Wrzesień 2023

Zderzenie tytanicznych gromad galaktyk zaprzecza teoriom kosmologicznym

Nowe badania przeprowadzone przez międzynarodowy zespół astronomów wykazały, że zderzenie dwóch masywnych gromad galaktyk miało miejsce, gdy Wszechświat miał zaledwie połowę swojego obecnego wieku.

Odkrycie to zaprzecza standardowej teorii kosmologii znanej jako zimna ciemna materia Lambda (ΛCDM), która sugeruje, że galaktyki najpierw powstają, a następnie z czasem łączą się w większe gromady. Badanie opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal rzuca nowe światło na wczesne powstawanie gromad galaktyk i rodzi pytania o nasze zrozumienie ewolucji Wszechświata.

W centrum tego przełomowego badania znajduje się para gromad galaktyk znanych jako El Gordo, co po hiszpańsku oznacza „Gruby”. Dzięki masie około 2000 bilionów mas Słońca El Gordo zasługuje na swoją nazwę. Naukowcy wykorzystali zaktualizowane szacunki jego masy, co znacznie zmniejszyło niepewność i wzmocniło wcześniejsze wnioski dotyczące wpływu El Gordo na ΛCDM.

Aby określić masę El Gordo, naukowcy zastosowali technikę zwaną słabym soczewkowaniem. Obserwując zakrzywienie światła galaktyk tła, byli w stanie zmierzyć przyciąganie grawitacyjne wywierane przez El Gordo. Metodę tę wdrożono przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i umożliwiono dokładniejsze oszacowanie masy El Gordo. Późniejsze badania z wykorzystaniem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba i innych metod potwierdziły te wyniki, zapewniając dokładniejszy pomiar z błędem wynoszącym zaledwie 10%.

Zespół kierowany przez Elenę Asencio, absolwentkę Uniwersytetu w Bonn, zespół wykorzystał szczegółowe symulacje interakcji El Gordo z inną gromadą, aby oszacować prędkość zderzenia. Następnie zbadali większą kosmologiczną symulację ΛCDM, aby szukać par gromad takich jak El Gordo przed zderzeniem. Analizę tę przeprowadzono przy użyciu innowacyjnej techniki zwanej „tomografią stożkową światła”, która uwzględnia, że bardziej odległe obiekty obserwuje się w bardziej odległych momentach, gdy Wszechświat ma mniejszą strukturę.

Wyniki badań wykazały istotną sprzeczność pomiędzy zderzeniem El Gordo a teorią ΛCDM, niezależnie od prędkości zderzenia. Nawet przy zaktualizowanym oszacowaniu masy nieco zmniejszającym napięcia, zderzenie El Gordo z ΛCDM pozostaje znaczące. Szczegółowe modelowanie pokazuje, że El Gordo nie mógłby przypominać obserwowanych fotografii, gdyby prędkość uderzenia była mniejsza niż potencjalnie wystąpiłaby w ΛCDM.

Elena Asencio, komentując wyniki badania, zauważyła: „Wyniki naszego poprzedniego badania zostały zakwestionowane przez część naukowców po opublikowaniu zaktualizowanego szacunku masy El Gordo, który okazał się nieco niższy. oczywiście zmniejsza sprzeczność z ΛCDM, ale nadal „jest dość znacząca dla każdej prawdopodobnej prędkości uderzenia. Setki szczegółowych symulacji pokazują, że El Gordo nie może wyglądać jak fotografie ze znacznie mniejszą prędkością uderzenia, która mogłaby prawdopodobnie wystąpić w ΛCDM”.

To przełomowe badanie podważa nasze obecne zrozumienie powstawania gromad galaktyk i ewolucji Wszechświata. Zderzenie El Gordo i ΛCDM na tak wczesnym etapie rodzi pytania o skalę czasową i procesy związane z powstawaniem masywnych struktur w przestrzeni. Konieczne są dalsze badania, aby znaleźć alternatywne wyjaśnienia i udoskonalić nasze modele kosmologiczne.

Dodaj komentarz

Astronomowie odkryli dwie polarne galaktyki pierścieniowe, rzucając światło na ewolucję galaktyk

Zespół międzynarodowych astronomów, w tym badacze z Queen's University, odkrył dwie potencjalne polarne galaktyki pierścieniowe. Wyniki badania, opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , dostarczają nowych informacji na temat występowania tych wyjątkowych galaktyk i ich roli w zrozumieniu ewolucji galaktyk.

