Prawdopodobnie astronomowie mogli po raz pierwszy w historii zobaczyć światło ze zderzających się ze sobą dwóch czarnych dziur

Czarne dziury są całkowicie ciemne i dlatego niewidoczne dla teleskopów wykrywających światło. Jak dotąd jedynym sposobem, w jaki astronomowie byli w stanie “obserwować” zderzenia czarnych dziur, jest wykrywanie powstałych fal grawitacyjnych.

Fale grawitacyjne to zmarszczki w czasoprzestrzeni przewidziane przez ogólną teorię względności Einsteina, które powstają w wyniku ekstremalnych zderzeń masywnych obiektów, takich jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe. Od czasu pierwszego wykrycia fal grawitacyjnych w 2015 roku naukowcy zaobserwowali fale grawitacyjne, pracując nad zrozumieniem ich pochodzenia i zderzających się ciał, które mogły je stworzyć.

Ponieważ czarne dziury mają tak silne przyciąganie grawitacyjne, że nawet światło nie może uciec, są one trudne do zaobserwowania, a astronomowie jeszcze nie zidentyfikowali wizualnie kolizji między dwiema czarnymi dziurami. To znaczy do teraz. W nowych obserwacjach naukowcy sądzą, że być może po raz pierwszy zobaczyli światło pochodzące z połączenia dwóch czarnych dziur.

Chociaż same czarne dziury są całkowicie ciemne, istnieją teorie sugerujące, że zderzenia lub połączenia między czarnymi dziurami mogą prawdopodobnie wytworzyć sygnał świetlny przez otaczający je materiał, powodując promieniowanie materii, zgodnie z oświadczeniem NASA. Zespół astronomów korzystający z Zwicky Transient Facility (ZTF) firmy Caltech w Obserwatorium Palomar w Kalifornii uważa, że mógł wykryć taki sygnał świetlny.

Fala grawitacyjna wytworzona przez fuzję została wykryta 21 maja 2019 r. przez naukowców przy użyciu dwóch różnych detektorów fal grawitacyjnych: europejskiego detektora Virgo i LIGO. Fala grawitacyjna, którą wykryli, pochodzi z kolizji nazwanej GW190521g, która według zespołu mogła pochodzić z dwóch czarnych dziur.

Dzięki temu wykryciu zespół astronomów wykorzystał ZTF do zajrzenia w kosmos i poszukiwania sygnałów świetlnych z kolizji. Jeśli zostanie to potwierdzone, będzie to pierwszy przypadek, w którym światło widzialne zostanie użyte jako dowód na zderzenie dwóch czarnych dziur i powstanie fali grawitacyjnej.

Dziwna gwiezdna pozostałość, która może pochodzić z jednej z pierwszych gwiazd we Wszechświecie

Astronomowie odkryli niezwykłą gwiazdę, która ich zdaniem jest gwiezdną skamieliną lub pozostałością jednej z pierwszych gwiazd we Wszechświecie.

Gwiazda, nazwana AS0039, znajduje się w galaktyce karłowatej Rzeźbiarza około 290 000 lat świetlnych od Układu Słonecznego. Ta gwiezdna pozostałość ma najniższe stężenie metalu, zwłaszcza żelaza, spośród wszystkich gwiazd mierzonych poza Drogą Mleczną. Naukowcy uważają, że odkrycie jest dowodem na to, że pozostałość jest bezpośrednim potomkiem jednej z najwcześniejszych gwiazd Wszechświata, która zawierała bardzo mało metalu.

Jesteśmy w obecności gwiazdy wtórnej o wyjątkowych właściwościach chemicznych: AS0039 o niskiej zawartości żelaza nie jest nawet bogaty w węgiel i ma wyjątkowo niską zawartość magnezu w porównaniu z innymi cięższymi pierwiastkami, takimi jak wapń”, wyjaśniają odkrywcy.

Zespół odkrył, że pierwotna gwiazda macierzysta AS0039 miałaby około 20 mas Słońca i prawdopodobnie zakończyła swój gwiezdny żywot jako hipernowa, w gwiezdnej eksplozji od 10 do 100 razy silniejszej niż zwykła supernowa.

