierć gwiazdy Kiedy jądro osiągnie punkt krytyczny, zachodzi seria reakcji jądrowych. Synteza zatrzymuje zapadnięcie się jądra, ale tylko do momentu, gdy nie zacznie ono składać się głównie z żelaza. W tym to momencie fuzja nie może zostać dłużej podtrzymana. W przeciągu mikrosekundy rdzeń potrafi osiągnąć temperaturę miliardów stopni Celsjusza. Atomy żelaza zostają tak mocno ściśnięte, że siła odpychania ich jąder powoduje rozbicie jądra gwiazdy. Powoduje to wybuch gwiazdy jako supernowej i tworzy ogromną, rozgrzaną do granic możliwości falę uderzeniową. Białe karły mogą stać się supernowymi Supernowe występują również w podwójnych układach gwiazd. Mniejsze gwiazdy, maksymalnie do ośmiu razy cięższe od naszego Słońca, zazwyczaj przemieniają się w białe karły. Gwiazda skondensowana do wielkości mniej więcej Ziemi ma bardzo dużą gęstość. A co za tym idzie – wystarczająco silną grawitację, aby wyciągać materię od drugiej gwiazdy z układu, jeśli ta jest wystarczająco blisko. Jeśli biały karzeł stanie się wystarczająco masywny, osiągnie poziom tzw. granicy Chandrasekhara. W tym momencie ciśnienie w jego środku osiąga tak wielką wartość, że następuje gwałtowna synteza termojądrowa i wybuch supernowej. Supernowa może rozpalić niebo przez tygodnie, a zmasowany transfer materii i energii pozostawia na koniec zupełnie inną gwiazdę. Pozostałości po supernowej Po supernowej pozostaje zazwyczaj tylko niewielkie jądro zbudowane z samych neutronów. Czyli wirująca gwiazda neutronowa. Gwiazdy neutronowe emitują ciągły strumień fal radiowych lub, jak pulsary, przerywane serie. Jeśli gwiazda była tak ogromna (co najmniej dziesięć razy większa od Słońca), że pozostawiła po sobie duże jądro, zajdzie inne zjawisko. Takie wypalone jądro nie ma energii niezbędnej do przeprowadzania fuzji. Dlatego nie wytwarza skierowanej do zewnątrz siły i może zapaść się pod wpływem własnej grawitacji. Zmienia się wówczas w kosmiczną dziurę pochłaniającą energię i materię – czarną dziurę. Ciekawostki o supernowych Powyżej przedstawiliśmy podstawowe informacje o zjawisku, jakim jest wybuch supernowej. Oto garść ciekawostek na ten temat: Z supernową najprawdopodobniej wiąże się jedno z najbardziej gwałtownych zjawisk we Wszechświecie, czyli rozbłysk gamma. W 1998 r. zarejestrowano półminutowy rozbłysk po wybuchu supernowej SN 1998bw. Był to pierwszy dowód wskazujący na to, że rozbłysk powiązany jest z supernową. Nieco ponad 650 lat świetlnych od Ziemi umiera masywna gwiazda Betelgeza. Najświeższe prognozy dają słynnemu nadolbrzymowi zaledwie kilka dekad, zanim stanie się potężną supernową. Prawie 1000 lat temu chińscy oraz arabscy astronomowie zaobserwowali wybuch supernowej. To jedna z niewielu supernowych, które eksplodowały w Drodze Mlecznej. Jej jasność miała być czterokrotnie większa niż Wenus. Gwiazda była doskonale widoczna przez całą dobę przez 23 dni. Jednak w Europie to wydarzenie skrzętnie ukrywał Kościół. Uczeni odkryli, że pewien biały karzeł pędzi przez galaktykę Drogi Mlecznej z prędkością 900 tys. km/godz. Prawdopodobnie jest to efekt przejścia wcześniej istniejącej gwiazdy w supernową. Wybuch nie zniszczył całkowicie gwiazdy, a jej fragment odrzucił z wielką mocą. W 2023 r. astronomom udało się uchwycić wyjątkową supernową typu Ia. Jej obraz pojawia się na niebie aż cztery razy i układa się w kształt krzyża. To tzw. krzyż Einsteina. Podwójny układ gwiazd neutronowych może stać się kilonową. Czyli ultrapotężną, wytwarzającą złoto kosmiczną eksplozją. Dzięki zdjęciu zrobionemu przez Kosmiczny Teleskop Webba udało się zobaczyć, jak wygląda gwiazda tuż przed wybuchem jako supernowa. Dzięki tzw. „powracającej supernowej” badaczom udało się dokładnie oszacować tempo rozszerzania się Wszechświata. Ten kosmiczny wybuch naukowcy obserwowali aż pięć razy. Źródło: archiwum NG.
Co może przeciąć gwiazdę na pół? To „ostrze relatywistyczne” – sugeruje nowa koncepcja naukowców
To jedna z bardziej intrygujących teorii astronomicznych, jakie ostatnio się pojawiły. Według niej gwiazda może zostać rozcięta przez „ostrze relatywistyczne”. Czyli niezwykle silną wiązkę promieniowania, której kształt nadało ekstremalne pole magnetyczne.
W tym artykule: Ultragęste gwiazdy neutronowe Jak umiera gwiazda? Ostrza relatywistyczne We wrześniu 2023 r. w serwisie preprintów naukowych arXiv.org pojawiła się praca dwóch naukowców z Centrum Kosmologii i Fizyki Cząstek Uniwersytetu Nowojorskiego. Autorzy – Marcus DuPoint i Andrew MacFayden – zatytułowali swój tekst bardzo krótko: „Gwiazdy przepołowione przez relatywistyczne ostrza”. Pod tym chwytliwym tytułem znajduje się oryginalna hipoteza dotycząca magnetarów. Czyli szybko obracających się gwiazd neutronowych, które są źródłem niezwykle silnego pola magnetycznego. Zdaniem badaczy w pewnych okolicznościach magnetary mogą zostać rozcięte przez wiązkę promieniowania. Całe zdarzenie zaś z kolei może być początkiem jednej z najsilniejszych eksplozji, do jakich dochodzi w kosmosie. Ultragęste gwiazdy neutronowe Badacze interesowali się rozbłyskami gamma (gamma-ray bursts, GRB). To nagłe wzrosty natężenia promieniowania gamma, które pojawiają się co jakiś czas w pewnym punkcie nieba. Od dawna interesują badaczy, ponieważ stanowią najsilniejsze źródła promieniowania elektromagnetycznego we Wszechświecie. Tak wyglądałby kosmos, gdybyśmy potrafili dostrzec promieniowanie gamma. Niezwykła animacja Wszechświat pełen rozbłyskujących na fioletowo fajerwerków. Tak wygląda niebo na animacji przygotowanej przez NASA. W widowiskowy sposób pokazuje ona kosmiczne źródła promieniowania gamma. Astrofizycy przypuszczają, że w ich powstawanie zamieszane są czarne dziury albo magnetary. A do rozbłysku gamma może dochodzić, gdy w ich pobliżu znajdzie się gwiazda, która zostanie rozerwana przez potężną siłę grawitacji. Niekiedy jednak zdarza się, że rozbłyski gamma znikają bardzo powoli. To właśnie naprowadziło DuPointa i MacFaydena na ich teorię. Ich zdaniem w powstanie tego typu GBR zamieszane są magnetary. Czyli wirujące gwiazdy neutronowe o gigantycznym polu magnetycznym. Jak umiera gwiazda? Gwiazda neutronowa powstaje, gdy jądro masywnej gwiazdy zapada się grawitacyjnie, a jej zewnętrze warstwy zostają odrzucone w wybuchu supernowej. Po takim zdarzeniu pozostaje ultragęsta kula wielkości ziemskiego miasta, składająca się głównie z neutronów. Kula ta wiruje wokół własnej osi, wytwarzając bardzo silne pole magnetyczne (nawet miliardy razy potężniejsze od ziemskiego). To właśnie jest magnetar. Wokół niego rozciąga się materia pozostała po zapaści macierzystej gwiazdy. Magnetar przyciąga ją do siebie. Wykazano, że pod wpływem promieniowania magnetara i jego pola magnetycznego materia ta tworzy układające się wzdłuż osi obrotu dżety. Czyli uciekające w kosmos strumienie plazmy. Ale to nie wszystko. Ostrza relatywistyczne DuPoint i MacFayden zwrócili uwagę, że oprócz tych „klasycznych” dżetów przez magnetar mogą przechodzić jeszcze inne. „Można by słusznie zapytać: czy równikowe dżety wycinają sobie drogę przez gęste jądro umierającej gwiazdy podobnie jak ich klasyczne odpowiedniki?” – piszą badacze w swojej pracy. Ich zdaniem obracający się magnetar jest źródłem ekstremalnych sił odśrodkowych, które nadają przecinającym gwiazdę wiązkom promieniowania kształt ostrza. Wiązki te przenikają gwiazdę wzdłuż równika z prędkościami bliskimi prędkości światła, niosąc więcej energii niż supernowa. „Ponieważ są ultracienkie, mogą łatwo rozepchnąć materię, kiedy wiązka przechodzi przez gęste jądro gwiazdy” – piszą badacze. Rezultat? Takie „ostrze relatywistyczne” przecina umierającą gwiazdę na pół. Obiekt robi się niestabilny, co przypieczętowuje jego koniec. Podróżując przez ośrodek wokół gwiazdy „ostrze” wytraca stopniowo swoją energię. Potencjalnie może wyjaśniać to rejestrowane na Ziemi powoli zanikające rozbłyski gamma. Na koniec warto dodać, że praca DuPointa i MacFaydena nie została jeszcze zrecenzowana. Naukowcy chcą się teraz zająć zbadaniem ewolucji ostrzy i tego, jak ich pojawienie się wpływa na los magnetara. Źródła: Space.com, 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
Naukowcy zaobserwowali rzadki fenomen – krzyż Einsteina. Czyli wzmocniony i powielony obraz odległej supernowej
Astronomom udało się uchwycić wyjątkową supernową typu Ia. Jej obraz pojawia się na niebie aż cztery razy i układa się w kształt krzyża. To tzw. krzyż Einsteina.