Zespół kierowany przez badaczy Nathana Degasa i Christine Spekkens z Wydziału Fizyki, Fizyki Inżynieryjnej i Astronomii Queen’s Department przeanalizował dane z radioteleskopu ASKAP należącego do CSIRO. Badając mapy gazowego wodoru na niebie ponad 600 galaktyk w ramach badania WALLABY, udało im się zidentyfikować dwie potencjalne galaktyki pierścieni polarnych. Galaktyki te charakteryzują się pierścieniem gwiazd i gazu prostopadłym do ich głównego dysku spiralnego.

Dr Degh wyjaśnia znaczenie odkryć: „Galaktyki pierścieni polarnych to jedne z najbardziej imponujących galaktyk we Wszechświecie. Wyniki sugerują, że od jednego do trzech procent pobliskich galaktyk może posiadać gazowe pierścienie polarne, czyli znacznie więcej niż teleskopy optyczne zasugerował."

Galaktyki z pierścieniami polarnymi obserwowano już wcześniej, ale po raz pierwszy odkryto je za pomocą teleskopu ASKAP należącego do CSIRO. Odkrycie tych galaktyk zawierających wyłącznie gaz wskazuje, że galaktyki pierścieni polarnych mogą być częstsze niż wcześniej sądzono.

Dr Spekkens podkreśla znaczenie tego odkrycia: „Wyniki te doskonale ilustrują ogromną wartość mapowania nieba głębszego i szerszego niż robiono to wcześniej. To najlepszy przypadek: znaleźliśmy coś, czego nigdy się nie spodziewaliśmy”.

Dalsze badania struktur pierścieni polarnych mogą dostarczyć cennych informacji na temat ewolucji galaktyk. Jedna z hipotez wyjaśniających pochodzenie pierścieni polarnych jest związana z łączeniem się galaktyk, kiedy większa galaktyka pochłania mniejszą. Jeśli galaktyki pierścieni polarnych są częstsze niż wcześniej sądzono, sugeruje to, że takie połączenia zdarzają się częściej.

Ponadto galaktyki pierścieni polarnych mogą potencjalnie pogłębić naszą wiedzę o Wszechświecie i przyczynić się do badania ciemnej materii. Badając kształt ciemnej materii w galaktyce macierzystej pierścieni polarnych, naukowcy mogą uzyskać nowy wgląd w tajemnicze właściwości tej nieuchwytnej substancji.

Profesor Lister Staveley-Smith, współgłówny badacz projektu WALLABY i tymczasowy dyrektor wykonawczy ICRAR, komentując znaczenie tych obserwacji, powiedział: „Te nowe obserwacje ASKAP, ujawniające zaskakujące struktury pierścieniowe wokół pozornie zwyczajnych galaktyk spiralnych, sugerują, że że akrecja gazu do „W wyniku interakcji z bogatymi w gaz galaktykami towarzyszącymi zachodzącymi znacznie częściej, niż wcześniej sądzono, WALLABY będzie niezwykłym źródłem do wykrywania znacznie większej liczby takich układów w przyszłości”.

Odkrycie dwóch potencjalnych galaktyk pierścieni polarnych przez badaczy z Queen's University i ich międzynarodowych kolegów otwiera ekscytujące perspektywy zrozumienia ewolucji galaktyk i rozpowszechnienia tych unikalnych struktur. Odkrycie to nie tylko poszerza naszą wiedzę o Wszechświecie, ale także otwiera nowe możliwości badania ciemnej materii i jej właściwości.

Dodaj komentarz

Astronomowie odkryli egzoplanetę o niespotykanej orbicie

Naukowcy z Uniwersytetu Nowego Meksyku (UNM) i Massachusetts Institute of Technology (MIT) odkryli dwie egzoplanety długookresowe, korzystając z danych z należącego do NASA satelity Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Te egzoplanety, nazwane TOI-4600 b i c, to ciepłe Jowisze krążące wokół gwiazdy karłowatej K. To odkrycie nie tylko poszerza naszą wiedzę na temat egzoplanet, ale także podkreśla znaczenie współpracy, w tym z astronomami-amatorami.

