RSS

Na horizontu događaja

 Impresije – prvi snimak crne rupe

„Sa novim nadahnućem
Žarki i sumorni,
Sa novim Slovom
I novim slikama
U ceptećem srcu,
Prodresmo daleko
U neznanu zemlju
Našeg sna, naše Volje,
Uočismo u bistroj
Zlatnoj daljini
Tanane kule
I sjajna kubeta
Sutrašnjeg Carstva“

Todor Manojlović- Izviđači

    Galileo Galilej je pomoću teleskopa 1609. godine video površinu Meseca, Jupiterove satelite, Venerine mene i pege na Suncu. Od tada se dešava prodor čovekovog oka i uma u sve dublje i dublje prostore našeg svemira. U poslednje vreme gledamo do detalja galaksije, kako obližnje tako i prvonastale, udaljene preko 10 milijardi svetlosnih godina. Gledamo eksplozije supernovih, u našoj i drugim galaksijama, magline, protoplanetarne diskove, ekstrasolarne planete. Po prvi put smo videli sudar neutronskih zvezda, detektovali gravitacione talase.

     Samo pre 2 500. godina grčki filozofi su izbrojali šest hiljada zvezda i pet planeta, po koju kometu i ništa drugo. Inercija ili tromost, u koju zna da upadne ljudski um, kao teški balast nas je, u narednih dve hiljade godina osujećivala u tome da vidimo više i dalje. Misao se mučila, padala i uzdizala. Arhimed nije mogao da odbrani svoje krugove, Đordano Bruno nije stigao da objasni i dokaže da su zvezde daleka sunca a ne rupice u nebu kroz koje sjaji božanska svetlost i da se oko njih vrte daleki svetovi. Kopernikova misao je tek posle njegove smrti videla sveta, Galilej je pred zakonom, mudro, porekao svoj nauk. Da to nije uradio ugasila bi se još jedna luča i svet bi i dalje zaostajao u razvoju.

    Ipak, otkrića naše civilizacije: naučna metoda, nova matematika, teleskopi i nova tehnologija su ljudski rod doveli do mogućnosti da vidi mnogo dalje i dublje. Potpomognuti novim mašinama vidimo ono što naše slobodno oko ne može da detektuje i vidi.

     Crne rupe su izvanredni kosmički objekti s ogromnim masama. One ekstremno utiču na svoju okolinu, zakrivljuju prostor- vreme, zagrevaju okolnu materiju. Albert Ajnštajn je imaginacijom i matematikom u Opštoj teoriji relativnosti ukazao na postojanje crnih rupa. Nauci to nije bilo dovoljno da ozakoni postojanje ovih objekata. Posle jednog veka pomoću interferometarskog  Event Horizon Telescopa (EHT) snimljena je supermasivna crna rupa, sa masom ekvivalentnom masi 6,5 milijardi sunaca.  Ljudski rod pred sobom ima sliku horizonta događaja crne rupe u centru eliptične galaksije M87, udaljene 55 miliona svetlosnih godina.

      Planovi za snimanje su započeli pre više od deset godina. U međuvremenu nadograđeni su postojeći i izgrađeni novi objekti. Kada su astronomi EHT prvi put napravili plan za snimanje horizonta događaja supermasivne crne rupe, dva cilja su odabrana kao mete: crna rupa u središtu naše galaksije, Sagitarius A * i crna rupa u eliptičnoj galaksiji M87.

    Snimanje Sgr A *, najbliže supermasivne crne rupe (26 000 svetlosnih godina) je teško izvodljivo zbog toga što stoji u galaktičkoj ravni sa Zemljom, brzih promena u njenoj neposrednoj okolini i međuzvezdanog medija koji je zamagljuje.

     Crna rupa M87 je veća od Sgr A * i mnogo udaljenija, ali je relativno pristupačnija za snimanje. Ima povoljan položaj za posmatranje, duže  vremenske periode varijabilnosti, posmatramo je kroz prozirniji međuzvezdani medijum. Osa rotacije ove crne rupe je nagnuta od nas pod uglom od 17 ° u odnosu na našu liniju vida mlaza koji izbija iz nje.

     Aprila 2017. je sve bilo spremno za dobijanje prvog dobrog pogleda na horizont događaja crne rupe u M87. Snimanje je rađeno četiri dana u aprilu 2017. Slika crne rupe je napravljena kombinovanjem istovremenih posmatranja u radio opsegu osam zemaljskih radio teleskopa, u Arizoni, Meksiku, Čileu, Španiji i na Havajima i Južnom polu. EHT se povezuje u obliku virtuelnog teleskopa veličine Zemlje s neviđenom osetljivošću.

