Pobliska Super-Ziemia może zawierać wodę

Fot. Wizja artysty przedstawiająca nowoodkrytą super-Ziemię GJ 1214b, która okrąża czerwonego karła w odległości 40 lat świetlnych od Ziemi. Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Odświeżony Teleskop Hubble'a odkrywa najstarsze galaktyki

Fot. Obraz z Teleskopu Kosmicznego Hubble'a wykonany nową kamerą zamontowaną w maju. Galaktyki widoczne na tym zdjęciu widzimy takimi, jakie były 13.1 miliarda lat temu. Źródło: NASA/ESA/Space Telescope Science Institute

Delta 2 wyniosła na orbitę Teleskop WISE

Fot. Rakieta Delta 2 wynosi na orbitę Kosmiczny Teleskop WISE. Źródło: Bill Hartenstein/United Launch Alliance

Pole magnetyczne w strudze promieniowania gamma

Fot. Teleskop Liverpool na wyspie La Palma zareagował automatycznie i nakierował się na błysk promieniowania gamma. Fot. R. Smith

14 grudzień 2009
Źródło | Magda Siuda

XMM-Newton zmienia nasze widzenie Wszechświata

Fot. XMM-Newton Źródło: ESA

XMM-Newton – najpotężniejsze obserwatorium rentgenowskie jakie kiedykolwiek zostało zbudowane i wysłane w kosmos - 10 grudnia br. obchodził dziesiątą rocznicę działania. Wyniki jego obserwacji zrewolucjonizowały nasze widzenie najgorętszych obszarów Wszechświata. Kluczowy udział w sukcesie przedsięwzięcia mają naukowcy brytyjscy, którzy są dumni z tego, że po 10 latach pracy i 600 milionach przebytych kilometrów obserwatorium wielkości małego autobusu wciąż działa zadziwiająco dobrze. 

Najważniejsze osiągnięcia XMM-Newtona: 

• przełomowe obserwacje, które wpłynęły na każdy aspekt astronomii 
• śledzenie gromad galaktyk - największych struktur w kosmosie 
• wgłębianie się w obszary położone najbliżej czarnych dziur rozmiarów gwiazdowych w naszej Galaktyce oraz supermasywnych dziur w sercach innych galaktyk 
• przedstawienie procesu wzrostu supermasywnych czarnych dziur w czasie i zarys ewolucyjny większości masywnych galaktyk Wszechświata 
• obserwacja produkcji i unicestwiania pierwiastków chemicznych w wybuchających gwiazdach 
• pomiary magnetycznej aktywności młodych gwiazd podobnych do Słońca 
• odkrycie posiadania przez Marsa o wiele rozleglejszej atmosfery niż dotychczas sądzono 
• ważna rola w badaniach nad „ciemną materią” - hipotetyczną brakującą materią kosmosu 
• obserwacje rentgenowskie emitowane z otoczenia Ziemi i innych planet – Saturna i Jowisza 
• dostarczenie danych do największego, jaki kiedykolwiek stworzono, atlasu źródeł promieni X – ponad ćwierć miliona pozycji, z czego wiele jest obiektami nowo odkrytymi.

10 grudzień 2009
Źródło | Karolina Wojtkowska

Zagadka marsjańskiego metanu

Fot. Rozkład metanu na Marsie. Źródło: NASA

Naukowcy wykluczyli jedynie meteorytowe pochodzenie metanu na Marsie. Według ich przypuszczeń gaz może być wytwarzany także przez żywe organizmy czerwonej planety. Marsjański metan ma bardzo krótki czas życia – zaledwie kilka tysięcy lat. Za uszczuplanie jego zapasów odpowiedzialne są chemiczne reakcje zachodzące w atmosferze planety wywołane światłem słonecznym. 

Gazu jednak nie brakuje. Naukowcy przeanalizowali dane obserwacyjne z teleskopów i bezzałogowych misji kosmicznych i odkryli, że metan na Marsie podlega ciągłemu uzupełnianiu z nieznanego źródła. Dotychczas sądzono, że za podnoszenie poziomu metanu na planecie odpowiedzialne są meteoryty. Silnie rozgrzane skały przechodzące przez atmosferę mogą powodować zainicjowanie reakcji chemicznych, w wyniku których uwalniane są różne gazy, w tym także metan. Jednakże, nowe badania przeprowadzone przez pracowników Imperial College w Londynie pokazują, że ilość metanu uwalnianego w ten sposób jest zbyt mała i nie tłumaczy aktualnego poziomu gazu w atmosferze Marsa. 

W odkryciu badacze użyli techniki o nazwie Quantitive Pyrolysis-Fourier Transform Infrared Spectroscopy, dzięki której byli w stanie stworzyć warunki przechodzenia mateorytów przez marsjańską atmosferę w laboratorium. Po rozgrzaniu meteorytu do temperatury 1000°C przeprowadzono podczerwoną analizę uwalnianych gazów. Następnie ilość metanu wytworzonego w eksperymencie porównano z już opublikowanymi obliczeniami obserwacyjnymi. W wyniku eksperymentu okazało się, że każdego roku produkowanych jest zaledwie 10 kg meteorytowego metanu – niewielka część ze 100 – 300 ton, które corocznie uzupełniają atmosferę planety. 

Wcześniejsze badania wykluczyły również wulkaniczne pochodzenie metanu. Pozostały zatem jedynie dwie teorie pochodzenia tego gazu na Marsie. Jedna z nich mówi o jego produkcji przez mikroorganizmy żyjące w marsjańskiej glebie jako produkt uboczny procesów metabolicznych. Druga podpiera pogląd, że metan jest wytwarzany podczas reakcji zachodzących pomiędzy skałami wulkanicznymi a wodą. W rozwiązaniu zagadki ma pomóc misja na Marsa, planowana przez naukowców NASA i ESA w 2018 roku. Zadaniem misji będzie rewizja obu teorii.

9 grudzień 2009
Źródło | Karolina Wojtkowska

Pierwsza taka supernowa!

Ilustracja przedstawia materię wyrzuconą z SN 2007bi: radioaktywny nikiel (kolor biały) rozbada się na kobalt i emituje prominiowanie gamma oraz pozytrony, które wzbudzją otaczającą je warstwę  (kolor żółty) bogatą w pierwiastki ciężkie takie jak żelazo. Zewnętrzna warstwa (kolor szary) złożona jest z pierwiastków lżejszych jak tlen, węgiel, hel i pozostaje ciemna, więc nie daje wkładu do widma optycznego. Źródło: Berkeley Lab

W 2007 roku automatyczne teleskopy zaobserwowały wyjątkowo jasną i długotrwałą supernową. Jej skład chemiczny oraz fakt, że pojawiła się w pobliskiej galaktyce karłowatej mogą świadczyć, że jest to gwiazda podobna do pierwszych gwiazd powstałych we Wszechświecie. 

Nearby Supernova Factory (SNfactory) to przedsięwzięcie polegające na automatycznym przeczesywaniu nieba w poszukiwaniu supernowych typu Ia (bardzo jasnych supernowych, które dobrze spełniają rolę świec standardowych). Na początku 2007 roku SNfactory zaobserwowało jasno świecącą supernową, nazwaną SN 2007bi, która przez wiele miesięcy utrzymywała swą jasność, a przez następne 1,5 roku powoli bledła. W tym czasie astronomowie zebrali dane, które wykazały, że początkowa gwiazda miała masę co najmniej 200 mas Słońca i zawierała niewiele cięższych pierwiastki, poza wodorem i helem. Taką charakterystykę miały właśnie pierwsze gwiazdy powstałe we Wszechświecie. 

Duża masa jądra gwiazdy sugeruje, że mogło zaistnieć zjawisko tzw. niestabilności par. Jądro gwiazdy rozgrzane do ekstremalnych temperatur powoduje powstawanie wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Promieniowanie to wytwarza niestabilne pary elektron-pozyton, które zmniejszają ciśnienie wewnątrz gwiazdy. Siły ciężkości w gwieździe przeważają i następuje gwałtowny kolaps. W tym czasie w jądrze rośnie temperatura oraz ciśnienie i tworzą się warunki idealne do zapoczątkowania reakcji jądrowych. 

„SN 2007bi była eksplozją supermasywnej gwiazdy” – mówi Alex Filippenko, profesor na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Kalifornia w Berkeley. „Ale zamiast przerodzić się w czarną dziurę jak inne, równie ciężkie gwiazdy, została całkowicie rozdmuchana przez wybuch jądrowy. Takie zachowanie gwiazdy zostało przewidziane dekady temu, ale nigdy wcześniej nie zostało zaobserwowane.” SN 2007bi jest pierwszą zaobserwowaną supernową powstałą w wyniku niestabilności par. W przypadku supernowej SN 2007bi zastanawiające jest, że jej jasność przekracza 10-krotnie jasność supernowej Ia, a ilość wyemitowanej energii była nieporównywalnie większa. 

