RSS

Arhive kategorija: Astrofizika

Magnetno polje supermasivne crne rupe u galaksiji M87

Da bi se snimila supermasivna crna rupa u centru galaksije M87, povezano je osam teleskopa širom sveta u virtuelni teleskop veličine Zemlje koji je nazvan Horizont događaja (EHT). Rezultat je prva slika crne rupe koja je objavljena 10. aprila 2019. godine. Snimak centra galaksije M87, udaljene 55 miliona svetlosnih godina prikazuje svetlu prstenastu strukturu sa tamnim centralnim regionom, senkom crne rupe.

Ова слика има празан alt атрибут; име њене датотеке је 164692151_4136590286352046_2687320474225844669_o.jpg

EHT je 24. marta 2021. u časopisu Astrophisical Journal Letters objavio da je po prvi put uspeo da polarizacijom svetlosti koja dolazi iz svetlog regiona oko ove crne rupe vidi magnetno polje.


Slika prikazuje polarizovani pogled na supermasivnu crnu rupu u centru galaksije M87. Linije označavaju orijentaciju polarizacije, koja je povezana sa magnetnim poljem oko senke crne rupe. Orijentacija svetlosnih talasa odražava i strukturu magnetnog polja.

Crne rupe ogromnom gravitacijom savijaju svetlost i plazmu pa čak i magnetno polje oko sebe. Pri tom izbacuju ogromne mlazove okolne materije i energije u pravcu koji je normalan na horizont događaja koji se kreću ogromnim brzinama i na vrlo veliku udaljenost.

Rezultati kazuju da magnetno polje određuje dinamiku materijala u blizini horizonta događaja crne rupe M87 i pomoći će razumevanju magnetnog polja oko crnih rupa i kako i koje aktivnosti u ovom regionu izbacuju ove moćne mlazove.

Snimak supermasivne crne rupe u galaksiji M87. 10. april 2019.

Detaljnije na: EHT i Calteh

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 26. marta 2021. inč Astrofizika

 

Traganje za izvorom solarnih energetskih čestica

10.mart 2021.

Solarne energetske čestice (SEP) su jedan od glavnih izazova budućih svemirskih letova. Dok uobičajene čestice solarnog vetra, elektroni, protoni i joni helijuma putuju nekoliko dana, oblaci ovih malih, veoma brzih solarnih projektila, put od 150 miliona km do Zemlje prevale za manje od sat vremena. One mogu da sprže osetljivu elektroniku svemirskih letilica i predstavljaju ozbiljan rizik za astronaute. Sunce ih izbacuje u svim pravcima pa se teško detektuju i predviđaju.

Sunčeva baklja iz aktivnog regiona AR 11944 od 7. januara 2014. godine je viđena na nekoliko različitih talasnih dužina svetlosti iz NASA-ine opservatorije Solar Dynamics Observatory. S desna na levo, slike u veštačkim bojama prikazuju plazmu na približno 600 000⁰C, 2 500 000⁰C i 7 100 000⁰C. Izvor: NASA / SDO

Naučnici su SEP podelili na dve vrste: impulsivne i postepene. Impulsivni SEP događaji se javljaju nakon sunčevih bljeskova, nastalim u naglim magnetnim erupcijama. Postepeni SEP traju duže, ponekad i danima. Dolaze u velikim rojevima iz pozadine izbačenih koronalnih masa (CME) koje se kroz svemir kreću poput plimnog talasa i veći su rizik za astronaute i satelite. SEP se ponašaju kao surferi koji hvataju te talase i veoma velikom brzinom se kreću duž njih.

Pogled izbliza na jednu od baklji iz AR 11944 emitovanu 7. januara 2014. Ova baklja može biti način na koji su SEP-ovi koje je otkrio Wind pušteni sa Sunca. Izvor: NASA / SDO.

Svemirska letilica Wind, iz Lagranžove tačke L1, koja se nalazi na oko 1,5 miliona km daleko od Zemlje je uhvatila tri jaka izbačaja SEP-a, 4. 6. i 8. januara 2014. Podaci su pokazali specifičan „otisak prsta“  i drugačiji miks čestica od običnog solarnog vetra. Određena količine jona ugljenika, sumpora i fosfora je ukazala da se formiraju u drugačijem sloju Sunca. Solarna svemirska opservatorija Hinode je posmatrala aktivni region sa jakim magnetnim poljem i velikom pegom, AR 11944 koji je početkom januara proizveo nekoliko velikih baklji, izbačaje koronalne mase i SEP oblake što se slagalo s podacima Wind opservatorije.

