Kwiecień 2020

Eksperyment z neutrinami przybliża nas do rozwiązania jednej z największych zagadek Wszechświata

Współczesna nauka nie potrafi wyjaśnić, dlaczego Wszechświat jest zbudowany z materii, zamiast antymaterii – substancji o takiej samej masie, lecz z przeciwnymi ładunkami elektrycznymi. Między materią i antymaterią musi istnieć zasadnicza różnica, abyśmy mogli wyjaśnić to co widzimy we Wszechświecie, a najnowsze badania wskazują, że tą różnicę można znaleźć w neutrinach.

 

Neutrina to najlżejsze znane cząstki elementarne bez ładunku elektrycznego i należą do najliczniejszych cząstek we Wszechświecie. Nie wchodzą w interakcje praktycznie z niczym. Istnieją trzy smaki neutrin, każdy z nich posiada swój odpowiednik (antyneutrino) i oscylują pomiędzy różnymi stanami.

 

Eksperyment T2K (Tokai to Kamioka) dostarczył dowodów wskazujących na to, że neutrina lepiej oscylują między smakami, niż antyneutrina. To może pomóc nam zrozumieć, dlaczego Wszechświat powstał z materii, zamiast antymaterii. Wyniki badań odrzucają symetrię między neutrinami i antyneutrinami z 99,7% pewnością. W fizyce cząstek elementarnych, taki rezultat stanowi wskazówkę, ale wciąż nie daje nam pewności.

 

W przypadku kwarków zaobserwowano już łamanie tzw. symetrii ładunkowo-przestrzennej (CP), lecz to nie wystarcza, abyśmy mogli wyjaśnić obserwowaną przewagę w ilości materii nad antymaterią we Wszechświecie. Zagadkę rozwiążemy dopiero wtedy, gdy łamanie symetrii CP zostanie potwierdzone również w przypadku neutrin. Naukowcy będą wciąż gromadzić dane i udoskonalać obserwacje, aby lepiej ograniczyć różnice między neutrinami i antyneutrinami.

 


Astronomowie odkryli nową egzoplanetę, która jest najbardziej podobna do Ziemi

Międzynarodowy zespół astronomów zlokalizował egzoplanetę wielkości Ziemi, która może zawierać wodę w stanie ciekłym. Zdaniem odkrywców, planeta ta jest najbardziej podobna do Ziemi.

 

Obiekt o nazwie Kepler-1649c znajduje się w odległości 300 lat świetlnych od nas, okrąża małego czerwonego karła i znajduje się tzw. strefie zamieszkania. To oznacza, że egzoplaneta nie jest ani zbyt blisko, ani zbyt daleko od swojej gwiazdy macierzystej, dzięki czemu na jej powierzchni powinny panować umiarkowane warunki.

 

Egzoplaneta Kepler-1649c jest bardzo podobna do Ziemi pod względem rozmiarów i otrzymuje od gwiazdy 75% ilości światła, jaką Ziemia otrzymuje od Słońca. Zdaniem naukowców, spośród tysięcy planet, odkrytych dzięki teleskopowi kosmicznemu Keplera, obiekt Kepler-1649c jest najbardziej podobny do Ziemi i prawdopodobnie wspiera rozwój i przetrwanie życia.

Porównanie Ziemi do Kepler-1649c - źródło: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter

Jednak zanim Kepler-1649c faktycznie zostanie okrzyknięty „drugą Ziemią”, należy przeprowadzić dalsze obserwacje. Przede wszystkim nie poznaliśmy jeszcze jej atmosfery, która jest przecież kluczowym wyznacznikiem temperatury powierzchni planety.

Wizja artystyczna atmosfery Kepler-1649c - źródło: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter

Egzoplaneta została odkryta podczas ponownej analizy starszych danych, pozyskanych podczas obserwacji obecnie wycofanego kosmicznego teleskopu Keplera agencji NASA. Egzoplaneta Kepler-1649c jest pod wieloma względami wyjątkowa, choć okrąża swoją gwiazdę w ciągu około 19,5 dnia ziemskiego. Naukowcy przypuszczają, że w tym systemie gwiezdnym znajduje się jeszcze jedna planeta skalista - Kepler-1649b, która zapewnia całemu systemowi znacznie większą stabilność.