Dopiero widmo supernowej uzyskane za pomocą Very Large Telescope (VLT) i teleskopu Keck I udzieliło odpowiedzi. Eksplozja supernowej spowodowała wyrzucenie w przestrzeń ogromnych ilości materii, w tym także radioaktywnego niklu. To właśnie promieniotwórczy rozpad niklu sprawiał, że rozprzestrzeniający się gaz świecił bardzo jasno i przez długi czas. Wydaje się, że znaczący jest fakt, iż supernowa, powstała w wyniku niestabilności par, została zaobserwowana w galaktyce karłowatej. Galaktyki te to bardzo małe, słabo świecące skupiska gwiazd, w których znajduje się niewiele pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Warunki te odpowiadają tym panującym we wczesnym Wszechświecie. 

Naukowcy oczekują, iż wkrótce uda im się zaobserwować inne równie jasne i masywne supernowe i odkryją jaką rolę pełniły one w tworzeniu obecnego Wszechświata.

7 grudzień 2009
Źródło | Magda Siuda

10 grudnia - wręczenie Nagród Nobla

Nagrody Nobla są rokrocznie wręczane 10 XII w rocznicę śmierci fundatora nagrody - Alfreda Nobla (1833-1896).

W październiku 2009 ogłoszono tegorocznych laureatów Nagrody Nobla. W grudniu nastąpi wręczenie nagród. Przyszły tydzień będzie bardzo pracowity dla noblistów. 7 i 8 XII laureaci wygłoszą swoje noblowskie wykłady. Nagrodzeni z fizyki, chemii i ekonomii będą przemawiać w Aula Magna Uniwersytetu Sztokholmskiego. Wykłady noblistów będą transmitowane na stronie nobelprize.org, a później również dostępne na tej samej stronie. 8 XII odbędzie się koncert noblowski - Sztokholmską Królewska Orkiestra Filharmoniczną dyryguje Yuri Temirkanov. 

10 XII to główny dzień noblowski - w rocznicę śmierci fundatora nagrody w Sztokholmie w Sali Koncertowej król Karol XVI Gustaw wręczy medale i dyplomy. Ceremonie uświetni Sztokholmska Królewska Orkiestra Filharmoniczna. Następnie w Ratuszu odbędzie się bankiet. Również tego samego dnia w Oslo zostanie wręczona Pokojowa Nagroda Nobla, którą w tym roku przyznano prezydentowi Stanów Zjednoczonych Barackowi Obamie. Nagrodę wręcza przewodniczący Komitetu Nobla w obecności norweskiej rodziny królewskiej. Relację będzie na żywo transmitować telewizja szwedzka. Można ją zobaczyć również na stronie nobelprize.org - o godz. 13:00 z Oslo i o godz. 16:30 ze Sztokholmu. Później udostępnione zostaną internautom wywiady z laureatami. Będzie mozna przeczytać nawet menu z uroczystego bankietu. Tydzień noblowski zakończy 12 XII wizyta poszczególnych laureatów w Fundacji Noblowskiej. Nagroda Nobla wynosi 10 mln koron szwedzkich, czyli 1,5 mln dolarów.

Mistrzowie światła – Nobel z fizyki 2009

1/2 nagrody otrzymał 

Charles K. Kao 

„za przełomowe osiągnięcia dotyczące przesyłanie światła w światłowodach w komunikacji optycznej". 

Druga połowę nagrody otrzymali wspólnie dwaj naukowcy z Laboratorium Bella w USA: 

Willard S. Boyle i George E. Smith 

"za wynalezienie półprzewodnikowych obwodów obrazujących - czujników CCD" 

Charles K. Kao – 76 lat, urodzony w 1933 w Szanghaju, zawodowo związany ze Standard Telecommunication Laboratories Harlow w Wielkiej Brytani oraz Uniwersytetem w Hong Kongu. Przeszedł na emeryturę w 1996 r.	Willard S. Boyle – 85 lat, urodzony w 1924 r. w Amherst w Kandzie, pracował w Laboratorium Bella w Stanach Zjednoczonych. Przeszedł na emeryturę w 1979 r.	George E. Smith - 79 lat, urodzony w 1930 r. w White Plains, USA. Również związany zawodowo z Laboratorium Bella w USA. Przeszedł na emeryturę w 1986 r.

Nagrodzone tegorocznym Noblem dwa naukowe osiągnięcia przyczyniły się do ukształtowania współczesnych technologii informatycznych. Dzięki nim mamy dziś szybki dostęp do internetu poprzez światłowody, aparaty cyfrowych, a naukowcy zawdzięczają im rozszerzenie pola badań. Światłowody pozwalają na transfer ogromnej ilości danych wytwarzanych w kamerach CCD. 

W uproszczeniu zasada działania światłowodu opiera się na zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia - światło biegnąc prostoliniowo pod odpowiednim kątem, na granicy dwu ośrodków o różnych współczynniku załamania odbije się i zostanie w tym samym ośrodku.

Włókna szklane były używane w medycynie od lat 30. XX w. oświetlając organy w czasie operacji chirurgicznych. Jednak, gdy włókna stykały się ze sobą, łatwo ulegały zniszczeniu. Pokryto je więc szkłem o mniejszym współczynniku załamania, dzięki czemu w latach 60. używano światłowodów w instrumentach medycznych np. do gastroskopii. 

Na większych odległościach włókna szklane były bezużyteczne - sygnał przesyłany przez światłowód był tłumiony po około 20 m. Dlatego niewiele osób interesowało się zakresem optycznym w przesyłaniu danych. Tryumfy święciła elektronika i techniki radiowe. W 1956 r. przez Atlantyk położono pierwszy kabel, a jego pojemność pozwalała na 36 jednoczesnych rozmów telefonicznych. Zaczęły działać pierwsze satelity, aby zapewnić wciąż rosnące zapotrzebowania telekomunikacyjne i przekazy telewizyjne. 

Na początku lat 60. wymyślono laser, co znacząco przyspieszyło rozwój światłowodów. Laser to stabilne źródło światła skorelowanego, które można skierować do włókna szklanego. Pierwsze lasery pracowały w zakresie podczerwonym i wymagały chłodzenia. Ich rozwój w latach 70. obniżył wymagania i pozwoliły na pracę laserów w temperaturze pokojowej. Lasery produkowały więc niezwykle szybki nośnik informacji. Problemem nadal był ośrodek, w którym światło miało się propagowało się. Ze 100 % światła wpuszczonego do światłowodu, po 20 m zostawał 1%. Ale fale krótsze mogą przenieść znacznie więcej informacji, niż np. fale radiowe, więc warto było pracować nad problemem światłowodów. 

Charles Kao w latach 60. rozpoczął pracę w Standard Telecommunication Laboratories, gdzie zajmował się właśnie włóknami szklanymi. Za cel postawił sobie, aby przynajmniej 1% światła pozostał w światłowodzie po przebyciu 1km. Wnioski ze swojej pracy sformułował w styczniu 1966 r. - głównym problemem były zanieczyszczenia szkła. Jednak uzyskanie idealnie czystego szkła było niezwykle trudnym zadaniem. Szkło produkuje się z kwarcu, do którego dodawana jest np. soda lub wapno, by uprościć proces. Kao stwierdził, że do produkcji czystego szkła można użyć szkła kwarcowego. Topi się ono w bardzo wysokiej temperaturze 2 tys. ºC, ale można z niego wyciągnąć niezwykle cienkie włókno. W 1971 r. w USA wyprodukowano pierwszy taki światłowód o długości 1 km. 

Szkło w postaci tak cienkiej nitki zmienia swoje właściwości. Staje się giętkie, lekkie i wytrzymałe. Światłowody są niewrażliwe na wyładowania atmosferyczne jak kable miedziane, ani na złą pogodę, która wpływa na jakość komunikacji radiowej. W 1988 r. na dnie Atlantyku przeciągnięto pierwszy światłowód między Europa a Ameryką o długości 6 tys. km. Po przebyciu 1 km pozostaje około 95% światła z wiązki pierwotne; to znacznie więcej niz chcial uzyskać Kao. Jednak dlatego na dłuższych dystansach sygnał jest wzmacniany, ale dzieje się to nie poprzez wzmacniacze elektryczne a optyczne, bez potrzeby konwersji (stratnej) na sygnał elektryczny. Na dużych dystansach nośnikiem jest światło podczerwone o długości 1,55 mikrometra, ponieważ wówczas straty są najmniejsze, a prędkość przesyłania danych przekracza setki gigabajtów na sekundę. Rozwój technologii trwa.

We wrześniu 1969 r. Willard Boyle i George Smith wymyślili cyfrowe czujniki obrazujące - CCD - charge-coupled device, które stały się elektronicznym okiem większości urządzeń obrazujących. Fotografia zmieniła się, a elektroniczne czujniki zastąpiły klasyczny film. Pierwotnym zamierzeniem twórców, było stworzenie lepszej elektronicznej pamięci; stworzyli zaś w pełni udaną technologię pozwalającą na cyfrowy przesył obrazu. Co ciekawe laureaci Nagrody Nobla z 1978 r. - Arno Penzias oraz Robert Wilson, nagrodzeni za odkrycie mikrofalowego promieniowania tła w 1965r., również pracowali w Laboratorium Bella. 