Solarni vetar može lakše da pobegne duž otvorenih linija magnetnog polja koje su jednim krajem na Suncu a drugim u svemiru.

Zatvoreno magnetno polje oba kraja petlje svojih linija vraća prema Suncu dok linije otvorenog polja sežu u svemir. Izvor: NASA-in Goddard Space Flight Center / Lisa Poje / Genna Duberstein

Očekivalo se da će SEP-ovi biti otkriveni tamo gde je magnetno polje otvoreno i gde materijal duž tih linija može da pobegne ali pokazalo se da se oni javljaju u regionima gde je magnetno polje zatvoreno. SEP-ovi su se nekako oslobodili zatvorenih magnetnih petlji koje zarobljavaju materijal blizu vrha hromosfere, jedan sloj niže od mesta na kome izbijaju solarne baklje i gde se javljaju izbačaji koronalne mase.

Novo pitanje je kako SEP-ovi beže od Sunca? Od budućih kombinovanih posmatranja više svemirskih opservatorija očekuje se odgovor koji do sada nije dobijen. Dobiće se bolja i šira slika svemirskog vremena što će omogućiti i predviđanje ovih događaja koje je zbog zaštite svemirske tehnologije veoma značajno.

Izvor: NASA

 

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 11. marta 2021. inč Astrofizika

 

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

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 28. februara 2021. inč Astrofizika

 

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

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 19. februara 2021. inč Astrofizika

 

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

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 5. februara 2021. inč Astrofizika

 

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

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 1. februara 2021. inč Astrofizika

 

Od rudnika metala do gravitacionih talasa

Gravitacione opservatorije Virgo (u Italiji) i LIGO (u SAD) su u poslednjih pet godina pokrenule eru gravitacione astronomije (gravitational waves- GV). Gravitacioni talasi, nastali usled sudara dve crne rupe prvi put su detektovani septembra 2015. godine. Sudar dve neutronske zvezde, avgusta 2017. osim gravitacionih talasa je emitovao elektromagnetne talase, od radio do gama zraka, što je posmatrano na više zemaljskih i svemirskih teleskopa. Crne rupe srednje mase su bile nepoznate do nedavne detekcije spajanja dve crne rupe i nastanka nove s masom 142 puta većom od  mase Sunca.

Da bi se u potpunosti iskoristio potencijal astronomije sa više glasnika (elektromagnetni i gravitacioni), neophodna je nova generacija opservatorija gravitacionih talasa. Ajnštajnov teleskop (ET) je taj novi detektor treće generacije, koji će detaljno da istraži fiziku crnih rupa i neutronskih zvezda, i poveća naše razumevanje ponašanja materije u uslovima ekstremne gustine i pritiska kakve ne može da proizvede ni jedna laboratorija. On treba da „osvetli” tamnu energiju i tamnu materiju, da istraži nuklearnu fiziku supernovih, i da doprinese razumevanju strukture kosmosa i njegove evolucije.  

Ovako izazovni naučni ciljevi se mogu realizovati samo GV opservatorijom veće osetljivosti, sa dramatično poboljšanom tehnologijom, sa novom infrastrukturom. Idejni projekat ET odobrila je Evropska komisija. Konzorcijum evropskih zemalja i istraživačkih institucija i univerziteta u Evropi je zvanično podneo predlog za realizaciju takve infrastrukture uz političku podršku pet evropskih zemalja: Belgije, Poljske, Španije i Holandije, na čelu sa Italijom. Evropska gravitaciona opservatorija (EGO) u Italiji je prelazno sedište. Konzorcijum ET okuplja oko 40 istraživačkih institucija i univerziteta u nekoliko evropskih zemalja, uključujući: Francusku, Nemačku, Mađarsku, Norvešku, Švajcarsku i Ujedinjeno Kraljevstvo. Očekuje se uključenje i programa Cosmic Explorer, pratećeg projekta u SAD.

Podnet je predlog da se Ajnštajnov teleskop, 2021. godine ažurira u mape puta Evropskog strateškog foruma za istraživačke infrastrukture (European Strategic Forum for Research Infrastructures -ESFRI). Mapa puta ESFRI opisuje buduće glavne istraživačke infrastrukture u Evropi. Ajnštajnov teleskop je najambiciozniji projekat buduće zemaljske GV opservatorije.