    „Radijske talasne dužine imaju mnoge prednosti“, kaže Katie Bouman, studentkinja diplomskih studija elektrotehnike i informatike MIT-a, koja je vodila razvoj novog algoritma koji je omogućio povezivanje podataka dobijenih iz osam teleskopa. „Baš kao što radio talasi prolaze kroz zidove, tako prolaze i kroz galaktičku prašinu. Nikada ne bismo mogli da vidimo središte naše galaksije u vidljivim talasnim dužinama, jer postoji previše stvari između. „

      Slika crne rupe u M87 je samo početak! Slike veće rezolucije će biti moguće dodavanjem novih teleskopa u EHT i korišćenjem kraćih talasnih dužina. Stalna poboljšanja EHT-ove tehnologije posmatranja i tehnika analize podataka jednoga dana će dovesti i Sgr A * u doseg.Već se razmišlja o postavljanju radio teleskopa u orbitu oko Zemlje. Sada se može krenuti dalje. Sada znamo da je više od veka stara nauka izgrađena na čvrstoj osnovi.

      Ali misterije i nepoznanice ostaju. Šta se događa iza horizonta događaja nismo u stanju da vidimo. Matematika nam kaže da se u centru crnog kruga javlja singularnost u kojoj se prostor pretvara u tačku, vreme stoji a materija menja oblik i transformiše se u neznano šta. Ovo je, kao da gledamo „kraj sveta”, ovog našeg sveta.

     Znamo šta se dešavalo u 40 milijarditom delu sekunde nakon Velikog praska, šta se dešava u jezgrima zvezda, kako nastaju crne rupe, kako se energija pretvara u materiju, kako nastaje masa i kako se masa pretvara u energiju, koji su najsitniji delovi materije, definisali smo sile.  Ali, nemamo ništa, ni matematiku kojom možemo da predstavimo šta je unutar ili iza singularnosti. Ne znamo šta se dešava u singularitetu crne rupe i šta se dalje dešava sa materijom koju usisava ovo gravitaciono čudovište. Da li se ona ponovo javlja i gradi neki drugi svemir i u kojim oblicima? To je već paradigma koju će nam neka nova fizika u budućnosti razbiti.

Advertisements
 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 17. maja 2019. in Astronomija

 

Dan planete Zemlje

22. april 2019.




 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 22. aprila 2019. in Planeta Zemlja

 

Virgo i LIGO, detektori gravitacionih talasa su ponovo uključeni

Virgo opservatorija

     Detektori gravitacionih talasa, Virgo i LIGO su 1. aprila 2019. kao globalna opservatorija započeli novi, treći ciklus posmatranja (O3), u trajanju od godinu dana, koje će dopreti dublje u svemir nego prethodna dva.

    Dva laserska interferometarska detektora gravitacionih talasa, LIGO, koji se nalaze na opservatorijama u Hanfordu u Vašingtonu i Livingstonu u Luizijani, u SAD i detektor Virgo, u blizini Pise, u Italiji, su od avgusta 2017. godine nadograđeni, ažurirani i testirani.

     Detektoru Virgo su nadograđena i poboljšana ogledala čime je povećana osetljivost na niske i srednje frekvencije što ima značajan uticaj na sposobnost otkrivanja spajanja kompaktnih binarnih sistema. Instaliran je snažniji laserski izvor koji poboljšava osetljivost na visoke frekvencije. U saradnji s Institutom Albert Ajnštajn u Hanoveru, u Nemačkoj  smanjeno je neželjeno podrhtavanje osetljivih instrumenata i poboljšana osetljivost na visoke frekvencije.

    Očekuje se veći broj otkrića gravitacionih talasa koji nastaju u sudaru binarnih sistema crnih rupa i neutronskih zvezda kakvi su otkriveni u prethodna dva posmatranja. Očekuje se da će naučni rezultati O3 biti veliki i da će otkriti signale koji dolaze iz novih izvora, kao što je spajanje crne rupe i neutronske zvezde. Tražiće se dugotrajni gravitacioni talasi koji nastaju, na primer, rotiranjem neutronskih zvezda koje je asimetrično u odnosu na njihovu osu. Očekuje se da će signali iz spajanja dve crne rupe postati uobičajeni, možda i do jedan nedeljno.

