Po raz pierwszy Webb, Hubble dokonują jednoczesnych obserwacji tego samego celu

Dwa z wielkich kosmicznych obserwatoriów NASA miały miejsce w pierwszym rzędzie w pierwszym tego rodzaju teście NASA dotyczącym obrony Ziemi przed potencjalnymi zagrożeniami asteroidami lub kometami.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i Teleskop Kosmiczny Hubble’a połączyły siły, aby zebrać dane przed i po celnym uderzeniu w Dimorphos, księżycową planetoidę w systemie podwójnej planetoidy Didymos.

Obserwacje z użyciem naziemnych teleskopów nie tylko pomogą określić, jak skuteczny był test w zmianie orbity asteroidy, ale połączone możliwości Webba i Hubble’a – na tym samym celu, w tym samym czasie – pozwolą naukowcom na analizę szerokiej gamy dane dotyczące składu i historii naszego Układu Słonecznego. Dwa z obserwatorium kosmiczne, Teleskop Jamesa Webba i Teleskop Hubble’a, uchwyciły widoki unikalnego eksperymentu NASA zaprojektowanego w celu celowego rozbicia statku kosmicznego w małą asteroidę podczas pierwszego na świecie kosmicznego testu obrony planetarnej. Te obserwacje uderzenia w test Double Asteroid Redirection Test (DART) są pierwszymi, kiedy Webb i Hubble jednocześnie zaobserwowali ten sam cel na niebie.

26 września 2022 o 19:14 EDT, DART celowo zderzył się z Dimorphos , księżycową planetoidą w układzie podwójnej planetoidy Didymos. Był to pierwszy na świecie test techniki łagodzenia uderzeń kinetycznych, wykorzystujący statek kosmiczny do odchylania asteroidy, która nie stanowi zagrożenia dla Ziemi, i modyfikowania orbity obiektu. DART to test do obrony Ziemi przed potencjalnymi zagrożeniami asteroidami lub kometami. Skoordynowane obserwacje Hubble’a i Webba są czymś więcej niż tylko operacyjnym kamieniem milowym dla każdego teleskopu – istnieją również kluczowe pytania naukowe dotyczące budowy i historii naszego Układu Słonecznego, które naukowcy mogą zbadać, łącząc możliwości tych obserwatoriów.

Webb i Hubble pokazują to, o czym zawsze wiedzieliśmy, że jest prawdą w NASA: uczymy się więcej, gdy pracujemy razem. Po raz pierwszy Webb i Hubble jednocześnie wykonali zdjęcia z tego samego celu w kosmosie: asteroidy, w którą uderzył statek kosmiczny po przebyciu siedmiu milionów mil. Cała ludzkość z niecierpliwością czeka na odkrycia Webba, Hubble’a i naszych naziemnych teleskopów – dotyczące misji DART i nie tylko.powiedział administrator NASA Bill Nelson.

Obserwacje Webba i Hubble’a razem pozwolą naukowcom zdobyć wiedzę na temat natury powierzchni Dimorphos, ile materiału zostało wyrzucone w wyniku zderzenia i jak szybko zostało wyrzucone. Dodatkowo Webb i Hubble uchwyciły wpływ na różne długości fal światła – Webb w podczerwieni i Hubble w widzialnym. Obserwacja zderzenia w szerokim zakresie długości fal ujawni rozkład rozmiarów cząstek w rozszerzającej się chmurze pyłu, pomagając określić, czy wyrzuciła ona wiele dużych brył, czy głównie drobny pył. Połączenie tych informacji z naziemnymi obserwacjami przez teleskop pomoże naukowcom zrozumieć, jak skutecznie uderzenie kinetyczne może modyfikować orbitę asteroidy.

Webb rejestruje miejsce uderzenia przed i po zderzeniu

Webb wykonał jedną obserwację miejsca uderzenia przed zderzeniem, a następnie kilka obserwacji w ciągu następnych kilku godzin. Obrazy z kamery bliskiej podczerwieni Webba (NIRCam) pokazują ciasny, zwarty rdzeń, z pióropuszami materiału pojawiającymi się jako smugi odchodzące od środka miejsca uderzenia. Obserwacja uderzenia za pomocą Webba postawiła zespoły operacyjne, planowania i naukowego przed wyjątkowymi wyzwaniami, ze względu na prędkość poruszania się asteroidy po niebie. Gdy DART zbliżył się do celu, zespoły wykonały dodatkowe prace w tygodniach poprzedzających uderzenie, aby umożliwić i przetestować metodę śledzenia asteroid poruszających się ponad trzy razy szybciej niż pierwotne ograniczenie prędkości ustalone dla Webba.

Nie mam nic poza ogromnym podziwem dla ludzi z Webb Mission Operations, którzy to urzeczywistnili. Planowaliśmy te obserwacje od lat, a potem szczegółowo od tygodni i bardzo się cieszę, że udało się to osiągnąć.powiedziała główna badaczka Cristina Thomas z Northern Arizona University w Flagstaff w Arizonie.

Naukowcy planują również obserwować system asteroid w nadchodzących miesiącach za pomocą instrumentu Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) i spektrografu Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) Webba . Dane spektroskopowe zapewnią naukowcom wgląd w skład chemiczny asteroidy. Webb obserwował wpływ w sumie przez pięć godzin i wykonał 10 zdjęć. Dane zostały zebrane w ramach programu Webb’s Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program prowadzonego przez Heidi Hammel z Association of Universities for Research in Astronomy (AURA).