 


Teleskop ALMA zaobserwował potężne dżety emitowane przez supermasywną czarną dziurę we wczesnym Wszechświecie

W odległych zakątkach Wszechświata, astronomowie zaobserwowali supermasywną czarną dziurę, która wyrzuca potężne strumienie plazmy. Obiekt znajduje się w centrum galaktyki, oddalonej o około 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi, gdy Wszechświat miał mniej niż 3 miliardy lat.

 

Dokładną obserwację supermasywnej czarnej dziury umożliwiła technika, zwana soczewkowaniem grawitacyjnym. Pomiędzy Ziemią, a wspomnianą galaktyką MG J0414 + 0534, znajduje się inna masywna galaktyka, której grawitacja zniekształca światło i znacząco powiększa jej obraz. Zniekształcenie to działa niczym „naturalny teleskop” i dostarcza nam szczegółowego widoku odległych obiektów.

 

W centrum galaktyki MG J0414 + 0534 znajduje się supermasywna czarna dziura z dwubiegunowymi dżetami. Astronomowie korzystający z obserwatorium ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) zdołali zrekonstruować obraz gazowych obłoków i dżetów, łącząc cztery powiększone obrazy galaktyki i odejmując efekty grawitacyjne.

Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue et al.

Potężne dżety uderzają w gaz ośrodka międzygwiezdnego, wytwarzając ciepło. Na tej podstawie, astronomowie obliczyli, że chmury gazu poruszają się z prędkością do 600 km/s. Co więcej, rozmiar chmur gazowych oraz dżetów był stosunkowo mały jak na galaktykę tego typu, co sugeruje, że naukowcy obserwowali bardzo wczesny etap powstawania dżetów.

 

Dokładne obserwacje dalekich galaktyk, takich jak MG J0414 + 0534, pozwalają lepiej zrozumieć ich procesy ewolucyjne we wczesnym Wszechświecie. Przy okazji lepiej poznajemy naturę czarnych dziur.

 


Astronomowie wykryli najstarszą supermasywną czarną dziurę

Astronomowie natrafili na sygnał radiowy pochodzący z jednej z pierwszych supermasywnych czarnych dziur w historii wszechświata. Jest to dość ważne odkrycie, ponieważ wygląda na to, że raptem 900 milionów lat po Wielkim Wybuchu, istniały już czarne dziury miliard razy większe od naszego Słońca. To prowadzi badaczy do sugestii, że pierwotnie wszechświat mógł składać się niemal z samych czarnych dziur.

Astronomowie, natrafiali już na ślady po pierwotnych czarnych dziurach, zlokalizowanych w nieco młodszychh obszarach kosmosu. Doszukiwano się ich  między innymi w tak zwanych galaktykach RL AGN (radio-loud active galactic nuclei) czyli obszarach kosmosu, które są wyraźnie jaśniejsze od innych regionów podczas obserwacji radioteleskopami. Zlokalizowane w centrach takich galaktyk blazary, zazwyczaj rozpędzają i wyrzucają z siebie stumienie materii z prędkością zbliżoną do prędkości światła.

Naukowcy są w stanie obserwować te obiekty jedynie wtedy, gdy taki wystrzał jest skierowany w stronę naszej planety. Najnowsze odkrycie, to najstarszy znany ludzkości blazar, który pojawił się już w pierwszym miliardzie lat istnienia naszego wszechświata. Szanse na to, że jest to odosobniony fenomen który przypadkiem był skierowany w stronę Ziemi, są astronomicznie małe. A zatem wiele wskazuje na to, że we wczesnym etapie istnienia wszechświata, istniało bardzo wiele takich obiektów.