    Za razliku od prethodnih posmatranja, u kojima su otkrića gravitacionih talasa rađena tiho, jer je naučnicima trebalo vremena da se pripeme za objavljivanje, nova otkrića će biti objavljena brzo i neposredno kao javno upozorenje i najava. Tako će drugi astronomi moći da traže moguće svetlo koje nastaje nakon ovih sudara, što može dovesti do novih naučnih otkrića.

    LIGO za sledeću nedelju najavljuje opširniji izveštaj.

    Četvrti detektor, KAGRA, smešten pod zemljom u Kamioki u Japanu, gotovo je spreman za početak prikupljanja podataka mogao bi se uskoro pridružiti poteri.

    Izvor: Virgo

 

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 3. aprila 2019. in Astronomija

 

Najava otkrića projekta Event Horizon Telescope

   

     1.april 2019.
     Euvopska južna opservatorija je upravo objavila da će 10. aprila 2019. održati konferenciju za štampu na kojoj će predstaviti revolucionarni rezultat projekta Event Horizon Telescope (EHT). 
     Već godinama interferometrijski radio Event Horizon Teleskop  gleda u centar Mlečnog puta, nastojeći da snimi mesto poznato kao Strelac A *, gde se nalazi supermasivna crna rupa.
     Crne rupe apsorbuju sva elektromagnetna zračenja zbog čega su doslovno nevidljive, što znači da ih naši radio, rendgenski, optički i gama teleskopi ne mogu videti. Zbog toga je nikad do sada nismo videli.
     Ali gledanje horizonta događaja, mesta izvan crne rupe u kojoj svetlo ne može postići brzinu bega, teoretski je moguće, iako nije lako. Prostor-vreme oko crne rupe je čudno a osim toga, Sgr A * je obavijen debelim oblakom gasa i prašine.
     Radio teleskopi širom naše planete okrenuti prema Sgr A* su u zajedničkom zadatku, generisali obilje podataka koje su istraživači razvrstali i analizirali. Napokon je nešto spremno.
    Dana, 10. aprila 2019. u 15:00 CEST (13:00 UTC, 9:00 EST), Evropska komisija, Evropsko istraživačko veće i projekat Event Horizon Telescope (EHT) će predstaviti  rezultate koje opisuju kao „revolucionarne“.
     Događaj će se emitovati na sajtu ESO ,YouTube i socijalnom mediju ESO Astronomy

Izvor: Science alert

Srodan tekst:

Prva vizuelizacija supermasivne crne rupe u centru Mlečnog puta

Potvrđen gravitacioni crveni pomak

 

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 1. aprila 2019. in Astronomija

 

   Šta nam elementarne čestice mogu reći o svemiru?