U cilju traženja mesta za izgradnju opservatorije, multidisciplinarni tim je uradio studiju seizmoloških svojstava područja napuštenog rudnika metala Sos Enattos na Sardiniji.

U ovome su učestvovai istraživači sa Nacionalnog instituta za geofiziku i vulkanologiju (INGV), Nacionalnog Institut za nuklearnu fiziku (INFN) i Univerzitet u Sasariju, Padovi, Sapienci u Rimu, „Federico II“ iz Napulja, Naučnog instituta Gran Sasso (GSSI) i Evropske gravitacione opservatorije u Pizi. Studija pod nazivom: „Seizmološka studija područja Sos Enattos, mesta kandidata za smeštaj Ajnštajnovog teleskopa“ je objavljena  u međunarodnom časopisu Seismological Research Letters.

ET opservatorija mora biti izgrađena u geološki stabilnom i retko naseljenom području, da bi se izbegle vibracije tla (veštačkog i prirodnog porekla) koje mogu prikriti slab signal gravitacionog talasa. Podaci objavljeni u studiji pokazuju da je ovo jedno od najtiših mesta na svetu, što ga čini posebno pogodnim za izgradnju ET teleskopa, jer samo u takvim uslovima maksimizuje svoje mogućnosti za otkrivanje kosmičkih događaja.

Drugi kandidati za domaćina ET je regija Limburg, na granici između Belgije, Nemačke i Holandije.Ove lokacije se proučavaju i odluka o budućoj lokaciji ET-a biće doneta u narednih 5 godina.

Izvor: INFN, MAX PLANCK INSTITUTE

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 17. novembra 2020. inč Astrofizika

 

LIGO i Virgo najavljuju nova otkrića

11. novembar 2020.

Šta o Univerzumu otkriva 50 detektovanih događaja gravitacionih talasa.

Upravo sada, dok čitamo, sedimo u učionici, radimo u laboratoriji, vozimo bicikl, letimo avionom, kao deo, jednog od tri entiteta Univerzuma, ljuljamo se na gravitacionim talasima koji deformišu druga dva entiteta, prostor i vreme.

Gravitacioni talasi su deformacija tkiva prostora-vremena izazvana vanredno nasilnim kosmičkim događajima, kao što su ubrzanja supermasivnih objekata i njihovo spiralno padanje jedan u drugi.  Za univerzum su to uobičajeni, skoro dnevni događaji, dok su za nas kataklizmični i dobro je što se dešavaju veoma daleko ali je zbog toga otkrivanje gravitacionih talasa veliki izazov i zahteva veoma sofisticiranu i suptilnu opremu. Za razliku od elektromagnetnih talasa, gravitacioni talasi omogućuju potpuno novi način posmatranja i novi uvid u strukturu kosmosa.

Opservatorije LIGO i Virgo su ažurirale novi „GVTC-2“, katalog događaja gravitacionih talasa.

Ukupan broj događaja gravitacionih talasa je podeljen po periodima (ciklusima) posmatranja: u O1 periodu je bilo 3 detekcije, u O2 periodu 8 detekcija, a u prvoj polovini O3 perioda 39 detekcija. Od septembra 2015. je bilo 2,5 perioda posmatranja, što je skoro 600 dana, mada u nekoliko dana detektori nisu radili zbog održavanja ili drugih faktora.

GVTC-2 katalog sadrži 50 detekcija gravitacionih talasa, od septembra 2015. uključujući 39 novih signala od sudara crnih rupa ili neutronskih zvezda otkrivenih u prvoj polovini trećeg ciklusa promatranja, O3a, od 1. aprila do 1. oktobra 2019. Ciklus posmatranja O3a je utrostručio broj otkrića. Prva dva posmatranja su zajedno imala 11 otkrivanja koja su predstavljena u katalogu GVTC-1. Novi katalog sadrži najzanimljivije sisteme koji su do sada viđeni i omogućava nova proučavanja astrofizičkih pojava i fundamentalne fizike.

Od prve detekcije gravitacionih talasa opservatorije LIGO i Virgo su povećale svoju osetljivost. Povećanje snage lasera, poboljšana ogledala, korišćenje tehnologije kvantnog istiskivanja omogućilo je detekcije slabijih gravitacionih talasa, iz udaljenijih događaja. Detekcija gravitacionih talasa koja je u početku bila retka postala je skoro nedeljna pojava. Za samo šest meseci 2019. detektovano je 39 događaja gravitacionih talasi: 37 detekcija talasa je došlo iz sudara parova crnih rupa; jedan iz sudaru dve neutronske zvezde; a jedan iz sudara crne rupe i neutronske zvezde.

