Sagitarius A istok: Ostaci retke eksplozije u centru Mlečnog puta

Obično mislimo da su supernove eksplozije zvezda mnogo veće mase od Sunca koje nastaju kada se njihova jezgra uruše u imploziji. Ali supernove nastaju i u eksplozijama belih patuljaka. To su supernove tipa Ia i poznate su kao standardne sveće po kojima se određuju udaljenosti objekata u svemiru i brzina njegovog širenja.

Slika je kompozit nastao od rendgenskih podataka svemirskog rendgenskog teleskopa Čandra (plavo) i podataka radio emisije uhvaćene Veoma velikim nizom radio teleskopa (crveno).(Credit: X-ray: NASA/CXC/Nanjing Univ./P. Zhou et al. Radio: NSF/NRAO/VLA)

Postoji i podskup supernova tipa Ia pod nazivom tip Iax. Razlika između njih je u brzini termonuklearne eksplozije. U tipu Iax eksplozija se dešava za jednu trećinu sporije nego u supernovi tipa Ia. To su relativno retke supernove koje stvaraju neke teške elemente.

Do sada su supernove tipa Iax pronađene u drugim galaksijama. Ovo je prvi put da su primećeni njihovi ostaci u Mlečnom putu. Ostatak supernove Sgr A istok je nastao blizu centra Mlečnog puta od belog patuljka čija je masa dostigla Čandrasekarovu granicu privlačeći materijal iz svog saputnika ili spajanjem sa drugim belim patuljkom, pri čemu je eksplodirao.

Sam naslov rada: „Hemijsko obilje u Sgr A istok: dokaz ostatka supernove tipa Iax“ govori da su ostaci ove eksplozije viđeni hemijskom analizom oblaka prašine i gasa a ne posmatranjem same eksplozije. Sgr A istok se nalazi blizu Sagitariusa A *, supermasivne crne rupe u centru naše galaksije, i verovatno se meša s materijalom koji okružuje crnu rupu. U Čandrinim rendgenskim podacima dobijenim u oko 35 dana posmatranja supermasivne crne rupe i regiona oko nje otkrivena je neobična akumulacija elemenata koji su se podudarali sa modelima supernova tipa Iax. Eksplozije belih patuljaka jedan su od najvažnijih izvora elemenata poput gvožđa, nikla i hroma u univerzumu.

Slika predstavlja Čandrino spektroskopsko viđenje elemenata stvorenih u eksploziji supernove. Prikazuje emisione linije S, Ar, Ca, Fe i Ni, najprikladnije za supernovu tipa Iax.Image Credit: Zhou et al, 2021.

Autori ističu da su rezultati zanimljivi i da će pomoći daljem razvoju modela. Ovo otkriće pomaže razumevanju različitih načina na koje beli patuljci mogu da eksplodiraju i kako zvezde stvaraju i seju po svemiru elemente koji su bili važni za nastanak života na Zemlji.

Rad je objavljen  10. februara 2021. godine u The Astrophysical Journal.

Izvor: CHANDRA X-ray Observatory, UNIVERSE TODEY

 

Noćno nebo sa više od 25 000 supermasivnih crnih rupa

19. februar 2021.

Otvoren je novi prozor u svemir. Međunarodni tim astronoma je izradio najveću i najoštriju kartu neba koja otkriva više od 25 000 aktivnih supermasivnih crnih rupa u udaljenim galaksijama.

Ne, ovo nije slika zvezdanog neba. U ovom radio opsegu dominiraju crne rupe jer su zvezde gotovo nevidljive.

Astronomi teže da otkriju nebeske objekte koji emituju elektromagnetne talase na ultra niskim radio frekvencijama. Takvi objekti su difuzna materija u strukturi svemira velikih razmera, bledi mlazevi plazme koje izbacuju supermasivne crne rupe i egzoplanete u uzajamnom magnetnom delovanju sa svojim zvezdama. Mapa prikazuje samo dva procenta neba. Potraga za ovim egzotičnim fenomenima nastaviće se narednih godina sve dok se ne kompletira karta čitavog severnog neba.

