Czerwiec 2019

Teleskop Subaru odkrył ponad 1800 supernowych

W ciągu ostatnich sześciu miesięcy, naukowcy odkryli aż 1824 supernowe, w tym 400 supernowych typu Ia. 58 z nich znajdowało się w odległości większej niż 8 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Dla porównania, Teleskop Kosmiczny Hubble'a w ciągu 10 lat obserwacji odkrył zaledwie 50 supernowych typu Ia poza tą odległością.

 

 

Odkrycia dokonał zespół kierowany przez profesora Naoki Yasuda z Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe. Naukowcy posłużyli się 870-megapikselową kamerą Hyper Suprime-Cam, zainstalowaną na Teleskopie Subaru, która posiada bardzo szerokie pole widzenia.

 

Supernowe typu Ia powstają, gdy biały karzeł kumuluje tyle materii, że ​​nie może wytrzymać własnego ciężaru i rozpada się w dramatycznej eksplozji. Obserwacje tych supernowych są bardzo przydatne, ponieważ maksymalna jasność, jaką osiągają, jest zawsze taka sama. Dlatego naukowcy mogą z łatwością ustalić ich położenie.

Zespół naukowców był również w stanie zidentyfikować pięć hipernowych. Te zdarzenia są od 5 do 10 razy jaśniejsze niż supernowe typu Ia. Ich niezwykła jasność pozwala astronomom dostrzec je w najdalszych rejonach Wszechświata. Obserwacja tych zjawisk może dostarczyć informacji na temat pierwszych gwiazd, powstałych po Wielkim Wybuchu.

 

Bardzo rzadko zdarza się uchwycić moment eksplozji supernowej. Zazwyczaj naukowcy robią kilka zdjęć tych samych obszarów nieba, a następnie szukają zmian. Jasne plamy, które nagle pojawiają się i zanikają, świadczą o powstaniu supernowych.

 


Czarne dziury mogą rozsiewać życie na samotnych planetach

Czarne dziury pożerają ogromne ilości materii z otoczenia, ale jak wskazują najnowsze badania, mogą także rozsiewać życie na samotnych planetach. Symulacje komputerowe wskazują, że powstałe podczas wchłaniania materii promieniowanie może tworzyć biomolekularne elementy budulcowe, a nawet wspierać procesy fotosyntezy.

 

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda zasymulowali promieniujące dyski gazu i pyłu, czyli tzw. galaktyki aktywne, które wirują wokół supermasywnych czarnych dziur. Wirująca materia uwalnia ogromne ilości światła i promieniowania. Galaktyki aktywne to jedne z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie.

 

Naukowcy już dekady temu zakładali, że powstające w ten sposób promieniowanie tworzy tzw. martwą strefę wokół galaktyk aktywnych, co być może wyjaśnia, dlaczego dotychczas nie odkryto złożonego życia pozaziemskiego w centrum Drogi Mlecznej. Nasza galaktyka posiada supermasywną czarną dziurę - Sagittarius A*. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami, galaktyka aktywna tej czarnej dziury może usuwać atmosfery planet skalistych w zasięgu do 3 200 lat świetlnych.

 

Jednak najnowsze studia nie skupiały się na szkodliwości, lecz na pozytywnych aspektach generowanego promieniowania. Przeprowadzone symulacje komputerowe sugerują, że planety z atmosferą grubszą od ziemskiej, lub te, które znajdują się wystarczająco daleko od galaktyk aktywnych, wciąż mogą posiadać odpowiednie warunki dla istnienia życia.

Na pewnej odległości może istnieć tzw. strefa zamieszkiwalna, na której planety otrzymują odpowiednie dawki promieniowania ultrafioletowego, które nie usuwają atmosfery, ale za to rozrywają molekuły, tworząc związki niezbędne do budowy białek, lipidów i DNA. W przypadku supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*, strefa zamieszkiwalna może rozciągać się na około 140 lat świetlnych od jej centrum.

 

Badania wskazują również, że galaktyki aktywne, które emitują ogromne ilości światła, mogą wspomagać proces fotosyntezy wśród roślin na samotnych planetach. Naukowcy ustalili, że galaktyka podobna pod względem wielkości do Drogi Mlecznej może wspierać fotosyntezę w odległości do 1 100 lat świetlnych od jej centrum. W przypadku mniejszych i bardziej gęstych galaktyk, strefa fotosyntezy może sięgać na odległość ponad połowy galaktyki.

 

Zespół z Uniwersytetu Harvarda uważa, że dotychczasowe szacunki, określające zasięg szkodliwości galaktyk aktywnych, były mocno przesadzone. Bakterie na Ziemi potrafią tworzyć biofilmy, które chronią je przed promieniowaniem ultrafioletowym, więc można przypuszczać, że życie w kosmosie może posiadać podobne, a być może nawet jeszcze lepsze zdolności ochronne. Jeśli tak jest w rzeczywistości, oznacza to, że znacznie więcej planet w Drodze Mlecznej może posiadać życie bakteryjne.

 


Badania potwierdzają obecność soli kuchennej na powierzchni Europy

Na księżycu Europa, gdzie mogą istnieć warunki do przetrwania życia bakteryjnego, dokonano właśnie kolejnego odkrycia. Analiza widma światła widzialnego sugeruje, że na powierzchni tego księżyca znajduje się chlorek sodu, czyli dobrze znana nam wszystkim sól kuchenna.

 

 

Dane pochodzące z sond Voyager i Galileo dały naukowcom do zrozumienia, że pod lodową powierzchnią księżyca Europa znajduje się słony ocean ciekłej wody. Jednak dotychczas uważano, że chodzi o sole siarczanu magnezu. Zmiana techniki analizy doprowadziła badaczy do nowego odkrycia.

 

Wcześniej jeszcze nikt nie wykonywał analizy widma Europy w zakresie widzialnym w wysokiej rozdzielczości. Sonda Galileo miała tylko spektrometr bliskiej podczerwieni, jednak w bliskiej podczerwieni, chlorki są pozbawione charakterystycznych cech. Dlatego tym razem wykorzystano spektrometr, przeznaczony do badań widma światła widzialnego oraz obrazy wysokiej rozdzielczości z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

Źródło: NASA

W 2017 roku, planetolodzy z Kalifornijskiego Instytutu Technicznego oraz centrum badawczego Jet Propulsion Laboratory agencji NASA przeprowadzili badania laboratoryjne, podczas których ustalono, że chlorek sodu, poddany promieniowaniu i umieszczony w warunkach podobnych do panujących na Europie, wykazywał zmiany chemiczne, przez co pojawił się na spektrometrze światła widzialnego. Korzystając z tych informacji, naukowcy skorzystali z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i dostrzegli oznaki napromieniowanych związków soli kuchennej w widmie widzialnym na 450 nanometrach, co zgadzało się z testami laboratoryjnymi.

 

Powyższe odkrycie nie oznacza, że podpowierzchniowy ocean na księżycu Europa jest bogaty w chlorek sodu, ale naukowcy odnaleźli go w regionach, w których lód powierzchniowy jest rozbity – między innymi w żółtej strukturze geologicznej o nazwie Tara Regio. Sugeruje to, że chlorek sodu mógł wydostać się na powierzchnię księżyca. Zdaniem naukowców, należy teraz dokonać ponownej oceny geochemii Europy.

 


Odkryto ogromne pokłady lodu na Marsie

Satelita orbitujący wokół Marsa – Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), odkrył ogromne ilości lodu na Czerwonej Planecie. Naukowcy uważają, że mogą to być pozostałości po utraconych czapach lodowych Marsa.

 

Nowoodkryte masy lodu znajdują się głęboko pod północną pokrywą lodową (około 2 km w głąb) i zostały odkryte dzięki skanerom radarowym na pokładzie sondy kosmicznej MRO. Naukowcy uważają, że jest to trzeci co do wielkości masyw lodu na Czerwonej Planecie.

 

Zespół naukowców badających sprawę twierdzi, że gdyby cały ten lód został rozmrożony, mógłby pokryć całą powierzchnię Marsa. Badacze zwracają również uwagę na nietypowe położenie masywu lodowego. Dane zgromadzone przez MRO pokazują lód w warstwach oddzielonych piaskiem, jednak nadal masyw składa się głównie z wody. Zespół szacuje, że lód stanowi od 61% do 88% objętości formacji.

Co ciekawe, analiza tych warstw może dostarczyć wskazówek, w jaki sposób środowisko na Marsie zmieniło się w ciągu jej istnienia. Działanie to może pomóc w poszukiwaniu śladów życia na Czerwonej Planecie. To jeden z głównych celów nowego łazika marsjańskiego, którego misja rozpocznie się w 2020 roku.

 

Wiedza o tym, gdzie można pozyskać ogromną ilość wody, jest również istotna dla przyszłej eksploracji Marsa. Jakiekolwiek zasoby, które znajdują się w miejscu docelowym kolonizacji, mogą usprawnić budowę baz kosmicznych oraz innej infrastruktury.

Dostanie się do wody może być jednak sporym problemem. Nowoodkryty masyw znajduje się głęboko pod powierzchnią planety. Przyszłe technologie mogą pozwolić na wydobywanie wody, a co za tym idzie, przybliżyć kolonizację Marsa.

 


Astronomowie odkryli magnetyczny most, łączący dwie gromady galaktyk

Włoscy astronomowie z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Cagliari odkryli międzygalaktyczny most, łączący dwie odległe gromady galaktyk. Jest to pierwsza obserwacja pola magnetycznego we włóknach w przestrzeni międzygwiezdnej, łączących skupiska galaktyk.

 

 

Gromady galaktyk to ogromne struktury, zawierające tysiące galaktyk, które rosną poprzez wchłanianie pomniejszych obiektów kosmicznych. Proces ten powoduje turbulencje w gazie otaczającym obie galaktyki. W przestrzeni międzygwiezdnej, między dwoma łączącymi się galaktykami, znajdują się tzw. włókna, przypominające kosmiczne sieci.

 

Federica Govoni z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Cagliari i jej zespół jako pierwsza zaobserwowała pole magnetyczne we wspomnianych włóknach, łączących dwie gromady galaktyk. Międzygalaktyczny most magnetyczny znajduje się pomiędzy gromadami Abell 0399 i Abell 0401, które są w trakcie łączenia. Poprzednie obserwacje, dokonane z pomocą radioteleskopów, pozwoliły jedynie dostrzec halo radiowe w centralnych obszarach niektórych gromad, co potwierdziło istnienie pola magnetycznego i relatywistycznych elektronów.

Źródło: INAF

Odkrycia dokonano z pomocą wieloantenowego radioteleskopu LOFAR. Wcześniej, włoski zespół astronomów zlokalizował halo radiowe w centralnych obszarach gromad Abell 0399 i Abell 0401, a ostatnie dane z satelity Planck sugerowały, że oba systemy połączone są słabym włóknem. To wzbudziło ciekawość naukowców, którzy podczas dalszych obserwacji odnaleźli pas emisji radiowych, rozciągający się na miliony lat świetlnych.

 

Astronomowie zauważyli, że elektrony mogły przemieszczać się tylko z prędkościami relatywistycznymi, wymaganymi dla odległości znacznie krótszych niż długość włókna. Może to oznaczać, że jakiś nieznany mechanizm ponownie przyspiesza te cząstki, powodując emisję radiową, która „oświetla” most magnetyczny. Zdaniem naukowców, odkrycie to zmusza do ponownej analizy teorii, dotyczących przyspieszania cząstek w przestrzeni międzygalaktycznej.


Na Plutonie mogły zachodzić erupcje kriowulkaniczne

Pluton, odległa planeta karłowata, najprawdopodobniej skrywa pod grubą warstwą lodu wodę w stanie ciekłym. Najnowsze badania wskazują na obecność lodowych wulkanów, które mogły wyrzucać znaczne ilości wody wysoko nad powierzchnię Plutona.

 

Planetolog Dale Cruikshank z należącego do agencji NASA Centrum Badawczego imienia Josepha Amesa i jego zespół przeanalizował długości fal światła na zdjęciach, przedstawiających powierzchnię Plutona. Fotografie zostały wykonane w lipcu 2015 roku przez sondę New Horizons, która w tym czasie przelatywała w pobliżu planety karłowatej. Wcześniej zauważono na nich rozmaite lody nakładające się na podłoże z lodu wodnego.

 

Dzięki najnowszej analizie zdjęć odkryto ślady amoniaku w miejscu, w którym odnaleziono lód wodny. Amoniak dość łatwo rozbija się pod wpływem promieniowania ultrafioletowego i kosmicznego w ciągu od 400 tysięcy do miliarda lat. Lód wodny, bogaty w amoniak, skupia się wokół dużej szczeliny na Virgil Fossa – jest to obszar na powierzchni Plutona, znajdujący się na zachód od charakterystycznego „serca”. Naukowcy uważają, że szczelina ta mogła powstać, gdy kriowulkan wyrzucał ogromne ilości ciekłej wody.

Źródło: C.M. Dalle Ore et al/Science Advances 2019

Amoniak obniża temperaturę zamarzania wody, więc jeśli faktycznie jest obecny w podpowierzchniowym oceanie Plutona, może to wyjaśniać, dlaczego woda na planecie karłowatej pozostaje w stanie ciekłym, mimo odległości od Słońca. Dowody wskazują, że erupcja mogła wystrzelić wodę z prędkością około 300 metrów na sekundę, która następnie zamarzła jeszcze zanim opadła na powierzchnię, a lód amoniakalny rozprzestrzenił się w odległości do 200 kilometrów od szczeliny.

 

Analiza wskazuje również na obecność złożonych cząsteczek organicznych w podpowierzchniowym oceanie. Przeprowadzone badania zdają się potwierdzać, że pod powierzchnią lodowych ciał niebieskich, takich jak Pluton, mogą panować odpowiednie warunki dla powstania i przetrwania życia bakteryjnego.

 


Łazik Curiosity znalazł dowód na obecność wody na powierzchni Marsa

Łazik Curiosity znalazł dowody na to, że w przeszłości, woda była obecna na powierzchni Marsa. Sonda odkryła dużą ilość gliny w jednej z pobranych próbek.

 

Curiosity obecnie porusza się w okolicach wzniesienia Aeolis Mons. Region ten jest szczególnie interesujący, ponieważ znajduje się tam sporo gliny. Obecność gliny z kolei świadczy o tym, że na powierzchni Marsa, miliardy lat temu mogła znajdować się woda. To właśnie glina może ostatecznie dać nam odpowiedź na pytanie, czy na Marsie istniały warunki do życia.

 

Do analizy próbek, Curiosity używa specjalnego urządzenia o nazwie CheMin, które może zidentyfikować i zmierzyć ilość niektórych minerałów w marsjańskiej skale. CheMin wykrył bardzo niski poziom hematytu w okolicach Aeolis Mons. Dla porównania, hematyt był bardzo obfity na pobliskim wzniesieniu Vera Rubin, badanym przez Curiosity na początku tego roku.

Nowe odkrycia dostarczają przekonujących dowodów na to, że kiedyś na Marsie była obecna woda. Badacze nadal mają jednak pytania, dotyczące interakcji H2O ze skałami. Możliwy jest scenariusz, w którym skały na Marsie powstawały w wyniku gromadzenia się wody w jeziorach i warstw osadu na ich dnie. Z czasem, osad ten przekształcił się w skały, które do dziś ozdabiają powierzchnię Czerwonej Planety.