Chociaż astronomowie dość dobrze rozumieją, jak Wszechświat ewoluował od Wielkiego Wybuchu do obecnego stanu iskrzenia, odległe zakątki czasoprzestrzeni są trudne do zajrzenia. Przez kilka milionów lat po Wielkim Wybuchu przestrzeń była wypełniona gorącym, mętnym, nieprzejrzystym gazem. Dopiero, gdy narodziły się pierwsze gwiazdy, a ich światło ultrafioletowe zjonizowało ten gaz, przestrzeń zaczęła się oczyszczać, a światło mogło swobodnie płynąć.

Obecne procesy formowania się gwiazd dają nam pewne wyobrażenie o tym, jak narodziły się te pierwsze gwiazdy, ale znalezienie ich i ich bezpośrednich śladów będzie najlepszym sposobem, aby dowiedzieć się, jak naprawdę rozwijał się ten dziwny okres w historii Wszechświata. W szczególności gwiazdy, które są bardzo ubogie w ciężkie pierwiastki. Zanim powstały gwiazdy, we Wszechświecie nie było ciężkich pierwiastków; była to zupa składająca się głównie z wodoru i helu. Kiedy pojawiły się gwiazdy, zaczęły łączyć jądra pierwiastków w swoich jądrach, tworząc cięższe pierwiastki, aż do żelaza. Gwałtownie energetyczne wydarzenia, takie jak supernowe, wykuwały jeszcze cięższe pierwiastki.

Te pierwiastki, rozproszone po całym Wszechświecie, zostały następnie wzięte do kolejnych generacji gwiazd zrodzonych z kosmicznego gazu i pyłu. Tak więc, jeśli znajdziemy gwiazdy, które mają stosunkowo niską zawartość metali, oznacza to, że gwiazda musi być dość stara, z czasów, zanim metale były obfite.

AS0039 rzeczywiście zawiera bardzo mało metali. To samo w sobie byłoby interesujące. Galaktyka Rzeźbiarza jest ogólnie dość uboga w metale, z zaledwie 4 procentami proporcjonalnej obfitości węgla w Drodze Mlecznej, co sugeruje, że jest dość prymitywna; AS0039 jest uboga w metal, nawet ze względu na swoją lokalizację.

Ale Skúladóttir i jej zespół odkryli, że w gwieździe brakuje węgla i magnezu bardziej niż zwykle w przypadku gwiazdy ubogiej w metale. Ponieważ te pierwiastki powstają w wyniku fuzji jądra gwiazdy, sugeruje to niezwykłe pochodzenie obłoku gazu molekularnego, z którego powstał AS0039. Zespół stwierdził, że takie stosunki obfitości węgla-żelaza, magnezu-wapnia i magnezu-tytanu są zgodne z ekstremalnie energetyczną eksplozją – hipernową.

Dzieje się tak częściowo dlatego, że wapń i tytan są wybuchowymi pierwiastkami alfa, które powstają podczas wybuchu supernowej. Podczas jeszcze bardziej energetycznej eksplozji otrzymujemy wyższy poziom wapnia i tytanu. To, jak powiedział zespół, może wyjaśniać obfitość pierwiastków w AS0039. Aby dowiedzieć się, jak to się stało, przeprowadzono symulacje. Najlepszym dopasowaniem była eksplozja hipernowej gwiazdy Pop III o masie około 21 mas Słońca, z energią 10 x 1051 erg.

Oznaczałoby to, że AS0039 stanowi jedne z pierwszych dowodów obserwacyjnych na hipernowe o zerowej metaliczności i spektakularną okazję do próby zrozumienia pierwszych gwiazd we Wszechświecie.

Badania pokazują, że analiza gwiezdnych skamieniałości pozwala nam nie tylko pośrednio określić masę pierwszych gwiazd, ale dostarcza również kluczowych informacji na temat energii pierwszych wybuchów supernowych. … A zatem na pierwszych stopniach Wszechświata. mówi astronom Stefania Salvadori z Uniwersytetu we Florencji.