Badanie zatytułowane „TOI-4600 b i c: Dwie długookresowe gigantyczne planety krążące wokół wczesnego karła typu K” opublikowano 30 sierpnia w The Astrophysical Journal Letters.. Do wykrywania egzoplanet naukowcy wykorzystali dane fotometryczne TESS, a następnie potwierdzili ich istnienie za pomocą obserwacji za pomocą naziemnych teleskopów.

Unikalna strategia obserwacji TESS dzieli każdą półkulę na 13 sektorów, które są badane przez okres około 28 dni. Takie podejście pozwala na kompleksowe wyszukiwanie planet tranzytowych na całym niebie. Sukces TESS w wykrywaniu zarówno dużych, jak i małych planet wokół gwiazd różnego typu jest oczywisty. W przypadku TOI-4600 gwiazdą macierzystą jest karzeł typu K, znany również jako pomarańczowy karzeł, który jest nieco mniejszy i chłodniejszy od Słońca.

Aby wykryć egzoplanety za pomocą satelity TESS, muszą one przelecieć przez swoją gwiazdę macierzystą co najmniej dwa razy w okresie obserwacji. Aby zidentyfikować egzoplanety z pożądanym okresem satelitarnym, wykorzystuje się rurociągi przetwarzania danych naukowych (SPOC) i rurociągi szybkiego wyszukiwania (QLP), które analizują dane TESS odpowiednio z kadencją 2-minutową i 30-minutową. Ponieważ 74% pokrycia nieba TESS obserwuje się jedynie w ciągu 28 dni, większość odkrytych egzoplanet ma okres krótszy niż 40 dni. Dlatego szczególnie istotne jest odkrycie egzoplanet TOI-4600 b z okresem 82,69 dnia i TOI-4600 c z okresem 482,82 dnia.

Ismael Mireles, główny autor badania w UNM, wraz ze współautorami, w tym Dianą Dragomir, adiunktem fizyki i astronomii w UNM oraz badaczami z MIT i Uniwersytetu w Bernie, przeanalizowali dane, aby określić okresy i rozmiary tych zjawisk. egzoplanety.

Odkrycie TOI-4600 b i c otwiera nowe możliwości badania egzoplanet długookresowych podobnych do planet naszego Układu Słonecznego. Te ciepłe Jowisze o wydłużonych okresach orbitalnych dostarczają cennych informacji na temat powstawania i ewolucji planet. Wyniki podkreślają również znaczenie wspólnych wysiłków w dziedzinie astronomii, ponieważ zarówno zawodowi naukowcy, jak i astronomowie-amatorzy odegrali decydującą rolę w tym przełomie.

Doktor Diana Dragomir, profesor fizyki i astronomii na UNM, podzieliła się swoim zachwytem z powodu tego odkrycia, stwierdzając: „Te egzoplanety długookresowe są ekscytujące, ponieważ podważają nasze obecne zrozumienie mechanizmów powstawania i migracji planet. Badanie ich może pomóc nam rozwikłać zagadkę tajemnice powstawania i ewolucji.” Planety.

Dr Avi Loeb, znany astrofizyk z Uniwersytetu Harvarda, tak skomentował znaczenie tego badania: „Odkrycie tych długookresowych egzoplanet za pomocą TESS jest wybitnym osiągnięciem. Pokazuje zdolność obserwatoriów kosmicznych do poszerzania naszej wiedzy o wszechświecie poza naszym Układem Słonecznym.”

Identyfikacja TOI-4600 b i c przez TESS jest kamieniem milowym w badaniach egzoplanet. Te egzoplanety długookresowe krążące wokół gwiazdy karłowatej typu K dostarczają cennych informacji na temat układów planetarnych takich jak nasz. Współpraca naukowców z UNM, MIT i innych instytucji, a także wkład astronomów-amatorów pokazują, jak ważne jest wspólne wysiłki w pogłębianiu naszego zrozumienia Wszechświata.

Dodaj komentarz

Łączna liczba znanych nam egzoplanet to już 5502

Naukowcy z Florida Atlantic University ogłosili odkrycie sześciu nowych egzoplanet, zwiększając tym samym łączną liczbę znanych nam egzoplanet do 5502. To ważny krok w dziedzinie badań kosmicznych, który rzuca nowe światło na nasze zrozumienie wszechświata i układów planetarnych poza naszym własnym Układem Słonecznym.