Obrazy Hubble’a pokazują ruch Ejecta po uderzeniu

Hubble zarejestrował również obserwacje układu podwójnego przed uderzeniem, a następnie ponownie 15 minut po tym, jak DART uderzył w powierzchnię Dimorphos. Obrazy z kamery szerokokątnej 3 Hubble’a pokazują wpływ w świetle widzialnym. Wyrzucone z uderzenia wyglądają jak promienie wychodzące z ciała asteroidy. Odważniejszy, rozłożony kolec wyrzutu na lewo od asteroidy znajduje się w ogólnym kierunku, z którego zbliża się DART.

Niektóre promienie wydają się być lekko zakrzywione, ale astronomowie muszą przyjrzeć się bliżej, aby ustalić, co to może oznaczać. Na zdjęciach z Hubble’a astronomowie szacują, że jasność systemu wzrosła trzykrotnie po uderzeniu i zauważyli, że jasność utrzymuje się na stałym poziomie, nawet osiem godzin po uderzeniu. Hubble planuje monitorować system Didymos-Dimorphos jeszcze dziesięć razy w ciągu najbliższych trzech tygodni. Te regularne, stosunkowo długoterminowe obserwacje, gdy wyrzucana chmura rozszerza się i zanika w czasie, nakreślą pełniejszy obraz rozszerzania się chmury od wyrzutu do jego zniknięcia.

Kiedy zobaczyłem dane, dosłownie zaniemówiłem, oszołomiony niesamowitymi szczegółami wyrzutu, które uchwycił Hubble. Czuję się szczęśliwy, że mogę być świadkiem tego momentu i być częścią zespołu, który to sprawił.powiedział Jian-Yang Li z Planetary Science Institute w Tucson w Arizonie, który kierował obserwacjami Hubble'a.

Hubble wykonał 45 zdjęć w czasie bezpośrednio przed i po wpływie DART na Dimorphos. Dane Hubble’a zostały zebrane w ramach Programu Obserwatorów Ogólnych Cyklu 29.

To bezprecedensowy pogląd na bezprecedensowe wydarzenie.podsumował Andy Rivkin, kierownik zespołu dochodzeniowego DART z Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
info: HubbleSite

Hubble wykrywa tarczę ochronną, chroniącą parę galaktyk karłowatych

Naukowcy potwierdzają istnienie nieuchwytnej Korony Magellana, gorącego halo, zjonizowanego gazu znanego wcześniej tylko teoretycznie.

Przez miliardy lat najmasywniejsi towarzysze Drogi Mlecznej – Wielki i Mały Obłok Magellana – odbywają burzliwą podróż przez przestrzeń kosmiczną, okrążając się nawzajem, będąc rozdarci przez przyciąganie grawitacyjne naszej własnej galaktyki. Ostatnie przewidywania teoretyczne sugerują, że te karłowate galaktyki satelitarne muszą być chronione przez wszechobecną tarczę, która uniemożliwia Drodze Mlecznej usunięcie ich niezbędnego gazu, z którego powstają gwiazdy. Ta tak zwana Korona Magellana, wykonana z doładowanego gazu o temperaturze pół miliona stopni, działałaby jako rodzaj kosmicznej strefy zderzenia wokół Obłoków Magellana, utrzymując gwiazdy i dysk w stosunkowo nienaruszonym stanie podczas zderzeń. Chociaż symulacje pokazują, że Korona Magellana powinna istnieć, dowody obserwacyjne pozostały nieuchwytne.

Wykorzystując połączenie unikalnego ultrafioletowego widzenia Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Eksploratora Dalekiego Ultrafioletowego Spektroskopu, wraz z mocą sondowania odległych kwazarów, naukowcy w końcu byli w stanie wykryć i rozpocząć mapowanie Korony Magellana. Odkrycie tego rozproszonego halo gorącego gazu, rozciągającego się na ponad 100 000 lat świetlnych od Wielkiego Obłoku Magellana i pokrywającego znaczną część południowego nieba, potwierdza przewidywania i pogłębia naszą wiedzę na temat tego, jak małe galaktyki mogą oddziaływać z większymi galaktykami bez utraty paliwa potrzebne do przyszłego formowania się gwiazd.

Przez miliardy lat największe galaktyki satelitarne Drogi Mlecznej – Wielki i Mały Obłok Magellana – podążały niebezpieczną podróżą. Okrążając się nawzajem, gdy są przyciągane w kierunku naszej macierzystej galaktyki, zaczęły się rozplątywać, pozostawiając po sobie ślady gazowych szczątków. A jednak – ku zdumieniu astronomów – te galaktyki karłowate pozostają nienaruszone, z ciągłym energicznym formowaniem się gwiazd.

Wiele osób starało się wyjaśnić, w jaki sposób te strumienie materiału mogą się tam znajdować. Jeśli ten gaz został usunięty z tych galaktyk, w jaki sposób nadal tworzą gwiazdy? powiedział Dhanesh Krishnarao, adiunkt w Colorado College.

Dzięki danym z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i emerytowanego satelity Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), zespół astronomów kierowany przez Krishnarao w końcu znalazł odpowiedź: system Magellana jest otoczony koroną, ochronną tarczą gorący gaz doładowany. Spowoduje to otulenie dwóch galaktyk, zapobiegając wysysaniu ich dostaw gazu przez Drogę Mleczną, a tym samym umożliwiając im dalsze formowanie się nowych gwiazd. To odkrycie , które właśnie opublikowano w Nature , dotyczy nowego aspektu ewolucji galaktyk.

Galaktyki otaczają się gazowymi kokonami, które działają jak tarcze obronne przed innymi galaktykami.powiedział współbadacz Andrew Fox z Space Telescope Science Institute w Baltimore w stanie Maryland.

Astronomowie przewidzieli istnienie korony kilka lat temu.

Odkryliśmy, że jeśli uwzględnimy koronę w symulacjach Obłoków Magellana spadających na Drogę Mleczną, po raz pierwszy moglibyśmy wyjaśnić masę wydobytego gazu. Wiedzieliśmy, że Wielki Obłok Magellana powinien być wystarczająco masywny, aby mieć koronę.wyjaśniła Elena D'Onghia, współbadaczka z Uniwersytetu Wisconsin–Madison.

Ale chociaż korona rozciąga się na ponad 100 000 lat świetlnych od Obłoków Magellana i pokrywa ogromną część południowego nieba, jest praktycznie niewidoczna. Mapowanie wymagało przeszukania 30 lat zarchiwizowanych danych w celu uzyskania odpowiednich pomiarów. Naukowcy sądzą, że korona galaktyki jest pozostałością pierwotnego obłoku gazu, który zapadł się, tworząc galaktykę miliardy lat temu. Chociaż korony były obserwowane wokół bardziej odległych galaktyk karłowatych, astronomowie nigdy wcześniej nie byli w stanie zbadać ich tak szczegółowo, jak ta.

Istnieje wiele przewidywań z symulacji komputerowych dotyczących tego, jak powinny wyglądać, jak powinny oddziaływać przez miliardy lat, ale obserwacyjnie nie możemy tak naprawdę przetestować większości z nich, ponieważ galaktyki karłowate są zwykle zbyt trudne do wykrycia.powiedział. Krysznarao.

Ponieważ znajdują się tuż za naszym progiem, Obłoki Magellana stanowią idealną okazję do badania interakcji i ewolucji galaktyk karłowatych.

W poszukiwaniu bezpośrednich dowodów na koronę magellańską zespół przeszukał archiwa Hubble’a i FUSE w poszukiwaniu ultrafioletowych obserwacji kwazarów znajdujących się miliardy lat świetlnych za nią. Kwazary to niezwykle jasne jądra galaktyk, w których znajdują się masywne aktywne czarne dziury. Zespół doszedł do wniosku, że chociaż korona byłaby zbyt ciemna, aby zobaczyć ją samodzielnie, powinna być widoczna jako rodzaj mgły zasłaniającej i pochłaniającej wyraźne wzory jasnego światła z kwazarów w tle. Obserwacje kwazarów Hubble’a były w przeszłości wykorzystywane do mapowania korony otaczającej galaktykę Andromedy .

Analizując wzorce w świetle ultrafioletowym z 28 kwazarów, zespół był w stanie wykryć i scharakteryzować materię otaczającą Wielki Obłok Magellana i potwierdzić, że korona istnieje. Zgodnie z przewidywaniami, widma kwazarów są odciśnięte wyraźnymi sygnaturami węgla, tlenu i krzemu, które tworzą halo gorącej plazmy otaczającej galaktykę.

Zdolność do wykrywania korony wymagała niezwykle szczegółowych widm ultrafioletowych.

Rozdzielczość Hubble’a i FUSE była kluczowa dla tego badania. Gaz koronowy jest tak rozproszony, że prawie go nie ma.wyjaśnił Krishnarao.

Ponadto jest mieszany z innymi gazami, w tym strumieniami wyciąganymi z Obłoków Magellana i materiałem pochodzącym z Drogi Mlecznej.

Mapując wyniki, zespół odkrył również, że ilość gazu zmniejsza się wraz z odległością od centrum Wielkiego Obłoku Magellana.

To doskonały znak rozpoznawczy, że ta korona naprawdę istnieje. Naprawdę okrywa galaktykę i chroni ją.powiedział Krishnarao.

Jak tak cienki całun gazu może chronić galaktykę przed zniszczeniem?

Wszystko, co próbuje przedostać się do galaktyki, musi najpierw przejść przez ten materiał, aby mogło wchłonąć część tego uderzenia. Ponadto korona jest pierwszym materiałem, który można wydobyć. Oddając trochę korony, chronisz gaz, który znajduje się w samej galaktyce i może tworzyć nowe gwiazdy.wyjaśnił Krishnarao.
info: Hubblesite

Kosmiczny Teleskop Hubble’a obserwuje spiralę formowania się gwiazd w sąsiedniej galaktyce

Strumień gwiazd i gazu dociera do serca gwiezdnego żłobka w Małym Obłoku Magellana, napędzając intensywne formowanie się gwiazd. Czcigodny teleskop kosmiczny NASA dostrzegł gwiazdy i gaz wędrujące spiralnie w kierunku serca masywnego, ciekawie ukształtowanego gwiezdnego żłobka w pobliskim Małym Obłoku Magellana. Astronomowie sądzą, że zewnętrzne ramię tej spirali gwiazd i gazu może zapewniać przepływ gazu przypominający rzekę, który napędza formowanie się gwiazd w gwiezdnym żłobku, zwanym NGC 346, widocznym na nowo opublikowanym zdjęciu uchwyconym przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Odkrycie może dostarczyć ważnych wskazówek na temat tego, jak narodziły się gwiazdy, gdy galaktyka licząca 13,8 miliarda lat miała zaledwie kilka miliardów lat i przechodziła gwiezdny „bum demograficzny” intensywnego formowania się gwiazd.

Gwiazdy są maszynami, które rzeźbią wszechświat. Nie mielibyśmy życia bez gwiazd, a mimo to nie do końca rozumiemy, jak powstają.Elena Sabbi, kierownik badań i astronom z Space Telescope Science Institute w Baltimore, który zarządza Hubble, powiedział w oświadczeniu.

Mamy kilka modeli, które tworzą przewidywania, a niektóre z tych przewidywań są sprzeczne. Chcemy ustalić, co reguluje proces powstawania gwiazd, ponieważ są to prawa, których potrzebujemy również, aby zrozumieć, co widzimy we wczesnym wszechświecie.dodała.

NGC 346 ma zaledwie 150 lat świetlnych średnicy i zawiera materię gwiezdną o masie odpowiadającej 50 000 słońc. Region ten zadziwia astronomów intensywnym tempem powstawania gwiazd. Mały Obłok Magellana , w którym mieści się NGC 346, znajduje się zaledwie 200 000 lat świetlnych od Ziemi, co oznacza, że ​​astronomowie widzą młodsze światło niż z bardziej odległych galaktyk, które mogą ujawnić wczesny wszechświat . Jednak galaktyka karłowata jest analogiczna do wczesnych galaktyk pod innymi względami.

Mały Obłok Magellana ma prostszy skład chemiczny niż Droga Mleczna , podobnie jak wczesne galaktyki, które nie zostały jeszcze wzbogacone cięższymi pierwiastkami przez kolejne generacje gwiazd przechodzących w supernową, eksplodujących i zasiewających przestrzeń pierwiastkami, które wykuły w swoim życiu. Z powodu tej chemicznej prostoty gwiazdy w Małym Obłoku Magellana są gorętsze i szybciej spalają paliwo niż gwiazdy w Drodze Mlecznej, co oznacza, że ​​starzeją się szybciej niż gwiazdy naszej galaktyki.

Jednak pomimo tych różnic naukowcy odkryli, że formowanie się gwiazd w Małym Obłoku Magellana przebiega podobnie jak w Drodze Mlecznej.

Oglądanie gwiezdnej spirali

Aby zbadać powstawanie gwiazd w Małym Obłoku Magellana, astronomowie zwrócili się do Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w północnym Chile, aby zbadać ruch gwiazd na dwa różne sposoby.

Sabbi i jej zespół wykorzystali Hubble’a do pomiaru zmian pozycji gwiazd w galaktyce na przestrzeni 11 lat. Gwiazdy poruszają się z prędkością około 2 000 mil na godzinę (3200 km/h), co oznacza, że ​​w ciągu 11 lat przemieszczają się o około 200 milionów mil (320 milionów kilometrów), czyli nieco ponad dwukrotnie większą odległość między Ziemią a Słońcem.

Ale to wciąż niewielka odległość, gdy patrzy się na nią z naszego grzędy 150 lat świetlnych od nas, co oznacza, że ​​do zauważenia i rozróżnienia niewielkich zmian pozycji tych gwiazd potrzebna była moc Hubble’a. W międzyczasie druga załoga astronomów kierowana przez badacza z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Petera Zeidlera użyła instrumentu Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) VLT do pomiaru prędkości radialnych gwiazd, jak szybko gwiazda porusza się w kierunku lub od obserwatora . Obie metody obserwacji ujawniły spiralę gwiazd wchodzących do serca NGC 346, niosąc ze sobą gaz do formowania się gwiazd.

To, co było naprawdę niesamowite, to to, że zastosowaliśmy dwie zupełnie różne metody z różnymi urządzeniami i w zasadzie niezależnie doszliśmy do tego samego wniosku. Dzięki Hubble’owi możesz zobaczyć gwiazdy, ale dzięki MUSE możemy również zobaczyć ruch gazu w trzecim wymiarze, co potwierdza teorię, że wszystko porusza się spiralnie do wewnątrz.powiedział Zeidler w tym samym oświadczeniu.

Zeidler wyjaśnił również znaczenie formowania się spirali dla narodzin gwiazd.

Spirala to naprawdę dobry, naturalny sposób na zasilenie formowania się gwiazd z zewnątrz w kierunku środka gromady. To najskuteczniejszy sposób, w jaki gwiazdy i gaz napędzający powstawanie gwiazd mogą przemieszczać się w kierunku centrum.wyjaśnił.
info: space.com

Peers Hubble’a w Celestial Cloudscape

Ten niebieski obłok z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a uchwycił barwny obszar w Mgławicy Oriona otaczający obiekt Herbig-Haro HH 505. Obiekty Herbig-Haro to jasne obszary otaczające nowo narodzone gwiazdy, które powstają, gdy wiatry gwiazdowe lub strumienie gazu wyrzucają z nich młode gwiazdy tworzące fale uderzeniowe, które zderzają się z pobliskim gazem i pyłem z dużą prędkością. W przypadku HH 505 wypływy te pochodzą z gwiazdy IX Ori, która leży na obrzeżach Mgławicy Oriona około 1000 lat świetlnych od Ziemi. Same odpływy są widoczne jako wdzięcznie zakrzywione struktury na górze i na dole tego obrazu. Ich interakcja z wielkoskalowym przepływem gazu i pyłu z jądra mgławicy zniekształca je w kręte krzywe.

Przechwycony za pomocą Zaawansowanej Kamery do Przeglądów Hubble’a (ACS) przez astronomów badających właściwości wypływów i dysków protoplanetarnych, obraz ujawnia jasne fale uderzeniowe utworzone przez wypływy, a także wolniej poruszające się prądy materii gwiezdnej. Mgławica Oriona jest zalana intensywnym promieniowaniem ultrafioletowym od jasnych młodych gwiazd. Wrażliwość Hubble’a na światło ultrafioletowe pozwala astronomom bezpośrednio obserwować te wysokoenergetyczne wypływy i dowiedzieć się więcej o ich strukturach.

Mgławica Oriona to dynamiczny obszar pyłu i gazu, w którym powstają tysiące gwiazd. Jest to najbliższy Ziemi obszar powstawania masywnych gwiazd, co czyni go jednym z najlepiej zbadanych obszarów nocnego nieba i często celem Hubble’a. Ta obserwacja była również częścią urzekającej mozaiki Hubble’a Mgławicy Oriona , która połączyła 520 zdjęć ACS w pięciu różnych kolorach, aby stworzyć najostrzejszy widok, jaki kiedykolwiek wykonano w tym regionie.

info: Europejska Agencja Kosmiczna (ESA)

Oszałamiające perspektywy pokazują czterech naszych galaktycznych sąsiadów w innym świetle

Nowe obrazy wykorzystujące dane z misji Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i NASA pokazują gaz i pył, które wypełniają przestrzeń między gwiazdami w czterech galaktykach znajdujących się najbliżej naszej Drogi Mlecznej. Migawki są nie tylko uderzające, ale są również skarbnicą naukową, dającą wgląd w to, jak dramatycznie może zmieniać się gęstość obłoków pyłu w galaktyce.

Pył o konsystencji podobnej do dymu jest tworzony przez umierające gwiazdy i jest jednym z materiałów, z których powstają nowe gwiazdy. Obłoki pyłu obserwowane przez teleskopy kosmiczne są stale kształtowane i formowane przez eksplodujące gwiazdy, wiatry gwiazdowe i efekty grawitacji. Prawie połowa całego światła gwiazd we wszechświecie jest pochłaniana przez pył. Wiele ciężkich pierwiastków chemicznych niezbędnych do powstania planet takich jak Ziemia jest zamkniętych w ziarnach pyłu w przestrzeni międzygwiazdowej. Zrozumienie pyłu jest istotną częścią zrozumienia naszego wszechświata.

Obserwacje były możliwe dzięki pracom Obserwatorium Kosmicznego Herschela ESA, które działało od 2009 do 2013 roku. Superzimne instrumenty Herschela były w stanie wykryć termiczny blask pyłu, który jest emitowany jako światło dalekiej podczerwieni, o dłuższym zakresie długości fal. niż to, co ludzkie oczy mogą wykryć.

Zdjęcia pyłu międzygwiazdowego wykonane przez Herschela zapewniają wysokiej rozdzielczości widoki drobnych szczegółów w tych obłokach, ukazując skomplikowane podstruktury. Ale sposób, w jaki zaprojektowano teleskop kosmiczny, oznaczał, że często nie mógł wykryć światła z chmur, które są bardziej rozproszone i rozproszone, szczególnie w zewnętrznych obszarach galaktyk, gdzie gaz i pył stają się rzadkie, a przez to słabsze. W przypadku niektórych pobliskich galaktyk oznaczało to, że Herschel przegapił do 30% całego światła emitowanego przez pył. Przy tak znacznej przerwie astronomowie mieli trudności z wykorzystaniem danych Herschela, aby zrozumieć, jak zachowywały się pyły i gazy w tych środowiskach. Aby wypełnić mapy pyłowe Herschela, nowe obrazy łączą dane z trzech innych misji: emerytowanego obserwatorium Planck ESA oraz dwóch wycofanych misji NASA, satelity astronomicznego na podczerwień (IRAS) i kosmicznego eksploratora tła (COBE).

Zdjęcia przedstawiają galaktykę Andromedy, znaną również jako M31; galaktyka Trójkąta lub M33; oraz Wielki i Mały Obłok Magellana – galaktyki karłowate krążące wokół Drogi Mlecznej, które nie mają spiralnej struktury galaktyk Andromedy i Trójkąta. Wszystkie cztery znajdują się w odległości 3 milionów lat świetlnych od Ziemi.

Na zdjęciach kolor czerwony oznacza wodór, najpowszechniejszy pierwiastek we wszechświecie. Zdjęcie Wielkiego Obłoku Magellana pokazuje czerwony ogon wychodzący z lewej dolnej części galaktyki, który prawdopodobnie powstał, gdy zderzył się z Małym Obłokiem Magellana około 100 milionów lat temu. Bąbelki pustej przestrzeni wskazują regiony, w których niedawno powstały gwiazdy, ponieważ intensywne wiatry z nowo narodzonych gwiazd wydmuchują otaczający je pył i gaz. Zielone światło wokół krawędzi tych bąbelków wskazuje na obecność zimnego pyłu, który nagromadził się w wyniku tych wiatrów. Ciepły pył, zaznaczony na niebiesko, wskazuje, gdzie formują się gwiazdy lub gdzie inne procesy podgrzały pył.

Wiele ciężkich pierwiastków występujących w przyrodzie – takich jak węgiel, tlen i żelazo – może przylgnąć do ziaren pyłu, a obecność różnych pierwiastków zmienia sposób, w jaki pył pochłania światło gwiazd. To z kolei wpływa na postrzeganie przez astronomów wydarzeń takich jak formowanie się gwiazd. W najgęstszych chmurach pyłu prawie wszystkie ciężkie pierwiastki mogą zostać zamknięte w ziarnach pyłu, co zwiększa stosunek pyłu do gazu. Ale w mniej gęstych regionach niszczące promieniowanie z nowonarodzonych gwiazd lub fale uderzeniowe z wybuchających gwiazd rozbiją ziarna pyłu i zwrócą niektóre z tych ciężkich pierwiastków z powrotem do gazu, ponownie zmieniając stosunek. Naukowcy badający przestrzeń międzygwiazdową i powstawanie gwiazd chcą lepiej zrozumieć ten trwający cykl. Zdjęcia Herschela pokazują, że stosunek pyłu do gazu może różnić się w obrębie pojedynczej galaktyki nawet 20-krotnie, znacznie więcej niż wcześniej szacowano.

Te ulepszone zdjęcia Herschela pokazują nam, że „ekosystemy” pyłu w tych galaktykach są bardzo dynamiczne.powiedział Christopher Clark, astronom z Space Science Telescope Institute w Baltimore w stanie Maryland, który kierował pracami nad stworzeniem nowych zdjęć.
info: HubbleSite

Trzy dekady obserwacji z Teleskopu Kosmicznego pomagają wyznaczyć dokładnej wartości stałej Hubble’a

Historia nauki odnotuje, że poszukiwanie tempa ekspansji wszechświata było wielkim Świętym Graalem kosmologii XX wieku. Bez jakichkolwiek dowodów obserwacyjnych na rozszerzanie się, kurczenie lub zatrzymywanie się ekspansji Wszechświata. Co więcej, nie mielibyśmy też pojęcia o jego wieku – a właściwie o tym, czy wszechświat był wieczny, gdyby nie te badania.

Pierwszy akt tego odkrycia nastąpił, gdy sto lat temu amerykański astronom Edwin Hubble odkrył niezliczone galaktyki poza naszą macierzystą galaktyką, Drogą Mleczną. I galaktyki nie stały w miejscu. Hubble odkrył, że im dalej galaktyka jest, tym szybciej wydaje się oddalać od nas. Można to interpretować jako równomierną ekspansję przestrzeni. Hubble powiedział nawet, że badał galaktyki po prostu jako „znaczniki przestrzeni”. Jednak nigdy nie był w pełni przekonany o idei jednorodnie rozszerzającego się wszechświata. Podejrzewał, że jego pomiary mogą być dowodem na to, że we Wszechświecie dzieje się coś jeszcze dziwniejszego.

Przez dziesięciolecia po Hubble’u astronomowie trudzili się, aby ustalić tempo ekspansji, które dałoby prawdziwy wiek wszechświata. Wymagało to zbudowania ciągu kosmicznych drabin odległościowych zmontowanych ze źródeł, co do których astronomowie mają uzasadnioną pewność co do ich wewnętrznej jasności. Najjaśniejszymi, a zatem najdalszymi wykrywalnymi znacznikami są supernowe typu Ia.

Kiedy Kosmiczny Teleskop Hubble’a został wystrzelony w 1990 r., tempo ekspansji Wszechświata było tak niepewne, że jego wiek mógł wynosić zaledwie 8 miliardów lat lub nawet 20 miliardów lat.

Po 30 latach drobiazgowych prac z wykorzystaniem niezwykłej mocy obserwacyjnej teleskopu Hubble’a liczne zespoły astronomów zawęziły tempo ekspansji do precyzji nieco ponad 1%. Można to wykorzystać do przewidzenia, że ​​wszechświat podwoi się za 10 miliardów lat.

Pomiar jest około osiem razy dokładniejszy niż oczekiwana zdolność Hubble’a. Ale kosmologom stało się to czymś więcej niż tylko doprecyzowaniem liczby. W międzyczasie odkryto tajemnicę ciemnej energii rozpychającej wszechświat. Aby jeszcze bardziej skomplikować sytuację, obecne tempo ekspansji jest inne niż się spodziewano, ponieważ wszechświat pojawił się wkrótce po Wielkim Wybuchu.

Przewidywano, że tempo ekspansji wszechświata będzie wolniejsze niż to, co faktycznie widzi Hubble. Łącząc Standardowy Model Kosmologiczny Wszechświata i pomiary wykonane przez misję Planck Europejskiej Agencji Kosmicznej (która obserwowała reliktowe kosmiczne mikrofalowe tło sprzed 13,8 miliarda lat), astronomowie przewidują niższą wartość stałej Hubble’a: 67,5 plus minus 0,5 kilometra na sekundę. sekundy na megaparsek, w porównaniu z szacunkami zespołu SHOES wynoszącymi 73.

Biorąc pod uwagę dużą wielkość próbki Hubble’a, istnieje tylko jedna na milion szansa, że ​​astronomowie mylą się z powodu niefortunnego losowania, powiedział Riess, co jest powszechnym progiem dla poważnego potraktowania problemu w fizyce. To odkrycie rozplątuje to, co stawało się ładnym i uporządkowanym obrazem dynamicznej ewolucji wszechświata. Astronomowie nie potrafią wyjaśnić rozbieżności między tempem ekspansji wszechświata lokalnego a wszechświatem pierwotnym, ale odpowiedź może wiązać się z dodatkową fizyką wszechświata.

Takie mylące odkrycia uczyniły życie bardziej ekscytującym dla kosmologów takich jak Riess. Trzydzieści lat temu zaczęli mierzyć stałą Hubble’a, aby porównać wszechświat, ale teraz stało się to jeszcze bardziej interesujące.

Właściwie nie obchodzi mnie, jaka jest konkretna wartość ekspansji, ale lubię ją wykorzystywać do poznawania wszechświata.dodał Riess.
info: HubbleSite

Ekstremalne warunki pogodowe na ultragorących Jowiszach

Badając wyjątkową klasę ultragorących egzoplanet, astronomowie z zespołu Kosmicznego Teleskopu Hubble’a opublikowali wyniki badań dużych egzoplanet. Te obiekty wielkości Jowisza są tak niebezpiecznie blisko swojej gwiazdy macierzystej, że są pieczone we wrzących temperaturach powyżej 3000 stopni Fahrenheita. To wystarczająco gorąco, aby odparować większość metali, w tym tytan. Mają najgorętsze atmosfery planetarne, jakie kiedykolwiek widziano.

W dwóch nowych artykułach zespoły astronomów Hubble’a donoszą o dziwacznych warunkach pogodowych na tych gotujących się planetach. Na jedną planetę pada deszcz odparowanych skał, a na innej górne warstwy atmosfery stają się coraz gorętsze niż chłodniejsze, ponieważ jest „spalane” przez intensywne promieniowanie ultrafioletowe (UV) pochodzące od jej gwiazdy.

Badania te wykraczają poza zwykłe znajdowanie dziwnych i dziwacznych atmosfer planet. Badanie ekstremalnych warunków pogodowych daje astronomom lepszy wgląd w różnorodność, złożoność i egzotyczną chemię zachodzącą w odległych światach w naszej galaktyce.

Nadal nie mamy dobrego zrozumienia pogody w różnych środowiskach planetarnych.powiedział David Sing z Johns Hopkins University w Baltimore w stanie Maryland, współautor dwóch zgłoszonych badań.
 Kiedy patrzysz na Ziemię, wszystkie nasze prognozy pogody są nadal precyzyjnie dostosowane do tego, co możemy zmierzyć. Ale kiedy udajesz się na odległą egzoplanetę, masz ograniczone możliwości przewidywania, ponieważ nie zbudowałeś ogólnej teorii o tym, jak wszystko w atmosferze idzie w parze i reaguje na ekstremalne warunki. Nawet jeśli znasz podstawy chemii i fizyki, nie wiesz, jak to się zamanifestuje w skomplikowany sposób.dodał naukowiec.

W czasopiśmie Nature z 6 kwietnia astronomowie opisują obserwacje Hubble’a WASP-178b, znajdującego się około 1300 lat świetlnych od nas. W ciągu dnia atmosfera jest bezchmurna i jest wzbogacona gazowym tlenkiem krzemu. Ponieważ jedna strona planety jest stale zwrócona w stronę swojej gwiazdy, skwarna atmosfera obraca się w stronę nocną z prędkością superhuraganu przekraczającą 2000 mil na godzinę. Po ciemnej stronie tlenek krzemu może wystarczająco ochłodzić się, aby skondensować się w skałę, która pada z chmur, ale nawet o świcie i zmierzchu planeta jest wystarczająco gorąca, by wyparować skały.

Wiedzieliśmy, że dzięki tej funkcji tlenku krzemu zobaczyliśmy coś naprawdę interesującego.powiedział Josh Lothringer z Utah Valley University w Orem w stanie Utah.

W gazecie opublikowany w numerze Astrophysical Journal Letters z 24 stycznia
Guangwei Fu z University of Maryland, College Park, poinformował o supergorącym Jowiszu KELT-20b, znajdującym się około 400 lat świetlnych od nas. Na tej planecie podmuch światła ultrafioletowego z macierzystej gwiazdy tworzy warstwę termiczną w atmosferze, podobnie jak ziemska stratosfera. „Do tej pory nigdy nie wiedzieliśmy, w jaki sposób gwiazda macierzysta wpływa bezpośrednio na atmosferę planety. Było wiele teorii, ale teraz mamy pierwsze dane obserwacyjne” – powiedział Fu.

Dla porównania, na Ziemi ozon w atmosferze pochłania promieniowanie UV i podnosi temperaturę w warstwie znajdującej się od 7 do 31 mil nad powierzchnią Ziemi. Na KELT-20b promieniowanie UV z gwiazdy ogrzewa metale w atmosferze, co tworzy bardzo silną warstwę inwersji termicznej.

Dowody pochodziły z wykrycia wody przez Hubble’a w obserwacjach w bliskiej podczerwieni oraz z wykrycia tlenku węgla przez Kosmiczny Teleskop Spitzer NASA. Promieniują przez gorącą, przezroczystą górną atmosferę wytwarzaną przez warstwę inwersyjną. Ta sygnatura jest unikalna w porównaniu z tym, co astronomowie widzą w atmosferach gorących Jowiszów krążących wokół chłodniejszych gwiazd, takich jak nasze Słońce.

Widmo emisyjne KELT-20b różni się znacznie od innych gorących Jowiszów. Jest to przekonujący dowód na to, że planety nie żyją w izolacji, ale ich gwiazda macierzysta ma na nie wpływ.powiedział Fu.

Chociaż bardzo gorące Jowisze nie nadają się do zamieszkania, tego rodzaju badania pomagają utorować drogę do lepszego zrozumienia atmosfer potencjalnie nadających się do zamieszkania planet ziemskich.

Jeśli nie możemy dowiedzieć się, co dzieje się na supergorących Jowiszach, gdzie mamy wiarygodne i solidne dane obserwacyjne, nie będziemy mieli szansy dowiedzieć się, co dzieje się w słabszych widmach z obserwacji egzoplanet ziemskich. To test naszych technik, który pozwala nam zbudować ogólne zrozumienie właściwości fizycznych, takich jak tworzenie się chmur i struktura atmosfery.powiedział Lothringer.
informacja: HUBBLESITE

Wizualizacja pokazująca wybuch olbrzymiej gwiazdy Eta Carinae

Model Gwiazdy Eta Carinae jest oparty na obserwacjach na wielu długościach fali

Kiedyś była to jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie, łatwo widoczna dla żeglarzy nawigujących po południowym niebie w połowie lat czterdziestych XIX wieku. Ale gwiazda Eta Carinae po krótkim wybuchu szybko zniknęła w niepamięc. Teraz, ponad półtora wieku później, obserwatoria kosmiczne NASA umożliwiły astronomom i artystom złożenie trójwymiarowego modelu Mgławicy Homunculus i towarzyszących jej obłoków pyłu i gazu okrywających wzburzoną gwiazdę. Historia Wielkiej Erupcji w 1843 roku i historia wyrzuconej mgławicy to coś więcej niż tylko przyciągająca wzrok wizualizacja, która ma na celu wzbogacenie wiedzy astronomicznej, kluczowego celu NASA Universe of Learning.

Nowa wizualizacja astronomiczna z NASA Universe of Learning pokazuje emisje na wielu długościach fal (od światła podczerwonego po promieniowanie rentgenowskie) i trójwymiarowe struktury otaczające Eta Carinae, jedną z najbardziej masywnych i wybuchających gwiazd w naszej galaktyce.

Eta Carinae, słynie z błyskotliwego i niezwykłego wybuchu, zwanego „Wielką Erupcją”, zaobserwowanego w latach 40. XIX wieku. To na krótko uczyniło ją jedną z najjaśniejszych gwiazd na nocnym niebie, emitując prawie tyle samo światła widzialnego, co wybuch supernowej.

Gwiazda przeżyła wybuch i powoli zanikała przez następne pięć dekad. Główną przyczyną tej zmiany jasności jest mała mgławica gazu i pyłu, zwana Mgławicą Homunkulus, która została wyrzucona podczas wybuchu i zablokowała światło gwiazdy.

Obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra ujawniają szczegóły w świetle widzialnym, ultrafioletowym i rentgenowskim. Astronomowie i artyści z Space Telescope Science Institute (STScI) w Baltimore w stanie Maryland opracowali trójwymiarowe modele przedstawiające kształt klepsydry homunculusa i otaczające go chmury świecącego gazu. Rezultatem jest oszałamiająca wycieczka po zagnieżdżonych emisjach, która przenosi obrazy 2D do życia 3D.

Zespół wykonał tak niesamowitą robotę, reprezentując warstwy wolumetryczne, że widzowie mogą natychmiast i intuicyjnie zrozumieć złożoną strukturę wokół Eta Car.powiedział Frank Summers, główny naukowiec ds. wizualizacji w STScI i kierownik projektu.
Możemy nie tylko opowiedzieć historię Wielkiej Erupcji, ale także zaprezentować powstałą mgławicę w 3D.

Ponadto Eta Car jest niezwykle jasna w zakresie fal podczerwonych, a jej promieniowanie wpływa na znacznie większą Mgławicę Carina, w której się znajduje. Pracując z obserwacjami NASA Spitzer Space Telescope, zespół był w stanie umieścić Eta Car w kontekście olśniewającego widoku w podczerwieni regionu formowania się gwiazd.

Zdjęcie w podczerwieni wykonane przez Spitzera pozwala nam zajrzeć przez pył, który przesłania nasz widok w świetle widzialnym, aby ujawnić skomplikowane szczegóły i zasięg Mgławicy Carina wokół tej genialnej gwiazdy.skomentował Robert Hurt, główny naukowiec ds. wizualizacji w Caltech/IPAC i członek zespołu.

Rozszerzając cele NASA Universe of Learning, zasoby wizualizacji promują naukę poza sekwencją wideo. „Możemy wziąć te modele, takie jak ten dla Eta Car, i wykorzystać je w drukowaniu 3D i programach rzeczywistości rozszerzonej” – zauważył Kim Arcand, główny naukowiec ds. wizualizacji w Chandra X-ray Center w Cambridge w stanie Massachusetts. „Oznacza to, że więcej osób może mieć dostęp do danych – dosłownie i wirtualnie – a to zapewnia lepszą naukę i zaangażowanie”.

Eta Carinae to jedna z najmasywniejszych znanych gwiazd. Te wyjątkowe gwiazdy są podatne na wybuchy w ciągu swojego życia. Zakończą swoje życie zapadnięciem się w czarną dziurę, której prawdopodobnie towarzyszy wybuch supernowej. Eta Car jest jednym z najbliższych i najlepiej zbadanych przykładów poznania energetycznego życia i śmierci bardzo masywnych gwiazd.

informacja: hubblesite.org

Hubble powraca do pełnych obserwacji naukowych i publikuje nowe obrazy

Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA wraca do pracy, badając wszechświat bliski i daleki. Instrumenty naukowe powróciły do ​​pełnej sprawności po usunięciu awarii komputera pokładowego, która wstrzymała obserwacje.

Po awarii komputera udało się naukowcom z NASA uruchomić ponownie Kosmiczny Teleskop Hubble’a do pracy. To bardzo dobra wiadomość, gdyż następca nadal w magazynie czeka na wysłanie na orbitę.

Obserwacje naukowe wznowiono w sobotę 17 lipca po południu. Komputer pokładowy Hubble’a, który kontroluje i koordynuje instrumenty naukowe obserwatorium, zatrzymał się nagle 13 czerwca. Kiedy główny komputer nie odebrał sygnału z komputera sterującego, automatycznie przestawił instrumenty naukowe Hubble’a w tryb awaryjny. Oznaczało to, że teleskop nie mógł prowadzić badań naukowych, do czasu gdy specjaliści misji będą analizować sytuację i rozwiązywać problem jaki wystąpił na orbicie.

Jestem zachwycony, widząc, że Hubble znów spogląda na wszechświat, po raz kolejny rejestrując obrazy, które intrygowały i inspirowały nas od dziesięcioleci.powiedział administrator NASA Bill Nelson.

To moment na świętowanie sukcesu zespołu naprawdę oddanego misji. Dzięki ich wysiłkom Hubble będzie kontynuował swój 32. rok odkryć, a my będziemy nadal uczyć się na podstawie transformacyjnej wizji obserwatorium.

I już teleskop przesyła wspaniałe obrazy na Ziemię.

foto NASA