Znaleziono czarną dziurę skrywającą się w gromadzie gwiazd poza naszą galaktyką

Przy pomocy należącego Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), astronomowie odkryli małą czarną dziurę poza Drogą Mleczną, obserwując w jaki sposób wpływa na ruch gwiazd w swoim bliskim otoczeniu. Po raz pierwszy ten sposób detekcji został użyty do odkrycia istnienia czarnej dziury poza naszą galaktyką. Metoda ta może stać się kluczowa w poszukiwaniu ukrytych czarnych dziur w Drodze Mlecznej i sąsiednich galaktykach, a także rzucić światło na to, w jaki sposób formują się i ewoluują te tajemnicze obiekty.

Nowo znalezioną czarną dziurę zidentyfikowano w NGC 1850, gromadzie tysięcy gwiazd odległej o prawie 160 000 lat świetlnych w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce sąsiadującej z Drogą Mleczną.

Podobnie jak Sherlock Holmes śledził kryminalne gangi na podstawie ich błędów, szukamy każdej pojedynczej gwiazd w tej gromadzie przy pomocy szkła powiększającego w jednej ręce, próbując znaleźć dowody na istnienie czarnych dziur, ale bez obserwowanie ich bezpośrednio.mówi Sara Saracino z Astrophysics Research Institute of Liverpool John Moores University w Wielkiej Brytanii, prowadząca badania, których wyniki zaakceptowano do publikacji w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Zaprezentowane tutaj wyniki pokazują jedynie jednego z przestępców, ale skoro znaleźliśmy jednego, być może odkryjemy wielu kolejnych, w innych gromadach.dodaje.

Pierwszy “przestępca” wyśledzony przez zespół badawczy okazał się prawie 11 razy masywniejszy od Słońca. Dymiącym pistoletem, który naprowadził astronomów na ślad tej czarnej dziury był jej grawitacyjny wpływ jest okrążająca ją gwiazda o masie pięciu mas Słońca.

Astronomowie już wcześniej odnaleźli takie małe czarne dziury o masie gwiazdowej w innych galaktykach, analizując promieniowanie rentgenowskie emitowane, gdy obiekty te pochłaniają materię, albo dzięki falom grawitacyjnym generowanym, gdy czarna dziura zderza się z inną lub z gwiazdą neutronową.

informacja ESO

Naukowy próbują wyjaśnić “superbąbel” w mgławicy emisyjnej N44

W widoku nowego zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dominują delikatne obłoki gazu i dziwny “superbąbel”.

Na zdjęciu mgławicy N44, która znajduje się w pobliskiej galaktyce zwanej Wielkim Obłokiem Magellana, można zobaczyć gaz wodorowy świecący wraz z ciemnymi pasmami pyłu i gwiazdami w różnym wieku, w złożonej strukturze około 170 000 lat świetlnych od Ziemi.

NASA powiedziała, że ​​„superbańka”, która pojawia się w górnej środkowej części obłoku gazu, jest szczególnie interesująca, ponieważ naukowcy próbują dowiedzieć się, jak powstała struktura o szerokości 250 lat świetlnych.

Jego obecność jest nadal czymś tajemniczym” – napisali pracownicy agencji w oświadczeniu, wyjaśniając, że istnieją dwie wiodące hipotezy. Jednym z nich jest to, że ogromne gwiazdy wydmuchały gaz za pomocą wiatrów gwiazdowych, ale zmierzone tam prędkości wiatru są „niezgodne” z tym, co sugerują modele. Inną możliwością jest być może eksplozja umierającej gwiazdy, która spowodowała zagłębienie w gazie. Uwiarygodnienie teorii supernowej jest dowodem na istnienie przynajmniej jednej pozostałości po supernowej w pobliżu „superbąbla.

Astronomowie zauważyli 5-milionową różnicę wieku między gwiazdami w superbańce a gwiazdami na krawędzi superbańki. NASA powiedziała, że ​​ta różnica wieku sugeruje “wiele zdarzeń formowania gwiazd w reakcji łańcuchowej” i wskazała na strefę intensywnego formowania się gwiazd w prawym dolnym rogu superbańki, która na zdjęciu z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a jest widoczna w kolorze ciemnoniebieskim.

Świecący gaz N44 oznacza go jako mgławicę emisyjną, rodzaj obłoku gazu, w którym molekuły są zasilane przez promieniowanie gwiazd. Gaz emituje energię świetlną, gdy zaczyna się ochładzać, tworząc efekt świecenia.

Pierwsza planeta poza naszą galaktyką odkryta?