W tym artykule: Jak powstaje krzyż Einsteina? Masywna galaktyka w połowie drogi Badania odległego kosmosu W sierpniu 2022 roku astronomowie z Uniwersytetu Sztokholmskiego skanowali niebo z pomocą Zwicky Transient Telescope. To obserwatorium służy do poszukiwania nowych, interesujących dla nauki źródeł światła na niebie. 4 sierpnia badaczom udało się wypatrzyć coś niezwykłego: blask odległej supernowej typu Ia. Została ona nazwana SN Zwicky. By ją dokładniej zbadać, naukowcy skorzystali z pracującego w Chile Very Large Telescope. Na koniec jeszcze bardziej przybliżyli obraz supernowej dzięki trzeciemu urządzeniu – Keck Telescope, który działa na szczycie Manua Kea na Hajawach. I wtedy właśnie to zobaczyli nie jeden, ale aż cztery obrazy supernowej. Czyli rzadki fenomen zwany krzyżem Einsteina. Jak powstaje krzyż Einsteina? Zjawisko to nazywa się imieniem twórcy ogólnej teorii względności, ponieważ jest efektem przewidzianego przez Einsteina uginania czasoprzestrzeni przez grawitację. A dokładniej – zniekształcania drogi, po której biegnie światło od źródła do obserwatora, przez grawitację znajdującego się pomiędzy nimi obiektu o bardzo dużej masie. Kiedy np. między galaktyką a Ziemią znajduje się inna galaktyka, światło odleglejszej galaktyki może zostać ugięte przez bliższą, a jej obraz zniekształcony. View oEmbed on the source website Co dzieje się z obrazem źródła świetlnego, zależy od tego, jak silne jest grawitacyjne zniekształcenie czasoprzestrzeni i gdzie dokładnie ono jest. W zależności od tego, soczewkowanie grawitacyjne może dać różne efekty. W 2022 roku naukowcy zaobserwowali np. pierścień Einsteina, oddalony od Ziemi o 12 mld lat świetlnych. Był to obraz odległej galaktyki, który po drodze na Ziemię trafił na zakrzywienie czasoprzestrzeni. „Rozlało” go ono w jasną obręcz. Masywna galaktyka w połowie drogi W przypadku najnowszego odkrycia efekt końcowy był nieco inny. Pomiędzy supernową SN Zwicky a Ziemią znajduje się masywna galaktyka. Jest położona w połowie drogi. Takie ustawienie sprawiło, że światło supernowej zostało wzmocnione i czterokrotnie powielone. W rezultacie powstał charakterystyczny obraz krzyża, zwany krzyżem Einsteina. Krzyże Einsteina są dobrze znane astronomom. Jednak najczęściej tworzą je kwazary. Najsłynniejszy krzyż Einsteina to kwazar Q2237+030. Między nim a Ziemią jest tzw. soczewka Huchry, czyli duża galaktyka spiralna. Tak bardzo ugina ona czasoprzestrzeń wokół siebie, że z ziemi widać poczwórny obraz kwazara Q2237+030. Z kolei krzyże Einsteina utworzone przez supernowe są bardzo rzadkie. Dotychczas naukowcy znają tylko kilka takich obiektów. Najsłynniejszy z nich został utworzony przez supernową iPTF16geu. Badania odległego kosmosu SN Zwicky należy do najsilniejszego rodzaju supernowych. Supernowe typu Ia uwalniają najwięcej energii spośród tego typu wybuchów. Powstają w układach podwójnych – białego karła i czerwonego olbrzyma albo dwóch białych karłów. Kiedy gwiazda pochłania spadającą na nią materię pochodzącą z drugiej gwiazdy, jej masa rośnie. Jeśli przekroczy ona pewien punkt krytyczny, obiekt zapada się grawitacyjnie i dochodzi do gigantycznego wybuchu, czyli właśnie supernowej. Rezultatem wybuchu może być powstanie czarnej dziury. Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolb... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/wybuch-supernowej-to-kosmiczna-katastrofa-na-ogromna-skale-ale-mozna-ja-przewidziec-twierdza-naukowcy-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-667b4d4.jpg" width="938" height="605" alt="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> Supernowe typu Ia mają taką samą jasność. Dzięki tej ich właściwości odkrywają kluczową rolę w mierzeniu odległości w kosmosie. Posłużyły np. do wykazania, że Wszechświat coraz szybciej się rozszerza. W 2011 roku przyznano za to Nobla z fizyki. Rzadkie zjawiska, takie jak krzyż Einsteina, to dla naukowców gratka. „Soczewkowane obiekty dają nam unikatową szansę badania rozkładu i ilości materii w jądrach galaktyk” – mówi Ariel Goobar, stojący na czele Oskar Klein Centre na Uniwersytecie Sztokholmskim. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki obserwowaniu powielonych przez soczewki grawitacyjne supernowych typu Ia dowiedzą się więcej o ciemnej energii – jednym z niezbadanych składników kosmosu. Odkrycie SN Zwicky zostało opisane w pracy opublikowanej w czasopiśmie naukowym „Nature Astronomy”. Źródła: Nature Astronomy, Stockholm University. 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
„Powracająca supernowa” może pomóc rozwiązać jedną z zagadek kosmosu: jak szybko rozszerza się Wszechświat?
Ten kosmiczny wybuch naukowcy obserwowali aż pięć razy. Czasami kosmos płatał im figle i obraz supernowej był zwielokrotniony – tak jakby nie była to jedna eksplozja, ale kilka. Dzięki tej „powracającej supernowej” badaczom udało się dokładnie oszacować tempo rozszerzania się Wszechświata.
W tym artykule: Jak szybko rozszerza się Wszechświat? Świece standardowe i mikrofalowe promieniowanie tła Nowa wartość stałej Hubble’a Tę dziwną eksplozję po raz pierwszy zauważono w 2014 r. Za pomocą kosmicznego Teleskopu Hubble’a supernową zaobserwował Patrick Kelly, fizyk i astronom pracujący wówczas na Uniwersytecie Kalifornijskim. Na zdjęciu zrobionym z pomocą Hubble’a Kelly zobaczył coś niezwykłego: aż cztery obrazy tego samego wybuchu. Dziwaczny efekt był rezultatem tzw. soczewkowania grawitacyjnego. Supernowa znajdowała się w galaktyce odległej od Ziemi o 9,3 mld lat świetlnych. Jednak między nią a Ziemią jest jeszcze jedna galaktyka. Dzieli ją od nas 5 mld lat świetlnych. Gdy światło supernowej dotarło do bliższej nam galaktyki, zostało ugięte w jej polu grawitacyjnym. Obraz supernowej został zaś zwielokrotniony. Dokładne obliczenia pozwoliły postawić naukowcom hipotezę, że dziwna supernowa pojawi się na niebie jeszcze raz, rok później. W 2015 roku faktycznie tak się stało: tę samą supernową astronomowie zaobserwowali po raz piąty. Jak szybko rozszerza się Wszechświat? Eksplozja odkryta przez Kelly’ego została nazwana supernową Refsdala. Nazwa pochodzi od nazwiska norweskiego astrofizyka, Sjura Refsdala. Refsdal badał soczewkowanie grawitacyjne. W 1964 r. jako pierwszy wpadł na pomysł, że można je wykorzystać do pomiaru wielkości stałej Hubble’a. Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolb... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/wybuch-supernowej-to-kosmiczna-katastrofa-na-ogromna-skale-ale-mozna-ja-przewidziec-twierdza-naukowcy-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-667b4d4.jpg" width="938" height="605" alt="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> Stała Hubble’a opisuje tempo rozszerzania się Wszechświata. Jej dokładne określenie jest jednym z największych wyzwań współczesnej astronomii. Naukowcy dotychczas używali do tego dwóch metod. Jednak wyniki uzyskane z ich pomocą okazały się różne. Świece standardowe i mikrofalowe promieniowanie tła Pierwsza metoda wykorzystuje tzw. świece standardowe. Czyli – w uproszczeniu – bardzo jasne obiekty astronomiczne, których odległość od Ziemi jest znana. Druga metoda zaś odwołuje się do mikrofalowego promieniowania tła, czyli swoistego echa Wielkiego Wybuchu. Problem polega na tym, że tempo rozszerzania się Wszechświata wyznaczone tymi dwiema metodami jest inne. Proponowano wiele wyjaśnień tej rozbieżności. Np. nieprawidłowe oszacowanie wpływu ciemnej energii, istnienie nieznanych jeszcze nauce cząstek lub błędy w obliczeniach. – To łamigłówka – przyznaje Patrick Kelly, cytowany przez portal „Live Science”. Nowa wartość stałej Hubble’a W połowie maja w prestiżowym czasopiśmie „Science” ukazał się nowy artykuł prof. Kelly’ego i kilkudziesięciu innych naukowców. Badacze wyliczają w nim wartość stałej Hubble’a. Udało im się tego dokonać dzięki obserwacjom supernowej Refsdala w 2014 i 2015 roku. W jakim tempie rozszerza się więc Wszechświat? Według najnowszych obliczeń to 66,6 kilometrów na sekundę na megaparsek. Megaparsek to stosowana w astronomii miara odległości. Odpowiada 3,26 mln lat świetlnych, czyli ok. 30 trylionom kilometrów. Nasza galaktyka jest prawdopodobnie pełna martwych cywilizacji Według naukowców, większość pozaziemskich cywilizacji, które mogły powstać w naszej galaktyce, zdążyła się do tej pory prawdopodobnie unicestwić. Wynik ten jest bliższy rezultatowi uzyskanemu z pomocą mikrofalowego promieniowania tła. Jednak nie kończy to dyskusji. – [Nasz rezultat – przyp. red.] nie wyklucza wartości uzyskanych z wykorzystaniem supernowych jako świec standardowych – zaznacza Kelly. To po prostu kolejna metoda obliczeń, która może być wykorzystana w przyszłości. Naukowiec spodziewa się, że w przyszłości zaobserwujemy więcej supernowych takich jak supernowa Refsdala. Czyli takich, których obraz zostanie zwielokrotniony przez soczewkowanie grawitacyjne. A to pozwoli na jeszcze dokładniejsze szacowanie stałej Hubble’a. Źródła: LiveScience, 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
Teleskop Webba zrobił niesamowite zdjęcie gwiazdy tuż przed wybuchem. Wygląda jak płatek śniegu
Naukowcy sfotografowali bardzo rzadką gwiazdę. Jest masywna, wyjątkowo jasna i znajduje się na końcu swojego cyklu życiowego. Dzięki zdjęciu zrobionemu przez Kosmiczny Teleskop Webba udało się zobaczyć, jak wygląda gwiazda tuż przed wybuchem jako supernowa.