Plave tačke na grfiku su crne rupe veće mase a narandžaste neutronske zvezde manje mase. Priroda događaja obeleženih belom bojom koji uključuju mase između dve i pet Sunčevih masa, nije sigurna. Strelice povezuju dva objekta sa novonastalim objektom.

Prikupljeni podaci pomažu mapiranju stope učestanosti takvih događaja i proučavanju nastajanja binarnih crnih rupa i njihovog sudara. Vrhunac stope datira od pre oko osam milijardi godina, nakon perioda nastajanja zvezda, koje su se kasnije pretvarale u crne rupe. Rotacija crnih rupa je ključ za razumevanje načina na koji su one počele da kruže jedna oko druge, pre spajanja. U nekim binarnim sistemima crne rupe imaju neusklađene ose rotacije, što ukazuje da su se formirale odvojeno. Drugi binarni sistemi imaju približno poravnate ose rotacije što ukazuje da su dve crne rupe započele svoj život kao binarni zvezdani sistem.

U događajima gravitacionih talasa mogu da se uoče obrasci ili testiraju teorije. Ovim je testirana i potvrđena Ajnštajnova Opšta teorija relativnosti. Spajanja neutronskih zvezda su posebno zanimljiva jer ona osim gravitacionih talasa emituju i svetlost, što je potvrđeno spajanjem neutronskih zvezda, avgusta 2017. Astrofizičari nisu očekivali sudare crnih rupa sa masom većom od 45 masa Sunca. Očekivalo se da nijedna crna rupa neće imati masu između 45 i 135 puta veću od mase Sunca, a u septembru je u sudaru učestvovala crna rupa mase od 85 solarnih masa. Očekivalo se da je najmanja moguća crna rupa ona sa masom oko pet puta većom od mase Sunca, ali jedna crna rupa ima oko tri solarne mase.

Trenutno se analiziraju rezultati iz preostalih pet meseci O3, od novembra 2019. do marta 2020. U međuvremenu, LIGO i Virgo se nadograđuju i pripremaju za četvrtu seriju posmatranja planiranu za sredinu 2022. godine, koja će uključiti i KAGRA detektor u Japanu.

U našoj svesti dok stojimo ispod noćnog neba više ne dominiraju samo optička svetla obližnjih zvezda i planeta. Od skora znamo da se u dubokom tamnom nebu odvijaju intenzivni događaji sudara crnih rupa i neutronskih zvezda koji izazivaju talasanje prostora- vremena. To saznanje o nebu ispunjenom gravitacionim talasima već preoblikuje znanje čovečanstva, ne samo o rođenju i smrti zvezda, već i svojstvima samog univerzuma.

Izvori: LIGO, Nature

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 11. novembra 2020. inč Astrofizika

 

„Sve što se trenutno događa u astronomiji je neverovatno“

Nemački astrofizičar Rajnhard Gencel (Reinhard Genzel), dobitnik Nobelove nagrade za fiziku, u intervjuu za Špigel-internešnel (SPIEGEL International)  govori o tome kako je otkrio crnu rupu u centru Mlečnog puta.

Razgovor vodili Johan Grole (Johann Grolle) i Kristof Zajdler (Christoph Seidler).

15. 10. 2020.

Rajnhard Gencel je rodom iz okoline Frankfurta. Trenutno je direktor Instituta „Maks Plank“ za Vanzemalјsku fiziku u Minhenu. Za svoje otkriće supermasivne crne rupe Strelac A* u centru Mlečnog puta, dobio je Nobelovu nagradu za fiziku za 2020. godinu, zajedno sa saradnicom Andreom Gez.

ŠPIGEL: Profesore Gencel, čestitamo na Nobelovoj nagradi za fiziku. Šta ste radili u trenutku kad ste dobili poziv iz Stokholma?

Gencel: Isto što mi naučnici svakodnevno radimo po ceo dan u poslednjih šest meseci: Zum, Zum, Zum. Učestvovao sam sa još 25 lјudi na Zum-konferenciji virtuelnog komiteta društva „Maks Plank“.

ŠPIGEL: A telefon vam je zazvonio baš usred konferencije?