Jeśli najnowsze odkrycie się potwierdzi, to będziemy mieć pierwszą egzoplanete odkrytą nie w naszej a innej galaktyce. Bowiem kandydatka na pierwszą planetę poza naszą galaktykę została zidentyfikowana w galaktyce Messier 51, znanej także jako Galaktyka Wir. Galaktyka Wir (również Messier 51, M51 lub NGC 5194) – galaktyka spiralna o anormalnym małym jądrze, położona w odległości około 23 milionów lat świetlnych, w gwiazdozbiorze Psów Gończych, blisko ostatniej gwiazdy dyszla Wielkiego Wozu, 3,5° poniżej Alkaida.

Grupa naukowców, którzy analizowali otrzymane dane z kosmicznego Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra dostrzegli nietypowy sygnał, którego jak przypuszczają źródłem może być planeta pozasłoneczna krążąca w nietypowym układzie gwiazd w innej galaktyce.

Na dzień dzisiejszy najdalszą potwierdzoną egzoplanetą jest Kepler-1606b, która oddalona jest od nas o 2870 lat świetlnych. Jest również kandydatka na jeszcze dalszą egzoplanetę (nie potwierdzona) która jest oddalona od Ziemi o prawie 5000 lat świetlnych, to obiekt oznaczony symbolem KOI-5889.01.

Jeśli przypuszczenia naukowców zostaną potwierdzone to przesuniemy granicę odkrywanych egzoplanet z 5000 lat świetnych do 23 milionów lat świetlnych bo taka jest odległość do Galaktyki Wir.

 

Kometa o średnicy 150 km przemierza Układ Słoneczny

C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), jest dużą kometą obłoku Oorta odkrytą przez astronomów Pedro Bernardinelli i Gary’ego Bernsteina na archiwalnych zdjęciach z Przeglądu Ciemnej Energii.

Kiedy po raz pierwszy sfotografowano go w październiku 2014 roku, obiekt znajdował się 29 jednostek astronomicznych (4,3 miliarda km) od Słońca, prawie tak daleko jak orbita Neptuna i była to największa odległość, jaką odkryto kometę.

W 2021 r. zbliża się do Słońca w odległości od 19 AU (2,8 mld km) do 21 AU (3,1 mld km) i osiągnie swoje peryhelium 10,9 AU (tuż poza orbitą Saturna) w styczniu 2031 r.

W najdalszym punkcie, ok. 1,5 mln lat temu, kometa znajdowała się ok. 40 400 j.a. Ostatni raz w naszym kosmicznym sąsiedztwie była ok. 3,5 mln lat temu – ok. 18 j.a. od Słońca.

Już od pierwszej detekcji, jasność komety wskazywała na to, że jest ona dużą i ma co najmniej 100 km średnicy. Obecnie po dokładniejszych obserwacjach, średnicę komety szacuje się na około 150 km. To największa kometa jaką udało się odkryć.

Fale grawitacyjne istnieją, dowód mamy od szeciu lat

Równo 6 lat temu z pomocą instrumentu LIGO zaobserwowano w Stanach Zjednoczonych pierwszy sygnał, który był oznaką falujących zmian w tkance czasoprzestrzeni.

Fale grawitacyjne zaobserwowano po raz pierwszy 14 września 2015 roku. Ponad dwa lata później, 3 października 2017, Rainer Weiss, Barry C. Barish i Kip S. Thorne otrzymali Nagrodę Nobla z dziedziny fizyki „za decydujący wkład w stworzenie detektora LIGO i obserwację fal grawitacyjnych”
Do dziś zaobserwowano przynajmniej 22 źródła fal grawitacyjnych  Sygnał ten (przełożony na fale dźwiękowe) przypominał ptasi świergot. Zjawisko powstało w wyniku połączenia się z sobą dwóch czarnych dziur o masach około 29 i 36 mas Słońca, a miało to miejsce około miliarda lat świetlnych od Ziemi.
Źródłami fal grawitacyjnych mogą być przede wszystkim układy podwójne gwiazd zawierające składniki zwarte: gwiazdy neutronowe i czarne dziury. Zlewające się ze sobą pary takich gwiazd są prawdopodobnie powiązane z niektórymi krótkotrwałymi błyskami gamma.