W tym artykule: Gwiazda, która wyrzuca materię Gwiazda jak płatek śniegu Zagadka nadmiarowego pyłu Piętnaście tysięcy lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Strzelca, znajduje się bardzo nietypowa gwiazda. To tzw. gwiazda Wolfa-Rayeta. Takie słońca są bardzo masywne i wyjątkowo jasne. A także bardzo gorące. Temperatura ich powierzchni może sięgać 50 tys. st. C. Po raz pierwszy gwiazdy Wolfa-Rayeta zostały zaobserwowane w drugiej połowie XIX wieku. Dotychczas astronomowie w naszej Galaktyce wypatrzyli tylko kilkaset takich obiektów. Gwiazdy Wolfa-Rayeta bywają uważane za ostatnie stadium rozwoju masywnych słońc. Jeśli gwiazda ma odpowiednio dużą masę, pod koniec swojego istnienia może wybuchnąć jako supernowa. Wcześniej często staje się niestabilna i się rozszerza. Potem dochodzi do jej rozerwania i wyrzucenia części zewnętrznych części gwiazdy w kosmiczną przestrzeń. Gwiazda, która wyrzuca materię Gwiazda Wolfa-Rayeta, którą sfotografowano z pomocą Teleskopu Webba, została nazwana WR 124. Ma ona masę wynosząca 30 mas Słońca. Znajduje się właśnie na etapie „chudnięcia”. Z zewnętrznych warstw jej atmosfery wydostaje się wiatr gwiazdowy – silny strumień cząstek. View oEmbed on the source website Wiatr gwiazdowy powoduje, że od gwiazdy odrywają się obłoki materii. Są one wyrzucane w przestrzeń kosmiczną. Gwiazda traci przez to swoją masę. Szacuje się, że WR 142 straciła już materię o masie równej dziesięciu masom Słońca. Czym dalej od gwiazdy, tym robi się zimniej. Materia, oddalając się, stygnie. Wokół WR 124 znajduje się – doskonale uwidoczniona na zdjęciu – mgławica M1-67. Zrobiona w podczerwieni fotografia pokazuje kłębiaste chmury pyłu otaczające gwiazdę. Przeświecają przez nie inne słońca znajdujące się w tle. Gwiazda jak płatek śniegu Teleskop Webba przyzwyczaił już nas do robienia zdjęć, które są niezwykle szczegółowe. To samo można powiedzieć o obecnie pokazanej fotografii. Gwiazda w środku wygląda jak płatek śniegu. Otaczająca WR 124 mgławica składa się z różów, fioletów, purpury i żółci. Widać skłębione obłoki materii, układające się niekiedy w pasma. Dzięki swoim precyzyjnym instrumentom Webb pozwala dokładnie przyjrzeć się właśnie otoczeniu gwiazd. A ono bywa dla astronomów bardzo interesujące. Ogromne obłoki pyłu i gazu, będące pozostałościami po gwiazdach, które już zakończyły swoje życie, są jednocześnie miejscem, gdzie powstają nowe gwiazdy i planety. Tworzą mgławice, które mogą się lokalnie zagęszczać, co niekiedy uruchamia procesy gwiazdotwórcze. Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolb... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/wybuch-supernowej-to-kosmiczna-katastrofa-na-ogromna-skale-ale-mozna-ja-przewidziec-twierdza-naukowcy-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-667b4d4.jpg" width="938" height="605" alt="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> Co ciekawe, supernowa wybuchająca w pobliżu obłoku gazu i pyłu dała początek również naszemu układowi. „Supernowa wybuchła blisko obłoku gazu, w odległości od 10 do 20 lat świetlnych, powodując ściśnięcie jego granic. Właśnie to zdarzenie doprowadziło do uformowania się Słońca” – pisze Paul Mudrin w książce „Wszechświat. Biografia”. Wiemy o tym dzięki śladom po wybuchu, jakie zachowały się w meteorycie Allende. Meteoryt ten spadł w 1969 r. w Teksasie. Zagadka nadmiarowego pyłu Ujęcie zrobione przez Webba pokazuje rzadki moment, gdy gwiazda ulega transformacji. Pozwala też dokładniej badać powstawanie i dystrybucję kosmicznego pyłu. Obecne teorie nie tłumaczą wystarczająco dobrze, skąd wziął się cały kosmiczny pył obserwowany we Wszechświecie. Jest go więcej, niż wynika z obliczeń, uwzględniających dotychczas znane procesy formowania się pyłu. Ta nadwyżka stanowi zagadkę. Być może uda się ją rozwiązać dzięki dokładniejszym i bardziej szczegółowym obserwacjom, które można prowadzić obecnie z pomocą Teleskopu Webba. Źródło: 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
Zarejestrowano gigantyczny rozbłysk promieniowania gamma. Jest rekordowy!
Trzy dni temu obserwatoria na całym świecie zarejestrowały nadzwyczaj silny rozbłysk gamma. Najprawdopodobniej jest to najjaśniejsze zjawisko tego typu, jakie dotychczas udało się wykryć.
W tym artykule: Jak silny może być rozbłysk gamma? Jak daleko od Ziemi znajdują się źródła GRB? Co było źródłem rozbłysku gamma? Satelity wojskowe Vela, należące do Stanów Zjednoczonych, były wysłane na orbitę w latach 60. XX wieku. Ich celem była obserwacja aktywności nuklearnej Związku Radzieckiego. A konkretnie – pilnowanie, czy ZSRR przestrzega podpisanego w 1963 r. Układu o zakazie prób broni nuklearnej w atmosferze, w przestrzeni kosmicznej i pod wodą. W 1967 r. Vela 4 i Vela 3 zarejestrowały nietypowy wzrost natężenia promieniowania gamma. Nie wyglądało, by był spowodowany wybuchem nuklearnym. Dane trafiły na biurka naukowców z Naukowego Laboratorium Los Alamos. Wkrótce na orbitę posłano kolejne satelity z lepszym sprzętem. Naukowcy nadal rejestrowali silne rozbłyski gamma. Zbierając dane o czasach ich obserwacji, ustalili, że ich źródło musi znajdować się nie tylko poza Ziemią, ale też poza Układem Słonecznym. Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolb... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/wybuch-supernowej-to-kosmiczna-katastrofa-na-ogromna-skale-ale-mozna-ja-przewidziec-twierdza-naukowcy-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-667b4d4.jpg" width="938" height="605" alt="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> W 1973 r. ukazała się pierwsza praca naukowa o czymś, co dzisiaj znamy jako rozbłyski promieniowania gamma (ang. gamma-ray burst, GRB). To o tyle istotna data, że rozbłyski gamma uznawane są obecnie na najsilniejsze i najgwałtowniejsze zjawiska we Wszechświecie. Jak silny może być rozbłysk gamma? Wysokoenergetyczne promieniowanie gamma powstaje m.in. w wyniku reakcji jądrowych. Stąd wzrost jego natężenia na Ziemi jest słusznie wiązany z wybuchem nuklearym. Jest to promieniowanie jonizujące, groźne, a niekiedy nawet zabójcze dla żywych organizmów. Szacuje się, że to właśnie promieniowanie gamma były przyczyną śmierci co dwudziestej osoby zmarłej w ciągu miesiąca od trafienia bombą atomową w Hiroszimę. Kosmiczne źródła rozbłysków gamma to najczęściej supernowe i hipernowe. Czyli potężne eksplozje, do jakich dochodzi miliardy lat świetlnych od Ziemi. Towarzyszy im rozbłysk gamma, uwalniający w kilka sekund tyle energii, ile gwiazda taka jak Słońce produkuje przez 10 mld lat. Uznaje się, że GRB to najjaśniejsze źródła promieniowania we Wszechświecie. Jak daleko od Ziemi znajdują się źródła GRB? Choć to wszystko może brzmieć nieco groźnie, nie mamy powodów do obaw. Błyski gamma nie są dla nas w żaden sposób niebezpieczne. Ich źródła znajdują się miliardy lat świetlnych od Ziemi, poza naszą Galaktyką. Trzy dni temu udało się zarejestrować rozbłysk gamma, który uznano za jedno z najbliższych nam zdarzeń tego rodzaju. Błysk oznaczony jako GRB221009A dzieli od Ziemi tylko 2,4 mld lat świetlnych. Co więcej, jest on również wyjątkowo silny. Naukowcy zarejestrowali pochodzące z niego fotony gamma o energii 18 TeV (teraelektronowoltów). Dane te zebrano dzięki chińskiemu obserwatorium LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory). Jeśli podobne wyniki uzyskają badacze korzystający z innych urządzeń, będzie to pierwszy przypadek odkrycia pochodzących z rozbłysku fotonów gamma o energii powyżej 10 TeV. Co było źródłem rozbłysku gamma? Co spowodowało ten rekordowo silny rozbłysk? Tego jeszcze nie wiadomo. Jednak istnieją pewne przesłanki wskazujące na supernową. Co istotne, tak gwałtowny błysk można obserwować także w zakresie promieniowania radiowego, widzialnego i rentgenowskiego. To zaś zwiększa możliwości gromadzenia danych. Materia powstaje ze światła? Nareszcie znamy odpowiedź na to pytanie Po raz pierwszy eksperymenty wykazały, że z kolizji fotonów – czyli ze światła – może powstać materia. – To jest naprawdę ekscytujące zjawisko – skomentowała astronomka Gemma Anderson z Uniwersytetu Curtin w Perth w portalu „ScienceAlert”. – Jest tak blisko i uwolniło tyle energii, że jest je łatwo obserwować. Możemy je badać z pomocą małych i dużych teleskopów znajdujących się na całym świecie. W ten sposób zgromadzimy wszechstronne dane obrazujące całe zjawisko: od nagłego pojaśnienia aż do chwili, gdy zacznie słabnąć – dodaje naukowczyni. To zaś może pomóc ustalić, co było przyczyną rozbłysku GRB221009A. Ale nie tylko. – Kiedy zajmujesz się kosmiczną eksplozją wyrzucającą w przestrzeń pozostałości gwiazd z prędkością bliską prędkości światła i pozostawiającą za sobą czarną dziurę, oglądasz fizykę „dziejącą się” w najbardziej ekstremalnych środowiskach, których nie da się odtworzyć na Ziemi – zauważa Anderson. Źródło: ScienceAlert. 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
Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy
Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolbrzyma, widoczne setki dni wcześniej.
W tym artykule: Czy wybuch supernowej może zagrozić Ziemi? Czy supernową da się przewidzieć? Jak przewidzieć supernową? Czy Betelgeza wybuchnie? Supernowe to jedne z najbardziej spektakularnych wybuchów w kosmosie. Kiedy gwiazda umiera, czyli kiedy wypala się paliwo podtrzymujące zachodzące w jej wnętrzu reakcje termojądrowe, jej jądro zapada się. W rezultacie tzw. kolapsu może powstać gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Zewnętrzne warstwy materii odrywają się natomiast od gwiazdy w niezwykle silnym wybuchu. Taki wybuch to właśnie supernowa. Wybuch supernowej wyrzuca gwiezdną materię w przestrzeń, tworząc spektakularną mgławicę. Pozostałość po eksplozji, bardzo jasny obiekt, jest widoczny na niebie przez kilka tygodni lub miesięcy. Czy wybuch supernowej może zagrozić Ziemi? Z supernową najprawdopodobniej wiąże się jedno z najbardziej gwałtownych zjawisk we Wszechświecie, czyli rozbłysk gamma. W 1998 r. zarejestrowano półminutowy rozbłysk po wybuchu supernowej SN 1998bw. Był to pierwszy dowód wskazujący na to, że rozbłysk powiązany jest z supernową. Czy 1000 lat temu Kościół ukrywał wybuch supernowej? Odpowiedź może kryć się w bizantyjskiej monecie... Prawie 1000 lat temu chińscy oraz arabscy astronomowie zaobserwowali wybuch supernowej. To jedna z niewielu supernowych, które eksplodowały w Drodze Mlecznej. Jej jasność miała być czterokro... Pojedynczy rozbłysk uwalnia gigantyczne ilości energii. Szacuje się, że może być jej tyle, ile wytworzyłyby miliardy Słońc jednocześnie. Siła rozbłysków powoduje, że naukowcy obawiają się wpływu supernowych na życie na Ziemi. Wiele zależałoby od tego, jak daleko od nas znajdowałaby się supernowa. A także – czy o wybuchu wiedzielibyśmy wcześniej. Czy supernową da się przewidzieć? Poszukiwaniem prekursorów supernowej – czyli znaków wskazujących, że jakaś gwiazda we Wszechświecie znajduje się na krawędzi eksplozji – zajęli się naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego. Pracę na ten temat zgłosili do czasopisma naukowego „High Energy Astrophysical Phenomena”. Na razie dostępna jest w serwisie preprintów arxiv.org. Główny autor pracy, Daichi Tsuna mówi, że są dwa powody, dla których astrofizycy podjęli ten temat. – Po pierwsze, chociaż wiemy, że supernowe sygnalizują śmierć masywnej gwiazdy, to to, co dzieje się pod sam koniec jej życia, ciągle pozostaje zagadką. Klasyczne teorie opisujące cykl życia gwiazd nie wspominają o prekursorach supernowych, które poznaliśmy dzięki badaniom nieba. Ich dalsze obserwacje mogą więc pogłębić naszą wiedzę o ewolucji gwiazd i przeformułować obowiązujące teorie – tłumaczy badacz. – Po drugie, ustalenie, co jest prekursorem supernowej, dałoby wczesny sygnał ostrzegawczy zapowiadający eksplozję. Wiedząc, że nastąpi, zjawisko można by śledzić za pomocą całej ziemskiej sieci astronomicznej (astronomii neutrin czy fal grawitacyjnych) – dodaje naukowiec. Jak przewidzieć supernową? Astrofizycy skupili się na czerwonych nadolbrzymach. To etap rozwoju, jakie osiągają gwiazdy o wyjściowej masie wynoszącej między 10 a 40 mas Słońca. Najbardziej znanym czerwonym nadolbrzymem jest Betelgeza w gwiazdozbiorze Oriona. To dziewiąta najjaśniejsza gwiazda na nocnym niebie. Naukowcy stworzyli teoretyczny model ewolucji czerwonego nadolbrzyma. Wykorzystali przy tym dane pozyskane z obserwacji supernowych typu II, sygnalizujące istnienie gęstego materiału okołogwiazdowego (circumstellar medium, CSM) w pobliżu pierwotnej gwiazdy. Tajemniczy kamień znaleziony w Egipcie powstał w efekcie wybuchu supernowej. To pierwszy taki ślad odkryty na Ziemi! Grupa uczonych z Uniwersytetu w Johannesburgu od lat bada dziwny kamień znaleziony na pustyni w Egipcie. Teraz przedstawia zaskakujące wyniki swojego naukowego śledztwa. Skała powstała w rezul... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/tajemniczy-kamien-znaleziony-w-egipcie-powstal-w-efekcie-wybuchu-supernowej-to-pierwszy-taki-slad-odkryty-na-ziemi-fot-romano-serra-d630899.jpeg" width="935" height="700" alt="Tajemniczy kamień znaleziony w Egipcie powstał w efekcie wybuchu supernowej. To pierwszy taki ślad odkryty na Ziemi! (fot. Romano Serra)" title="Tajemniczy kamień znaleziony w Egipcie powstał w efekcie wybuchu supernowej. To pierwszy taki ślad odkryty na Ziemi! (fot. Romano Serra)" /> „Jeśli ten materiał okołogwiazdowy jest rezultatem utraty masy przez gwiazdę w wyniku erupcji kilka miesięcy przed kolapsem, erupcję tę można uznać za prekursor, sygnał zapowiadający bliską supernową” – napisali w pracy uczeni. Czy Betelgeza wybuchnie? Następnie badacze skupili się na opracowaniu charakterystyk emisji promieniowania, do jakich miałoby dojść w czasie takiej „przedwybuchowej” utraty masy przez gwiazdę. Jeśli ich oszacowania są poprawne, w przyszłości mogą posłużyć do uchwycenia zbliżającej się supernowej i dokładnej jej obserwacji. Nie będzie to jednak wybuch Betelgezy. Co prawda w 2019 r. sędziwa gwiazda mocno przygasła. Jednak, jak się okazało, był to efekt pojawienia się między nią a Ziemią gęstego obłoku materii, a nie zbliżającej się supernowej. W 2021 r. ukazała się praca, w której wykazano, że do wybuchu Betelgezy dojdzie za ok. 100 tys. lat. Źródła: arxiv.org, ScienceAlert. 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
Czy 1000 lat temu Kościół ukrywał wybuch supernowej? Odpowiedź może kryć się w bizantyjskiej monecie...
Prawie 1000 lat temu chińscy oraz arabscy astronomowie zaobserwowali wybuch supernowej. To jedna z niewielu supernowych, które eksplodowały w Drodze Mlecznej. Jej jasność miała być czterokrotnie większa niż Wenus. Gwiazda była doskonale widoczna przez całą dobę przez 23 dni. Nowe badania sugerują, że w Europie to wydarzenie skrzętnie ukrywał Kościół.
W tym artykule: Czym była supernowa SN 1054? Odkrycia naukowe stały w sprzeczności z nauczaniem Kościoła Czy na bizantyjskiej monecie wybito zjawisko, które tuszował Kościół? Mistyfikacja czy nadinterpretacja? Prawdopodobnie w lipcu 1054 roku na niebie zaobserwowano obiekt tak jasny, że pozostawał widoczny aż do 1056 roku. To zdarzenie zostało udokumentowane w chińskiej astronomii, a informacje o wybuchu supernowej SN 1054 pojawiają się w średniowiecznych japońskich i arabskich dokumentach. Niestety, źródeł wspominających to wydarzenie jest niewiele, a niektóre z nich naukowcy podają w wątpliwość. Co więcej, w Europie nie odnotowano żadnej wzmianki o SN 1054, a przynajmniej nigdy w oczywisty sposób. Dlaczego? Czym była supernowa SN 1054? W najnowszych badaniach, które zostały opublikowane na łamach czasopisma „European Journal of Science and Theology”, badacze postanowili dowieść, że ówcześni Europejczycy nie przeszli obok tego wydarzenia obojętnie. Dowodem na to ma być rzadka bizantyjska moneta. Supernowa SN 1054 znajdowała się w odległości 6300–6500 lat świetlnych od Ziemi. Jej wybuch był bardzo dobrze widoczny na niebie przez całą dobę przez 23 dni, a w nocy przez 653 dni. Uważa się, że eksplozja mogła pozostawić po sobie Mgławicę Kraba, która znajduje się w gwiazdozbiorze Byka. Pierwszy raz zaobserwowano ją w 1731 r., a dokonał tego John Bevis. Odkrycia naukowe stały w sprzeczności z nauczaniem Kościoła Autorzy badań sugerują, że przez lata Kościół w Europie mógł ukrywać informację o wybuchu supernowej. Dlaczego? Powodów może być kilka. Po pierwsze, odkrycia naukowe często stały w sprzeczności z nauczaniem Kościoła. Biblia naucza bowiem, że to Bóg stworzył Wszechświat. Dziś już wiemy, że stworzenie świata nie mogło zależeć od decyzji ad hoc, aby „stała się światłość”. Było długotrwałym i skomplikowanym procesem, który swój początek miał w Wielkim Wybuchu. Jednak 1000 lat temu ludzie jeszcze o tym nie wiedzieli… Po drugie, wybuch supernowej SN 1054 zbiegł się z wydarzeniem zwanym wielką schizmą wschodnią. Był to okres, w którym doszło do rozłamu w chrześcijaństwie, a Kościół podzielił się na wschodni i zachodni. To jeden z większych kryzysów w historii kościoła, który trwał aż do XIII wieku. Autorzy badania uważają, że m.in. te dwa powody mogły sprawić, że wybuch supernowej był ukrywany lub pomijany we wszelkich źródłach, jako nieistotne zjawisko. Czy na bizantyjskiej monecie wybito zjawisko, które tuszował Kościół? Bardzo możliwe jednak, że supernową uwieczniono na bizantyjskiej złotej, limitowanej monecie. Uczeni przeanalizowali cztery monety, które zostały wybite w latach 1042–1055, za panowania Konstantyna IX. Naukowcy twierdzą, że na trzech widoczne jest jedno słońce, natomiast na czwartej, która została wybita najpóźniej – zostały przedstawione dwie gwiazdy. Wielki wybuch, wola Boga, a może śmierć boskiej istoty? 5 mitów o powstaniu człowieka i świata - National Geographic Jak powstaliśmy? Skąd pochodzimy i jaka jest nasza rola w świecie? Na te pytania ludzkość szukała odpowiedzi od zawsze. Znajdywała ją w mitach. Autorzy uważają, że widoczna na monecie gwiazda po prawej stronie to Wenus. Planeta jest trzecim pod względem jasności ciałem niebieskim, które jest widoczne na niebie, zaraz po Słońcu i Księżycu. Natomiast gwiazda po lewej stronie ma przedstawiać supernową SN 1054. Uczeni podkreślają przy tym, że to jedna z interpretacji. Gwiazdy mogą bowiem również oznaczać kościół wschodni i zachodni, które powstały na skutek Wielkiej Schizmy. Mistyfikacja czy nadinterpretacja? Badacze podkreślają jednak, że gdyby to interpretacja o supernowej okazała się prawdą, otrzymalibyśmy dowód na to, że bizantyjscy uczeni mogli mieć zakaz informowania o zjawisku widocznym na niebie. Samo wybicie tej rzadkiej monety byłoby natomiast sprawką niepokornego „heretyka”. – Kościół mógł mieć filozoficzne uprzedzenia wobec wszelkich zjawisk, które były widoczne na niebie – twierdzą autorzy badania. I dodają, że w obliczu poważnego kryzysu władze kościelne mogły zdecydować o tym, aby zignorować tę informację. Uczeni sugerują, że prawdopodobny wytłumaczeniem braku jakichkolwiek źródeł o SN 1054 może być nikła wiedza astronomiczna w Europie (w przeciwieństwie do m.in. Chin w tamtym czasie). – Biorąc pod uwagę stanowisko Kościoła w sprawie astronomii, w jego interesie było, aby ukryć takie zjawisko – twierdzą badacze. Czy mamy zatem do czynienia z olbrzymią mistyfikacją ze strony Kościoła? Z takimi tezami warto się wstrzymać do czasu, aż zespół naukowców odnajdzie więcej dowodów na próby tuszowania obserwacji supernowej. Źródło: European Journal of Science and Theology.
Spektakularne zdjęcie kosmosu powstało dzięki australijskiemu superkomputerowi. Co dokładnie przedstawia?
Australijscy naukowcy rozpoczęli uruchamianie najnowszego superkomputera Setonix. W pierwszej fazie przesłali do niego dane zebrane przez radioteleskop ASKAP, a po ich przetworzeniu otrzymali spektakularne zdjęcie. Przedstawia pozostałość po supernowej odległą od Ziemi o 10–15 tys. lat świetlnych.