Mapa je urađena po podacima iz radio opsega koje je uhvatio LOFAR, najveći radio teleskop na Zemlji koji radi na najnižim frekvencijama. Sastoji se od 52 stanice koje se nalaze u devet zemalja: Holandiji, Nemačkoj, Poljskoj, Francuskoj, Ujedinjenom Kraljevstvu, Švedskoj, Irskoj, Letoniji i Italiji. LOFAR je zajednički projekat ASTRON-a, Holandskog Instituta za radio-astronomiju i univerziteta u Amsterdamu, Groningenu, Lajdenu, Nimvegenu, kao i nemačkog konzorcijuma za duge talasne dužine (GLOV), kojem pripada Univerzitet u Hamburgu.

LOFAR, sa jezgrom, levo i antenama niske frekvencije, desno. (Zasluga: ASTRON)

Radio talasi koji su korišteni za ovaj rad su talasne dužine do šest metara i frekvencije od oko 50 MHz i najduži su radio talasi koji su do sada korišćeni za posmatranje tako širokog područja neba i tako velike dubine. Svemir je na ovim radio talasima gotovo neistražen pa su ova zapažanja značajna. Za pretvaranje radio signala u ove slike bilo je neophodno izgraditi novu propratnu tehnologiju. Ovim se otvorio novi prozor svemira.

Rad, The LOFAR LBA Sky Survey I. survey description and preliminary data release je objavljen u Astronomy & Astrophysics.

Izvor:ASTRON

 

Nova saznanja o Betelgezu

4. februar 2021.

Nova studija Betelgeza, zvezde superdžina otkriva uzrok njenog pulsiranja, rekalibrira njenu masu, radijus i udaljenost.

Betelgez je jedna od najsjajnijih zvezda zimskog neba koja obeležava levo rame sazvežđa Orion. Početkom 2020. njegov sjaj je vidno smanjen što je podstaklo spekulacije da će možda uskoro da eksplodira kao supernova.

Slike Betelgeza iz januara 2019. i decembra 2019. godine pokazuje manji sjaj zvezde u decembru 2019. godine. Slike je snimio Veoma veliki teleskop Južne Evropske opservatorije.

Međunarodni tim naučnika je analizirao varijacije osvetljenosti Betelgeza primenom evolucionog, hidrodinamičkog i seizmičkog modeliranja. Dobili su jasniju sliku nego ranije koja pokazuje da je zvezda u ranoj fazi sagorevanja helijuma u svom jezgru ( više od 100 000 godina pre nego što se dogodi eksplozija). Pokazali su da pulsiranje zvezde izazivaju zvučni talasi koji stvaraju talase pritiska što dovodi do naizmenične promene sjaja, sa dva perioda od 185 (± 13,5) dana, približno 400 dana. Veliki pad sjaja bez presedana početkom 2020. godine je verovatno izazvao oblak prašine ispred Betelgeza.

Da bi se videlo kako nauka „radi“ ovde treba navesti jedno drugo istraživanje čiji su rezultati objavljeni u radu pod nazivom: „The Photospheric Temperatures of Betelgeuse during the Great Dimming of 2019/2020: No New Dust Required“ u kome se kaže da veliko zatamnjenje Betelgeza sa kraja 2019. i početka 2020. godine nije izazvano oblakom prašine. U promenama sjaja uzrokovanim prašinom morao bi da se vidi „specifičan zapis“ u kome, ako je prašina više sitna izostaje svetlost kraćih talasnih dužina. A to se nije videlo u velikoj promeni sjaja Betelgeza koja je bila gotovo ista na celom opsegu od blisko ultraljubičastog do blisko infracrvenog dela spektra. Pravi razlog je možda da je pulsacijom ili konvektivnim pokretima velikih razmera došlo do kretanja u fotosferi usled kojeg je nastupilo hlađenje velikog dela zvezde. To je po njima bio mogući razlog smanjenja sjaja Betelgeza.

Variranje osvetljenosti Betelgeza tokom prethodnih 15 godina. Praznine u podacima su periodi kada se Betelgez tokom godine ne vidi na noćnom nebu.

Analiza je dala novu masu od 16,5 do 19 solarne mase, što je niže od dosadašnje procene. Ranije se mislilo da Betelgez svojim radijusom doseže orbitu Jupitera. Rezultati su pokazali da se on proteže na dve trećine od ranije procene, sa radijusom 750 puta većim od radijusa Sunca. Betelgez je po proceni tima udaljen 530 svetlosnih godina, što je 25% bliže nego što se ranije mislilo.

Rezultati impliciraju da Betelgez nije blizu eksplozije i da je predaleko od Zemlje da bi eventualna eksplozija ovde imala značajan uticaj. Kako je Betelgez najbliži kandidat za takvu eksploziju, kad god se ona dogodi biće to retka prilika da proučimo šta se događa sa zvezdama poput ove pre nego što eksplodiraju.

Izvor: KAVLI IPMU

 

Interaktivni infografik izvora gravitacionih talasa

Nasilni sudari čudovišnih objekata, kao što su crne rupe i neutronske zvezde dobuju po tkivu univerzuma, stvarajući gravitacione talase. Ljudi su tokom većeg dela istorije bili nesvesni te nebeske tutnjave. Od skora nam se otvorilo još jedno čulo.

Prvu detekciju gravitacionih talasa nastalih sudarom dve crne rupe, kojim je zatalasana struktura prostora i vremena je ostvarila Interferometarska laserska opservatorija za detekciju gravitacionih talasa ( LIGO), 2015. godine. Ovo otkriće je verifikovalo predviđanje Alberta Ajnštajna izneto pre 100 godina u Opštoj teoriji relativnosti. Ovim je astronomija dobila novo čulo, čime je započela era gravitacione astronomije koja će novom tehnologijom posmatranja stvari i pojava i prikupljanja informacija o njima dati novu sliku univerzuma. Potencijal astronomije se sada povećao, elektromagnetnom glasniku se pridružio gravitacioni glasnik.

Klikom na sliku se ulazi u interaktivni infografik koji predstavlja 50 do sada otkrivenih izvora gravitacionih talasa.

Do sada su LIGO i opservatorija Virgo detektovali 50 izvora gravitacionih talasa. Većina ovih talasa je nastala sudarom dve crne rupe. U dva slučaja talasi su nastali sudarom dve neutronske zvezde. Dva sudara se ne mogu pouzdano identifikovati, ali nagoveštavaju mogućnost sudara neutronske zvezde i crne rupe. Na infografiku je više gravitacionih talasa predstavljeno analognim zvučnim talasima.

Što je sudar dalji, gravitacionim talasima treba više vremena da stignu do Zemlje. Neki talasi su nastali kada je svemir imao približno polovinu svoje trenutne starosti od 13,8 milijardi godina. Manje masivna spajanja su se dogodila u novijoj prošlosti i bliže su Zemlji. LIGO i Virgo teže mogu da vide udaljene manje sudare i slabije mreškanje prostora i vremena.

Neki od 50 sudara su ostavili za sobom velike crne rupe, uključujući i najveći sudar koji je stvorio prvi primer klase crnih rupa srednje veličine. Otkriveno je da u sudarima učestvuju objekti različitih masa i da neke crne rupe pre sudara brzo rotiraju.

Šta otkriva 50 detektovanih događaja gravitacionih talasa i šta se nadalje očekuje od opservatorija LIGO i Virgo može se videti u članku: „LIGO i Virgo najavljuju nova otkrića”

Zahvaljujući gravitacionim talasima buduća otkrića će nam dati više informacija o ovim misterioznim objektima, strukturi univerzuma i njegovoj prošlosti.

Izvor: ScienceNews