Gencel: Bilo je gotovo smešno. Sedeo sam ispred ekrana, znajući da ću morati da provedem narednih šest sati radeći isto. Tada je zazvonio telefon i sa druge strane čulo se: „Ovde Stokholm.“ Tada je veza počela da se prekida. Prošlo je neko vreme pre nego što sam ponovo mogao da čujem „sekretar“.  Za to vreme prišao sam prozoru i počeo razmišlјati: „Ova prokleta pandemija. Počeo sam i da haluciniram.“

ŠPIGEL: Utorak je početkom oktobra, nešto posle 11 sati, vreme je za proglašenje Nobelove nagrade za fiziku. I želite da verujemo da niste znali ko je na vezi?

Gencel: Ne. Morate mi verovati. Ove godine uopšte nisam razmišlјao o tome. Prethodnih godina jesam, kao 2011. godine. Prekoračili smo te godine svoja merenja i pomislio sam u sebi: „Zaista bi mogao doći red na nas.“ Prilično sam siguran da smo tada bili blizu.

ŠPIGEL: I nakon poziva, vratili ste se likujući na svoj Zum da to svima kažete?

Gencel: Ne, ne, sve ide po strogom protokolu. Dvadeset minuta prolazi između obaveštavanja pobednika i proglašenja nagrade. Za to vreme ne smete nikome reći. Oni zaista insistiraju na tome.

ŠPIGEL: Dakle, ponašali ste se kao da se ništa nije dogodilo?

Gencel: Pa, nisam baš ni to radio. Rekao sam predsedniku odbora, potpredsedniku društva „Maks Plank“: „Gospodine Blaum, moram da se pobrinem za nešto. Možda bi trebalo da uklјučite televiziju za otprilike četvrt sata.“

ŠPIGEL: Zašto ste se nadali Nobelovoj nagradi 2011. godine, a niste je očekivali 2020. godine?

Gencel: Postoji nekoliko razloga za to. Kao prvo, bio sam izvan konkurencije jer sam pre osam godina dobio nagradu Crafoord. Za Švedsku je to ekvivalent Nobelovoj nagradi za područja istraživanja koja se ne uklapaju u Nobelove kategorije, stvari poput matematike, nauke o zemlјi i mog polјa, astronomije. Shodno tome, nisam mislio da imam veće šanse, naročito ne ove godine.

ŠPIGEL: U čemu je razlika ove godine?

Gencel: Ako obratite pažnju na Nobelove nagrade za fiziku dodeljene tokom poslednjih pet godina, videćete da su one dodelјivane za neutrine, gravitacione talase, kosmologiju i egzoplanete. Da li je to opet trebalo da bude astrofizika? Možda možete da zamislite kako lјudi iz drugih oblasti fizike počinju da gunđaju.

ŠPIGEL: Očigledno je da živimo u zlatnom dobu astronomije.

Gencel: Apsolutno. Neverovatno je sve što se trenutno događa. I nastaviće se. Uzmimo samo egzoplanete za primer. Trenutno doživlјavamo otvorenu eksploziju znanja. I GRAVITACIJA, naš interferometar na veoma velikom teleskopu (VLT) u Čileu deo je ove eksplozije. Nedavno smo izmerili atmosferu nekih egzoplaneta. Na ivici smo mogućnosti da se bavimo astrohemijom na planetama izvan našeg Sunčevog sistema.

ŠPIGEL: Postoji još jedan razlog zašto su se lјudi možda iznenadili što ste dobili Nobelovu nagradu. Vaše otkriće crne rupe usred Mlečnog puta zasenila je spektakularna slika crne rupe koju je prošle godine objavio tim teleskopa Event Horizon. Zašto nisu nagrađeni?

Gencel: Bilo je dobro što je njihova slika dobila mnogo pažnje. Važno je lјude oduševiti istraživanjem. A astronomija ima posebnu ulogu.

ŠPIGEL: Da li pokušavate da kažete da je slika bila dobra za privlačenje publike, ali nije li sve bilo toliko važno sa naučnog stanovišta?

Gencel: Ne, ne bih to rekao. Istina je, međutim, da je tako lepa, primamlјiva narandžasta slika, čak i ako se ne može jasno protumačiti. Još uvek traje otvorena rasprava među stručnjacima: da li smo zaista sigurni u ono što gledamo na ovoj slici?

ŠPIGEL: Gde god se razgovara o crnim rupama, prikazuje se ta slika. A vi nam sada kažete da mi zapravo ni ne znamo šta je to?