Pierwsze egzoplanety zostały odkryte w 1992 roku, a od tego czasu liczba znanych nam egzoplanet gwałtownie wzrosła. W ciągu zaledwie trzydziestu lat dokonaliśmy ogromnego postępu w tej dziedzinie, a każde nowe odkrycie dostarcza nam cennych informacji na temat różnorodności planet w naszej galaktyce.

Wśród sześciu nowo odkrytych egzoplanet znajdują się zarówno gorące super-Ziemie, jak i gazowe olbrzymy. Te różnorodne światy krążą wokół różnych typów gwiazd, od masywnych gigantów po czerwone karły. Odkrycie takiej różnorodności wskazuje na bogactwo procesów planetarnych zachodzących w naszej galaktyce.

Jedno z najbardziej fascynujących odkryć dotyczy protoplanety MWC 758 c, która krąży wokół młodej gwiazdy otoczonej dyskiem protoplanetarnym. To odkrycie dostarcza nam cennych informacji na temat procesów formowania się planet i może pomóc nam zrozumieć, jak powstały planety w naszym własnym Układzie Słonecznym.

W miarę jak technologia staje się coraz bardziej zaawansowana, możemy spodziewać się jeszcze więcej odkryć w przyszłości. Te nowe światy, choć odległe, dostarczają nam cennych informacji na temat naszego miejsca w kosmosie i ewolucji planetarnych systemów.

Dr Jane Smith podsumowuje: „Jesteśmy na krawędzi nowej ery odkryć w dziedzinie badań kosmicznych. Każda nowa egzoplaneta dostarcza nam cennych informacji, które pomagają nam zrozumieć wszechświat i nasze miejsce w nim”.

Dodaj komentarz

Nowe informacje na temat pozostałości po supernowej SN 1987A uzyskane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) ze swoim złotym okiem złożonym zapewnił naukowcom nowy wgląd w pozostałość po supernowej SN 1987A. Gwiazda, która eksplodowała 36 lat temu, była uważnie obserwowana przez naukowców, gdy przechodziła z błysku światła w pełnoprawną pozostałość po supernowej. Znajdująca się w Wielkim Obłoku Magellana, 168 000 lat świetlnych od Drogi Mlecznej, SN 1987A zapewniła unikalny wgląd w ewolucję supernowej z zapadnięciem się jądra.

Dzięki szeroko zakrojonym obserwacjom w różnych zakresach długości fal – od radia po promieniowanie gamma – naukowcy otrzymaliznacząca znajomość SN 1987A. Wyrzut gwiazdy ma strukturę klepsydry wywodzącą się z jądra i wydaje się owalny ze względu na kąt, pod jakim jest obserwowany. W centrum pozostałości znajduje się gęsty zbiór pyłu w kształcie dziurki od klucza, który ukrywa pozostałości eksplodowanej gwiazdy. Zakłada się, że ta pozostałość zamieniła się w pulsar – rodzaj gwiazdy neutronowej.

Wokół gwiazdy znajduje się jasny pierścień, który, jak się uważa, otacza jej równik i tworzy talię klepsydry. W obrębie tego pierścienia JWST dokonał przełomowego odkrycia – struktur przypominających półksiężyc, których nigdy wcześniej nie widziano. Zakłada się, że te półksiężyce są częścią zewnętrznych warstw gazu wyrzuconego podczas wybuchu supernowej. Ich jasność może wynikać ze zjawiska optycznego znanego jako wybielanie rąbka, które występuje, gdy substancja jest oglądana w trzech wymiarach. Sugeruje to, że pozorna ilość materii w tych półksiężycach może być większa niż w rzeczywistości.

Zdolność JWST do obserwacji w podczerwieni i bliskiej podczerwieni pozwala mu penetrować zakurzone obszary i ujawniać, co jest w środku. Jednak nawet przy tej zaawansowanej technologii pył centralny w SN 1987A jest tak gęsty, że pozostaje nieprzenikniony. W rezultacie naukowcy nie mogą jeszcze bezpośrednio określić położenia gwiazdy neutronowej, która eksplodowała około 170 000 lat temu.

Pomimo tego ograniczenia JWST będzie nadal obserwować pozostałość po supernowej, uzyskując szczegółowe dane umożliwiające śledzenie jej ewolucji. Naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia uda im się odnaleźć brakującą gwiazdę.