Oto co na ten temat powiedziała Silvia Belladitta, doktorantka we Włoskim Instytucie Narodowym dla Astrofizyki (INAF) w Mediolanie i współautora nowego artykułu na temat blazara:

„Dzięki naszemu odkryciu możemy powiedzieć, że w ciągu pierwszego miliarda lat życia wszechświata istniała duża liczba supermasywnych czarnych dziur emitujących potężne dżety relatywistyczne”

Odkrycie Belladitty i jej współautorów potwierdza, że ​​blazary istniały w momencie historii naszego wszechświata znanym jako „rejonizacja”. Jest to okres po długiej mrocznej epoce tuż po Wielkim Wybuchu, kiedy zaczęły powstawać pierwsze gwiazdy i galaktyki. Badacze zauważają, że obserwowanie blazarów jest niezwykle ważna. Każde odkryty obiekt tego typu, oznacza że musi być 100 podobnych, ale większość z nich nie jest skierowana w stronę Ziemi, a zatem są zbyt słabe, aby można je było wykryć. Te dane pomagają jednak astrofizykom odtworzyć historię tego, jak i kiedy powstały pierwsze czarne dziury.

 


Japońska agencja kosmiczna JAXA opublikowała szczegóły ostrzelania asteroidy Ryugu

Specjalne kosmiczne działo stworzone przez Japońską Agencję Kosmiczną (JAXA), zostało użyte na asteroidzie Ryugu jeszcze w 2018 roku. Dopiero teraz, naukowcy zdołali przeanalizować wszystkie dane poimpaktowe nadesłane przez sondę Hayabusa2. Powstały krater mierzy około 10 metrów średnicy.

 

Impaktor zawierał w sobie materiały wybuchowe przeznaczone do stworzenia możliwie głębokiego kratera. Sztuczny krater stworzony po wystrzale, umożliwił sondzie dotarcie do kryjących się pod wierzchnią skorupą asteroidy próbek istotnych do dalszych badań. Wykorzystana w tym projekcie amunicja poruszała się z prędkością 2 kilometrów na sekundę.

Sonda Hayabusa-2 została wystrzelona w kosmos w grudniu 2014 roku i osiągnęła swój cel w czerwcu 2018 roku. Dziesięć dni później, sonda kosmiczna zrzuciła na powierzchnię planetoidy Ryugu dwa łaziki MINERVA-II, oznaczone jako 1A i 1B, a ich lądowanie zakończyło się pełnym powodzeniem. Łaziki zostały zrzucone z wysokości 55 metrów nad powierzchnią planetoidy.

Kolizja impaktora z asteroidą Ryugu została nawet uwieczniona na 15 klatkach nagrania. Kamera znajdowała się zaledwie kilkaset metrów od miejsca zderzenia. Pozyskane dzięki niej dane, pozwolą badaczom na lepsze poznanie składu asteroid klasy C. Są to najpopularniejsze obiekty kosmiczne, które wedle szacunków badaczy składają się na 75% wszystkich znanych asteroid. Ustalenia badaczy zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Science oraz Nature.


Nowo odkryta asteroida 2020 Gh2 przeleci bardzo blisko Ziemi

Nowo odkryta asteroida, oznaczona jako 2020 Gh2, już 15 kwietnia przeleci bardzo blisko naszej planety. O 12:45 UTC 15 kwietnia 2020 r. obiekt ten znajdzie się w odległości 0,93 LD (LD -  średnia odległość z ZIemi do Księżyca) / 0,00240 AU, co odpowiada odległości 359 034 km.

Tym samym jest to 29 znana asteroida która przeleci w odległości mniejszej niż księżycowa od początku roku. W tym roku jest to jeden z najbliższych przelotów potencjalnie niebezpiecznych ciał niebieskich. Asteroida 2020 Gh2 została zaobserwowana po raz pierwszy w  obserwatorium Mt. Lemmon, znajdującytm się w Arizonie.

 

Wypatrzono ją 11 kwietnia, czyli zaledwie cztery dni przed najbliższym podejściem. Co nie jest zaskoczeniem obiekt należy do grupy planetoid Apollo, któe często zagrażają Ziemi. Słynny meteor czelabiński jest najlepszym przykładem potencjału tych ciał niebieskich. Przelatująca dzisiaj kosmiczna skała ma średnicę od 13 do 30 m.

 

Oto asteroidy, któe przeleciały w odległości mniejszej niż księżycowa w 2020 r. (Dane z 13 kwietnia):

 

NEO DATA / CZAS UTC ODLEGŁOŚĆ LD / AU Średnica (m)
2020 GH2 15 kwietnia o godz. 12: 45 ± 00: 50 0,93 | 0,00240 13–30
20201 5 kwietnia o 07:37 ± 0,21 | 0,00054 13–28
2020 3 kwietnia o 22: 04 ± 0,33 | 0,00084 4.1 - 9.2
2020 GO1 1 kwietnia o 19: 09 ± 0,18 | 0,00046 7,9 - 18
2020 FB7 31 marca o 16: 17 ± 0,20 | 0,00052 16 -36
2020 FJ4 25 marca o 13: 42 ± 0,67 | 0,00172 3,4 - 7,6
2020 FL2 22 marca o 20: 32 ± 0,38 | 0,00099 15–33
2020 FG4 19 marca o 00: 51 ± 00: 01 0,49 | 0,00126 10–23
2020 FD 18 marca o 04:05 ± 0,67 | 0,00171 7,8 - 17
2020 FD2 18 marca o 20: 17 ± 00: 31 0,85 | 0,00219 20–44
2020 DR4 24 lutego o 20: 30 ± 00: 03 0,24 | 0,00062 3 - 6,8
2020 DW 18 lutego o 17: 02 ± 0,63 | 0,00161 2,3 - 5,1
2020 DA1 18 lutego o 10: 32 ± 0,50 | 0,00129 3,1 - 6,8
2020 CQ2 14 lutego o 02:19 ± 0,39 | 0,00099 5–11
2020 CD3 13 lutego o 16: 20 ± 0,12 | 0,00031 1,2 - 2,7
2020 DU 13 lutego o godz. 13: 22 ± 00: 06 0,85 | 0,00217 4,9 - 11
2020 CQ1 4 lutego o godz. 11: 16 ± 00: 02 0,17 | 0,00043 4,6 - 10
2020 BT14 3 lutego o 08: 19 ± 0,49 | 0,00126 7,9 - 18
2020 CA 2 lutego o 15: 49 ± 00: 02 0,57 | 0,00147 3,2 - 7,2
2020 CW 1 lutego o godz. 12: 50 ±   0,04 | 0,00011 0,83 - 1,9
2020 CJ 31 stycznia o 19: 03 ±   0,92 | 0,00236 11–24
2020 CZ 31 stycznia o 03: 51 ± 00: 48 0,82 | 0,00210 3,7 - 8,2
2020 BZ13 29 stycznia o 01: 18 ± 0,28 | 0,00071 2,9 - 6,5
2020 BA15 28 stycznia o godzinie 18: 03 ± 00: 02 0,98 | 0,00251 8,9 - 20
2020 BA13 27 stycznia o 16: 56 ± 0,51 | 0,00132 4,7 - 11
2020 BH6 25 stycznia o 05: 11 ± 0,18 | 0,00047 5,2 - 12
2020 BB5 22 stycznia o 00: 20 ± 00: 20 0,69 | 0,00177 3,3 - 7,4
2020 BK3 20 stycznia o 20: 51 ± 00: 05 0,78 | 0,00200 11–25
2020 AP1 2 stycznia o 15: 33 ± 00: 02 0,85 | 0,00218 3,2 - 7,2

 


Na niebie pojawi się dziś "różowy" superksiężyc!

Tej nocy, każdy z obserwatorów nocnego nieba będzie miał okazję na własne oczy zobaczyć niezwykłe zjawisko. Mamy bowiem rzadką okazję do obserwowania spektakularnego "różowego" superksiężyca.



Superksiężyc to zjawisko, które powstaje wtedy gdy trwa pełnia przy jednoczesny perygeum, czyli okresem największego zbliżenia Księżyca do Ziemi. Zmiana koloru ziemskiego satelity, zachodzi z powodu ziemskiej atmosfery, która w ten sposób zabarwia Księżyc na skutek wejścia w cień Ziemi. 

Zwykle podczas największego zbliżenia Księżyca do Ziemi jego tarcza staje się z naszej perspektywy zauważalnie większa i jaśniejsza niż podczas zwykłej pełni. Niekiedy bywa ona aż o 30 procent większa niż zwykle. Zdaniem badaczy, nadchodząca pełnia ma być największą w całym 2020 roku. Samo niezwykłe zjawisko ma zajść w okolicach 4:35 czasu polskiego.

Zwykle przyjmuje się, że w trakcie większego niż zwykle oddziaływania grawitacyjnego Księżyca na Ziemię należy się spodziewać katastrof naturalnych na ogromną skalę. W przeszłości notowano, że każdy superksiężyc pojawia się w niebezpiecznej korelacji z występującymi na Ziemi wielkimi trzęsieniami ziemi i powodziami, zwłaszcza tymi wywoływanymi przez nadzwyczajne przypływy, będące znakiem rozpoznawczym superksiężyca.

 


Nadlatuje kometa C/2019 Y4 (ATLAS), która może być widoczna gołym okiem

Nowo odkryta kometa o nazwie C/2019 Y4 (ATLAS) przekracza teraz orbitę Marsa, gdy zmierza w kierunku Słońca. Od momentu odkrycia 28 grudnia 2019 r. kometa rozjaśnia się tak szybko, że do końca maja może być nawet widoczna gołym okiem. 

Peryhelium, czyli moment największego zbliżenia do Słońca, nastąpi w dniu 31 maja 2020 roku. Kometa C/2019 Y4 ATLAS, minie naszą dzienną gwiazdę w odległości zaledwie 0,25 AU (jednostka astronomiczna), czyli około 37 399 470 km. Zanim do tego dojdzie, prawie na pewno zwiększy swoją jasność i może być widoczna nawet gołym okiem, bez teleskopu. 

Nie wiadomo jeszcze jak wielka będzie jej koma, czyli obłok gazów odparowywanych na skutek ciepła słonecznego. Od tego zależy jak bardzo spektakularny widok będziemy mogli podziwiać na nocnym niebie. 

Źródło zdjęcia: Dan Bartlett - wykonane 28 marca 2020

Zwrócono też uwagę, że orbita komety C/2019 Y4 (ATLAS) jest bardzo podobna do tej jaką miała tak zwana Wielka Kometa C/1844 Y1, która uświetniła nocne niebo w 1844 roku. Sprawiło to, że astronomowie sugerują, iż może być nawet fragmentem wspomnianej komety. STanowi to podstawę do przypuszczeń, że również C/2019 Y4 (ATLAS) stanie się "Wielką Kometą", tylko z 2020 roku.

Zdjęcie: Rolando Ligustri / CARA Project

Zdjęcie: Brian Ottum, spaceweathergallery.com

W przeszłości zawsze przylot komety był uważany za zły znak lub zapowiedź wojny, albo plagi. Korelacja między obserwacjami komet i różnymi niepokojami jest wręcz uderzająca. Niektórzy badacze twierdzą, że to komety odpowiadają za niektóre epidemie, jak dżumę. Bardzo możliwe, że fragment komety spadł na naszą planetę w 536 roku naszej ery. To właśnie wtedy doszło do słynnej ogólnoświatowej anomalii cieplnej.

 

W krótkim okresie czasu doszło do dramatycznej zmiany klimatu skutkującej czymś, co dzisiaj nazwalibyśmy nuklearną zimą. Według jednej z teorii doszło wtedy do zderzenia z fragmentem komety, który wchodziła w skład ciała niebieskiego znanego jako kometą Halleya. Była ona gwiazdą astronomicznego świata w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Kilka lat po tym zjawisku, między rokiem 541 a 542 naszej ery, zanotowano pierwsze przypadki śmierci w wyniku dżumy. Zwano ją wtedy jeszcze "plagą Justyniana", ale na następne stulecia "czarna śmierć" stałą się plagą znaną od Europy po Bliski Wschód. 

Źródło zdjęcia: Mark Harman, spaceweathergallery.com

Czy to możliwe, że kometa Halleya sprowadziła na ziemię bakterie wywołujące plagę dżumy? Jeśli przyjmiemy, że teoria panspermii, zakładająca rozsianie się życia po Wszechświecie za pomocą komet i asteroid, jest prawdziwa. A skoro kometa może przenieść życie, to może też przetransportować bakterie czy wirusy. Zatem teoria zakładająca, że pojawienie się komet może mieć związek z epidemiami na Ziemi, może nie być zbyt daleka od rzeczywistości. Wszak prawie zawsze nasza planeta wlatuje przy takiej okazji w chmurę gazów pozostawioną podczas przelotu komety wokół Słońca.


Według danych z Voyagera2 atmosfera Urana ucieka w przestrzeń kosmiczną

Badając dane historycznego spotkania statku kosmicznego Voyager 2 z Uranem, które miało miejsce w 1986 r., naukowcy po raz pierwszy odkryli obecność plazmoidu. Mowa tu o kieszeni materiału atmosferycznego kierowanego z Urana przez pole magnetyczne planety. Okazało się wówczas, że atmosfera Urana przenika do kosmosu, ale także demonstruje dynamikę niezwykłego skręconego pola magnetycznego tej planety.



W rzeczywistości „nieszczelne” atmosfery nie są tak rzadkim zjawiskiem. Na przykład w ten sposób Mars przekształcił się z dość wilgotnej planety w zakurzone jałowe pustkowie. Wenus przepuszcza wodór w kosmos, podobne zjawiska znaleziono w satelicie Jowisza Io i na Księżycu Saturna, Tytanie. Nawet Ziemia traci około 90 ton materiału atmosferycznego dziennie.



Istnieje kilka mechanizmów, dzięki którym może się to zdarzyć, a jednym z nich są plazmoidy. Są to duże cylindryczne bąbelki zjonizowanego gazu, połączone liniami pola magnetycznego emanującymi ze Słońca. Jony z atmosfery są kierowane wzdłuż pola magnetycznego do regionu zwanego "ogonem". Kiedy wiatr słoneczny rozbija pole magnetyczne po stronie skierowanej w stronę Słońca, zgina się i ponownie łączy w ogon, wyrywając obracające się plazmoidy. 



Niektóre jony „odbijają się” z powrotem na planetę (na Ziemi prowadzi to do powstawania zorzy), a plazmoid odbija się w przeciwnym kierunku, odbierając jony atmosferyczne. Problem polega na tym, że podczas gdy pole magnetyczne Ziemi jest mniej więcej zgodne z orientacją planety, cały Uran jest odwrócony w bok, a bieguny magnetyczne znajdują się tam pod kątem 59 ° względem biegunów geograficznych. 



Istnieją powody, by sądzić, że pole magnetyczne Urana otwiera się w nocy i zamyka w ciągu dnia. Właśnie ten bałagan pola magnetycznego przyciągnął uwagę astronomów Giny DiBraccio i Dana Gershmana z NASA Goddard Space Flight Center. Wierzą oni, że ta cecha atmosfery Urana będzie dobrym powodem do wysłania misji kosmicznej na te planetę.



Po przestudiowaniu danych zebranych przez magnetometr Voyager 2 zauważyli błysk w polu magnetycznym. Po przetworzeniu informacji naukowcy doszli do wniosku, że ten przypływ był plazmoidem o długości około 204 000 kilometrów i średnicy 400 000 kilometrów. Prawdopodobnie był wypełniony zjonizowanym wodorem, odsuwającym się od planety. Ponieważ dane Voyagera mają ponad 30 lat, badacze uważają, że najlepszym sposobem, aby dowiedzieć się więcej o plazmoidach i magnetosferze Urana, jest wysłanie kolejnej sondy na planetę.