Gencel: Tačno. Može biti da gledamo senku crne rupe, kako se to obično prikazuje. Ali to može biti i spolјni zid mlaza koji dolazi direktno na nas brzinom svetlosti. Da bismo znali sigurno, potrebna su nam dodatna merenja. Trenutno imamo problem, pandemiju korone, i većina teleskopa na Zemlјi je isklјučena.

ŠPIGEL: Recite nam malo o svom istraživanju. Kakav je značaj crne rupe u centru Mlečnog puta?

Gencel: Ovde govorimo o supermasivnoj crnoj rupi oko koje je gravitacija posebno jaka. Najzanimlјivije bi bilo, naravno, merenje iznutra. To, međutim, nije moguće. Postoji prirodna granica: horizont događaja. Cilј nam je, dakle, da se privučemo što bliže ovoj granici u ekstremnom okruženju gde se sve kreće brzinom od oko polovine brzine svetlosti, mestu gde su gravitacione plimne sile toliko jake da sve raskidaju. Sve preciznijim proučavanjem takvih crnih rupa stičemo sve bolјe i bolјe razumevanje zašto je naš Mlečni put rotirajuća spiralna galaksija, dok druge galaksije imaju oblik elipse. Crne rupe igraju presudnu ulogu u toj razlici.

ŠPIGEL: Kada ste se zainteresovali za supermasivne crne rupe?

Gencel: Na Kalifornijskom univerzitetu u Berkliju još osamdesetih. U to vreme su svi pokušavali da shvate šta su kvazari, interesantni objekti u svemiru koji emituju ogromne količine energije. Teoretičari su rekli: „To se ne može objasniti nuklearnom fuzijom kao kod zvezda“. Ali to bi se moglo objasniti masivnim crnim rupama u koje propada puno materijala. Prema tom objašnjenju, kvazari su bili izuzetno dobro hranjene crne rupe. Pitanje je, međutim, bilo kako to možemo dokazati. Brzo se pojavila ideja da se prouči efekat gravitacije na predmete koji kruže oko crne rupe, ali je bilo jasno – kvazari su predaleko da bismo mogli da izračunamo pojedinačne putanje zvezda. Zato smo se morali približiti svojim objektima. I svi su, naravno, razmišlјali o centru naše sopstvene galaksije.

ŠPIGEL: Kada ste počeli da merite, još uvek nije bilo jasno ni da li se u centru galaksije nalazi crna rupa. Koliko je moguće da su lјudi tada mislili da je ona postojala?

Gencel: Rekao bih da je trećina praktičnih astronoma mislila da je to verovatno; druga trećina bi rekla: „Ne zanima me“; poslednja trećina žestoko je odbacila tu ideju.

ŠPIGEL: Činilo se da i vi sami malo sumnjate. O vašem istraživanju prvi put smo izvestili 1992. godine. Rekli ste: „Teško je merenja protumačiti na bilo koji drugi način osim postojanjem crne rupe“. To znači da ste u skoro 30 godina od tada jednostavno neprekidno potvrđivali ono što ste već smatrali verovatnim?

Gencel: Tačno, samo što su naša današnja merenja milion puta bolјa nego što su bila tada.

ŠPIGEL: Niko nije toliko upoznat sa centrom naše galaksije kao vi. Kako to izgleda?

Gencel: Svetao je. Ako biste putovali u centar naše galaksije, iznenadili biste se koliko je tamo svetlo. Koncentracija zvezda je, u odnosu na naše susedstvo, milion puta veća. I ne samo da ih ima mnogo, nego su gigantske. Ukratko, zvezde na nebu izgledale bi dramatično.

ŠPIGEL: Može li se uopšte živeti u takvom regionu? Da li bismo na putu mogli da pronađemo sklonište?

Gencel: To je dobro pitanje, a ja nemam odgovor za vas. Pretpostavlјam da bi vaše šanse bile prilično slabe, jer su gravitacija džinovskih zvezda i crne rupe dovolјne da razdvoje sve planete u naizmeničnim preletima, ali to ne znamo sa sigurnošću.

ŠPIGEL: Postoji još jedna osoba na Zemlјi koja bi mogla biti dobar vodič na takvom putovanju, Andrea Gez, s kojom delite Nobelovu nagradu. Čini se da u vašem odnosu ne teče sve glatko.

Gencel: Neprestano smo se takmičili jedno s drugim tokom godina. Ovo takmičenje bilo je izuzetno isplativo za sve nas. Počeli smo sa merenjima početkom devedesetih, a Andrea nam se pridružila 1995. godine, uživajući u prednosti što je imala pristup Keku na Havajima, teleskopu prečnika 10 metara. U to vreme merili smo brzinu zvezda u blizini centra galaksije i oboje smo došli do istog rezultata. Kada dve grupe postignu iste rezultate nezavisno jedna od druge, naučna zajednica kaže: „Verujemo u to.“ Takmičenje je bilo neverovatno korisno u sticanju poštovanja.

ŠPIGEL: Kasnije je postalo teže?

Gencel: Da. Cilј je bio da se prvi put izmeri put zvezde u centru galaksije. Oboje smo imali sreće da je postojala ova jedna zvezda kojoj je bilo potrebno samo 16 godina da bi obišla oko galaktičkog centra brzinom od 7.000 km/s. Bilo je dramatično i neočekivano: jednog dana krenula bi u jednom pravcu, dva meseca kasnije u sasvim drugom, a dva meseca kasnije opet bi bilo drugačije.

ŠPIGEL: A gde je iskrsao problem?

Gencel: Slučajno smo se te godine preselili u VLT u Čileu, na Veliki evropski teleskop. Imali smo puno vremena za posmatranje i tako smo mogli postići rane rezultate. Objavili smo ih odmah, što je brže moguće, što je uznemirilo Andreu. Na tadašnjoj konferenciji otišla je toliko daleko da je rekla da smo izmislili svoje rezultate. Rekla je da nismo mogli prikupiti takve podatke jer nismo imali teleskop za to – sve dok joj neko nije šapnuo: „Oni više ne rade sa teleskopom od tri i po metra“. „Nisam to znala“, odgovorila je, dodajući da je nepravedno što je niko ranije nije obavestio. Bila je izuzetno lјuta na mene. Čak i ako nisam osećao da sam učinio nešto loše, morao sam da prihvatim da je njeno viđenje situacije takvo, pa sam sebi rekao: „Vreme je da progutam svoj ponos“. Krenuo sam na hodočašće kod nje u Kaliforniju, gde me je celi dan grdila.

ŠPIGEL: I? Jeste li se pomirili?

Gencel: Pa, tada sam joj obećao da ću joj pre vremena reći šta radimo. Jednostavno je slučaj bio takav da smo uvek bili ispred. Tehnički smo bili ispred, imali smo više vremena za teleskop i imali smo veću grupu. Kao takvi, uvek smo prvi imali rezultate. Tada se, u nekom trenutku, pomenuta zvezda ponovo približavala centru galaksije i oboje smo znali da će situacija postajati sve uzbudljivija, s tim što smo mi bili u mnogo bolјem položaju, jer smo sada imali GRAVITACIJU. Bilo je jasno da bismo sa tehničke tačke gledišta, ako pokrenemo svoje instrumente, imali 20 puta bolјu rezoluciju, pa sam joj napisao: „Znate da imamo GRAVITACIJU. Zar ne bi bilo bolјe za sve nas kad bismo radili zajedno?“ Ali ona je odbila.

ŠPIGEL: Tvrdite da ste bili ispred svih ovih godina. Zašto sada oboje dobijate Nobelovu nagradu?

Gencel: Zanimlјivo, nagradu Shaw za 2008. godinu dobio sam sam. U prvoj fazi smo bili ispred. Činjenica da smo oboje dobili nagradu Crafoord bila je potpuno opravdana. Bili smo čak i izjednačeni. Mislim da bi, da je trenutna nagrada došla nešto kasnije, efekat GRAVITACIJE bio još veći. To je zaista neverovatan instrument koji će i dalјe igrati veliku ulogu u astronomiji. S druge strane, lično sam uveren da je on razlog zašto smo uopšte nagrađeni ovom nagradom.

ŠPIGEL: Mislite na udeo žena među dobitnicima Nobelove nagrade?

Gencel: Možete se prisetiti kritika u ponedelјak, kada je proglašena Nobelova nagrada za medicinu. Ljudi su govorili: „Opet tri stara, bela čoveka“. Razumem. I sam to znam kao član odbora za dodelu nagrade Shaw. Pod velikim smo pritiskom. U nekim slučajevima problem je što, radi rodne ravnopravnosti, biramo žene u odbor za izbor, a time gubimo polovinu najbolјih žena kandidatkinja.

