Grudzień 2018

Nowa teoria przewiduje, że Wszechświat jest wypełniony płynem o ujemnej masie

Badania przeprowadzone przez naukowca z Uniwersytetu Oksfordzkiego mogą dostarczyć odpowiedzi na jedną z tajemnic dotyczących ciemnej materii. Astrofizyk Jamie Farnes uważa, że ciemna materia i ciemna energia – dwa teoretyczne zjawiska, które według naukowców stanowią 95% Wszechświata – faktycznie istnieją razem. Nazywa się je „ciemnym płynem” charakteryzującym się ujemną masą.

 

 

Ujemna materia jest hipotetyczną formą materii, która popchnięta, przyspieszy w naszym kierunku. Idea nie jest całkiem nowa, ale wcześniej została wykluczona z powodu argumentu, że negatywna materia rozprzestrzeniałaby się i dlatego stałaby się mniej gęsta w miarę rozszerzania się Wszechświata. Jednak Kosmiczny Teleskop Hubble'a zauważył, że ekspansja Wszechświata nie zwalnia, ale nadal rośnie w przyspieszonym tempie.

 

Teoria Farnesa opiera się na „tensorze tworzenia”, który stale tworzy masy ujemne. W miarę rozszerzania się Wszechświata, ujemny płyn masowy nie rozcieńcza się, ponieważ powstaje go coraz więcej.

Teoria ciemnego płynu przewiduje również zachowanie halo ciemnej materii. Większość galaktyk obraca się tak szybko, że powinny ulec rozerwaniu, co wskazuje na to, że w całości musi je utrzymywać niewidoczne halo ciemnej materii. W nowym badaniu przedstawiono symulację komputerową, która jest zgodna z obserwacjami wykonanymi za pomocą nowoczesnych radioteleskopów.

 

Astrofizyk ostrzega, że nowa koncepcja może być nadal błędna. Dodaje, że naukowcy słusznie kwestionują niektóre aspekty teorii, mimo, że wyjaśnia ona wiele tajemnic obserwowalnego Wszechświata.

 


Wykryto cztery nowe źródła fal grawitacyjnych - „zmarszczek” czasoprzestrzeni

Detektory LIGO i VIRGO namierzyły cztery zupełnie nowe źródła fal grawitacyjnych. Zaburzenia czasoprzestrzeni pojawiają się, gdy dochodzi do kolizji dwóch bardzo masywnych ciał niebieskich. Zwykle wykrywamy fale grawitacyjne, powstałe w wyniku zderzeń czarnych dziur, ale raz namierzyliśmy fale, które wyprodukowała kolizja dwóch gwiazd neutronowych.

 

 

Podczas seminarium Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop w College Park w stanie Maryland, które odbyło się 1 grudnia, naukowcy powiadomili o odkryciu czterech nowych źródeł fal grawitacyjnych. Podczas pierwszej rundy obserwacyjnej, która trwała od 12 września 2015 do 19 stycznia 2016 roku i została przeprowadzona przez detektor Advanced LIGO, wykryto fale grawitacyjne, pochodzące z kolizji trzech par czarnych dziur.

 

Druga runda obserwacyjna odbywała się między 30 listopada 2016 a 25 sierpnia 2017 roku. Astronomowie wykryli w tym czasie zakłócenia czasoprzestrzeni, spowodowane zderzeniem jednej pary gwiazd neutronowych i aż siedmiu par czarnych dziur. Wśród nich są cztery zupełnie nowe źródła fal grawitacyjnych, którym nadano odpowiednie nazwy - GW170729, GW170809, GW170818 i GW170823.

 

Zjawisko GW170729, odkryte 29 lipca 2017 roku, jest szczególne, gdyż wystąpiło prawie 5 miliardów lat temu i było związane z najbardziej masywnym źródłem fal grawitacyjnych, jakie kiedykolwiek zaobserwowaliśmy. Szacuje się, że doszło wtedy do przekształcenia energii niemal pięciu mas Słońca w promieniowanie grawitacyjne.

Źródło: R. Hurt-Caltech/JPL

W przypadku zjawiska GW170818, naukowcy potrafili wskazać, że fale grawitacyjne pochodziły z kolizji dwóch czarnych dziur, oddalonych o 2,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Emisję fal grawitacyjnych wskazano na niebie z dokładnością 39 stopni kwadratowych.

 

Kolejna trzecia runda obserwacyjna rozpocznie się już na wiosnę 2019 roku. Naukowcy spodziewają się odkryć kolejne źródła fal grawitacyjnych, które pomogą nam lepiej zrozumieć funkcjonowanie Wszechświata.

 


Dokonano obserwacji pierwszych momentów śmierci odległej gwiazdy

Międzynarodowy zespół badawczy, któremu przewodzą astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, przyjrzał się pierwszym momentom śmierci odległej gwiazdy. Szczegółowej obserwacji dokonano w ramach projektu, skupiającego się na rozwiązaniu zagadki eksplozji gwiazd.

 

 

4 lutego 2018 roku, Kosmiczny Teleskop Keplera i teleskopy naziemne wykryły światło z odległej eksplodującej gwiazdy – supernowej SN 2018oh, znajdującej się w galaktyce spiralnej UGC 4780 ponad 170 milionów lat świetlnych od Ziemi. Kepler, który funkcjonował na resztkach paliwa, obserwował zmiany jasności umierającej gwiazdy, podczas gdy szereg teleskopów naziemnych wykrywał zmiany w kolorze i atomach.

 

Po połączeniu danych, uzyskanych przez wszystkie teleskopy, astronomowie zdobyli szczegółowy obraz pierwszych momentów śmierci gwiazdy i przy okazji zaobserwowali, że supernowa SN 2018oh zachowywała się dość nietypowo.

Źródło: NASA

Typowa supernowa stopniowo zyskuje na jasności przez okres trzech tygodni, po czym powoli zanika. Tymczasem supernowa SN 2018oh wyraźnie rozjaśniła się już w ciągu kilku dni od eksplozji. Astronomowie doszli więc do wniosku, że ten nagły wzrost jasności wymaga dodatkowego źródła światła.

 

Naukowcy podejrzewają, że SN 2018oh to supernowa typu Ia. Jest to odmiana supernowej, powstającej w wyniku eksplozji białego karła, który „kradnie” materię z sąsiedniej gwiazdy. Gdy biały karzeł eksploduje, fala uderzeniowa wywiera wpływ na pobliską gwiazdę, powodując jej nagły wzrost jasności. Badacze nie mają jednak pewności, co było przyczyną eksplozji i nagłego wzrostu jasności, dlatego zamierzają kontynuować obserwacje.