    Stiven Vajnberg, teorijski fizičar, i nobelovac, u svojoj knjizi Prva tri minuta, je još 1977. godine napisao  da je „potreba praćenja istorije svemira sve do njenih početaka neodoljiva“. „Od početka moderne nauke u šesnaestom i sedamnaestom veku, fizičari i astronomi su se uvek iznova vraćali na problem porekla svemira.“
    „Malo” je povezano sa „velikim”. Kako je u ranom svemiru od „vrlo malog” nastalo „vrlo veliko”?
      U fizici čestica proučavaju se svojstva najmanjih delova materije i njihovo delovanje. Astrofizika proučava  događaje u makro svemiru.
    Astrofizičari bi da saznaju šta je činilo rani svemir i šta čini naš svemir danas. Fizičari čestica nastoje da saznaju postoje li neotkrivene čestice i sile.   
    Posle Velikog praska svemir se ohladio, a elementarne čestice su komponovale atome vodonika. Ovaj proces je oslobodio fotone – elementarne čestice svetla ili kosmičko mikrotalasno zračenje koje se zadržalo na nebu do današnjih dana. Mere se njegova svojstva da bi se saznalo više o onome što se dogodilo u prvim trenucima posle Velikog praska.
     Prema modelima, uzorak koji se prvi formirao na subatomskom nivou, s vremenom je postao podloga strukture celog svemira. Mesta sa velikom gustinom elementarnih čestica privlačila su sve više i više materije. Kako je svemir rastao ta su područja postala mesta na kojima su se formirale galaksije i njihova jata. „Vrlo malo“ je poraslo i postalo „vrlo veliko“.
  Teorijski, tamna materija, slabo interaktivna, teška, usporena i stabilna, gravitaciono deluje na običnu materiju u galaksijama i njihovim jatima i formira im i održava strukturu. Indicije ukazuju da je svemir sastavljen od otprilike 5% normalne i 25% tamne materije i 70% tamne energije. Do danas tamna energija i tamna materija nisu direktno opažene.
     Tokom proteklih nekoliko godina se povećava broj modela tamne materije. Traže se čestice tamne materije u sudarima s česticama materije u detektorima. Drugi traže indirektne dokaze da čestice tamne materije učestvuju u drugim procesima ili se skrivaju u kosmičkoj mikrotalasnoj pozadini. Ako tamna materija ima odgovarajuća svojstva mogla bi se stvoriti u akceleratoru čestica kao što je Large Hadron Collider.
    Traga se i za znakovima tamne energije. Moguće je meriti svojstva tamne energije posmatranjem kretanja galaktičkih jata na najvećim udaljenostima koje možemo videti u svemiru.
    Za fizičare čestica, gravitacija je osnovna sila prirode koju Standardni model ne objašnjava u potpunosti. U Standardnom modelu svaka sila ima česticu nosača sile ili bozon. Elektromagnetizam ima fotone. Jaka sila ima gluone. Slaba sila ima W i Z bozone. Kada čestice uzajamno deluju silom, razmenjuju te nosače sile, prenoseći male količine informacija koje se nazivaju kvantima.
    Opšta relativnost objašnjava delovanje gravitacione sile na velikim skalama. Zemlja privlači naša tela, a zvezde i planete jedni druge. Ali ne razumemo kako se gravitacija prenosi kvantnim česticama.
    Otkrivanje gravitona, elementarne čestice nosača gravitacione sile objasnilo bi rad gravitacije na malim skalama i stvorilo bi kvantnu teoriju gravitacije koja bi povezala Opštu relativnost i kvantnu mehaniku.
    Gravitaciono delovanje na materiju se smatra slabijim delovanjem, ali interakcija se povećava na višim energijama, kao što su one u ranom svemiru, gde su kvantni efekti gravitacije jednako jaki kao i druge sile. Gravitacija je odigrala ključnu ulogu u prenosu kosmičke mikrotalasne pozadine u velikoj meri u današnji svemir.
    Neki misle da tamna materija ne postoji, da su dokazi o njenom postojanju koje smo do sada pronašli znak našeg nepotpunog razumevanja sile gravitacije.
    Istražujući svemir sve više se vraćamo u vremenu, upoznajemo fiziku visokih energija i najmanje delove našeg sveta.
Izvor: Summetry

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 11. marta 2019. in Nekategorizovano

 

Nova saznanja o bliskom susretu Mlečnog puta i Andromede

     Mlečni put pripada skupu galaksija, poznatom kao Lokalna grupa, zajedno s galaksijama Andromeda i Triangulum. Prethodne studije Lokalne grupe galaksija su na osnovu opažanja, svemirskog teleskopa Habla i zemaljskih teleskopa otkrile da su se orbite Andromede i Trianguluma s vremenom promenile. Ove galaksije su od nas udaljene  2,5 i 3 miliona svetlosnih godina i dovoljno su blizu jedna drugoj da mogu biti u gravitacionoj interakciji.
      Buduće putanje tri spiralne galaksije, našeg Mlečnog puta, Andromede(M31), i Triangulum (M33).

      Na slici je prikazan njihov trenutni položaj. Strelice na trajektorijama pokazuju smer kretanja galaksija i njihove pozicije, 2,5 milijardi godina u budućnost, dok krstići označavaju položaj za oko 4,5 milijardi godina. Mlečni put i Andromeda će napraviti svoj prvi bliski susret, na udaljenosti od oko 400 000 svetlosnih godina za 4,5 milijardi godina. Nastaviće da se kreću jedna prema drugoj i naposletku će se spojiti i formiraće eliptičnu galaksiju. Linearna skala od milion svetlosnih godina odnosi se na putanje galaksija.
     ESA-in satelit Gaia je lansiran 2013. sa ciljem da omogući stvaranje najpreciznije trodimenzionalne karte Mlečnog puta. Nova studija pokazuje da on može da pruži uvid u strukturu i dinamiku drugih obližnjih galaksija. Misija je do sada objavila dve serije podataka iz 2016. i 2018. godine.
     Gaia posmatra i meri pojedinačno kretanje zvezda unutar naše galaksije i unutar galaksija Anromede i Triangulum sa preciznošču bez presedana. U ovom istraživanju korišteni su podaci iz druge faze posmatranja u aprilu 2018. godine. Gaia trenutno omogućava najpreciznije 3D mapiranje zvezda u obližnjem svemiru.  Kretanje zvezda koje Gaia meri ne samo da otkriva kako se svaka od ovih galaksija kreće kroz prostor, već i kojom brzinom i kako rotira oko svoje ose. Kombinujući ranija opažanja s novim podacima sa Gaie, određeno je kretanje i putanja Andromede i Trianguluma u milijardama godina u prošlosti i budućnosti.
     Tako su dobijeni podaci na osnovu kojih se može bliže odrediti vreme sudara Andromede i Mlečnog puta. Kretanje Andromede se donekle razlikuje od ranijih procena. Njen sudar sa našom galaksijom se neće dogoditi za 3,9 milijardi, nego za 4,5 milijardi godina.