W tym artykule: Fotografia z supekomputera Co to jest pozostałość po supernowej? Nocne niebo na obudowie Setonix to najnowszy australijski superkomputer znajdujący się w Pawsey Supercomputing Research Centre, ośrodku naukowym w Perth. Pawsey Centre został założony przez australijską agencję kosmiczną CSIRO i kilka tamtejszych uniwersytetów. Do swojej pracy instytucje te potrzebują bardzo szybkich i bardzo wydajnych superkomputerów, które są w stanie opracowywać gigantyczne ilości danych dostarczanych przez najnowocześniejsze urządzenia badawcze. Ośrodek w Perth wzbogacił się ostatnio nowy superkomputer. Nazwano go Setonix – od łacińskiej nazwy kuoki krótkoogonowej (Setonix brachyurus). Ten ssak należący do rodziny kangurowatych, wielkości domowego kota, jest jednym z ulubionych zwierząt Australijczyków. Fotografia z supekomputera By przetestować możliwości nowego komputera, naukowcy postanowili przesłać do niego dane zgromadzone przez radioteleskop ASKAP. W jego skład wchodzi 36 anten, które razem obserwują wybrany fragment nieba. Uzyskane przez radioteleskop dane nie są jednak gotową fotografią odległego zakątka Wszechświata. By taka powstała, informacje muszą wpierw trafić do odpowiednio mocnego superkomputera i zostać przetworzone przez jego oprogramowanie. Jeśli proces się powiedzie, możemy podziwiać zapierające dech w piersiach zdjęcia kosmicznych obiektów, nieraz odległych od Układu Słonecznego o tysiące lat świetlnych. Dwóch naukowców CSIRO, Wasim Raja i Pascal Jahan Elahi, opisało w portalu „The Conversation” efekt pierwszych 24 godzin pracy Setoniksa. Jest nim piękna fotografia tzw. pozostałości po supernowej (ang. supernova remnant, SNR) oznaczonej przez astronomów jako G261.9+5.5. Mamy pierwsze zdjęcie zrobione przez Teleskop Webba. Jest niezwykle szczegółowe W nocy z 11 na 12 lipca (polskiego czasu) NASA pokazała pierwsze pełnokolorowe zdjęcie zrobione przez Teleskop Webba. Historyczna fotografia przedstawia gromadę galaktyk SMACS 0723 – taką, j... Co to jest pozostałość po supernowej? Gwiazda kończy swoje życie, kiedy wypala się paliwo podtrzymujące reakcje termojądrowe zachodzące w jej wnętrzu. Wówczas jej jądro zapada się, tworząc gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Zewnętrzne warstwy materii odrywają się w niezwykle silnym wybuchu. Taki wybuch to supernowa. Pozostałością po eksplozji jest bardzo jasny obiekt widoczny na niebie przez kilka tygodni lub miesięcy. Materiał odrzucony przez gwiazdę zderza się wówczas z materią międzygwiazdową, w efekcie czego powstaje fala uderzeniowa. Temperatura gazu wchodzącego w skład materii międzygwiazdowej podnosi się. W rezultacie zaczyna on świecić w różnych zakresach, co można zarejestrować z pomocą teleskopów. Nocne niebo na obudowie Jak napisali naukowcy z CSIRO, dane zebrane przez radioteleskop ASKAP „zawierają informacje o historii eksplodującej gwiazdy i otaczającej ją materii”. Stąd zdjęcie supernowej, jakie powstało dzięki superkomputerowi, ma przede wszystkim znaczenie naukowe, a nie estetyczne. – Struktura pozostałości po supernowej, którą odsłoniło zdjęcie, daje możliwość przestudiowania SNR oraz fizycznych właściwości materii międzygwiazdowej z nieosiągalnymi wcześniej szczegółami – napisali badacze. To zaś dopiero początek korzyści, jakie naukowcy będą odnosili dzięki superkomputerowi. – Ogromna, dzielona pamięć Setoniksa pozwoli nam poprawić jakość naszych fotografii. A to oznacza, że wyciągniemy jeszcze więcej z danych uzyskiwanych przez radioteleskop ASKAP – powiedział dr Raja. Naukowcy podkreślili również, że załadowanie do Setoniksa obserwacji SNR było doskonałym sposobem na przetestowanie możliwości nowego superkomputera i jego oprogramowania. Co ciekawe, superkomputer z Pawsey Centre nie wygląda jak ciąg monotonnych szarych szaf. Jego obudowa została pomalowana przez artystkę wizualną Margaret Whitehurst w oryginalny, kolorowy wzór wywodzący się z tradycyjnej sztuki Aborygenów. Whitehurst należy do rdzennej społeczności – ludu Wajarii – którego ziemie znajdują się w australijskim regionie Mid West. Na stronie Pawsey można przeczytać, że projektując malunek dla Setoniska artystka inspirowała się widokiem nocnego nieba nad Mid West. Źródło: The Conversation, Pawsey 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
Tajemniczy kamień znaleziony w Egipcie powstał w efekcie wybuchu supernowej. To pierwszy taki ślad odkryty na Ziemi!
Grupa uczonych z Uniwersytetu w Johannesburgu od lat bada dziwny kamień znaleziony na pustyni w Egipcie. Teraz przedstawia zaskakujące wyniki swojego naukowego śledztwa. Skała powstała w rezultacie spektakularnego wybuchu gwiazdy, czyli supernowej Ia.
W tym artykule: Kamień, który ma własne imię Skąd wziął się kamień znaleziony w Egipcie? Przybysz spoza Układu Słonecznego? Jak powstała Hypatia? Supernowa to gigantyczna eksplozja, która kończy życie gwiazdy. W potężnej fali uderzeniowej wybuch wyrzuca w przestrzeń kosmiczną wielkie ilości węgla, azotu, żelaza, wapnia i innych pierwiastków powstałych w rezultacie reakcji termojądrowych wewnątrz gwiazdy. To właśnie z tych chemicznych cegiełek, powstałych w dawnych supernowych, zbudowana jest Ziemia i my sami. Supernowe są rzadkie i fascynują naukowców. Ci znają ich różne rodzaje. Jednym z nich jest supernowa typu Ia, która – jak się szacuje – zdarza się najwyżej raz lub dwa razy na galaktykę na stulecie. Jest jednak głównym źródłem żelaza, jakie istnieje we Wszechświecie. Wszelkie stalowe przedmioty, jakie mamy wokół siebie, nie istniałyby, gdyby nie supernowa typu Ia. Astronomowie właśnie odkryli najjaśniejszą supernowę, jaką kiedykolwiek widziano Jaśniejsza i większa niż jakakolwiek inna znana supernowa została odkryta przez naukowców z Centrum Astrofizyki przy współpracy ze Smithsońskim Obserwatorium Astrofizycznym na Harvardzie. Grupa naukowców z Republiki Południowej Afryki uważa, że znalazła na Ziemi pierwszą namacalną pozostałość po supernowej Ia. To kamień odkryty kilkadziesiąt lat temu w Egipcie. Fascynujące naukowe śledztwo, które ma wspierać tę hipotezę, zostało opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „Icarus”. Kamień, który ma własne imię W 1996 r. na pustyni zwanej Wielkim Morzem Piasku (znajdującej się na terytorium Egiptu i Libii) geolog Aly Barakat znalazł dziwnie wyglądający kamień. Znalezisko zostało nazwane Hypatią, na cześć Hypatii, aleksandryjskiej filozofki i matematyczki, żyjącej w VI i V w. n.e. Kosmiczny wybuch wystrzelił gwiazdę w podróż przez Drogę Mleczną. Pędzi 900 000 km/h Nietypowy biały karzeł pędzi przez galaktykę Drogi Mlecznej z prędkością 900 000 km/h. Przez długi czas niezwykłe tempo gwiazdy było dla astronomów zagadką. Teraz udało im się ustali.. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/sdss-j1240-6710-po-raz-pierwszy-zaobserwowano-w-2015-roku-university-of-warwick-mark-garlick-2a65607.jpeg" width="938" height="558" alt="SDSS J1240 + 6710 po raz pierwszy zaobserwowano w 2015 roku (University of Warwick / Mark Garlick)" title="SDSS J1240 + 6710 po raz pierwszy zaobserwowano w 2015 roku (University of Warwick / Mark Garlick)" /> Kamień był popękany, ciemny, z żółtymi plamami. Pierwszy raz zrobiło się o nim głośno w 2013 r. Wówczas naukowcy z Uniwersytetu w Johannesburgu – Jan Kramers i Georgy Belyanin – przeprowadzili jego pierwsze analizy chemiczne. Wykazały one, że w skład Hypatii wchodziły izotopy argonu. Wykluczało to ziemskie pochodzenie kamienia. Skąd wziął się kamień znaleziony w Egipcie? To jednak był dopiero początek zagadek, jakie krył niezwykły głaz. W 2015 r. ten sam zespół wykazał, że Hypatia nie przypomina żadnego znanego meteorytu ani komety. Trzy lata później naukowcy opublikowali wyniki kolejnej serii analiz, które prowadziły do jeszcze bardziej zdumiewających wniosków. Odkryto "wapniowe" supernowe. To dzięki nim mamy budulec naszych kości i zębów Astronom amator ułatwił naukowcom z całego świata odkrycie “wapniowej” supernowej, szczególnej wersji konającej gwiazdy, która zamiast ”regularnej” porcji pierwiastka będącego budu... Tym razem udało się ustalić, że Hypatia ma dużą zawartość węgla i małą zawartość krzemu. To odwrotnie niż np. w chondrytach, meteorytach składających się z minerałów krzemianowych. Oprócz tego znaleziono w niej wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (ang. PAH). To z kolei związki szkodliwe dla ludzi, powstające na Ziemi np. podczas spalania drewna. Są również znajdowane w kosmosie, m.in. w materii międzygwiazdowej. Co ciekawe, podczas przejścia przez ziemską atmosferę PAH zawarte w Hypatii zamieniły się w diamenty o średnicy mikrometra. Przybysz spoza Układu Słonecznego? Badania z 2018 r. wskazywały, że Hypatia nie tylko nie pochodzi z Ziemi, ale narodziła się również poza Układem Słonecznym. Ten wniosek wspierają kolejne cztery lata analiz, których rezultaty właśnie zostały upublicznione. Tajemniczy kosmiczny pierścień może być pierwszą pozostałością po supernowej odkrytą w przestrzeni międzygalaktycznej W pobliżu Wielkiego Obłoku Magellana zaobserwowano elegancki, idealnie okrągły kosmiczny pierścień emitujący fale radiowe. Naukowcy są zdania, że może być to pozostałość po wybuchu sa... Co wiemy o Hypatii w 2022 r.? Jest w niej bardzo mało krzemu – zaledwie 1 proc. ilości, jaką powinien zawierać kamień, który powstałby w Układzie Słonecznym. Ma za to dużo żelaza, siarki, fosforu, miedzi i wanadu. – Obfitość pierwiastków śladowych i ich proporcje są zupełnie inne od czegokolwiek w Układzie Słonecznym. Zarówno obecnym, jak i wczesnym – mówi Kramers. Kolejnymi potencjalnym miejscem, gdzie mogła powstać Hypatia, była materia międzygwiazdowa. To obłoki pyłu i gazu znajdujące się między gwiazdami. Jednak badania wykluczyły tę hipotezę. Podobnie było w przypadku kolejnego „podejrzanego”: supernowej typu II. Ostatecznie dopiero modele opisujące supernową typu Ia okazały się odpowiadać temu, z czego składa się Hypatia. Jak powstała Hypatia? Po analizie naukowcy uważają, że Hypatia narodziła się w następujący sposób. Najpierw gdzieś w kosmosie czerwony olbrzym zapadł się w białego karła. Gwiazda ta miała swoją towarzyszkę, z której pozyskiwała materię. Mogliśmy obserwować Hipernową przez 300 dni po wybuchu. Dzięki symulacji komputerowej Gwałtowny proces wywołany zapadnięciem się gwiazdy albo eksplozji białego karła jest głównym mechanizmem rozprzestrzeniania się we Wszechświecie pierwiastków cięższych niż tlen. Wpły... W końcu urosła tak bardzo, że wybuchła jako supernowa Ia. Wybuch był tak silny, że rozerwał pierwiastki, jakie powstały wewnątrz białego karła, na pojedyncze atomy. Z czasem zaczęły się one łączyć z mgławicą, która pozostała jeszcze po zapadnięciu się czerwonego olbrzyma. Ta mieszanka nigdy nie łączyła się z żadną inną materią we Wszechświecie. Po milionach lat zamieniła się w skałę, która znalazła się na rubieżach Układu Słonecznego: w Pasie Kuipera lub Obłoku Oorta. I stamtąd w którymś momencie zaczęła lecieć w kierunku Ziemi. – Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, Hypatia byłaby pierwszym namacalnym dowodem istnienia supernowej Ia odkrytym na Ziemi – podsumowuje Kramers. Źródła: Icarus, astronomy.com.
Tajemniczy kosmiczny pierścień może być pierwszą pozostałością po supernowej odkrytą w przestrzeni międzygalaktycznej
W pobliżu Wielkiego Obłoku Magellana zaobserwowano elegancki, idealnie okrągły kosmiczny pierścień emitujący fale radiowe. Naukowcy są zdania, że może być to pozostałość po wybuchu samotnej gwiazdy, która kiedyś znajdowała się między galaktykami.
W tym artykule: Co odkryto w Wielkim Obłoku Magellana? Czy J0624–6948 to kolejny dziwny krąg radiowy? Kosmiczny pierścień to pierwsza pozostałość po supernowej w przestrzeni międzygalaktycznej Wbrew temu, co widzimy na rozgwieżdżonym niebie, kosmos składa się głównie z pustych obszarów. Materia skupiona jest w galaktykach, które dzielą od siebie gigantyczne odległości. Między nimi znajduje się przestrzeń międzygalaktyczna, w której – jak sądzono do niedawna – nie ma zupełnie nic. Ten pogląd stopniowo jednak się zmienia. Wiadomo już, że w przestrzeni międzygwiezdnej poruszają się tzw. planety swobodne. Są to globy niezwiązane grawitacyjnie z żadną gwiazdą. W lipcu tego roku międzynarodowy zespół naukowców, w którego składzie byli również Polacy, poinformował o odkryciu czterech kandydatek na planety tego typu. Skoro między układami planetarnymi krążą samotne planety, nie ma powodu, by między galaktykami nie było samotnych gwiazd. Naukowcy po raz pierwszy odkryli coś, co może być pozostałością po śmierci takiej gwiazdy. Swoje badania opublikowali w czasopiśmie naukowym „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Co odkryto w Wielkim Obłoku Magellana? Wielki Obłok Magellana to tzw. galaktyka satelitarna, czyli galaktyka znajdująca się w pobliżu innej, większej galaktyki. Jest nieregularna i wraz z sąsiadką – Małym Obłokiem Magellana – orbituje dookoła Drogi Mlecznej. Odebrano tajemniczy sygnał radiowy z Proxima Centauri Donoszący o wydarzeniu serwis Scientific American przekonuje o znaczeniu tego odkrycia właśnie ze względu na częstotliwość. Zdaniem SA, na częstotliwości 982.002 MHz zazwyczaj nie wyłapuj... W okolicy Wielkiego Obłoku Magellana naukowcy odkryli dziwne zjawisko. To idealnie okrągły kosmiczny pierścień fal radiowych. Obiekt został nazwany J0624–6948. Początkowo badacze sądzili, że napotkali jeszcze jeden przypadek tzw. dziwnych kręgów radiowych (ORC). Dziwne kręgi radiowe to pierścienie słabego promieniowania radiowego, najczęściej otaczające galaktykę z aktywną czarną dziurą w centrum. Na razie znamy ich pięć. Czy J0624–6948 to kolejny dziwny krąg radiowy? – Po dodatkowych badaniach doszliśmy do wniosku, że tajemniczy obiekt nie jest kolejnym ORC – mówi Miroslav Filipovic, główny autor pracy. Nie ma ich cech: brakuje mu galaktyki w środku, jest większy od dziwnych kręgów radiowych, nie zgadza się też szczegółowa charakterystyka fal, które emituje. – Prawdopodobnie jest to więc coś zupełnie innego – uważa Filipovic. Astronom wraz z zespołem sprawdził inne hipotezy. Choćby tę, że J0624–6948 to dżety emitowane przez odległą supermasywną czarną dziurę. Okazało się jednak, że dane obserwacyjne – zebrane przez radioteleskop Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) – najlepiej wyjaśnia jeszcze inna, zaskakująca teoria. Kosmiczny pierścień to pierwsza pozostałość po supernowej w przestrzeni międzygalaktycznej Kiedy gwiazda umiera, czyli kiedy wypala się paliwo podtrzymujące zachodzące w jej wnętrzu reakcje termojądrowe, jej jądro zapada się, tworząc gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Zewnętrzne warstwy materii odrywają się zaś w niezwykle silnym wybuchu. Taki wybuch to supernowa. Pozostałością po eksplozji jest bardzo jasny obiekt widoczny na niebie przez kilka tygodni lub miesięcy. Astroturystyka w Małopolsce. Gdzie obserwować gwiazdy i zjawiska astronomiczne? Czym jest astroturystyka? Warto zapamiętać ten termin. Nowa gałąź turystyki szybko zyskuje na popularności. I nie ma co się dziwić. Chyba na wszystkich podróżnikach rozgwieżdżone nie... Naukowcy uważają, że J0624–6948 stanowi pozostałość po supernowej. Jest więc mgławicą, która emituje fale radiowe. Jej wiek szacowany jest na od 2,2 tys. do 7,1 tys. lat. Unikatowe jest miejsce, gdzie została zaobserwowana. – Nie spodziewaliśmy się, że pozostałość po supernowej może znajdować się w przestrzeni międzygalaktycznej – mówi Filipovic. Jeśli to prawda, byłoby to pierwsze zjawisko tego typu. Odkrycie wymaga jednak potwierdzenia. Naukowcy zamierzają prowadzić dalsze obserwacje J0624–6948 z pomocą radioteleskopu ASKAP oraz jego odpowiednika MeerKAT, znajdującego się w Republice Południowej Afryki. Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Lubuskie − atrakcje turystyczne, które musisz zobaczyć. Oto 10 najpiękniejszych miejsc na zachodzie Polski Województwo lubuskie bogate jest w liczne atrakcje turystyczne. Wybraliśmy 10 z nich, które naszym zdaniem szczególnie warto odwiedzić podczas wyprawy na zachód kraju. Lisy polarne. "Najzabawniejsze" na kole podbiegunowym Arktyka stała się domem dla wielu gatunków zwierząt. Mroźną północ zamieszkują między innymi lisy polarne. Sprawdź, jak na co dzień te niewiele większe od domowego kota stworzenia radz... Warmia, nie Mazury. Przewodnik po „zaczarowanej wyspie”, do której chce się wracać Warmia – przez wielu błędnie łączona z Mazurami – zachęca turystów do odkrywania uroków całego regionu. Zobacz, jakie atrakcje skrywa i co warto zobaczyć w okolicy.
Bańki tytanu kluczem do tajemnicy eksplodujących gwiazd?
Pracujący w zakresie promieni rentgenowskich teleskop pozwolił dostrzec ślady czegoś, co można będzie uznać za element inicjujący eksplozję takiego typu gwiazd, z jakiej powstała Cas A. Ta wielka, stale rozszerzająca się mgławica gorącego gazu jest najmłodszym znanym nam śladem po supernowej, która wydarzyła się zapewne 340 lat temu. Naukowcy poświęcają Kasjopei A wiele uwagi, bo jest relatywnie blisko i można się z niej czegoś dowiedzieć o ewolucji wszechświata.