Krzemowa płytka CCD o wielkości znaczka pocztowego mieści miliony światłoczułych komórek. CCD wykorzystuje efekt fotoelektryczny. Wyjaśnienie i matematyczny opis tego efektu podał Albert Einstein i został za to nagrodzony Nagrodą Nobla w 1921 r. Światło pada na płytkę i wybija z niej elektrony, które zbierane są do fotokomórek. Im większe natężenie światła, tym więcej zebranych elektronów. Następnie do układu fotokomórek podłączane jest napięcie i elektrony z każdej fotokomórki rząd po rzędzie spływają do czytnika, a optyczny obraz przekształcany jest w sygnał elektryczny, który z kolei transformowany jest w zrozumiały dla komputera układ zer i jedynek. 

Każdej fotokomórce odpowiada jeden punkt powstającego obrazu - piksel. Płytka CCD o wymiarach 1280 x 1024 pikseli daje obraz złożony z 1,3 mln piksli. Tym sposobem uzyskujemy obraz czarno-biały. Aby dostać obraz kolorowy nad fotokomórkami umieszcza się filtry czułe na dany zakres fal. W 1970 Smith i Boyle po raz pierwszy zademonstrowali działanie CCD w kamerze video. W 1975 r. zbudowali cyfrową kamerę video o dostatecznie wysokiej rozdzielczości wystarczającej do transmisji telewizyjnej. W 1981 r. pierwsze kamery CCD pojawiły się na rynku. Dziś używamy ich wszyscy - w profesjonalnych aparatach fotograficznych jak i w telefonach komórkowych. W medycynie stosowane są tak w diagnostyce jak i w czasie operacji chirurgicznych. 

Martyca CCD umieszczona w płaszczyźnie ogniskowej teleskopu Keplera. Źródło: NASA

Astronomia zawdzięcza kamerze CCD wspaniałe zdjęcia Kosmosu. W 1974 r. wykonano pierwsze astronomiczne zdjęcie za pomocą kamery cyfrowej - fotografowanym obiektem był Księżyc. Gdy w XIX w. prężnie rozwijała się fotografia również Księżyc - jako najjaśniejszy obiekt nocnego nieba - stał się bohaterem pierwszego astronomicznego zdjęcia. Obecnie bardzo czułe, astronomiczne kamery CCD rejestrują niebo w całym zakresie widma - od podczerwieni po fale X. W 1979 r. na teleskopie Kitt Peak w Arizonie umieszczono kamerę cyfrową o rozdzielczości 320 x 512 piksli. Wyniesiony na orbitę w marcu 2009 r. satelita Kepler wyposażony jest w kamerę CCD zawierającej 95 miliony piksli. Rozwój technologii trwa. 

Wykład Laureatów Nagrody Nobla z fizyki - 8XII, godz. 9:00-11:05 

Charles K. Kao (wygłosi Gwen Kao) 

Sand from centuries past send future voices fast 

Willard S. Boyle

 CCD – an extension of man's vision

George E. Smith

The invention and early history of the CCD

4 grudzień 2009
Źródło | Karolina Zawada

Rozwiązana tajemnica supernowej?

Fot. Położone w odległości 10 000 lat świetlnych od Ziemi radioźródło Kasjopeja A jest pozostałością po gwałtownej, wybuchowej śmierci masywnej gwiazdy. Zdjęcie jest kombinacją danych optycznych z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a (kolor żółty), danych zebranych w podczerwieni przez Teleskop Spitzera (czerwień) i obserwacji rentgenowskich z Teleskopu Chandra (niebieski i zielony.) Źródło: NASA / JPL / Caltech / O. Krause

24 listopada 2009
Źródło | Elżbieta Kuligowska

Woda na Księżycu

Fot. Sonda LCROSS z oddzielonym impaktorem zawierającym moduł Centaur.  Źródło: NASA

Rozpoczyna się nowy etap w badaniach Księżyca. Pierwsze dane z sondy LCROSS (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite) wskazują na to, że wykryto właśnie obecność wody w rejonie krateru Cabeus (okolice południowego bieguna naszego satelity). 

Uderzenie najważniejszej części sondy LCROSS, próbnika-impaktora Centaur, w powierzchnię Księżyca miało miejsce 9 października. Powstał po nim krater o średnicy ok. 18 metrów. Z dna krateru wyrzucone zostały dwa typy materiału księżycowego: lżejsza partia pyłu wyrzucona pod dużym kątem oraz pochodząca z głębszych warstw materia bogata w cięższe pierwiastki. 

Po zderzeniu naukowcy zaczęli analizować dane zebrane przez sondę, głównie te pochodzące z jej pokładowego spektrometru, badającego światło emitowane i absorbowane przez wyrwany z powierzchni Księżyca materiał. Takie badania pozwalają określić dokładny skład materiału, także pod kątem ewentualnej obecności cząsteczek wody. 

W praktyce polegały one  na porównywaniu znanych sygnatur spektralnych wody (lub innych cząsteczek) z danymi spektroskopowymi przesłanymi na Ziemię podczas uderzenia sondy w Księżyc. "Jesteśmy pełni entuzjazmu - powiedział Anthony Colaprete, naukowy szef projektu LCROSS z NASA Ames Research Center w Kalifornii. - Wielokrotne linie wskazujące na obecność wody są obecne zarówno w wyrzuconej pod dużym kątem materii pyłowej, jak i w materiale pochodzącym z głębszych warstw. Koncentracja i rozkład cząsteczek wody i innych znalezionych substancji będzie przedmiotem dalszych analiz, ale już teraz można bezpiecznie mówić, że w kraterze Cabeus znajduje się woda." 

Sonda LCROSS została wyniesiona na orbitę 18 czerwca 2009 z Centrum Kosmicznego im. J. F. Kennedy'ego na Florydzie.

19 listopada 2009
Źródło | Elżbieta Kuligowska

Podczerwony pierścień Saturna

Fot. Artystyczna wizja pokazuje ledwo widoczny pierścień wokół Saturna – to największy pierścień Saturna odkryty przez Kosmiczny Teleskop Spitzera. Gdybyśmy mogli zobaczyć go na nocnym niebie rozciągałby się wokół planety na szerokość dwu tarcz naszego Księżyca. Źródło: NASA

Dane z Kosmicznego Teleskopu Spitzera ukazały świecący w podczerwieni ogromny, szeroki pierścień wokół Saturna otaczający go w odległości od 6 do 18 mln km. Podczerwony pierścień nachylony jest pod kątem 27 stopni do głównej płaszczyzny pierścieni. Jeden z najdalszych księżyców Saturna, Phoebe, okrąża planetę zanurzony wewnątrz wielkiego pierścienia i prawdopodobnie zasila go w materiał. 

Pierścień złożony jest z cząsteczek gazu i pyłu, jego gęstość jest bardzo niska - gdybyśmy znaleźli się w jego wnętrzu nic byśmy nie poczuli. Teleskop Spitzera zaobserwował słabą poświatę promieniowania w zakresie podczerwonym o bardzo niskiej temperaturze - około 80 K (-193 C). Odkrycie może pomóc rozwikłać zagadkę jednego z księżyców Saturna – Iapetusa (patrz Urania-Postępy Astronomii 5/09). Iapetus wygląda dziwnie – jedna strona księżyca jest jasna, druga bardzo ciemna. Giovanni Cassini jako pierwszy zobaczył ten księżyc w 1671 r., a w dalszych obserwacjach dostrzegł owa ciemna stronę, nazwaną na jego cześć Cassini Regio. 

Dlaczego Cassini Regio jest obszarem tak ciemnym? Powodem może być nowo-odkryty pierścień. Pierścień krąży w tą samą stronę co Phoebe, a Iapetus oraz pozostałe pierścienie i większość księżyców Saturna krąży w przeciwną stronę. Materiał podczerwonego pierścienia bombarduje powierzchnię Iapetusa, stąd jego ciemny kolor. Dla astronomów nie jest to zaskoczenie – podejrzewano Phoebe o „rozsiewanie” pyłu na swojej orbicie wokół Saturna, ale dopiero podczerwone dane ze Spitzera pozwoliły tę teorię zweryfikować i potwierdzić. Teleskopy z zakresu optycznego miałyby trudności w obserwacji pierścienia, ponieważ nieliczne cząstki rozpraszają niewiele światła słonecznego z zakresu widzialnego, światła, którego natężenie na takich odległościach jest już i tak bardzo słabe. 

Odkrycie zostało opublikowane w najnowszym wydaniu Nature.

9 październik 2009
Źródło | Karolina Zawada

Supermasywna czarna dziura

Fot. Obraz kwazara CFHQSJ2329-0301 w sztucznych kolorach. Na czerwono pokazano światło galaktyki macierzystej, a biały obszar w centrum to czarna dziura i jej najbliższe otoczenie. Obraz ma rozmiar 4 sekund łuku. Źródło: Tomotsugu GOTO, University of Hawaii.

Odkryto olbrzymią galaktykę, a w jej centrum supermasywną czarną dziurę. To najodleglejsza zaobserwowana czarna dziura - znajduje się od nas w odległości 12,8 miliarda lat świetlnych, czyli na redshifcie z = 6,43. Wiek Wszechświata szacowany jest na 13,7 mld lat, więc odkryty obiekt istniał, gdy Wszechświat miał jedyne 900 mln lat - powstał więc nadspodziewanie szybko i jest nadspodziewanie duży. Masa czarnej dziura szacowana jest na miliard mas Słońca, jej galaktyka macierzysta jest rozmiarów naszej Drogi Mlecznej.

Jak ewoluuje galaktyka z masywną czarną dziurą w centrum? Dokładnie nie wiadomo. Czarnej dziury nie widać, a jasne światło wokół niej blokuje obserwacje jej najbliższego otoczenia. Powstawanie gwiazdowych czarnych dziur jest w miarę dobrze zrozumiane – punktem wyjściowym jest duża gwiazda, której „skończyło się paliwo”. W przypadku supermasywnej czarnej dziury teoria wymaga połączenia kilku średniej wielkości czarnych dziur. Odkryta galaktyka jest rezerwuarem takich pośrednich czarnych dziur. Gdy supermasywna czarna dziura powstanie w centrum, powiększa się „wciągając” materię ze swojego otoczenia. Proces ten ogrzewa akreującą materię i wyzwala bardzo dużo energii w formie światła z zakresu ultrafioletowego i widzialnego. W wyniku ekspansji Wszechświata światło uległo efektowi Dopplera i zobaczyliśmy je w zakresie podczerwonym.

Odkrycia dokonano dzięki nowej kamerze CCD czułej na podczerwień i zamontowanej na teleskopie Subaru na Mauna Kea. Szczegółowa analiza uzyskanych danych ujawniła, że 40% obserwowanego światła z zakresu bliskiej podczerwieni na długości 910 nm pochodzi z dalekiej galaktyki, a pozostałe 60% to światło obłoków materii świecącej dzięki centralnej czarnej dziurze. Dane pokazują wspólny rozwój galaktyki i jej centralnego obiektu.

Jak obliczyć masę czarnej dziury?

Maksymalna ilość światła emitowana przez materię wpadającą do czarnej dziury (skrót BH) zależy od masy BH. Jeśli materia wpada do BH w sferycznie symetrycznej powłoce, można obliczyć jasność maksymalną, tzw. jasność Eddingtona. Zakładając, że jasność kwazara jest równoważna jasności Eddingtona, można oszacować masę czarnej dziury.

15 wrzesień 2009
Źródło | Karolina Zawada

Glicyna, czyli komety niosą życie

Natura używa 20 różnych aminokwasów w przeróżnych kombinacjach, aby tworzyć miliony rodzajów białek. Jeden z aminokwasów znaleziono w ogonie komety.

2 stycznia 2004 r. sonda Stardust przeszła przez pełen gazu i pyłu ogon komety Wild 2. W trakcie przejścia sonda wysunęła sitko wypełnione aerożelem - materiałem, który przypomina nieco gąbkę, ale w ponad 99% jest puste. Taki materiał delikatnie zatrzymał cząsteczki gazu z komety. Próbka bezpiecznie zamknięta w kapsule opadła na spadochronie na Ziemię 15 stycznia 2006. Następnie przystąpiono do wnikliwej analizy kometarnego materiału.

W próbce naukowcy z NASA odkryli glicynę - najprostszy spośród 20 standardowych aminokwasów wchodzących w skład białek. Naukowcy musieli mieć pewność, że znaleziony aminokwas nie pochodzi z Ziemi. Dowodem była analiza izotopów węgla wchodzących w skład glicyny. Glicyna z próbki miała więcej izotopu ¹³C niż ta występująca na Ziemi (zawierająca głównie izotop ¹²C), co wskazuje na jej pozaziemskie pochodzenie.

Odkrycie glicyny dowodzi twierdzeniu, że komety niosą w sobie materiał, który miliony lat temu mógł przyczynić się do powstania życia na naszej planecie.

21 sierpień 2009
Źródło | Karolina Zawada

Nowa plama na Jowiszu

Fot. Zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wykonane 23 lipca w zakresie widzialnym. Źródło: ESA

19 lipca astronom-amator Anthony Wesley z Australii odkrył nową plamę na Jowiszu.
W Jowisz uderzyła kometa lub asteroida. Podobne zjawisko mieliśmy okazję oglądać na Jowiszu 15 lat temu, gdy w lipcu 1994 r. kometa Shoemaker-Levy uderzyła w gazowego olbrzyma.
Astronomowie mieli szczęście, ponieważ kosmiczny teleskop Hubble'a mógł obserwować to rzadkie zjawisko nowymi "oczami", przy pomocy zainstalowanej w maju kamery WFC3. Niestety kamera nie jest jeszcze w pełni skalibrowana, dlatego po pełnej kalibracji zdjęcia będą jeszcze lepsze.
Naukowcy połączyli obserwacje teleskopem Hubble'a z obserwacjami naziemnymi z zakresu podczerwonego, co pozwoliło popatrzeć nieco wgłąb struktury powstającej plamy. Powiększjąca się plama jest dwa razy większa od Europy. Widoczne są również resztki obiektu, który uderzył w planetę i turbulencje powstałe na skutek zderzenia w atmosferze Jowisza.
Szacuje się, że obiekt miał rozmiar kilku boisk piłkarskich. Siła wybuchu była tysiące razy silniejsza, niż ta, która wywołała katastrofę tunguską, gdy w 1908 r. w ziemską atmosferę wpadła asteroida lub kometa.

27 lipca 2009
Źródło: ESA | Karolina Zawada

Czterdzieści lat minęło jak jeden dzień...
40. rocznica lądowania na Księżycu

Fot. Buzz Aldrin, 21 lipec 1969 Źródło: NASA

20 lipca 1969 r. na Księżycu wylądował pierwszy załogowy pojazd
kosmiczny. Członkami misji byli: Neil Armstrong – dowódca, Edwin Aldrin pilot modułu księżycowego i Michael Collins – pilot modułu załogowego.
Rakieta Saturn V wraz ze statkiem wystartowała z przylądka Canaveral 16 lipca 1969. Całość ważyła 3000 ton, mierzyła 111 m.
Po 3 dniach statek wszedł na orbitę Księżyca. Collins pozostał w module załogowym, a Armstrong wraz z Aldrinem w module księżycowym Orzeł wylądowali na Księżycu na Mare Tranquillitati (Morze Spokoju).
Armstrong jako pierwszy postawił stopę na Srebrnym Globie i wypowiedział słynne słowa: „jest to mały krok człowieka i wielki krok ludzkości”.
Pierwszy księżycowy spacer zgromadził przez telewizorami około 600 milionów ludzi, 20% mieszkańców Ziemi. Astronauci przeprowadzili badania naukowe, zebrali ok. 20 kg skał i umieścili na powierzchni tabliczkę:
 "W tym miejscu ludzie z planety Ziemia po raz pierwszy postawili stopę na Księżycu. Lipiec 1969. Przybywamy w pokoju dla dobra całej ludzkości".

Następnie moduł księżycowy wystartował z powierzchni i połączył się z modułem załogowym. 24 lipca statek wszedł w ziemską atmosferę i bezpiecznie opadł do Oceanu Spokojnego.
Po Księżycu chodziło do tej pory 12 ludzi. W 1972 Apollo 17 była ostatnią misją załogową. Następnie zainteresowanie Księżycem osłabło na rzecz eksploracji Wenus i Marsa.
W ciągu ostatnich 20 lat Srebrny Glob badały sondy bezzałogowe: Hiten (1990, Japonia), Clementine (1994, USA), Lunar Prospector (1999, USA), SMART-1 (2003, ESA), Chang'e-1 (Chiny, 2007), Kaguya (Japonia, 2007), Chandrayaan-1 (Indie, 2008), Lunar Reconnaissance Orbiter (USA, 2009). USA planuje powrócić na Księżyc w misji załogowej do 2020 r.

20 lipiec 2009
Karolina Zawada

Teleskop Herschel otwiera kriostat

Fot. Teleskop Herschel. Rysunek trzech detektorów w plaszczyźnie ogniskowej. Źródło: ESA

Kosmiczne Obserwatorium Herschela podróżując w przestrzeni kosmicznej do punktu
L2 osiągnęło temperaturę 120 K (-153 C).

14 czerwca Herschel, po otrzymaniu komendy ze stacji w Darmstadt (Niemcy), odkrył pokrywę kriostatu. Czułe instrumenty wewnątrz po raz pierwszy "popatrzyły" na świat. Wewnątrz kriostatu w płaszczyźnie ogniskowej znajdują się trzy instumenty: spektrometr wysokiej rozdzielczości HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), kamera i jednocześnie zestaw spektrometrów PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer) i kamera SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver). Dzięki nadciekłemu helowi temperatura w kriostacie wynosi 0,3K (prawie -273 C).

Aż do późnej jesieni satelita będzie przechodził serię testów sprawdzających poprawność działania wszystkich urządzeń. Następnie przystąpi do zbierania danych naukowych.

14 czerwca próbnik znajdował się około 1 425 000 km od Ziemi.

Film z otwarcia pokrywy w czasie testów naziemnych - kliknij tu.

17 czerwca 2009
Źródło: ESA | Karolina Zawada

Piąta i ostatnia misja serwisowa teleskopu Hubble'a zakończona

Fot. Zdjęcie teleskopu Hubble'a wykonane z promu Atlantis, gdy ramię robota przechwyciło teleskop. Źródło: NASA

Fot. Rysunek teleskopu Hubble'a zacumowanego do promu Atlantis. W tle gromada gwiazd NGC3603 sfotografowana przez HST. Źródło: NASA/ESA

24 maja wylądował w Bazie Sił Powietrznych Edwards w Kalifornii wahadłowiec Atlantis z siedmiorgiem astronautów na pokładzie kończąc sukcesem 13-dniową i ostatnią misję naprawczą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.

Wychodząc pięciokrotnie w przestrzeń kosmiczną astronauci naprawiali i zmieniali oprzyrządowanie teleskopu. Niezawodną kamerę WFC2 zastąpiła szerokokątna kamera WFC 3 (Wide Field Camera 3). WFC3 jest pierwszym instrumentem, który obserwuje jednocześnie w zakresie podczerwonym, widzialnym i ultrafiolecie. Zainstalowano również Cosmic Origins Spectrograph, którego zadaniem będzie badanie składu chemicznego i ewolucji Wszechświata. Te dwa nowe, zaawansowane technologicznie instrumenty pozwolą na detekcję słabego światła odległych młodych gwiazd i galaktyk.

Astronauci naprawili Advance Camera for Surveys i Space Telescope Imaging Spectrograph (spektrograf obrazujący), które miały problemy z zasilaniem. STSI przestał działać w 2004, a kamera ACS od 2007 działała jedynie w zakresie ultrafioletowym. W czasie naprawy dużym problemem była zapieczona śruba, którą trzeba było odkręcić, by dostać się do zasilania STIS.

Teleskop Hubble'a wystrzelono w 1990. Po pierwszych obserwacjach wyszło na jaw, że kształt 2,4-metrowego lustra głównego odbiega od projektowanego kształtu, dlatego w 1993 r. w trakcie pierwszej misji serwisowej STS-61 zainstalowano moduł korygujący COSTAR. Następne misje miały miejsce w 1997 (STS-82), 1999 (STS-103) i 2002 (STS-109, zainstalowano ACS). Po katastrofie promu Columbia w 2003 r. następna misja serwisowa została zawieszona, a potem kilkakrotnie odkładana. Teleskop Hubble'a jest jedynym kosmicznym teleskopem serwisowanym przez astronautów.

Po szczęśliwym zakończeniu misji STS-125 NASA oraz Europejska Agencja Kosmiczna przeprowadzają obecnie testy i kalibrują nowe instrumenty teleskopu Hubble'a. Pierwsze zdjęcia powinniśmy zobaczyć we wrześniu. HST ma działać do 2014 r., kiedy zastąpi go Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba z lustrem o średnicy trzykrotnie większej, który obserwować będzie kosmos w podczerwieni.

28 maja 2009
Źródło: ESA | Karolina Zawada

Herschel i Planck w drodze do L2

Fot. Start rakiety Ariane 5, 14 maja 2009, Gujana Francuska. Źródło: NASA
Fot. Docelowa orbita satelitów Herschel i Planck. Źródło: NASA/ESA
Fot. Satelita Herschel. Źródło: ESA

14 maja w Gujanie Francuskiej nastąpił start rakiety Ariane 5, która wyniosła w przestrzeń
 kosmiczną dwa satelity: Kosmiczne Obserwatorium Herschela i Obserwatorium Planck.

Start odbył się zgodnie z planem: o 15:12 naszego czasu odpaliły silniki rakietowe. O 15:38 od rakiety odłączył się Herschel, a 2,5 min. później - Planck. Wyniesienie satelitów przez jedną rakietę znacznie obniżyło koszt operacji, ale zwiększyło ryzyko - w razie niepowodzenia zniszczeniu uległby sprzęt wart 1,9 mld dolarów.
Dane telemetryczne potwierdziły, że misja przebiega zgodnie z planem. Na satelicie Herschel uruchomiono Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE), na Planck'u aktywowano chłodzenie do temperatury 4K (-269C) instrumentu HFI (High Frequency Instrument). Docelowo HFI będzie schłodzony do temperatury 0,1K (-272,9).
16 maja Herschel zadzwonił do domu przez... telefon komórkowy. Teleskop wysłał na Ziemię testowy sygnał z odległości 280 tys. km używając tej samej technologii co sieci komórkowe. Dzięki idealnemu startowi, trajektoria satelitów wymagała jedynie kilku manewrów korygujących . Następne zaplanowano na 5 czerwca i 2 lipca.

Punktem docelowym obu satelitów jest punkt Lagrange'a L2, w którym równoważą się potencjały grawitacyjne Słońca i Ziemi. Punkt L2 znajduje się w odległości 1,5 mln km od Ziemi w kierunku przeciwnym od Słońca (4 razy dalej niż odległość Ziemia-Księżyc), dzięki czemu Ziemia będzie chronić czułe detektory satelitów od promieni słonecznych. Herschel będzie okrążał punkt L2 w odległości 800 tys. km, Planck po mniejszej orbicie sięgającej 400 tys. km. Swoje orbity docelowe osiągną po około 2 miesiącach podróży.
Herschel rozpocznie obserwacje już w drodze do L2, Planck około miesiąc po dotarciu na orbitę. Detektory satelitów chłodzone są nadciekłym helem3 i helem4 do temperatury 0,3K (Herschel) i do 0,1K (Planck).

19 maja satelity znajdowały się w odległości ponad 600 tys. km od Ziemi. Ich wzajemna odległość wyniosła niemal 10 tys. km.

Kosmiczne Obserwatorium Herschela

William Herschel (1738-1822)	Max Planck (1858-1947)

William Herschel (1738-1822) - angielski astronom królewski i konstruktor teleskopów, odkrywca, promieniowania podczerwonego, Urana i jego dwóch satelitów, księżyców Saturna - Enceladusa i Mimasa; odkrył ruch Układu Słonecznego, obliczył wysokość gór na Księżycu, stworzył katalog 2500 mgławic, 850 gwiazd podwójnych i wielokrotnych.

Max Planck (1858-1947) - niemiecki fizyk, profesor uniwersytetów w Kolonii i Berlinie, członek berlińskiej Akademii Nauk, laureat Nagrody Nobla (1918). Autor wielu prac z termodynamiki, współtwórca mechaniki kwantowej. Opracował teorię promieniowania ciała doskonale czarnego, odkrył stałą fizyczną nazwaną jego imieniem. Uważany za ojca fizyki kwantowej.

Linki do filmów i animacji:

23 maja 2009
Źródło: ESA, NASA | Karolina Zawada

W podczerwieni rządzą odległe galaktyki

Fot. Start teleskopu BLAST na biegunie południowym w grudniu 2006 r. Źródło: BLAST

Badania prowadzone w ciągu ostatnich dziesięciu lat pokazały
istnienie wielu masywnych, jasnych galaktyk na wysokich redshiftach. Wiedzę tą wzbogaciły niedawno dane z teleskopu BLAST.
Teleskop BLAST (ang. Balloon-borne Large-Aperture Submillimeter Telescope) to teleskop wyniesiony za pomocą balonu w grudniu 2006 r. na Antarktydzie. Z wysokości 36 km mógł obserwować światło z odległych galaktyk na 3 długościach fal w podczerwieni, które na powierzchni Ziemi pochłania nasza atmosfera.

Pomiary prowadzone na falach submilimetrowych wskazują, że galaktyki na redshiftach od 1 do 4 przechodzą fazę gwałtownego (w skali kosmicznej) tworzenia gwiazd. W pyłowych kokonach tworzą się kolejne gwiazdy niewidoczne w zakresie optycznym. Tempo ich tworzenia jest kilkaset razy większe niż w naszym lokalnym-współczesnym Wszechświecie.
Połowa wysokoenergetycznego promieniowania tych młodych gwiazd jest pochłaniana przez otaczające je gazowo-pyłowe chmury, które podgrzewają się do temperatury 30K (-243 C). Następnie chmury ponownie emitują to promieniowanie, ale już w zakresie podczerwonym. Połączny efekt świecenia od wielu dalekich galaktyk dawał silne pozagalaktyczne tło promieniowania. Obecne badania o wysokiej rozdzielczości łączące dane z teleskopu-balonu BLAST, teleskopu kosmicznego Spitzer i teleskopu Maxwell na Hawajach, separują tło na promieniowanie pochodzące od różnych odległych galaktyk. Okazało się, że ponad 70% światła podczerowonego pochodzi z galaktyki na z ≥1.2 Rozkład jasności źrodeł obserwowanych w podczerwieni (w zakresie 24-850 µm) może zostać użyty do weryfikowania modeli formowania i ewolucji pyłowych galaktyk aktywnie tworzących gwiazdy.

23 kwietnia 2009
Źródło: Nature, Vol. 458 | Karolina Zawada

Six-Degree Field Galaxy Survey

Fot. Mapa pobliskiego Kosmosu. Kolory odpowiadają odległości - fioletowe to obiekty nam bliskie, czerowne sięgaja odległości 2 miliardów lat świetlnych. Najważniejsze struktury zostały podpisane. Źródło: Anglo-Australian Observatory

Właśnie powstała bardzo szczegółowa mapa galaktyk
znajdujących się w odległości do około 2 miliardów lat świetlnych od Ziemi, czyli - w skali astronomicznej - w naszym sąsiedztwie Mapa Six-Degree Field Galaxy Survey (6dFGS) powstała dzięki obserwacjom przy użyciu 1,2-metrowego teleskopu Schmidta należącego do Anglo-Australian Observatory we wschodniej Australii.
Najnowsze pomiary są szersze, ale badają otoczenie bliższe nam niż poprzednie, zakrojone na szeroka skalę badania pod nazwą Sloan Digital Sky Survey. Obserwacje 6dFGS pokrywają dwa razy większą powierzchnie nieba niż SDSS. Zmierzono pozycję ponad 110 tys. galaktyk, co stanowi ponad 80% galaktyk widocznych na półkuli południowej do odległości ok. 2 miliardów lat świetlnych (czyli do redshift z = 0.15). Badania pokazały szczegółowo galaktyki ułożone w łańcuchy, tworzące gromady oraz ponad 500 pustek, czyli obszarów, w których galaktyk nie widać.
Podjęto również próbę rozseparowania dwu ruchów, które składają się na obserwowany ruch galaktyki - ruch będący wynikiem oddziaływania grawitacyjnego (ruch własny) oraz ruch wywołany rozszerzaniem Wszechświata. Dla około 10% mierzonych galaktyk próbuje się oddzielić te dwie składowe prędkości. Jak dotychczas są to największe badania ruchów własnych galaktyk. Znając natomiast ruch galaktyk można zmierzyć siły grawitacyjne jakie między nimi działają i stworzyć mapę rozkładu materii - tej świecącej i tej niewidocznej.

Jak mierzy się ruch własny galaktyk? Porównuje się odległość do galaktyki wyliczoną z pomiaru przesunięcia ku czerwieni w widmie obiektu z odległością wyznaczoną na podstawie wewnętrznych własności galaktyki uzyskanych z pomiarów szerokości linii widmowych w galaktyce. Od pomysłu do realizacji tego projektu minęło niemal 10 lat. Specjalnie do tych badań wybudowany spektrograf mierzył jednocześnie aż 150 widm. Próbka obserwowanych galaktyk została wybrana na podstawie danych z Katalogu Źródeł Rozciągłych 2MASS (2 Micron All Sky Survey) - atlasu źródeł rozciągłych widocznych w podczerwieni. Wybrano ten katalog, ponieważ fale podczerwone lepiej przenikają przez pył niż światło widzialne.

10 kwietnia 2009
Źródło: Spaceflightnow.com | Karolina Zawada

Dlaczego pewien mikrokwazar zaprzestaje produkcji?

Fot. Układ podwójny czarna dziura - gwiazda. W stanie a widoczny jest wyraźny wąski dżet namagnetyzowanej plazmy, jasność oraz tempo akrecji materii na dysk są niewielkie. W stanie b jasność dysku akrecyjnego rośnie, a pojawiający się w zewnętrznych częściach dysku wiatr wstrzymuje dopływ materii do dżetu, który zanika. Źródło: Nature

Wiatry z dysków akrecyjnych jako mechanizm tłumienia
dżetów w mikrokwazarze GRS 1915+105 to tytuł z artykułu opublikowanego 26 marca w czasopiśmie Nature, w którym autorzy próbują rozwiązać zagadkę powstawania i tłumienia dżetów w mikrokwazarach.

Mikrokwazary to czarne dziury o masach gwiazdowych z relatywistycznymi dżetami - strugami materii, które wypływają z okolic czarnej dziury z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Skąd nazwa mikrokwazary? Część czarnych dziur o masach gwiazdowych wysyła w przestrzeń, podobnie jak kwazary, silne dżety gazu widoczne w promieniowaniu radiowym. W odróżnieniu od kwazarów, których masa sięga milonów mas Słońca, masa mikrokwazarów jest rzędu kilku-kilkunastu mas Słońca. Mikrokwazary naśladują zachowanie kwazarów i aktywnych jąder galaktyk. Ponieważ są znacznie mniejsze, procesy fizyczne wokół czarnych dziur o masach gwiazdowych zachodzą o rzędy wielkości szybciej niż wokół ich odległych supermasywnych odpowiedników, dlatego mikrokwazary stanowią idealne laboratorium, w którym śledzić można ewolucję dysków akrecyjnych oraz formowanie dżetów. Dyski akrecyjne formują się wokół czarnej dziury na skutek przyciągania przez nią materii z jej towarzysza. Takim przykładem jest obiekt w naszej Galaktyce o nazwie GRS 1915+105, który jest układem podwójnym złożony z czarnej dziury o masie równej 14 masom Słońca oraz gwiazdy ciągu głównego, z którego czarna dziura „wysysa” materię tworząc wokół siebie dysk akrecyjny. Supermasywne czarne dziury pobierają materię z całej macierzystej galaktyk.

Mikrokwazary przechodzą różne cykle aktywności - od wysokiej akrecji materii i dużej jasność - wówczas obserwuje się emisję wysoko- i niskoenergetycznego promieniowania X (twardego i miękkiego), aż do niskiej akrecji i małej jasności - wówczas wysokoenergetyczne promieniowanie X przewyższa niskoenergetyczne. Układ GRS 1915+105 jest również zmienny w czasie, a tempo zmian waha się od sekund do miesięcy. Obserwowano 14 rożnych konfiguracji obiektu, które są wynikiem oddziaływania dysku akrecyjnego na dżety. Niestety, natura tych procesów pozostaje nieznana. GRS 1915+105 jest silnym źródłem promenowania rentgenowskiego. Obserwacje satelity Chandra pokazały, że gdy mikrokwazar przechodzi ze stanu wysokoenergetycznego do niskoenergetycznego, pojawia się gorący wiatr w zewnętrznych obszarach dysku akrecyjnego, rozwiewa część dysku i zatrzymuje przypływ materii do dżetu - dżet zanika. Wiatr pozbawia dżet dopływu materii, a gdy zamiera, dżet może pojawić się na nowo.

Wiele kwazarów obserwowanych jest jedynie w niskoenergetycznym stanie - nie oznacza to jednak, że jest to ich jedyny stan, ale że skala czasowa zmian jest znacznie większa niż w przypadku mikrokwazarów. Aby więc poznać naturę kwazarów, obserwuje się ich mniejszych kuzynów, w których procesy zachodzą o 6-8 rzędów wielkości szybciej – godzinne zjawisko gwiazdowej czarnej dziury będzie trwać 10 tys. lat w jej supermasywnym odpowiedniku.

Mikrokwazary promieniują w szerokim spektrum - od fal radiowych po promieniowanie gamma. Dlaczego? Bo mają różne źródła energii: ultrafiolet i miękkie promieniowanie X emitowane jest przez dysk akrecyjny, twarde promieniowanie X przez koronę dysku złożoną z bardzo gorącej plazmy, emisję radiową generuje wąski dżet plazmy z silnym polem magnetycznym.

Obserwacje Chandry w promieniach X pokazały również, że dżety oraz wiatr unoszą tę samą ilość materii z czarnej dziury. To oznacza, że czarna dziura w jakiś sposób reguluje tempo akrecji - raz wyrzuca masę poprzez dżety a raz poprzez wiatr z dysku akrecyjnego. Taka samoregulacja jest często dyskutowana, gdy mowa o supermasywnych czarnych dziur, ale jest to pierwsza obserwacja, która potwierdza to zjawisko dla gwiazdowych czarnych dziur. Jest to zatem kolejny dowód, że czarne dziury gwiazdowe i supermasyme zachowują się podobnie (uwzględniając oczywiście różnice w tempie procesów).

Dane z Chandry mogą pomóc odpowiedzieć na pytanie: dlaczego dżety zanikają i jak czarna dziura reguluje ich powstawania i wzrost? Dlaczego dżety pojawiają się znów, gdy wiatr w dysku przestaje wiać? W jaki sposób materia opadająca na czarną dziurę nie przekracza horyzontu zdarzeń (granicy zza której nic nie wróci) i ucieka w przestrzeń w postaci relatywistycznych dżetów? Pytań nie brakuje. Badania trwają.

31 marca 2009
Źródło: Nature | Karolina Zawada

Inauguracja Międzynarodowego Roku Astronomii w Toruniu

Tydzień pełen wrażeń rozpoczęło 18 lutego otwarcie wystawy prac Jacka Drążkowskiego "Astrożarty, czyli z czego śmieją się astronomowie". Wystawa była owocem wieloletniej współpracy Jacka Drążkowskiego z dwumiesięcznikiem Urania-Postępy Astronomii, które wzbogaca swoimi rysunkami. Jacek Drążkowski od lat opracowuje graficzny wygląd Uranii i tworzy jej skład komputerowy. Wystawę otworzył dyrektor Dworu Artusa Marek Pijanowski, a głos zabrali dr Maciej Mikołajewski - spiritus movens całego wydarzenia oraz prof. Edwin Wnuk - prezes Polskiego Towarzystwa Astronomicznego. Jacek Drążkowski przedstawił historię powstawania swoich rysunków i oprowadził gości po wystawie.
Z inicjatywy prezesa Towarzystwa Przyjaciół Ziemi Świeckiej „Astrożarty” goszczą obecnie w Świeciu nad Wisłą w Izbie Regionalnej Ziemi Świeckiej. Wystawa rysunków połączona jest z wystawą minerałów i meteorytów, wśród których największe zainteresowanie wzbudził meteoryt „Świecie”. Prace J. Drążkowskiego oglądać będzie można również w Grudziądzu i Olsztynie. Zainteresowanych sprowadzeniem „Astrożartów” do innych miejscowości prosimy o kontakt z Orionem.

Jury przeprowadzało casting do wielkiego show.

Pierwsza kandydatka to Gwiazda: - Jestem zbudowaną z materii międzygwiazdowej gwiazdą typu O.
Jury: - Gwiazdy typu O szybko się wypalają...
Gwiazda: - W życiu nie ma czasu na nudę! Za nic nie zamieniłabym się z tymi typu M czy K.
Druga kandydatka to Galaktyka.

Jury: - Galaktyka jak ta lala...

Galaktyka: - Jest nas wiele tysięcy!

Jury: - No, to ten casting trochę potrwa....
Trzecia kandydatka to również kobieta i to bardzo atrakcyjna.

Jury: - Trochę sfeminizowany ten casting... Jak cały Wszechświat. Pani imię?

Kandydatka: - Supernowa!

Czwarty kandydat wygląda niepozornie:

Jury: - Imię?

Kandydat: - Pluton... Zdegradowali mnie... Jak ja się teraz na imprezie pokażę..... Tak, tak, skończyło się rumakowanie.

To tylko migawka z przedstawienia, które wzbudziło wielki aplauz publiczności. Mamy nadzieję, że trupa młodych aktorów będzie działać nadal, bo talentu im nie brakuje. Opiekunce całego przedsięwzięcia - nauczycielce fizyki pani dr Reginie Zawiszy - Winiarczyk serdecznie gratulujemy i życzymy dalszych sukcesów.

Planeterium im. Wł. Dziewulskiego przygotowało dla Torunian pokaz "Toruń - Miasto Kopernika" w reżyserii Stanisława Rokity.

Wieczorem przy fontannie Cosmopolis odsłonięto rzeźbę plenerową "Planetoida 12999 Toruń". Jest to pierwszy w świecie pomnik postawiony planetoidzie, a jego autorką jest młoda rzeźbiarka, doktorantka UMK, Paulina Kaczor-Paczkowska. Torunianie mogli podziwiać pokaz sztucznych ogni i obserwować najjaśniej w tym roku świecącą Wenus przez teleskopy przywiezione z Piwnic przez astonomów.

Na zakończenie wieczoru w Planetarium prof. Tadeusza Michałowski z Poznania wygłosił wykład pt. "Jak wygląda planetoida 12999 Toruń". Odkrywcą planetoidy jest prof. Ted Bowell. Numer prowizoryczny planetoidy to 1981 QJ2. Pod tą nazwą kryje się rok i miesiąc odkrycia - 30 sierpnia 1981 r. Prof. Michałowski porosił Teda Bowella, aby jako odkrywca, który ma prawo nadawać nazwy odkrytym planetoidom, nazwał obiekt 12999 mianem Toruń. I tak się stało. Wiemy, że obiekt ma średnicę ok. 5-10 km i okrąża Słońce w pasie asteroid w ciągu 3,5 roku. Prof. Michałowski przypomniał zebranym, że Mały Książe - bohater książki Antoine de Saint-Exupéry'ego, mieszkał również na planetoidzie o nazwie B612. Obecnie odkrywa się ok. 10 tys. planetoid rocznie. Ted Bowell odkrył ponad 500 asteroid. Na niebie krąży już planetoida Kraków, Gdańsk, Warszawa a także planetoida Woszczyk, Michałowski, Kwiatkowski, Kryszczyńska - nazwy nadane na cześć polskich naukowców.

20 lutego odbył się koncert uniwersytecki. Toruńska Orkiestra Symfoniczna dyrygowana przez Rubena Silvę wykonała Symfonię Es-dur "Mercury" Josepha Haydna, "Planetoidę 12999 Toruń" toruńskiej artystki Magdaleny Cynk (prawykonanie), a wraz z Chórem Akademickim - "Glorię" współczesnego angielskiego kompozytora Johna Ruttera. Po koncercie goście mogli popatrzeć w niebo przez teleskopy - studenci UMK (Koło Naukowe Studentów Astronomii) oraz miłośnicy astronomii przygotowali pokazy Wenus, której blask właśnie w nocy z 20 na 21 lutego był najjaśniejszy.

21 lutego w Ratuszu Staromiejskim miała miejsce polska premiera filmu "Tajemnica kodu Kopernika" w reżyserii Michała Juszczakiewicza. Film dokumentalny przedstawia poszukiwanie grobu Mikołaja Kopernika w archikatedrze we Fromborku, nieudane poszukiwania grobu wuja Astronoma, Łukasza Watzenrode oraz badania materiału genetycznego prowadzone w Szwecji. Głównym narratorem filmu jest p. Beata Jurkiewicz kierująca ekipą badawczą. Po filmie prof. Krzysztof Mikulski z UMK poprowadził panel dyskusyjny, w którym udział wzięli: kierujący pracami poszukiwania grobu Kopernika prof. Jerzy Gąssowski z Akademii Humanistycznej im. Aleksandra Gieysztora w Pułtusku, inspektor Dariusz Zajdel, który zrekonstruował wygląd twarzy 70-letniego Kopernika na podstawie znalezionej czaszki, ks. biskup dr Jacek Jezierski - sprawca prowadzonych badań, prof. Wiesław Bogdanowicz, genetyk, który przeprowadzał badania DNA czaszki i skontaktował grupę badawczą z genetykami szwedzkimi, dr Jerzy Sikorski, który ustalił prawdziwe miejsce spoczynku Astronoma oraz biorący udział w pracach archeolog prof. Władysław Duczko.

W Uppsali znajduje się księgozbiór Kopernika zrabowany przez Szwedów w czasie potopu szwedzkiego. Profesor astronomii Göran Henriksson zaproponował, by poszukać materiału genetycznego właśnie w tych księgach. W "Kalendarzu Rzymskim" Johhannesa Stöfflera znaleziono kilka włosów. W woluminie tym znajdują się również liczne odręczne notatki poczynione przez Kopernika. Porównano DNA zęba wydobytego z czaszki z DNA znalezionych włosów - na 99% należały do jednego i tego samego człowieka. Zatem wiemy, że Kopernik został pochowany przy ołtarzu św. Andrzeja, który dziś nosi nazwę ołtarza św. Krzyż

Z zęba wydobytego z czaszki Kopernika udało się uzyskać chromosom Y, czyli informacje z linii męskiej. W czaszce brak przednich zębów - jedynek i dwójek - grabarz kopiąc grób dla następnych kanoników wybił je łopatą. Doktor Sikorski dodała, że z badaniami trzeba było poczekać, aż Jacek Jezierski skończy liceum w Olsztynie, wybierze stan duchowny i w końcu zostanie biskupem i gospodarzem katedry fromborskiej.
W Olsztynie trwają pracę poszukiwawcze pavimentum, na którym Kopernik dokonywał obserwacji. W czerwcu odbędzie się we Fromborku pochówek znalezionych szczątków doczesnych Mikołaja Kopernika.

Na koniec uroczystości w Ratuszu, w imieniu Fundacji Planetarium i Muzeum Mikołaja Kopernika, pani Nina Mazurkiewicz już po raz 19 przekazała muzeum dary. Muzeum wzbogaciło się również o wydane przez pana Krzysztofa Młotkowskiego faksymile brewiarza staroniderlandzkiego. Następnie goście wysłuchali koncertu zespołu instrumentów dawnych Warszawskiego Towarzystwa Muzycznego "Ars Nova".

Po koncercie Naukowe Koło Astronomów i miłośnicy astronomii przygotowali pokazy nieba - tak jak 400 lat temu Galileusz jako pierwszy obserwował fazy Wenus, tak i teraz Torunianie mogli podziwiać piękny sierp Gwiazdy Wieczornej.

To dopiero początek obchodów Międzynarodowego Roku Astronomii. Zachęcamy wszystkich do sprawozdań z wydarzeń we wszystkich miejscach w naszym kraju. Na stronie www.astronomia2009.pl można znaleźć informacje o przeszłych i przyszłych atrakcjach astronomicznych w Polsce.

GALERIA ZDJĘĆ

Więcej zdjęć w Galerii zdjęć Sebastiana Soberskiego:

20-27 luty 2009
Karolina Zawada

Zderzenie satelitów

Fot. Trajektorie zespołu satelitów Iridium.

10 lutego we wtorek 790 km nad północną Syberią doszło do zderzenia dwu
satelitów - amerykańskiego komerycjengo satelitę Iridium oraz nieczynnego już rosyjskiego satelity Kosmos 2251.

Sieć amerykańskich detektorów wykryła pozostałości po kolizji. W wyniku zderzenia powstało około 600 odłamków, które "wzbogaciły" kosmiczne wysypisko krążące wokół Ziemi złożone z około 18 tys. śmieci. Taką ilość monitoruje amerykański STRATCOM, a rozmiary najmniejszych śmieci to ok. 10 cm. Jego główne zadanie to analiza, czy kosmiczne pozostałości nie stanowią zagrożenia, przede wszystkim, dla misji załogowych. Na razie nie ma niebezpieczeństwa dla innych - czynnych - obiektów wokół Ziemi, ale gwarancji nikt dać nie może. Teleskop Hubble'a znajduje się na wysokości 600 km, a Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (z trojgiem astronautów na pokładzie) na wysokości 350 km nad Ziemią. W razie stwierdzenia realnego niebezpieczeństwa, stacja będzie mogła zrobić unik, by nie doszło do zderzenia z którymś z odłamków.

Kosmos 2251 to rosyjski satelita wojskowy wystrzelony w 1993 r. a od ponad 10 lat nieczynny. Amerykański satelita był jednym z 66 satelitów komunikacyjnych należacych do firmy Iridium Satellite LLC, która zajmuje się telefonią satelitarną. W latach 1997-2002 wystrzelono 95 satelitów Iridium, z których część uległa awarii. Satelita ważył niecałe 700 kg. Jego pracę zastąpią pozostałe na orbicie satelity. Większość szczątków kolizji spali się w ziemskiej atmosferze. Jest to pierwszy wypadek tego typu w historii badań i użytkowania przestrzeni kosmicznej. Wcześniej doszło do trzech zderzeń wśród monitorowanych obiektów, ale były one znacznie, znacznie mniejsze.

13 luty 2009
Źródło: Spaceflight Now | Karolina Zawada

Pracowite łaziki

Fot. Artystyczna wizja łazika na Czerwonej Planecie. Źródło: NASA/JPL/Cornell.

Misja amerykańskich łazików Spirit i Opportunity miała trwać trzy miesiące.
W styczniu minął piąty rok pracy robotów.

Spirit wylądował na Marsie 4 stycznia 2004 r. w kraterze Gusieva, Opporunity 24 stycznia 2004 r. na równinie Meridiani Planum blisko równika, po przeciwnej stronie. NASA zdecydowała wysłać dwa roboty - Spirit i Opportunity, czyli Mars Exploration Rover-A i Mars Exploration Rover-B - aby zwiększyć szansę na powodzenie akcji. Pierwszym dużym niebezpieczeństwem było dostanie się na powierzchnię Marsa - łaziki opadały na spadochronach, a upadek niwelowały ogromne poduszki powietrzne. Wszystko przebiegło dobrze i, choć były chwile grozy, MER-A i B pracują do dziś.

Wiedza o Czerwonej Planecie, która dziś posiadamy, pochodzi w większości z badań dwu małych łazików. Spirit i Opportunity dokonywały kolejnych odkryć wspinając sie na wzgórza, badając kratery i pokonując piaszczyste wydmy. Przemierzyły ponad 20 km. Dzięki nim wiemy, że w zamierzchłych czasach Mars podobny był do Ziemi. Wiemy, że na powierzchni Marsie była woda, otwory hydrotermalne, które tworzyły miejsca określane jako nadające się do zamieszkania. Meridiani Planum miała stanowić niegdyś słone morze. Wciąż nie wiemy, na Marsie było życie? Dlaczego Mars uległ zmianom? Jeśli rzeczywiście się zmienił, czy to samo przytrafi się naszej planecie?

Opportunity zmierza obecnie do krateru Endeavour, ogromnego krateru oddalonego o ok. 11 km na południe od łazika. Podróż może zabrać dwa lata. W drodze łazik przystaje, by badać skały, a przypuszcza się, że na swojej drodze będzie napotykał na coraz młodsze warstwy skał. Spirit od 2006 r. bada skalisty płaskowyż, który uważany jest za miejsce dawnych źródeł termalnych.

Wysyłając roboty na Marsa, astronomowie byli optymistami, ale przetrwanie trzech marsjańskich zim przerosło oczekiwania największych entuzjastów. Jednak surowy klimat dał się we znaki łazikom. Pył, który pokrył panele słoneczne Spirita, zmniejszył ich wydajność do 25%. Trzy lata temu łazik uszkodził przednie prawe koło, więc teraz jedzie tyłem, bo łatwiej "chore" kółko ciągnąć niż pchać. Nieczynne kółko zostawia za sobą płytki rów odsłaniając krzemionkę, która ma być dowodem istnienia w przeszłości źródeł termalnych. Z powodu uszkodzeń ruchy ramienia Opportunity są również ograniczone. Spektrometry cierpią z powodu pyłu i wyczerpującego się zasilania. Jednak dopóki roboty będą sprawne, prace badawcze będą kontynuowane.

Na początku misji w 2004 r. pracowało nad nią około 300 ludzi. Nadal czuwa nad nią około 100 naukowców i inżynierów związanych z Jet Propulsion Laboratory. Roczny koszt pracy obu łazików wynosi 20 milionów dolarów.

Fot. Panorama widziana przez Opportunity w listopadzie 2008 r. po przejechaniu ponad 13 km od momentu wylądowania. Obraz stworzony z 276 zdjęć. Źródło: NASA/JPL/Cornell.

9 luty 2009
Źródło: Spaceflight Now | Karolina Zawada

COROT-Exo-7b najmniejsza planeta typu ziemskiego

Fot. Satelitę CoRoT (ang. planetary convection, rotation and transits) wyniesiono na orbitę okołoziemską w grudniu 2006 r. Posiada teleskop o średnicy 27 cm, który bada niewielkie zmiany blasku pobliskich gwiazd. Źródło: www.obspm.fr

Fot. Spadek jasności gwiazdy może być wywołany przejściem planety przez tarczę gwiazdy, gdy planeta ją okrąża. Źródło www.esa.int.

COROT, francuski teleskop kosmiczny, odkrył
najmniejszą planetę typu ziemskiego poza Układem Słonecznym. Planeta ma średnicę 1,7 średnicy Ziemi i okrąża gwiazdę podobną do Słońca w ciągu 20 godzin. Temperatura planety jest tak wysoka (1000-1500^oC), że zewnętrzną wartstwę stanowi płynna lawa lub para wodna. Jak dotąd wiemy o istnieniu 330 planet pozasłonecznych, a większość z nich to giganty podobne do Jowisza czy Neptuna.

Planeta COROT-Exo-7b została odkryta, gdy okrążając macierzystą gwiazdę, przesłoniła ją, zmniejszając tym samym nieco jej blask. Co ważne, mamy pewność, że COROT-Exo-7b jest planetą skalistą, ale nie wiadomo, czy jest to planeta skalista pokryta płynną lawą, czy jest to planeta skalisto-wodną; biorąc pod uwagę wysoką temperaturę, byłoby to wówczas niezwykle wilgotne miejsce w Kosmosie.

Teleskop COROT zaprojektowano specjalnie do poszukiwań planet typu ziemskiego, które wyjątkowo trudno zidentyfikować. Po raz pierwszy udało się zmierzyć rozmiar planety typu ziemskiego, ale nie znana pozostaje jej struktura wewnętrzna i gęstość.

4 luty 2009
Źródło: ESA | Karolina Zawada

PTA © 2001-2009

Ostatnie zmiany:  15-05-2009   orion@pta.edu.pl