       Izvor:ESA

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 9. februara 2019. in Astronomija

 

Zakrivljenost Mlečnog puta

    Astronomi sa Univerziteta Macquarie iz Sidneja u Australiji i Kineske akademije nauka koristili su 1339 zvezda cefeida za mapiranje naše galaksije. Otkrili su da je disk Mlečnog puta iskrivljen i da se sve više krivi što su zvezde dalje od centra galaksije.

    „Mi obično mislimo da su spiralne galaksije ravne, kao što je Andromeda koju lako vidimo kroz teleskop“, kaže profesor Ričard de Grijs, astronom koautor sa Univerziteta Macquarie.

     Već 50 godina postoje indicije da su oblaci vodonika u Mlečnom putu iskrivljeni. Nova karta pokazuje da zakrivljeni deo Mlečnog put sadrži mlade zvezde. Nejasno je koliko su zvezdane i gasne morfologije naše galaksije međusobno konzistentne. „Teško je odrediti udaljenost od Sunca do delova spoljašnjeg gasnog diska Mlečnog puta ako se nemaju jasne predstave o tome kako taj disk zapravo izgleda“, kaže Xiaodian Chen, vodeći autor Kineske akademije nauka u Pekingu.

   Tim je izgradio mapu koristeći 1339 velikih pulsirajućih zvezda- cefeida. To su mlade zvezde, četiri do dvadeset puta masivnije od našeg Sunca i do 100 000 puta svetlije. Zvezde velikih masa žive brzo i umiru mlade, za samo nekoliko miliona godina sagorevaju svoje gorivo. Period njihovog pulsa je od jednog dana do jednog meseca i manifestuje se kao promena njihovog sjaja, što se može koristiti za precizno određivanje njihove udaljenosti. Cefeidi su primarni indikatori udaljenosti sa tačnošću udaljenosti od 3–5% i pružaju jedinstvenu priliku za razvoj precizne trodimenzionalne slike i kreiranje grubog modela galaktičkog diska. Podatke o ovim cefeidama pružio je WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer).

    „Otkrili smo da u našoj 3D kolekciji 1 339 cefeida i plinska ploča Mlečnog puta blisko slede jedno drugo. Ovo daje novi uvid u formiranje naše galaksije “, kaže profesor Ričard de Grijs.

    Kombinujući svoje rezultate sa ranijim zapažanjima, istraživači su zaključili da je iskrivljeni spiralni obrazac Mlečnog puta najverovatnije uzrokovan obrtnim momentom masivnog unutrašnjeg diska galaksije.

    „Ova nova morfologija pruža ključnu ažuriranu mapu za proučavanje kretanja zvezda naše galaksije i porekla diska Mlečnog puta“, kaže Licai Deng, viši istraživač u Kineskoj akademiji nauka i koautor rada.

    „Većina materije u Mlečnom putu je tamna materija, ona je suštinski deo našeg univerzuma“, kaže Ričard. „Ali nemamo apsolutno nikakvu ideju o tome šta je tamna materija ili čak i gde je. Naše istraživanje koje pokazuje oblik Mlečnog puta, moglo bi nam pomoći da odredimo kako se tamna materija distribuira oko naše galaksije.“

    Sa velike udaljenosti naša galaksija bi izgledala kao tanak disk zvezda koje kruže jednom u nekoliko stotina miliona godina oko svog centralnog regiona, gde se njih stotine milijardi uzajamnim gravitacionim delovanjem drže zajedno. Gravitacija je mnogo slabija u udaljenom spoljašnjem disku galaksije. Tamo, atomi vodonika koji čine većinu gasnog diska Mlečnog puta više nisu ograničeni na tanku ravan, već daju disku iskrivljen izgled.

    Ova morfologija pruža presudnu, ažuriranu mapu za proučavanje kinematike i arheologije galaktičkog diska.

     Rad je objavljen u Nature Astronomy

      Izvor: scienceinpublic

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 6. februara 2019. in Astronomija

 
 
%d bloggers like this: