Wrzesień 2019

Naukowcy namierzyli wiele nowych przygasających gwiazd

Wszystko wskazuje na to, że słynna Tabby Star (KIC 8462852) nie jest jedyną przygasającą gwiazdą. Dotychczas udało się odkryć kilka gwiazd, które z nieznanych nam przyczyn migają. Jednak teraz naukowcy powiadomili o odkryciu aż 21 takich obiektów i wciąż nie potrafimy wyjaśnić ich dziwnego zachowania.

 

Gwiazda KIC 8462852 została odkryta w 2015 roku. Jest nieco większa i gorętsza od Słońca, znajduje się około 1 480 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Łabędzia. Analiza danych z Kosmicznego Teleskopu Keplera wykazała, że gwiazda w różnych odstępach czasu traci na jasności nawet o 22%. Zachowanie tej migającej gwiazdy jest nieprzewidywalne i nie można go wytłumaczyć w żaden rozsądny sposób, dlatego niektórzy uważają, że wokół KIC 8462852 może znajdować się tzw. sfera Dysona – megastruktura należąca do obcej cywilizacji.

 

W ciągu kilku lat, astronomowie odkryli kilka migających gwiazd, które swoim zachowaniem przypominają słynną Tabby Star. Wciąż nie potrafimy wyjaśnić, co powoduje miganie. Uważa się, że jeśli odkryjemy odpowiednio dużą ilość tego typu obiektów to będziemy mogli je porównać i ewentualnie zrozumieć, co powoduje nieregularne i czasem gwałtowne spadki jasności.

Być może jesteśmy coraz bliżej wyjaśnienia tego fenomenu. Edward Schmidt, astrofizyk z Uniwersytetu Nebraski-Lincoln powiadomił o odkryciu aż 21 nowych migających gwiazd. Naukowiec dokonał tego z pomocą oprogramowania, które szukało podobnych migotań wśród około 14 milionów obiektów o różnej jasności z bazy danych Northern Sky Variable Survey (NSVS) między kwietniem 1999 a marcem 2000 roku. Potencjalnie przygasające gwiazdy zostały dokładniej sprawdzone dzięki danym z All-Sky Automated Survey for Supernovae.

 

W ten sposób zidentyfikowano 21 gwiazd, których migotania nie można wyjaśnić w sposób konwencjonalny. Co więcej, Edward Schmidt podzielił je na dwie kategorie. 15 odkrytych gwiazd powoli traciło na jasności, podobnie jak KIC 8462852, natomiast pozostałe 6 gwiazd traciło jasność w sposób jeszcze bardziej gwałtowny.

 

Tylko dalsze obserwacje mogą pomóc rozwiązać tę zagadkę. Naukowcy zamierzają szukać kolejnych migających gwiazd, aby odnaleźć wspólne dla nich cechy i porównać ze sobą spadki jasności. Być może pozwoli to wyjaśnić tajemnicze zachowanie tych gwiazd.

 


Nowy model przewiduje, że podczas rozbłysku gamma czas płynie do tyłu

Nowy model fizyki rozbłysków gamma sugeruje, że w momencie wybuchu inicjującego sam rozbłysk, porusza się on z prędkością większą niż prędkość światła oznacza to, że w części jego otoczenia czas płynie do tyłu.

 

Twórcy nowego modelu, astrofizycy Jon Hakkila z College of Charleston i Robert Nemiroff z Uniwersytetu Michigan, zastrzegają,  że ich odkrycie nie narusza teorii względności Einsteina.  Według ekspertów paradoks czasowy można wyjaśnić zakładając, że szybciej od światła poruszają się dżety, strumienie rozbłysku zorientowane w dwóch kierunkach na jednej osi.

 

Nowy model rozbłysków gamma zakłada, że ​​tylko te dżety poruszają się szybciej niż światło w obrębie swojego strumienia, a nie w próżni. Hakkila i Nemiroff twierdzą, że dzięki temu ich model nie jest sprzeczny z teorią Einsteina. Zdaniem obu astrofizyków, nowy model, opublikowany w tym tygodniu w czasopiśmie Astrophysical Journal, może pomoc w analizie rozmaitych niewyjaśnionych dotychczas interpretacji zapisów rozbłysków gamma.

To, że podczas tego zjawiska czas porusza się w przód i w tył, wywiera też wpływ na analizy tak zwanych krzywych światłości rozbłysków gamma. Nowy model jest pierwszym, który ma na w celu uwzględnienie tego zjawiska. Standardowe modele rozbłysków gamma nie brały pod uwagę możliwości odwrócenia czasu w krzywych, a to znaczy, że stare modele były tylko częściowo zgodne z obserwacjami astronomicznymi i często wprowadzały w błąd.

 

 


Symulacje komputerowe wskazują, że Wenus mogła kiedyś nadawać się do zamieszkania

Coraz więcej wskazuje na to, że Wenus mogła kiedyś w dużym stopniu przypominać współczesną Ziemię. Modele komputerowe sugerują, że planeta Wenus jeszcze 700 milionów lat temu mogła nadawać się do zamieszkania, a sprzyjające warunki mogły na niej panować nawet przez 3 miliardy lat.

 

Dzisiejsza Wenus jest synonimem piekła. Jej atmosfera w 96,5% składa się z dwutlenku węgla, a średnia temperatura powierzchni wynosi ponad 460 stopni Celsjusza. Na tej planecie panują bardzo niekorzystne warunki dla rozwoju i przetrwania życia, lecz w dawnej przeszłości mogło być zupełnie inaczej.

 

Szczegółowe mapy radarowe, wykonane przez sondy kosmiczne na przestrzeni ostatnich 40 lat wskazują, że Wenus mogła mieć płytki ocean. To z kolei sugeruje, że na planecie panowały zupełnie inne warunki, a temperatura była znacznie niższa, niż obecnie.

Michael Way i Anthony Del Genio z Goddard Institute for Space Science agencji NASA wykonali kilka symulacji komputerowych z pomocą trójwymiarowego obiegu ogólnego, w których uwzględniano różne poziomy pokrycia wody na Wenus, zmieniającą się atmosferę oraz wzrost promieniowania słonecznego w czasie.

 

Okazało się, że w każdym scenariuszu, Wenus pozostawała w stabilnym zakresie temperatur od 20 do 50 stopni Celsjusza, czyli była wystarczająco chłodna dla istnienia wody w stanie ciekłym. Z przeprowadzonego badania wynika, że planeta mogła utrzymać swoje temperatury przez 3 miliardy lat i choć otrzymuje dwukrotnie więcej promieniowania słonecznego niż Ziemia, wciąż znajduje się w strefie nadającej się do zamieszkania.

 

Jednak 700-715 milionów lat temu nastąpiło nagłe odgazowanie dwutlenku węgla, co mogło być spowodowane aktywnością wulkaniczną. Uważa się, że zjawisko to mogło wywołać efekt cieplarniany – atmosfera stała się gęstsza, a temperatury urosły do obecnego poziomu. W ten sposób Wenus zmieniła się nie do poznania i obecnie nie nadaje się do zamieszkania.

 


Na księżycu Io może wkrótce dojść do dużej erupcji wulkanicznej

Największy wulkan na jowiszowym księżycu Io wkrótce znów wybuchnie. Potężne erupcje występują tam regularnie, lecz naukowcy zauważyli, że odstęp czasowy między nimi jest coraz krótszy.

 

Zwykle trudno jest przewidzieć erupcje wulkaniczne, gdyż w grę wchodzi wiele różnych czynników geologicznych. Jednak wulkan na księżycu Io o nazwie Loki, który posiada średnicę około 200 kilometrów, regularnie rozjaśnia się i przyciemnia, a dzięki tej aktywności można przewidzieć kolejną erupcję.

 

Przez kilkaset dni, wulkan Loki może być ciemny i nieaktywny, a przez kolejne kilkaset dni, jego jasność wzrasta nawet 20-krotnie. Julie Rathbun z Instytutu Nauk Planetarnych w Arizonie, która obserwuje aktywność wulkanu Loki z pomocą podczerwonego teleskopu NASA Infrared Telescope Facility, doszła do wniosku, że kolejna erupcja może nastąpić w każdej chwili.

Źródło: NASA/JPL/USGS

Ostatnia erupcja wulkanu Loki miała miejsce w maju 2018 roku. Jak wynika z obserwacji, w latach 90., erupcje występowały średnio raz na 540 dni. Jednak z jakiegoś powodu, interwały uległy skróceniu. Teraz wulkan Loki wybucha średnio raz na 475 dni.

 

Naukowcy oczywiście nie mają pojęcia, dlaczego erupcje wulkaniczne występują coraz częściej. A skoro nie potrafimy przewidywać zachowań wulkanów na Ziemi, tak w tym przypadku pozostają nam jedynie domysły.

 


Zaćmienie Słońca na Jowiszu z punktu widzenia sondy kosmicznej Juno

Sonda kosmiczna Juno dostarczyła na Ziemię kolejne rewelacyjne zdjęcia Jowisza. Tym razem, kamera JunoCam uchwyciła wyjątkowe zjawisko – zaćmienie Słońca na Jowiszu!

 

Powyższy obraz został przetworzony przez Kevina Gilla, inżyniera oprogramowania agencji NASA. Przedstawia ono Jowisza oraz wielki cień księżyca Io, który znalazł się między gazowym olbrzymem a Słońcem.

 

Natomiast zdjęcie poniżej zostało wykonane, gdy sonda Juno znajdowała się około 8 000 kilometrów nad powierzchnią Jowisza. Statek kosmiczny przemieszcza się po bardzo eliptycznej orbicie i raz znajduje się bardzo blisko gazowej planety, po czym oddala się na odległość ponad 8 milionów kilometrów.

Źródło: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Io posiada rozmiar zbliżony do ziemskiego Księżyca. Jednak Jowisz to ogromna planeta, dlatego księżyc Io podczas zaćmienia rzuca niewielki cień na powierzchnię planety.

 

Sonda Juno, która dotarła do Jowisza w 2016 roku, dostarczyła nam ogromne ilości nieprzetworzonych zdjęć, które naukowcy wykorzystują do obserwacji i badań planety. Statek kosmiczny wykonał już 23 z 35 zaplanowanych bliskich przelotów. Ostatni zostanie wykonany 30 lipca 2021 roku, po czym Juno wleci w atmosferę Jowisza, gdzie jego żywot dobiegnie końca.

 


Wkrótce może powstać pierwsze nagranie wideo czarnej dziury

Mimo, że od czasu, kiedy międzynarodowy zespół naukowców zaskoczył świat pierwszym w historii zdjęciem czarnej dziury nie minęło wiele czasu, planowana jest już kontynuacja tego dzieła. Tym razem powstać ma sekwencja wideo pokazująca wchłanianie przez czarną dziurę masywnych obłoków gazu.

 

Przy wykorzystaniu Event Horizon Telescope zostały już przeprowadzone niezbędne obserwacje i obecnie trwa okres przetwarzania dużych ilości danych, aby stworzyć taki niepowtarzalny film. Według zapowiedzi astrofizyków, może być on gotowy najwcześniej w 2020 roku.

 

Zdaniem astronomów, do końca następnej dekady będziemy w stanie stworzyć wysokiej jakości wideo, które zademonstruje nie tylko wygląd bezpośredniego otoczenia czarnej dziury, ale także występujące tam procesy w czasie rzeczywistym. Pierwsze zdjęcie czarnej dziury, opublikowane 10 kwietnia bieżącego roku, było preludium nowych możliwości obserwacji z dużą rozdzielczością. Kilka dni temu zespół 347 naukowców zaangażowanych w projekt otrzymał prestiżową naukową nagrodę w wysokosci na 3 mln dolarów.

Źródło: Event Horizon Telescope Collaboration

Wcześniej astronomowie byli w stanie obserwować jedynie efekty luminescencji materii rozgrzewanej przed wpadnięciem do czarnej dziury, ale obrazom tym zwykle brakowało jakości aby określić kształt struktur, emitujących to promieniowanie. Ta przeszkoda została ostatecznie przezwyciężona, gdy zespół badaczy połączył ze sobą  dane uzyskane przez wiele teleskopów, to de facto umożliwiło stworzenie czegoś na kształt olbrzymiego wirtualnego teleskopu, dzięki któremu można obserwować  kosmiczne zjawiska w niespotykanej dotychczas wysokiej rozdzielczości.

 


Wybrano asteroidę, na której przetestuje się technikę zmiany trajektorii orbity

Trwają przygotowania do pierwszego testu programu obrony planetarnej. Naukowcy z agencji ESA i NASA wybrali asteroidę, na której w kolejnych latach przeprowadzony zostanie eksperyment z impaktorem. Szczegółowe rezultaty z tego testu otrzymamy w drugiej połowie lat 20.

 

W dniach 15-20 września, w Genewie odbywało się spotkanie naukowców zaangażowanych w projekt AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment). Dyskutowano między innymi o misji sondy kosmicznej Hayabusa 2, która w kwietniu 2019 roku wystrzeliła pocisk w kierunku asteroidy Ryugu. Okazało się, że w wyniku impaktu powstał krater większy niż oczekiwano, a materiał na powierzchni zachowywał się niczym piasek.

 

Wyniki tego eksperymentu mają ważne znaczenie dla przyszłego testu obrony planetarnej w ramach projektu AIDA. Naukowcy muszą mieć bowiem pewność, że orbita asteroidy, uderzonej przez statek kosmiczny, zmieni się zgodnie z oczekiwaniami. Może się okazać, że test nie przyniesie takich rezultatów, jakie otrzymano podczas symulacji komputerowych i eksperymentów laboratoryjnych.

Źródło: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab

Dlatego eksperci zdecydowali, że pierwszy eksperyment zostanie przeprowadzony na asteroidzie binarnej (65803) Didymos. Impaktor DART (Double Asteroid Redirection Test) uderzy w asteroidę Didymos B – stosunkowo mały obiekt kosmiczny o średnicy 160 metrów, który krąży wokół znacznie większej asteroidy o nazwie Didymos A. System ten znajduje się dość niedaleko Ziemi i istnieje bardzo niewielkie ryzyko, że eksperyment pójdzie w niewłaściwym kierunku i zagrozi ludzkości.

Źródło: ESA

Impaktor DART powinien uderzyć w Didymos B z prędkością 23 760 km/h i nieznacznie zmniejszyć prędkość tej asteroidy, aby delikatnie zmienić jej orbitę. Statek kosmiczny zostanie wystrzelony w lipcu 2021 roku, a zderzenie powinno nastąpić we wrześniu 2022 roku. Tuż przed impaktem, DART uwolni małą sondę obserwacyjną LICIAcube, która będzie przyglądać się eksperymentowi i dostarczy zdjęcia na Ziemię. Naukowcy będą mogli również obserwować układ Didymos z pomocą ziemskich teleskopów.

 

Następnie w 2023 roku wystartuje niewielki statek kosmiczny Hera, który w 2027 roku rozpocznie obserwację asteroidy Didymos B i wtedy otrzymamy szczegółowe dane o eksperymencie. Miną zatem długie lata, aż otrzymamy kompletne wyniki i dowiemy się, czy ta technika zmian trajektorii orbity jest w ogóle skuteczna i opłacalna.

 


Astronomowie odkryli najmasywniejszą gwiazdę neutronową

Gwiazdy neutronowe to najgęstsze obiekty gwiazdowe we Wszechświecie. Choć naukowcy badają te kosmiczne obiekty od dziesięcioleci, wciąż nie potrafimy zrozumieć natury ich wnętrz. Jednak najnowsze odkrycie może poszerzyć naszą wiedzę w zakresie gwiazd neutronowych.

 

Zespół z Północnoamerykańskiego Obserwatorium Fal Grawitacyjnych (NANOGrav), korzystając z Radioteleskopu Green Bank, odkrył szybko obracający się pulsar milisekundowy. Obiekt pod nazwą J0740+6620 znajduje się około 4 500 lat świetlnych od nas i jest to najmasywniejsza znana nam gwiazda neutronowa.

Jej masa, przy średnicy 30 kilometrów, wynosi 2,17 mas Słońca. Wcześniejsze badania nad falami grawitacyjnymi, które zostały wykryte przez detektor LIGO i powstały w wyniku kolizji gwiazd neutronowych, wskazują, że odkryty obiekt J0740+6620 jest blisko przekroczenia granicy tego, jak bardzo masywny i zwarty może stać się obiekt kosmiczny bez zapadnięcia się do czarnej dziury.

 

Dzięki dokładnym badaniom, astrofizycy będą mogli określić maksymalną masę, możliwą dla gwiazdy neutronowej, a także zrozumieć fizykę materii przy tak ekstremalnie wysokich gęstościach. Co więcej, pulsary, które emitują bliźniacze wiązki fal radiowych ze swoich biegunów magnetycznych, można wykorzystać jako kosmiczny odpowiednik zegarów atomowych.

 


Badacze odkryli owalną planetę pozasłoneczną, na której panują ekstremalne warunki

WASP-121b to niezwykła planeta, nieco przypominająca gazowego Jowisza, lecz posiadająca temperaturę liczoną w tysiącach stopni. Jest to pierwsza odkryta planeta, która posiada stratosferę, ale w przeciwieństwie do Ziemi, posiada warstwę tlenku tytanu zamiast ozonu. Planeta WASP-121 znajduje się około 900 lat świetlnych od Ziemi.

Górna atmosfera planety jest znacznie gorętsza niż dolne warstwy i osiąga temperatury rzędu przekraczając 2500 °C. WASP-121b jest tak gorąca, że większość znajdujących się tam metali topi się, a część z nich ucieka z atmosfery i trafia w przestrzeń kosmiczną.

 

Jak donosi „Astronomical Journal”, planeta jest położona tak blisko gwiazdy, że brak jej wodoru i helu - najlżejszych pierwiastków. Gdy gazy te są absorbowane przez gwiazdę, a wraz z nimi uciekają również inne pierwiastki, w tym żelazo i magnez w postaci gazowej.

Planeta znajduje się zaledwie 3,8 miliona kilometrów od gwiazdy, co stanowi 2,5% odległości między Ziemią a Słońcem. Wysoka temperatura WASP-121b powoduje wydęcie, a w połączeniu z silnym przyciąganiem ulega dodatkowej deformacji. Planeta nie jest sferyczna, lecz ma kształt wydłużonego owalu.

„Obserwujemy tę planetę, ponieważ panujące tam warunki są tak ekstremalne.” – powiedział główny badacz David Sing z Johns Hopkins University – „Dzięki teleskopowi Hubble’a mamy szansę ujrzeć uciekanie cięższych pierwiastków. Szukaliśmy głównie magnezu, ale udało się zaobserwować żelazo, które znalazło się również w atmosferach innych egzoplanet. Było jednak zaskoczeniem, że znajdowało się na tak dużych wysokościach, tak daleko od planety. Metale ciężkie uciekają częściowo dlatego, że planeta jest tak duża, a ​​jej grawitacja jest stosunkowo słaba.”

Obserwacje były częścią projektu Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury (PanCET). Astronomowie skupili się na 20 egzoplanetach i obserwowali je w ultrafiolecie, świetle widzialnym i podczerwieni w celu poszerzenia naszej wiedzy i zrozumienia ich.

 


Największy radioteleskop świata zarejestrował kolejne powtarzające się rozbłyski radiowe

Sferyczny radioteleskop z 500-metrową aperturą, ( ang. Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope ) w skrócie FAST, jest obecnie największym radioteleskopem działającym na Ziemi. Został oddany do użytku w Chinach w 2016 r., i już pod koniec sierpnia tego roku dokonał pierwszego ważnego odkrycia. Udało się zlokalizować ponowny szybki rozbłysk radiowy.

Szybkie rozbłyski radiowe - FRB - to potężne źródła promieniowania elektromagnetycznego, które trwają przeważnie zaledwie kilka milisekund. Zdecydowana większość z tych zjawisk występuje jednorazowo i znika, ale niedawno astrofizycy zaczęli odkrywać nowy rodzaj FRB - powtarzające się szybkie rozbłyski radiowe. Mają one kluczowe znaczenie dla zrozumienia tych zjawisk. Chińscy astrofizycy dołożyli swoją cegiełkę do ich poznania.

 

Specjaliści badali miejsce, w którym w 2015 roku za pomocą radioteleskopu Arecibo, odkryto rozbłysk znany jako FRB 121102. Od sierpnia do września bieżącego roku udało im się odkryć ponad 100 emisji z tego miejsca. To największa ilość powtórzeń FRB o jakiej wiemy.

Jest bardzo wiele hipotez odnośnie przyczyn powstawania szybkich rozbłysków radiowych. Poszukiwano ich w zderzeniach gwiazd neutronowych, czarnych dziur, a nawet w aktywności obcych cywilizacji. Ostatnia teoria na temat powstawania FRB zakłada, że mają one związek z magnetarami, gwiazdami neutronowymi o ekstremalnie silnym polu magnetycznym. Anomalię radiową zwaną jako FRB 121102 najłatwiej wytłumaczyć właśnie w ten sposób.

 

Radioteleskop FAST, zlokalizowany jest w naturalnej głębokiej depresji w prowincji Guizhou w południowo-zachodnich Chinach. Astronomowie obiecują sobie po nim bardzo dużo. Oprócz badań FRB, teleskop FAST ma pomóc w obserwacjach fal grawitacyjnych, egzoplanet oraz wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego.

 

 


Strony