Gdy gwiazdy eksplodują, ich szczątki pozostają na zawsze w przestrzeni kosmicznej w formie przerzedzającej się mgławicy. Jeżeli jesteśmy odpowiedni blisko możemy ją zbadać nim się „rozpłynie”. Astronomowie są w stanie określić, które szczątki pochodzą właśnie z Cas A. Każda taka eksplozja zostawia ślady w postaci złota i tytanu. Pierwiastki te można znaleźć na różnych planetach i w przestrzeni kosmicznej. View oEmbed on the source website - Naukowcy są przekonani, że większość tytanu, który wykorzystujemy w naszym codziennym życiu powstała właśnie w czasie eksplozji którejś z gwiazd – tłumaczy w informacji prasowej Toshiki Sato, główny autor analizy odkrycia i wykładowca na tokijskiej uczelni Rikkyo. Dodaje, że aż do tej pory nie udało się uchwycić momentu tuż po stworzeniu stabilnej formy tego metalu (stabilnego izotopu). Supernowa może nastąpić na skutek wyczerpania się paliwa wewnątrz masywnej gwiazdy. Może też być skutkiem „obżarstwa”. Jeżeli pochłaniając materię z sąsiedniej gwiazdy przekroczy masę krytyczną (tzw. masę Chandrasekhara), nastąpi wybuch termojądrowy. W pierwszym wypadku, gdy nuklearne źródło energii masywnej gwiazdy wyczerpuje się, jej środek zapada się na skutek oddziaływań grawitacyjnych. Powstaje wówczas albo gwiazda neutronowa o supergęstej budowie, albo (rzadziej) czarna dziura. Gdy resztki zapadającej się dawnej gwiazdy opadają do środka, „odbijają” się od powierzchni gwiazdy neutronowej odwracając proces implozji. Temperatura powstająca w trakcie tego procesu wywołuje fale uderzeniową. Podobna ona jest do efektu wywoływanego przez samolot osiągającego prędkość naddźwiękową. Fala ta rozchodzi się we wszystkie strony zbierając fragmenty zniszczonej gwiazdy. Podczas reakcji jądrowych zachodzących właśnie na tym etapie powstają nowe pierwiastki jak tytan. - Najnowsze trójwymiarowe symulacje sugerują, że kluczową rolę w napędzaniu tej fali uderzeniowej grają neutrino. Subatomowe cząsteczki o niewielkiej masie powstające w trakcie tworzenia się gwiazdy neutronowej uciekają z miejsca narodzin pchając przed sobą bańki stanowiące z kolei +siłę napędową+ fali, uruchamiające ostatecznie etap supernowej – czytamy w informacji prasowej. Właśnie w przypadku Cas A odkryto dowody na napędzaną neutrino eksplozję. Dane z teleskopu Chandra ukazały struktury przypominające palce skierowane od centrum eksplozji na zewnątrz. Zbudowane one były z tytanu i chromu.- Warunki konieczne do stworzenia tych pierwiastków w reakcji nuklearnej odpowiadały wartościom zaobserwowanym w modelach komputerowych symulujących bańki napędzające eksplozję. Pierwiastki tytanu wykryte przez teleskop Chandra w Cas A były stabilnym izotopem – wyjaśnia NASA. Wcześniej, gdy posługiwano się do obserwacji Kasjopeja A teleskopem NuSTAR odkryto jedynie niestabilne izotopy tytanu, które co 60 lat zmieniają się w skand, a potem w wapń (stałe izotopy tego nie robią). Masa stabilnego tytanu wytworzonego przy supernowej Cas A przewyższa całkowitą masę Ziemi. - Nigdy jeszcze nie widzieliśmy takiej sygnatury tytanowych baniek w resztkach supernowej. Udało się tylko dzięki niezwykle ostrym zdjęciom z teleskopu Chandra. Nasze odkrycie to ważny krok w kierunku rozwiązania problemu przejścia wybuchającej gwiazdy w stan supernowej – uważa współautor odkrycia, Keiichi Maeda z uniwersytetu w Kyoto. Na prezentowanym powyżej zdjęciu żelazo wyrażono na pomarańczowo, tlen na fioletowo a krzem na zielono. Tytan zabarwiony na fotografii na jasno niebieski kolor pochodzi z wcześniejszego odkrycia dokonanego teleskopem NASA NuSTAR. Dane z pasma X zebrane przez Chandrę zostały nałożone na zdjęcie w paśmie światła widzialnego wykonane przez teleskop Hubble’a.
Umierający biały karzeł może zmienić się w bombę jądrową – twierdzą naukowcy
Białe karły to słabe, blaknące jądra martwych gwiazd wielkości Ziemi. Są pozostałością po gwiazdach średniej wielkości, które wyczerpały swoje paliwo i zrzuciły zewnętrzne warstwy. Nasze Słońce pewnego dnia także stanie się białym karłem, podobnie jak ponad 90 procent gwiazd w naszej galaktyce.
Białe karły nie są nam zupełnie obce. Od pewnego czasu wiemy już, że mogą zostać unicestwione w supernowej typu Ia, czyli w kosmicznej eksplozji. Sama supernowa Ia wciąż pozostawia wiele niewiadomych. Dla porównania warto dodać, że supernowe typu II zachodzą, gdy pojedyncza gwiazda umiera i zapada się. W przypadku supernowych Ia wciąż nie wiemy, co wywołuje eksplozje. Wcześniejsze prace sugerują, że może do nich dochodzić, gdy biały karzeł uzyskuje dodatkowe paliwo od swojego towarzysza (w przypadku gwiazd podwójnych). Być może dochodzi wówczas do zderzenia, które jest zdarzeniem wyzwalającym eksplozję – sugerowano jeszcze niedawno. Teraz naukowcy podsuwają inne wytłumaczenie tego, w jaki sposób mogą powstawać supernowe typu Ia. Ich zdaniem biały karzeł może wybuchnąć jak bomba atomowa. Reakcja łańcuchowa w sercu białego karła Gdy biały karzeł stygnie, uran i inne ciężkie pierwiastki promieniotwórcze, znane jako aktynowce, krystalizują się w jego rdzeniu. Czasami atomy tych pierwiastków samorzutnie ulegają rozszczepieniu jądrowemu, rozpadając się na mniejsze fragmenty. Te przypadki rozpadu radioaktywnego mogą uwolnić energię i cząstki subatomowe, takie jak neutrony, które mogą rozbić pobliskie atomy – wyjaśniają autorzy nowego badania. Znany fizyk ostrzega – nie powinniśmy kontaktować się z obcymi. „Nie możemy ryzykować” Naukowiec uważa też, że niebezpieczeństwo nie polega wyłącznie na tym, że kosmici okażą się źli i zechcą nas zniszczyć, ale również na tym, że po prostu nie będą nami zainteresowa... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/7542cbdc01935feb5a918cd55d484c87315bdc61-0977e7e.jpeg" width="938" height="528" alt="Michio Kuko jest przekonany, że w najbliższym stuleciu będziemy w stanie nawiązać kontakt z obcą cywilizacją (fot. Getty Images)" title="Michio Kuko jest przekonany, że w najbliższym stuleciu będziemy w stanie nawiązać kontakt z obcą cywilizacją (fot. Getty Images)" /> Jeśli ilość aktynowców w rdzeniu białego karła przekroczy masę krytyczną, może to wywołać niekontrolowaną reakcję łańcuchową rozszczepienia jądrowego, prowadzącą do wybuchu. Wybuch ten z kolei może wywołać fuzję jądrową, w której jądra atomów łączą się, aby wygenerować ogromne ilości energii. W podobny sposób bomba wodorowa wykorzystuje reakcję łańcuchową rozszczepienia jądrowego do zdetonowania eksplozji termojądrowej – objaśniono na łamach Live Science. Obliczenia przeprowadzone w ramach nowego badania i symulacje komputerowe wykazały, że masa krytyczna uranu może rzeczywiście krystalizować się z mieszaniny pierwiastków zwykle występujących w stygnącym białym karle. Jeśli uran eksploduje w wyniku reakcji łańcuchowej rozszczepienia jądra atomowego, powstałe w ten sposób ciepło i ciśnienie w rdzeniu białego karła mogą być wystarczająco wysokie, aby wywołać fuzję lżejszych pierwiastków, takich jak węgiel i tlen, w wyniku której powstanie supernowa – podano w badaniu. Kosmiczne eksplozje – Warunki do zbudowania i odpalenia bomby atomowej wydawały się bardzo trudne. Byłem zaskoczony, że te warunki mogą być spełnione w naturalny sposób wewnątrz bardzo gęstego białego karła. Jeśli to prawda, zapewnia to zupełnie nowy sposób myślenia o supernowych termojądrowych i być może innych eksplozjach astrofizycznych – mówi współautor badania Charles Horowitz, astrofizyk nuklearny z Indiana University. Zdaniem Horowitza nowe odkrycie może wyjaśniać połowę wszystkich zachodzących w naszej galaktyce supernowych typu Ia. W szczególności nowe odkrycia mogą wyjaśniać pojawienie się supernowych, do których dochodzi w ciągu miliarda lat od powstania białego karła, ponieważ w tym przypadku uran gwiazdy jeszcze nie rozpadł się w całości. Jeśli chodzi o starsze białe karły, supernowe typu Ia mogą powstać w wyniku połączenia dwóch białych karłów – twierdzi Horowitz. Pentagon: Nagranie trójkątnego niezidentyfikowanego obiektu z San Diego jest prawdziwe Nagranie obiektu o kształcie piramidy błyskającego światłami kręcącego się 200 metrów nad okrętem marynarki wojennej USA jest prawdziwe, stwierdziła rzeczniczka Pentagonu. Obserwatorzy z... Naukowcy mają nadzieję, że przyszłe badania obejmujące przeprowadzenie symulacji komputerowych pozwolą ustalić, czy reakcje łańcuchowe w przypadku białych karłów mogą wywołać fuzję. A jeśli tak – jak zachodzi i przebiega ten proces. – Podczas eksplozji zachodzi wiele różnych procesów fizycznych i dlatego istnieje wiele możliwych niewiadomych – wyjaśnia Horowitz. Pełne wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Physical Review Letters.