ŠPIGEL: Nagrade su objavlјene, ali još uvek nisu uručene. Kako će se uručenje odvijati u ovoj godini koju obeležava COVID-19. Da li planirate putovanje u Stokholm?

Gencel: Ne, neće biti prezentacije. Rekli su mi da planiraju da to nadoknade sledeće godine. Takođe, čuo sam glasine da ćemo diplome i plakete moći da preuzmemo od ambasadora.

ŠPIGEL: Profesore Gencel, zahvalјujemo vam se na intervjuu.

Izvor:  SPIEGEL International

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 21. oktobra 2020. inč Astrofizika

 

Halo Andromede( M31)

     30. avgust 2020.

Nevidljivi oreol gasa ili halo plazme proteže se 1,3 miliona svetlosnih godina oko galaksije Andromede, a u nekim pravcima (smerovima) čak i do 2 miliona svetlosnih godina. Prisustvo gasa u ovom radijusu predstavlja sferu gravitacionog uticaja Andromede.

Credits: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)

    To je otprilike pola rastojanja do našeg Mlečnog puta. Mi iz Mlečnog putu ne možemo da vidimo oreol naše galaksije. Kao i Andromeda i Mlečni put verovatno ima sličan halo. Dve galaksije se kreću jedna prema drugoj, predstoji im sudar za oko 4 milijarde godina i formiraće džinovsku eliptičnu galaksiju. Sudeći po ovome otkriću i predpostavci  autora ovoga rada halo naše galaksije je moguće već u sudaru sa halom Andromede.

    Samantha Berek sa Yale University u New Haven, u Connecticutu kaže : „Ovaj rezervoar gasa sadrži gorivo za stvaranje budućih zvezda u galaksiji, kao i odlive supernova. Pun je tragova o prošloj i budućoj evoluciji ove nama najbliže galaksije i u mogućnosti smo da je detaljnije proučimo.“

     Halo ima slojevitu strukturu od dve različite školjke gasa. „Unutrašnja ljuska koja se proteže na oko pola miliona svetlosnih godina je složenija i dinamičnija“, kaže lider studije Nicolas Lehner sa Universiteta Notre Dame u Indiani. „Spoljna ljuska je mirnija i vrelija. Ova razlika je verovatno rezultat pojava supernovih u disku galaksije koje utiču na unutrašnji oreol.“

    Potpis ove aktivnosti je velika količina teških elemenata u oreolu Andromede. Elementi veće mase nastaju u unutrašnjosti zvezda, a zatim nasilno, u eksplozijama zvezda izbačeni u svemir, kontaminiraju ovim materijalom međuzvezdani i intergalaktički prostor.

    Galaksija Andromeda je po veličini slična Mlečnom putu. Na udaljenosti od 2,5 miliona svetlosnih godina vidi se golim okom kao svetla magličasta mrlja. Ako bi se njen oreol mogao videti golim okom, to bi obuhvatalo oko tri puta više prostora od onog koji zauzima sazvežđe Veliki Medved.

    U projektu AMIGA (Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda), ispitivana je svetlost 43 kvazara, dalekih, sjajnih jezgara aktivnih galaksija koje napajaju crne rupe, daleko iza Andromede. Njihovu svetlost apsorbuje oreol Andromede.  Apsorpcija nije ista po regionima. Ogroman Andromedin halo je napravljen  od veoma razređenog  jonizovanog  gasa koji ne emituje detektibilno zračenje. Praćenje apsorpcije svetlosti koja dolazi iz pozadinskih kvazara je bolji način analiziranja materijala haloa.

Oreol Andromede je prikazan u ljubičastoj boji a kvazari u pozadini  su žućkaste tačke. Credits: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)

     Korišten je Hablov spektrograf, (Hubble’s Cosmic Origins Spectrograph -COS) za proučavanje ultraljubičastog svetla kvazara i otkrivanje jonizovanog gasa ugljenika, silicijuma i kiseonika. Zemaljski teleskopi ovo ne mogu da vide jer atmosfera apsorbuje ultraljubičasto svetlo. Atom se jonizuje kada mu zračenje oduzme jedan ili više elektrona.

     Nalazi tima su objavljeni u The Astrophisical Journal od 27. avgusta.

Izvor: HUBBLESITE

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 30. avgusta 2020. inč Astrofizika

 
 
%d bloggers like this: