Przegląd Wiadomości Astronomicznych01 / 2010

© 2007 -2010 Atelier 17 - Tomasz L. Czarnecki - teleskopy.net

1 z 106

2 z 106

Spis Treści

Teleskop kosmiczny NASA WISE otwiera oczyW kręgu wiedzy astronomicznej w Centrum HewelianumDowody zbrodniUkłady podwójne super masywnych czarnych dziurPierwsze pięć planet KepleraOgromny międzygalaktyczny strumień gazu dłuŜszy niŜ sądzono10 miliardów razy jaśniej niŜ SłońceTrzecia antena obserwatorium ALMADzięki zaćmieniom Słońca udało się wykryć widmo Ŝelaza w koronieZdjęcia wskazują, Ŝe na Marsie istniały jezioraZaglądając w serce mrokuEpsilon Woźnicy - rozwiązanie zagadkiRekordowo stara populacja galaktyk7 500 galaktyk na skrawku niebaNowy wymiar pól magnetycznych w centrum Drogi MlecznejMasywne gwiazdy - dobre cele poszukiwania planet, ale nie - obcych cywilizacjiCoRoT-7b to jądro gazowego olbrzyma?Pierwsze światło teleskopu kosmicznego NASA WISEDruga najmniejsza egzoplanetaT Pyx - zagroŜenie z kosmosuGwiezdna kołyska sprzed 12 miliardów latGorące serce MeduzyPlamy na powierzchni BetelgezyAstronomowie wyjaśniają sekwencję Hubble'aEfekt zwierciadła magnetycznegoPierwsze widmo egzoplanetyDynamika super gromady Abell 1882Sekcja zwłok HomunculusaNiezwykły pyłPętla koronalna AlgolaKoniec imprezy w NGC 2976NGC 1376 na zdjęciach teleskopu kosmicznego HubbleAnaliza chemiczna gwiazd węglowych typu RKosmologia zimnej ciemnej materiiNa tropie kosmicznego kotaJedna galaktyka, dwa ogonySiła słabego soczewkowania grawitacyjnegoPęknięcia w osłonie magnetycznej ZiemiWykłady Otwarte w 2010r. w Obserwatorium Astronomicznym UAMSonda Proba-2 otwiera oczy na SłońceAstronomowie odkryli rzadką bestię za pomocą nowej metodyŁowcy czarnych dziur łapią rekordowo odległego potworaPróbka skał z głębi skorupy MarsaChłodne gwiazdy w sąsiedztwie

3 z 106

Teraz moŜemy zsynchronizować WISE zlustrem skanującym i rozpocząć badaniepodczerwonego Wszechświata

Peter Eisenhardt

Teleskop kosmiczny NASA WISE otwiera oczy

Około godziny 23:30 UT 29 grudnia inŜynierowie wysłali teleskopowi WISE polecenie odpalenia pirotechnicznych ładunków,które uwolniły pokrywę chroniącą teleskop w czasie lotu na wyznaczoną pozycję. Zwolnione w tym momencie spręŜynyodepchnęły pokrywę na niŜej połoŜoną orbitę. Manewr przebiegł zgodnie z załoŜeniami i obecnie rozpoczęto kalibracjęteleskopu - pierwsze zdjęcia powinny zostać opublikowane za około miesiąc.

"Osłona

odpłynęła tak jak planowaliśmy "- mówi kierownikprojektu William Irace z Laboratorium NapęduRakietowego NASA JPL. -" Detektory po razpierwszy ujrzały światło gwiazd."

WISE ma za zadanie stworzenienajdokładniejszego podczerwonego przeglądunieba w historii. Miliony wykonanych przezteleskop zdjęć ukarzą ciemną stronę kosmosu -obiekty, takie jak asteroidy, gwiazdy i galaktyki,zbyt zimne lub zbyt zapylone, by widać je było wświetle widzialnym. W czasie dziewięciu miesięcymisji podstawowej - na tyle czasu starczychłodziwa utrzymującego jego instrumenty wniskich temperaturach koniecznych by prowadzićobserwacje w podczerwieni - teleskop sfotografujecałe niebo półtora raza.

WISE został wyniesiony na orbitę 14 grudnia zbazy Sił Lotniczych Vandenberg w Kalifornii.Odrzucona osłona chroniła schłodzony dotemperatury poniŜej 8 K teleskop oraz czterydetektory podczerwone, kaŜdy mający ponadmilion pikseli. Utrzymanie tak niskiej temperaturyjest konieczne, by uchronić sensory przedrejestrowaniem własnego ciepła teleskopu. Osłona

- dzięki utrzymaniu próŜni juŜ na Ziemi - słuŜyłautrzymaniu zimna we wnętrzu instrumentu.Podobnie jak próŜnia w ściankach termosuuniemoŜliwiała ogrzanie instrumentu. Teraz, samaprzestrzeń kosmiczna dostarcza lepszej próŜni.

Obecnie naukowcy i inŜynierowie kalibrująprędkość obrotu teleskopu tak by zgrać jego ruch zlustrem skanującym. Aby wykonać nieporuszonezdjęcia nieba w trakcie ruchu wokół Ziemi,teleskop WISE wykorzystuje lustro skanujące,które porusza się przeciwstawiając obrotowiteleskopu. W ten sposób teleskop co 11 sekundtworzy kolejne zdjęcia nieba - dziennie powstanieich około 7 500.

"Cudownie jest zakończyć rok otwierając oczyteleskopu WISE "- mówi Peter Eisenhardt,naukowiec misji w JPL. -" Teraz moŜemyzsynchronizować WISE z lustrem skanującym irozpocząć badanie podczerwonegoWszechświata."

Źródła:

NASA JPL: NASA's WISE SpaceTelescope Jettisons Its CoverIlustracja: NASA/JPL

Original press release follows:NASA's WISE Space Telescope Jettisons Its

Cover

Engineers and scientists say the maneuver went offwithout a hitch, and everything is workingproperly. The mission's "first-light" images of thesky will be released to the

4 z 106

public in about a month, after the telescope hasbeen fully calibrated.

"The cover floated away as we planned," saidWilliam Irace, the mission's project manager atNASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena,Calif. "Our detectors are soaking up starlight forthe first time."

WISE will perform the most detailed infraredsurvey of the entire sky to date. Its millions ofimages will expose the dark side of the cosmos --objects, such as asteroids, stars and galaxies, thatare too cool or dusty to be seen with visible light.The telescope will survey the sky one-and-a-halftimes in nine months, ending its primary missionwhen the coolant it needs to see infrared lightevaporates away.

WISE launched on Dec. 14 from Vandenberg AirForce Base in California. Once it was thoroughlychecked out in space, it was ready to "flip its lid."

The cover served as the top to a Thermos-likebottle that chilled the instrument -- a 40-centimeter(16-inch) telescope and four infrared detectorarrays with one million pixels each. The instrumentmust be maintained at frosty temperatures, as coldas below 8 Kelvin (minus 447 degrees Fahrenheit),to prevent it from picking up its own heat, orinfrared, glow. The cover kept everything cool onthe ground by sealing a vacuum space into theinstrument chamber. In the same way that

Thermos bottles use thin vacuum layers to keepyour coffee warm or iced tea cold, the vacuumspace inside WISE stopped heat from getting in.Now, space itself will provide the instrument withan even better vacuum than before.

The cover also protected the instrument from straysunlight and extra heat during launch.

At about 2:30 p.m. PST (5:30 p.m. EST), Dec. 29,engineers sent a command to fire pyrotechnicdevices that released nuts holding the cover inplace. Three springs were then free to push thecover away and into an orbit closer to Earth thanthat of the spacecraft.

Scientists and engineers are now busy adjusting therate of the spacecraft to match the rate of a scanningmirror. To take still images on the sky as it orbitsaround Earth, WISE will use a scan mirror tocounteract its motion. Light from the movingtelescope's primary mirror will be focused onto thescan mirror, which will move in the oppositedirection at the same rate. This allows the missionto take "freeze-frame" snapshots of the sky every11 seconds. That's about 7,500 images a day.

"It's wonderful to end the year with open WISEeyes," said Peter Eisenhardt, the mission's projectscientist at JPL. "Now we can synch WISE up toour scan mirror and get on with the business ofexploring the infrared universe."

WISE is scheduled

to begin its survey of the infrared heavens inmid-January of 2010.

JPL manages the Wide-field Infrared SurveyExplorer for NASA's Science Mission Directorate,Washington. The principal investigator, EdwardWright, is at UCLA. The mission wascompetitively selected under NASA's ExplorersProgram managed by the Goddard Space FlightCenter, Greenbelt, Md. The science instrument wasbuilt by the Space Dynamics Laboratory, Logan,Utah, and the spacecraft was built by BallAerospace & Technologies Corp., Boulder, Colo.Science operations and data processing take placeat the Infrared Processing and Analysis Center atthe California Institute of Technology in Pasadena.Caltech manages JPL for NASA. More informationis online at http://www.nasa.gov/wise andhttp://wise.astro.ucla.edu .

5 z 106

6 z 106

W kręgu wiedzy astronomicznej w Centrum Hewelianum

Zodiak Jana Heweliusza i Wszechświat z Ziemi to dwie wystawy astronomiczne, które juŜ wkrótce będzie moŜna oglądać w

gdańskim Centrum Hewelianum, w ramach akcji edukacyjnej Z Hewelianum w kręgu wiedzy astronomicznej. Dla publiczność

ekspozycje będą otwarte od 12 stycznia do 28 lutego 2010 roku.

<>

"Zodiak Jana Heweliusza" to ekspozycja przybliŜająca dokonania sławnegogdańskiego astronoma. Oprócz plansz z rycinami zodiaku autorstwaHeweliusza zwiedzający zobaczą takŜe interaktywne stanowiska łączące naukęz zabawą. "Poznawanie astronomicznych osiągnięć Gdańszczanina Tysiącleciaułatwia specjalnie przygotowany program zajęć warsztatowych dla grupszkolnych" – informuje Centrum.

Zwiedzający wystawę "Wszechświat z Ziemi" będą mogli podziwiaćnajpiękniejsze obrazy kosmosu, wykonane w obserwatoriach astronomicznychna całym świecie. Widoki będą prezentowane w formie wielkoformatowychzdjęć oraz prezentacji multimedialnych. Ekspozycja została wypoŜyczona zOlsztyńskiego Planetarium i Obserwatorium Astronomicznego. Zorganizowanoją w mijającym juŜ Międzynarodowym Roku Astronomii z okazji 400.rocznicy uŜycia przez Galileusza lunety do obserwacji nieba.

W ramach akcji "Z Hewelianum w kręgu wiedzy astronomicznej" zwiedzającybędą mogli teŜ skorzystać z warsztatów astronomicznych "Zodiak – kosmicznyzwierzyniec". Poprowadzi je współpracujący z Centrum astronom dr KrzysztofRochowicz. Wystawy czynne będą od wtorku do niedzieli, w godzinach9.00-15.00.

Źródła:

Polska Agencja Prasowa: W kręgu wiedzy astronomicznej w CentrumHewelianumCentrum Hewelianum: WYSTAWY ASTRONOMICZNE: "ZodiakJana Heweliusza" i "Wszechświat z Ziemi"

Dowody zbrodni

Dowody zebrane przez obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra oraz teleskopy Magellan wskazują, Ŝe za zniszczeniegwiazdy odpowiedzialność ponosi pośredniej masy czarna dziura we wnętrzu gromady kulistej. Na przedstawionym zdjęciupromieniowanie rentgenowskie zarejestrowane przez Chandrę zostało zakodowane jako niebieskie i nałoŜone na dane optycznezebrane przez teleskop kosmiczny Hubble. Obserwacje Chandry wskazują, Ŝe obiekt ten naleŜy do klasy ultraintensywnych

źródeł rentgenowskich (ULX - ultraluminous X-ray source). Te niezwykłe obiekty emitują znacznie więcej promieniowania

rentgenowskiego niŜ jakiekolwiek źródła gwiazdowe, a jednocześnie mniej, niŜ jasne źródła rentgenowskie powiązane zwyjątkowo masywnymi czarnymi dziurami w galaktycznych jądrach. Choć natura ULX pozostaje niewyjaśniona, jedna z teoriisugeruje, Ŝe mogą one być związane z czarnymi dziurami o masach między 1 000 a 10 000 razy większych od masy Słońca.

7 z 106

Dane zebrane w paśmie widzialnym przezteleskopy Magellan I i II w obserwatorium LasCampanas dostarczyły intrygujących informacji natemat tego obiektu, który znajduje się wewnątrzgalaktyki eliptycznej NGC 1399 w gromadziegalaktycznej Fornax. Widmo wykazuje emisję wpaśmie tlenu i azotu, natomiast brakuje wodoru - cojest rzadkością w obrębie gromad kulistych.Warunki fizyczne zaproponowane przezastrofizyków dla wyjaśnienia widma sugerują gazokrąŜający czarną dziurę o masie 1000 razywiększej od Słońca.

Naukowcy sądzą Ŝe białykarzeł zbliŜył się zanadto domającej pośrednią masęczarnej dziury i zostałrozerwany przez siły pływowe.W scenariuszu tympromieniowanie rentgenowskiejest generowane przez szczątki zniszczonegobiałego karła, które ogrzewają się zapadając wstronę czarnej dziury, natomiast promieniowanie wpaśmie widzialnym jest generowane przez bardziejoddalone szczątki oświetlane przezpromieniowanie rentgenowskie. Czarne dziury otzw. masach pośrednich to od dłuŜszego czasuposzukiwana kategoria czarnych dziur o masachwiększych niŜ czarne dziury pochodzeniagwiazdowego, i jednocześnie mniejszych odmasywnych czarnych dziur w jądrach galaktyk.

Inną

niezwykłą cechą obiektu jest to, Ŝe odnaleziono gowewnątrz gromady kulistej - gęstego zgrupowaniastarych gwiazd. Astronomowie od dawnaspekulowali, Ŝe czarne dziury o pośrednich masachpowinny występować właśnie we wnętrzu gromadkulistych, jednak do tej pory nie udało siępotwierdzić tej teorii. JeŜeli obserwacje ULX wNGC 1399 zostaną potwierdzone, wówczas będzieto pierwsza detekcja tego rodzaju obiektu.

Źródła:

Chandra X-Ray Observatory: NGC 1399 -Massive Black Hole Implicated in StellarDestructionZdjęcie: X-ray: NASA/CXC/UA/J. Irwin;Optical: NASA/STScIPołoŜenie: RA 03h38m29.00s; Dec-35°27'01.40; mag 9.90; mapka: Stellarium- obiekt jest widoczny zimą z południowejPolski tuŜ nad horyzontem

Original press release follows:NGC 1399: Massive Black Hole Implicated in

Stellar Destruction

Evidence from NASA's Chandra X-rayObservatory and the Magellan telescopes suggest astar has been torn apart by an intermediate-massblack hole in a globular cluster. In this image,X-rays from Chandra are shown in blue and areoverlaid on an optical image from the HubbleSpace Telescope. The Chandra observations showthat this object is a so-called ultraluminous

8 z 106

X-ray source (ULX). An unusual class of objects, ULXs emit more X-rays than any known stellar X-ray source, but less than the bright X-ray sources associatedwith supermassive black holes in the centers of galaxies. Their exact nature has remained a mystery, but one suggestion is that some ULXs are black holes withmasses between about a hundred and a thousands times that of the Sun.

Data obtained in optical light with the Magellan I and II telescopes in Las Campanas, Chile, also provides intriguing information about this object, which is foundin the elliptical galaxy NGC 1399 in the Fornax galaxy cluster. The spectrum reveals emission from oxygen and nitrogen but no hydrogen, a rare set of signalsfrom within globular clusters. The physical conditions deduced from the spectra suggest that the gas is orbiting a black hole of at least 1,000 solar masses.

To explain these observations, researchers suggest that a white dwarf star strayed too close to an intermediate-mass black hole and was ripped apart by tidalforces. In this scenario the X-ray emission is produced by debris from the disrupted white dwarf star that is heated as it falls towards the black hole and theoptical emission comes from debris further out that is illuminated by these X-rays.

Another interesting aspect of this object is that it is found within a globular cluster, a very old, very tight grouping of stars. Astronomers have long suspectedglobular clusters contained intermediate-mass black holes, but there has been no conclusive evidence of their existence there to date. If confirmed, this findingwould represent the first such substantiation.

9 z 106

Odkrycie te wykazuje, Ŝe układy podwójnesuper masywnych czarnych dziur są znacznieczęstsze niŜ wynikało to z wcześniejszychobserwacji

Dr Julia Comerford

Układy podwójne super masywnych czarnych dziur

Dr Julia Comerford z Uniwersytetu Kalifornia w Berkeley (UC Berkeley) na spotkaniu Amerykańskiego TowarzystwaAstronomicznego zaprezentowała wyniki badań, które doprowadziły do odkrycia 33 par wirujących wokół siebie czarnychdziur w odległych galaktykach. Wyniki te wskazują, Ŝe pary supermasywnych czarnych dziur są znacznie częściej spotykane niŜwynikało to z wcześniejszych obserwacji. Ponadto wyniki te pozwalają określić częstotliwość zlewania się ze sobą galaktyk.

Obserwacje astronomiczne wskazują, Ŝe w centrumwiększości galaktyk istnieją czarne dziury omasach od miliona do miliarda razy większych odSłońca, oraz, Ŝe same galaktyki często zderzają sięco prowadzi do powstania nowych,masywniejszych galaktyk. Naturalną konsekwencjątych obserwacji jest wniosek, iŜ zlewanie sięgalaktyk prowadzić powinno do zbliŜenia siędwóch masywnych czarnych dziur. Obiekty testopniowo, po spirali poruszałyby się w kierunkujądra nowej galaktyki po drodze wywołując chaoswśrod gwiazd. Efektem byłby taniec czarnych dziurpod choreografię grawitacji i Newtona. Za mniejwięcej 3 miliardy lat podobny taniec będzie miałmiejsce w Drodze Mlecznej gdy ta zderzy się zGalaktyką Andromedy.

Astronomowie sądzą, Ŝe we Wszechświecie jestwiele takich roztańczonych par supermasywnychczarnych dziur, jednak do niedawna udało sięzaobserwować tylko kilka. Zespół, któregoczłonkiem jest dr Comerford, ogłosił odkrycie 33par wirujących czarnych dziur, pomagajączmniejszyć róŜnicę między przewidywaniami

teoretycznymi a obserwacjami. Zespółobserwował wirujące czarne dziury, na któreopada gaz, którego energia napędza aktywnegalaktyczne jądra (AGN) i rozświetla czarnądziurę.

Zespół wykorzystał dwie techniki w poszukiwaniuwirujących par. Po pierwsze dokonał pomiarówprzesunięcia ku podczerwieni i ku ultrafioletowiskładników par poruszających się w kierunku dooraz od obserwatora. W ten sposób, poszukującodpowiednio przesuniętych widm zespół dr.Comerford odkrył 32 pary czarnych dziur wprzeglądzie DEEP2 Galaxy Redshift Surveyobejmującym około 50 000 galaktykobserwowanych przez spektrometr DEIMOS (DeepImaging Multi-Object Spectrograph)zainstalowany na 10-metrowym teleskopie Keck IIna Mauna Kea na Hawajach. Zmierzone prędkościsięgały kilkuset kilometrów na sekundę, przyoddaleniu rzędu 3000 lat świetlnych. Pary odkrytow galaktykach oddalonych od 4 do 7 miliardów latświetlnych od Ziemi.

Druga uŜyta metoda identyfikacji wirującychczarnych dziur wynikła z przypadkowego odkrycianiezwykle wyglądającej galaktyki. Podczasprzeglądania zdjęć wykonanych przez kameręACIS teleskopu kosmicznego Hubble, naukowcyzauwaŜyli galaktykę z charakterystycznym ogonempływowym, dowodzącym, Ŝe obiekt ten powstał wwyniku niedawnej kolizji. Galaktyka ta miałarównieŜ dwa jasne jądra blisko centrum.Podejrzewając,

10 z 106

Ŝe mogą to być dwa aktywne jądra galaktyczne(AGN) wirujące wokół siebie, zespół uzyskałwidmo galaktyki korzystając ze spektrografuDEIMOS. Widmo to dowiodło, Ŝe obaobserwowane obiekty to AGN, a zatem galaktykata jest domem dla dwóch supermasywnychczarnych dziur. Nie wiadomo jednak, czy mamy tudo czynienia z dwoma zapadającymi się wspiralnym tańcu czarnymi dziurami, czy teŜ jedna znich zostanie ostatecznie wyrzucona w wynikugrawitacyjnego odrzutu.

Galaktyka ta - o katalogowym oznaczeniuCOSMOS J100043.15+020637.2 - zostałazaobserwowana w ramach przeglądukosmologicznej ewolucji COSMOS (CosmologicalEvolution Survey) i leŜy w odległości 4 miliardówlat świetlnych od Ziemi. Odległość pomiędzy AGNwynosi w tym wypadku 8 000 lat świetlnych.

Źródła:

UC Berkeley: Astronomers DiscoverWaltzing Black HolesZdjęcie: Advanced Camera for Surveys onthe Hubble Space Telescop

Original press release follows:Astronomers Discover Waltzing Black Holes

Astronomers are announcing today that they havediscovered 33 pairs of waltzing black holes indistant galaxies. This result is being presented byDr. Julia Comerford of the University

of California, Berkeley in Berkeley, California tothe American Astronomical Society meeting inWashington, DC. This result is particularlyimportant because it shows that supermassive blackhole pairs are more common than previouslyknown from observations, and because the blackhole pairs can be used to estimate how oftengalaxies merge with each other. Astronomicalobservations have shown that 1) nearly everygalaxy has a central supermassive black hole (witha mass of a million to a billion times the mass ofthe Sun), and 2) galaxies commonly collide andmerge to form new, more massive galaxies. As aconsequence of these two observations, a mergerbetween two galaxies should bring twosupermassive black holes to the new, more massivegalaxy formed from the merger. The two blackholes gradually inspiral toward the center of thisgalaxy, engaging in a gravitational tug-of-war withthe surrounding stars. The result is a black holedance, choreographed by Newton himself. Such adance is expected to occur in our own Milky WayGalaxy in about 3 billion years, when it collideswith the Andromeda Galaxy. Astronomers expectthere to be many such waltzing supermassive blackholes in the Universe, but until recently only ahandful had been found. Dr. Comerford and hercolleagues announce the discoveries of 33 newpairs of waltzing

supermassive black holes, which help alleviate thediscrepancy between the expected and observednumbers of black hole pairs.

Dr. Comerford and her colleagues observed thewaltzing black holes that have gas collapsing ontothem, and this gas releases energy and powers eachblack hole as an active galactic nucleus (AGN).This lights up the black hole like a Christmas tree.

The team of astronomers used two new techniquesto discover the waltzing black holes. First, theyidentified waltzing black holes by the velocities oftheir dances in the host galaxy. The host galaxy isthe ballroom floor, and the astronomers measuredredshifted light from a black hole dancer if itdanced away from the telescope and blueshiftedlight if it danced towards the telescope.

By searching for the redshifted and blueshifted lightthat is a signature of black hole dances, Dr.Comerford and her colleagues discovered 32waltzing supermassive black hole pairs in theDEEP2 Galaxy Redshift Survey, a survey of50,000 galaxies observed with the Deep ImagingMulti-Object Spectrograph (DEIMOS) on the10-meter (400-inch) Keck II Telescope on MaunaKea, Hawaii. The team clocked each black holedance at a velocity of a few hundred kilometers persecond (500,000 miles per hour, or 800 times thecruising speed of a jet airliner) and in each case

11 z 106

measured the distance between the two black holedancers to be 3000 lightyears (1/8 the distancefrom the Sun to the center of the Milky WayGalaxy). The waltzing black holes are located ingalaxies at distances 4 to 7 billion light-years awayfrom Earth (corresponding to redshifts z=0.3 toz=0.8; look-back times of 4 to 7 billion years;when the Universe was 7 to 10 billion years old).

The team developed their second technique foridentifying waltzing black holes through a chancediscovery of a curious looking galaxy. Whilevisually inspecting images of galaxies taken withthe Advanced Camera for Surveys on the HubbleSpace Telescope, the team noticed a galaxy with atidal tail of stars, gas, and dust, an unmistakablesign that the galaxy had recently merged withanother galaxy, and the galaxy also featured twobright nuclei near its center (Figure 1). The teamrecognized that the two bright nuclei might be theAGNs of two waltzing black holes, a hypothesisseemingly supported by the recent galaxy mergeractivity evinced by the tidal tail. To test thishypothesis, the very next night the team obtained aspectrum of the galaxy with the DEIMOSspectrograph on the 10-meter (400-inch) Keck IITelescope on Mauna Kea, Hawaii.

The spectrum showed that the two central nuclei inthe galaxy were indeed both AGNs, supporting the

team’s hypothesis that the galaxy has twosupermassive black holes. The black holes may bewaltzing within the host galaxy, or the galaxy mayhave a recoiling black hole kicked out of the galaxyby gravity wave emission; additional observationsare necessary to distinguish between theseexplanations.

The galaxy, called COSMOSJ100043.15+020637.2, is part of the CosmologicalEvolution Survey (COSMOS) and is located at adistance 4 billion light-years away from Earth(corresponding to redshift z=0.36; look-back timeof 4 billion years; when the Universe was 10billion years old). The team measured that thedistance between the two black holes is 8000light-years (1/3 the distance from the Sun to thecenter of the Milky Way Galaxy).

Using the techniques of searching for waltzingsupermassive black holes by their velocities andobtaining spectra of galaxies that show two brightcentral nuclei and evidence of recent galaxymergers, Dr. Comerford and her colleaguesdiscovered a total of 33 pairs of supermassiveblack holes in distant galaxies. These discoveriesare significant because “they show that dualsupermassive black hole systems are much morecommon than previously known fromobservations,” says Dr. Comerford, who is apostdoctoral researcher in astrophysics at theUniversity of California, Berkeley.

The dual supermassive black hole pairs can in turnbe used to estimate how often galaxies merge, andthe team concludes that red galaxies from between4 and 7 billions years ago underwent 3 mergersevery billion years.

This work was supported by the National ScienceFoundation. Authors of this work are JuliaComerford (University of California, Berkeley),Brian Gerke (Kavli Institute for ParticleAstrophysics and Cosmology, Stanford LinearAccelerator Center), Roger Griffith (Jet PropulsionLaboratory), Jeffrey Newman (University ofPittsburgh), Marc Davis (University of California,Berkeley), Michael Cooper (University ofArizona), Renbin Yan (University of Toronto),S.M. Faber (University of California, Santa Cruz),Daniel Stern (Jet Propulsion Laboratory), DavidKoo (University of California, Santa Cruz), AlisonCoil (University of California, San Diego), D.J.Rosario (University of California, Santa Cruz), andAaron Dutton (University of California, SantaCruz).

12 z 106

Obserwacje te wnoszą wkład w naszą wiedzęna temat tego jak z gazowo pyłowych dysków, zktórych powstają gwiazdy i ich planety tworzą sięi ewoluują układy planetarne

William Borucki

Pierwsze pięć planet Keplera

Teleskop kosmiczny NASA Kepler - zaprojektowany do poszukiwania planet o rozmiarach zbliŜonych do Ziemi w ekosferachpodobnych do Słońca planet - odkrył pięć nowych egzoplanet. Wysoka czułość teleskopu zarówno na małe jak i duŜeegzoplanety pozwoliła wykryć obiekty, którym nadano nazwy katalogowe Kepler 4b, 5b, 6b, 7b i 8b. O odkryciu naukowcymisji poinformowali na konferencji prasowej 4 stycznia podczas spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

"Obserwacje te wnoszą wkład w naszą wiedzę natemat tego jak z gazowo pyłowych dysków, zktórych powstają gwiazdy i ich planety tworzą się iewoluują układy planetarne "- mówi kierującybadaniami misji Kepler William Borucki zCentrum Badań NASA Ames. -"Odkrycia tepokazują równieŜ, iŜ nasz instrument naukowy -Kepler - działa poprawnie. Są postawy by sądzić,Ŝe teleskop wykona wszystkie zaplanowane dlaniego zadania."

Nowe planety - o masach od podobnej do Neptunado większej niŜ Jowisz - naleŜą do kategoriiegzoplanet znanej jako gorące jowisze. Wszystkieznajdują się na ciasnych orbitach o okresie obiegugwiazdy od 3,3 do 4,9 dni. Szacowana temperaturana ich powierzchniach wynosi od 1200 do ponad1600°C - wyŜsza jest więc od temperatury lawy izbyt wysoka, by istniało tam Ŝycie podobne do namznanego. Gwiazdy, które planety te okrąŜają, sąrównieŜ większe i gorętsze od Słońca.

"Cieszymy się widząc pierwsze odkrycia Keplera"- mówi Jon Morse kierujący wydziałem badańastrofizycznych

w NASA. -" Oczekiwaliśmy, Ŝe planety orozmiarach Jowisza o krótkich okresach obiegubędą pierwszymi, jakie Kepler odkryje. Jestjedynie kwestią czasu, gdy więcej obserwacjiKeplera doprowadzi do odkrycia mniejszychplanet z dłuŜszymi okresami orbitalnymi,przybliŜając go do odkrycia pierwszych analogówZiemi."

Teleskop Kepler został umieszczony na orbicie 6marca 2009 roku i od początku misji badawczej,która rozpoczęła się 12 maja, jednocześnieobserwuje ponad 150 000 gwiazd. FotometrKeplera zebrał setki pomiarów mogących byćśladami tranzytów planet. Dane te są analizowaneby wykluczyć inne niŜ egzoplaneta zjawiska iobiekty. Odkryte egzoplanety pochodzą z danychzebranych w okresie około sześciu tygodni.

Źródła:

NASA Ames Research Center: Kepler -The First FiveZdjęcie: NASA

Original press release follows:The First Five

NASA's Kepler space telescope, designed to findEarth-size planets in the habitable zone of sun-likestars, has discovered its first five new exoplanets,or planets beyond our solar system.

Kepler's high sensitivity to both small and largeplanets enabled the discovery of the exoplanets,

13 z 106

named Kepler 4b, 5b, 6b, 7b and 8b. Thediscoveries were announced Monday, Jan. 4, by themembers of the Kepler science team during a newsbriefing at the American Astronomical Societymeeting in Washington.

"These observations contribute to ourunderstanding of how planetary systems form andevolve from the gas and dust disks that give rise toboth the stars and their planets," said WilliamBorucki of NASA's Ames Research Center inMoffett Field, Calif. Borucki is the mission'sscience principal investigator. "The discoveriesalso show that our science instrument is workingwell. Indications are that Kepler will meet all itsscience goals."

Known as "hot Jupiters" because of their highmasses and extreme temperatures, the newexoplanets range in size from similar to Neptune tolarger than Jupiter. They have orbits ranging from3.3 to 4.9 days. Estimated temperatures of theplanets range from 2,200 to 3,000 degreesFahrenheit, hotter than molten lava and much toohot for life as we know it. All five of theexoplanets orbit stars hotter and larger than Earth'ssun.

"It's gratifying to see the first Kepler discoveriesrolling off the assembly line," said Jon Morse,director of the Astrophysics Division at NASAHeadquarters in Washington. "We expectedJupiter-size planets in short orbits to be the first

planets Kepler could detect. It's only a matter oftime before more Kepler observations lead tosmaller planets with longer period orbits, comingcloser and closer to the discovery of the first Earthanalog."

Launched on March 6, 2009, from Cape CanaveralAir Force Station in Florida, the Kepler missioncontinuously and simultaneously observes morethan 150,000 stars. Kepler's science instrument, orphotometer, already has measured hundreds ofpossible planet signatures that are being analyzed.

While many of these signatures are likely to besomething other than a planet, such as small starsorbiting larger stars, ground-based observatorieshave confirmed the existence of the five exoplanets.The discoveries are based on approximately sixweeks' worth of data collected since scienceoperations began on May 12, 2009.

Kepler looks for the signatures of planets bymeasuring dips in the brightness of stars. Whenplanets cross in front of, or transit, their stars asseen from Earth, they periodically block thestarlight. The size of the planet can be derived fromthe size of the dip. The temperature can beestimated from the characteristics of the star itorbits and the planet's orbital period.

Kepler will continue science operations until atleast November 2012. It will search for planets assmall as Earth,

including those that orbit stars in a warm habitablezone where liquid water could exist on the surfaceof the planet. Since transits of planets in thehabitable zone of solar-like stars occur about oncea year and require three transits for verification, itis expected to take at least three years to locate andverify an Earth-size planet.

According to Borucki, Kepler's continuous andlong-duration search should greatly improvescientists' ability to determine the distributions ofplanet size and orbital period in the future."Today's discoveries are a significant contributionto that goal," Borucki said. "The Keplerobservations will tell us whether there are manystars with planets that could harbor life, or whetherwe might be alone in our galaxy."

Kepler is NASA's 10th Discovery mission. Amesis responsible for the ground system development,mission operations and science data analysis.NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena,Calif., managed the Kepler mission development.Ball Aerospace & Technologies Corp. of Boulder,Colo., was responsible for developing the Keplerflight system. Ball and the Laboratory forAtmospheric and Space Physics at the University ofColorado in Boulder are supporting missionoperations.

Ground observations necessary to confirm thediscoveries were conducted with ground-basedtelescopes the Keck I in Hawaii; Hobby-Ebberlyand Harlan J. Smith 2.7m in Texas; Hale and Shanein California; WIYN, MMT and Tillinghast inArizona; and Nordic Optical in the Canary Islands,Spain.

14 z 106

Nowy wiek Strumienia umiejscawia jegopoczątek na moment, w którym ObłokiMagellana zbliŜyły się do siebie inicjującgwałtowne procesy gwiazdotwórcze

David Nidever

Ogromny międzygalaktyczny strumień gazu dłuŜszy niŜ sądzono

Ogromny strumień gazu przepływającego z Obłoków Magellana wokół Drogi Mlecznej okazuje się być znacznie dłuŜszy istarszy niŜ dotąd sądzono. Nowe wyniki dostarczają świeŜych wskazówek jak powstała owa ogromna struktura.

Astronomowie wykorzystali naleŜący doNarodowej Fundacji Nauki USA (NSF - NationalScience Foundation) teleskop Robert C. ByrdGreen Bank Telescope (GBT) by wypełnić luki wobrazie gazu wypływającego z ObłokówMagellana. Pierwsze dowody na istnienie tegostrumienia - nazwanego Strumieniem Magellana -odkryto ponad 30 lat temu, a kolejne obserwacjewskazywały na to, Ŝe strumień ten był ciekawszy iwiększy - jednak braki w obserwacjachuniemoŜliwiały potwierdzenie czy obserwowanygaz naleŜał do tego samego systemu.

"Obecnie mamy odpowiedź - strumień jest ciągły"- mówi David Nidever z Uniwersytetu Wirginii.-" Dysponujemy znacznie pełniejszą mapąStrumienia Magellana." Naukowcy zaprezentowaliwyniki najnowszych badań Strumienia na spotkaniuAmerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Obłoki Magellana to dwie najbliŜsze sąsiadujące zDrogą Mleczną galaktyki oddalone o około 150 tyś.i 200 tyś. lat świetlnych. Widoczne z południowejpółkuli galaktyki są znacznie mniejsze od naszejGalaktyki,

a ich struktura została zapewne przez niązaburzona.

Zespół Nidevera przez ponad 100 godzinobserwował Strumień Magellana za pomocąteleskopu GBT. Następnie dane te połączył zwcześniejszymi obserwacjami wykonanymi międzyinnymi przez teleskop Arecibo w Puerto Rico, orazteleskopy Parkes w Australii i Westerbork wHolandii. Wyniki wskazują, Ŝe Strumień jest ponad40% dłuŜszy niŜ dotąd sądzono. Nowe wynikidotyczące długości wskazują, Ŝe musi być równieŜznacznie starszy. Jego nowy wiek szacuje się na2,5 miliarda lat. Nowa długość i wiek pozwalająna budowę nowych teorii jego pochodzenia.

"Nowy wiek Strumienia umiejscawia jegopoczątek na moment, w którym Obłoki MagellanazbliŜyły się do siebie inicjując gwałtowne procesygwiazdotwórcze "- mówi Nidever. -" Silne wiatrygwiezdne i eksplozje supernowych powstałych wtrakcie zbliŜenia mogły zainicjować wyrzut gazu,który następnie zaczął płynąć w kierunku DrogiMlecznej."

"To pasuje do naszych wcześniejszych prac, któreukazywały dowody istnienia takich wyrzutów gazuz Obłoków Magellana "- dodaje Steven Majewski,równieŜ z Uniwersytetu Wirginii.

Wcześniejsze teorie wyjaśniające powstanieStrumienia wymagały, by Obłoki MagellanazbliŜyły się znacznie do Drogi Mlecznej jednakniedawne analizy ich orbit podwaŜyły towyjaśnienie.

Wyniki badań prowadzonych

15 z 106

przez Nidevera i Majewskiego wraz z ButleremBurtonem z Obserwatorium Leiden i NRAO orazLou Nigra z Uniwersytetu Wisconsin zostałyprzyjęte do druku na łamach AstrophysicalJournal.

Źródła:

NRAO: Giant Intergalactic Gas StreamLonger than ThoughtZdjęcie: Nidever, et al., NRAO/AUI/NSFand Meilinger, Leiden-Argentine-BonnSurvey, Parkes Observatory, WesterborkObservatory, Arecibo Observatory.

Original press release follows:Giant Intergalactic Gas Stream Longer than

Thought

A giant stream of gas flowing from neighborgalaxies around our own Milky Way is much longerand older than previously thought, astronomershave discovered. The new revelations provide afresh insight on what started the gaseousintergalactic streamer.

The astronomers used the National ScienceFoundation's Robert C. Byrd Green BankTelescope (GBT) to fill important gaps in thepicture of gas streaming outward from theMagellanic Clouds. The first evidence of such aflow, named the Magellanic Stream, wasdiscovered more than 30 years ago, and subsequentobservations added tantalizing suggestions thatthere was more. However, the earlier pictureshowed gaps that left unanswered whether thisother gas

was part of the same system.

"We now have answered that question. The streamis continuous," said David Nidever, of theUniversity of Virginia. "We now have a much morecomplete map of the Magellanic Stream," he added.The astronomers presented their findings to theAmerican Astronomical Society's meeting inWashington, DC.

The Magellanic Clouds are the Milky Way's twonearest neighbor galaxies, about 150,000 to200,000 light-years distant from the Milky Way.Visible in the Southern Hemisphere, they are muchsmaller than our Galaxy and may have beendistorted by its gravity.

Nidever and his colleagues observed theMagellanic Stream for more than 100 hours withthe GBT. They then combined their GBT data withthat from earlier studies with other radiotelescopes, including the Arecibo telescope inPuerto Rico, the Parkes telescope in Australia, andthe Westerbork telescope in the Netherlands. Theresult shows that the stream is more than 40 percentlonger than previously known with certainty.

One consequence of the added length of the gasstream is that it must be older, the astronomers say.They now estimate the age of the stream at 2.5billion years.

The revised size and age of the Magellanic Streamalso provides a new potential explanation for howthe flow got started.

"The new age of the stream

puts its beginning at about the time when the twoMagellanic Clouds may have passed close to eachother, triggering massive bursts of star formation,"Nidever explained. "The strong stellar winds andsupernova explosions from that burst of starformation could have blown out the gas and startedit flowing toward the Milky Way," he said.

"This fits nicely with some of our earlier work thatshowed evidence for just such blowouts in theMagellanic Clouds," said Steven Majewski, of theUniversity of Virginia.

Earlier explanations for the stream's cause requiredthe Magellanic Clouds to pass much closer to theMilky Way, but recent orbital simulations have castdoubt on such mechanisms.

Nidever and Majewski worked with Butler Burtonof the Leiden Observatory and the National RadioAstronomy Observatory, and Lou Nigra of theUniversity of Wisconsin. In addition to presentingthe results to the American Astronomical Society,the scientists have submitted a paper to theAstrophysical Journal.

The National Radio Astronomy Observatory is afacility of the National Science Foundation,operated under cooperative agreement byAssociated Universities, Inc.

16 z 106

ESSENCE odnalazł wiele eksplozji w trakciesześciu lat poszukiwać, jednak Y-155 wyróŜniasię jako najpotęŜniejsza i najbardziej niezwykłaspośród wszystkich naszych odkryć

Peter Garnavich

10 miliardów razy jaśniej niŜ Słońce

Astronom Uniwersytetu Notre Dame Peter Garnavich wraz z zespołem współpracowników projektu ESSENCE (Equation of

State: SupErNovae trace Cosmic Expansion) odkryli niezwykle odległą gwiazdę, której jądro w rtakcie eksplozji stało się tak

gorące, Ŝe wytworzyło pary cząstek materii i antymaterii. Supernowa o katalogowym oznaczeniu Y-155 zaczęła istnienie jakgwiazda o masie około 200 razy większej od Słońca, lecz najprawdopodobniej weszła w stan określany mianem "niestabilnościpar", który zainicjował niekontrolowaną reakcję termojądrową stając się tak jasną, Ŝe była dostrzegalna przez połowęWszechświata. Garnavich i jego współpracownicy odkryli gwiazdę w ramach projektu poszukiwania supernowych ESSENCE,który obok tej eksplozji odnalazł ponad 200 innych, słabszych supernowych.

Y-155

eksplodowała około 7 miliardów lat temu kiedyWszechświat był o połowę młodszy. Zostałaodkryta w konstelacji Wieloryba (Cetus) zapomocą 4-metrowego teleskopu NOAO Blanco wChile w listopadzie 2007 roku w ostatnichtygodniach sześcioletniego programu ESSENCE.10 metrowy teleskop Keck na Hawajach, 6,5metrowy teleskop Magellan w Chile oraz MMT wArizonie skierowano w stronę nowo odkrytegoobiektu. Uzyskane widma wykazały, Ŝe w wynikuekspansji Wszechświata jego światło zostałoprzesunięte o 80% w kierunku podczerwieni copozwoliło ustalić odległość do miejsca eksplozji.

Znając jasność obiektu i odległość naukowcy mogliobliczyć jego jasność - a ta w szczytowymmomencie była oszałamiająca. Garnavich i jegowspółpracownicy obliczyli, Ŝe w szczytowymmomencie jasności Y-155 generował 100miliardów razy więcej energii niŜ Słońce. Jasnośćsupernowych pochodzi z rozpadu pierwiastkówradioaktywnych. Typowa supernowa Ia wytwarzanieco mniej niŜ jedną masę Słońca

radioaktywnego niklu. Aby osiągnąć swą jasnośćY-155 musiał zsyntetyzować 10 razy więcej - 6 - 8mas Słońca.

Ponad 40 lat temu naukowcy doszli do wniosku Ŝemasywne gwiazdy mogą stać się niestabilne wwyniku wytwarzania par cząstek materii iantymaterii, jednak dopiero ostatnie, zakrojone naduŜą skalę projekty przeszukiwania nieba takie jakESSENCE pozwoliły na odkrycie tych jasnychjednak niezwykle rzadkich zjawisk.

Większość gwiazd, których masa przekraczaośmiokrotnie masę Słońca kończą istnienie albostając się supernowymi w procesie zapaści jądra,albo bezpośrednio przekształcając w czarną dziurę.Jednak w gwiazdach 150 - 300 razymasywniejszych od Słońca zachodzi procesniestabilności par, generujący znaczniepotęŜniejsze supernowe. Tak masywne gwiazdymogą powstawać w miejscach, gdzie znajdują sięogromne ilości prymitywnego gazu niezanieczyszczonego pierwiastkami cięŜszymi odhelu przez wcześniejsze generacje gwiazd. Zdjęciawykonane przez teleskop LBT (Large BinocularTelescope) wykazały, Ŝe Y-155 eksplodowała wgalaktyce o bardzo małej masie. Takie właśniegalaktyki zazwyczaj mają małą zawartośćcięŜszych atomów więc stanowią doskonałemiejsce do poszukiwania supernowychpowstających w procesie niestabilności par.

Źródła:

Univeristy

17 z 106

of Notre Dame: Runaway anti-matter productionmakes for a spectacular stellar explosion

Zdjęcie: NASA

Original press release follows:Runaway anti-matter production makes for a

spectacular stellar explosion

University of Notre Dame astronomer PeterGarnavich and a team of collaborators havediscovered a distant star that exploded when itscenter became so hot that matter and anti-matterparticle pairs were created. The star, dubbedY-155, began its life around 200 times the mass ofthe sun but probably became “pair-unstable” andtriggered a runaway thermonuclear reaction thatmade it visible nearly halfway across the universe.

Garnavich and his collaborators discovered theexploding star during the ESSENCE supernovasearch that identified more than 200 weaker stellarexplosions.

“ESSENCE found many explosions in our 6 yearsof searching, but Y-155 stood out as the mostpowerful and unusual of all our discoveries,”Garnavich said.

Y-155 exploded about 7 billion years ago, whenthe universe was half its current age. It wasdiscovered in the constellation Cetus (just south ofPisces) with the National Optical AstronomyObservatory’s (NOAO) 4-m Blanco telescope inChile in November 2007 during the last weeks ofthe

six-year ESSENCE project. The Keck 10-mtelescope in Hawaii, the 6.5-m Magellan telescopein Chile, and the MMT telescope in Arizonarapidly focused on the new star, revealing that thewavelengths of light emitted from the supernovawere stretched or “redshifted” by 80 percent due tothe expansion of the universe.

Once the distance to the explosion was established,Garnavich and his collaborators calculated that, atits peak, Y-155 was generating energy at a rate 100billion times greater than the sun’s output. To dothis, Y-155 must have synthesized between 6 and 8solar masses of radioactive nickel. It is the decayof radioactive elements that drives the light curvesof supernovae. A normal “Type Ia” thermonuclearsupernova makes about one tenth as muchradioactive nickel.

“In our images, Y-155 appeared a million timesfainter than the unaided human eye can detect, butthat is because of its enormous distance,”Garnavich said. “If Y-155 had exploded in theMilky Way it would have knocked our socks off.”

Over 40 years ago scientists proposed that massivestars could become unstable through the productionof matter/anti-matter particle pairs, but onlyrecently have large-scale searches of the sky, likethe ESSENCE project, permitted the discovery ofthese

bright, but rare, events.

Most stars bigger than eight times the sun’s masslose their battle with gravity and produce a “core-collapse” supernova or directly form a black hole.But there is a range of masses, 150 to 300 times themass of the sun, where the pair-instability isthought to operate. Such massive stars are expectedto form in pristine gas that has not been pollutedwith elements heavier than hydrogen and helium byearly generations of stars. Deep imaging with theLarge Binocular Telescope in Arizona shows thatY-155 originated in a very low mass host galaxy.On average, small galaxies have a low abundanceof heavy atoms, so are excellent locations forpair-instability explosions.

The ESSENCE project was a six-year NOAOSurvey Program led by Christopher Stubbs ofHarvard University and included an internationalteam of astronomers from the United States,Germany, Australia and Chile. The ESSENCEproject was designed to precisely map theexpansion history of the universe by discoveringtype Ia supernovae and using them as distancemarkers. The ultimate goal is to understand themysterious dark energy that is driving theaccelerating expansion.

The discovery was announced at the 215th meetingof the American Astronomical Society inWashington, D.C., with coauthors Garnavich andthe ESSENCE collaboration. The research wasfinancially supported by grants from the NationalScience Foundation.

18 z 106

Wykorzystanie trzech anten dajeastronomom moŜliwość kontrolowaniazjawisk obniŜających jakość obrazugenerowanych czy to przez sam instrument czyteŜ powstających w atmosferze. Porównaniesygnału docierającego jednocześnie z trzechosobnych anten pozwala wyeliminować teefekty, coś co jest całkowicie nieosiągalneprzy wykorzystaniu tylko dwóch antenimgstyle="vertical-align: text-top"src="img/qend.gif" align="right" />

Wolfgang Wild

Trzecia antena obserwatorium ALMA

Szereg teleskopowy ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) wkroczył w kolejną fazę wraz z uruchomieniem i

połączeniem trzech pierwszych anten obserwatorium, które ma w niedalekiej przyszłości zrewolucjonizować astronomię.

Współpracujące na mającej 5000 metrów wysokości chilijskiej wyŜynie anteny otwierają moŜliwość uzyskania niezwykłych

obrazów chłodnego Wszechświata obserwowanego w paśmie milimetrowym i submilimetrowym.

20

listopada 2009 trzecia antena obserwatoriumALMA została zainstalowana na terenie szeregu(AOS - Array Operation Site), na wysokości 5000metrów w chilijskich Andach. Po seriitechnicznych testów wykorzystując wszystkie trzy12 metrowe anteny astronomowie i inŜynierowieuzyskali pierwsze dane ze źródełastronomicznych. Obecnie trwają prace naddopracowanie stabilności interferometru.

"Pierwszy sygnał uzyskany za pomocą dwóchanten ALMA, który uzyskaliśmy w październiku,moŜna porównać do pierwszych dźwiękówwydawanych przez niemowlę "- mówi LeonardoTesti z ESO. -" Obserwacje z uŜyciem trzeciejanteny odpowiadają momentowi, gdy dzieckowypowiada pierwsze słowo - to wciąŜ jeszcze niejest pełne zdanie, ale jakŜe ekscytujący jest tomoment! Połączenie

trzech anten to pierwszy faktyczny krok w kierunkuuzyskania precyzyjnych i ostrych obrazów wpaśmie submilimetrowym."

Połączenie trzech anten było kluczowym testemelektroniki i oprogramowania, instalowanych wALMA. Kiedy obserwatorium zostanie ukończonebędzie się na nie składać 66 nowoczesnychteleskopów pracujących jako interferometr - defacto jako jeden, ogromny teleskop badającyWszechświat w paśmie submilimetrowym imilimetrowym.

Aby uzyskać pierwsze dane astronomowieobserwowali światło docierające spoza Galaktyki- od kwazara QSO B1921-293 - dobrze znanegoze względu na intensywną emisję w bardzodługich falach, w tym tych, do których badaniajest budowany ALMA. Stabilność uzyskanegosygnału dowiodła, Ŝe anteny pracują zgodnie zzałoŜeniami projektu.

"Wykorzystanie w interferometrze trzech (lubwięcej) anten dramatycznie podnosi jegosprawność w porównaniu do pary anten "-tłumaczy kierujący projektem ALMA WolfgangWild. -" To daje astronomom moŜliwośćkontrolowania zjawisk obniŜających jakośćobrazu generowanych czy to przez sam instrumentczy teŜ powstających w atmosferze. Porównaniesygnału docierającego jednocześnie z trzechosobnych anten pozwala wyeliminować te efekty,coś co jest całkowicie nieosiągalne przywykorzystaniu tylko dwóch anten."

Źródła:

19 z 106

ESO: Closing the Loop for ALMAZdjęcie: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Original press release follows:Closing the Loop for ALMA

The Atacama Large Millimeter/submillimeterArray (ALMA) has passed a key milestone crucialfor the high quality images that will be thetrademark of this revolutionary new tool forastronomy. Astronomers and engineers have, forthe first time, successfully linked three of theobservatory's antennas at the 5000-metreelevation observing site in northern Chile.Having three antennas observing in unison pavesthe way for precise images of the cool Universe atunprecedented resolution, by providing themissing link to correct errors that arise whenonly two antennas are used.

On 20 November 2009 the third antenna for theALMA observatory was successfully installed atthe Array Operations Site, the observatory’s“high site” on the Chajnantor plateau, at analtitude of 5000 metres in the Chilean Andes.Later, after a series of technical tests,astronomers and engineers observed the firstsignals from an astronomical source making useof all three 12-metre diameter antennas

linked together, and are now working around theclock to establish the stability and readiness of thesystem.

“The first signal using just two ALMA antennas,observed in October, can be compared to ababy’s first babblings,” says Leonardo Testi, theEuropean Project Scientist for ALMA at ESO.“Observing with a third antenna represents themoment when the baby says its very first,meaningful word — not yet a full sentence, butoverwhelmingly exciting! The linking of threeantennas is indeed the first actual step towardsour goal of achieving precise and sharp images atsubmillimetre wavelengths.”

The successful linking of the antenna trio was akey test of the full electronic and software systemnow being installed at ALMA, and its successanticipates the future capabilities of theobservatory. When complete, ALMA will have atleast 66 high-tech antennas operating together asan “interferometer”, working as a single, hugetelescope probing the sky in the millimetre andsubmillimetre wavelengths of light. Thecombination of the signals received at theindividual antennas is crucial to achieve imagesof astronomical sources of unprecedented qualityat its designed observing wavelengths.

The three-antenna linkup is a critical

step towards the observatory’s operations as aninterferometer. Although the first, successfulmeasurements employing just two antennas wereobtained at the ALMA high site from October 2009(see ESO Announcement) and demonstrated theexcellent performance of the instruments, theaddition of the third antenna is a leap of vitalimportance into the future of the observatory. Thismajor milestone for the project is known as “phaseclosure” and provides an important independentcheck on the quality of the interferometry.

“The use of a network of three (or more) antennasin an interferometer dramatically enhances itsperformance over a simple pair of antennas,”explains Wolfgang Wild, the European ALMAProject Manager. “This gives astronomerscontrol over possible features which degrade thequality of the image, arising due to the instrumentor to atmospheric turbulence. By comparing thesignals received simultaneously by the threeindividual antennas, these unwanted effects canbe cancelled out — this is completely impossibleusing only two antennas.”

To achieve this crucial goal, astronomersobserved the light coming from a distantextragalactic source, the quasar QSO B1921-293,well known to astronomers for its bright emissionat very long

20 z 106

wavelengths, including the millimetre/submillimetre range probed by ALMA. The stability of the signal measured from this object shows that the antennas areworking impressively well.

Several additional antennas will be installed on the Chajnantor plateau over the next year and beyond, allowing astronomers to start producing earlyscientific results with the ALMA system around 2011. After this, the interferometer will steadily grow to reach its full scientific potential, with at least 66antennas.

ALMA, an international astronomy facility, is a partnership of Europe, North America and East Asia in cooperation with the Republic of Chile.

21 z 106

Pierwsze zdjęcie korony w paśmie Fe XI789,2 nm zostało wykonane podczascałkowitego zaćmienia 29 marca 2006 roku

Adrian Daw

Dzięki zaćmieniom Słońca udało się wykryć widmo Ŝelaza w koronie

Dzięki obserwacji zewnętrznych warstw atmosfery Słońca podczas zaćmienia heliofizykom udało się znaleźć kolejny brakującyelement łamigłówki, jakim jest nasza gwiazda. Po raz pierwszy obserwacje korony słonecznej pozwoliły zarejestrować emisjęwysoce zjonizowanego Ŝelaza - Fe XI 789,2 nm - w bliskiej podczerwieni. Obserwacje wykonał w trakcie całkowitych zaćmień w2006, 2008 i 2009 roku Adrian Daw z Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard SFC wraz z międzynarodowym zespołemnaukowców kierowanych przez Shadia Habbal z Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Hawajów.

Zdjęciakorony wpaśmieŜelaza

zawierały niespodzianki. Przede wszystkimobszary emitujące w tym paśmie wznoszą się conajmniej na trzy promienie Słońca nadpowierzchnią gwiazdy a w ich obrębie znajdują sięzlokalizowane regiony podwyŜszonej gęstościjonów Ŝelaza.

W połączeniu z pomiarami wykonanymi w innychstanach ładunku jonów Ŝelaza obserwacjedostarczają dwuwymiarowej mapy rozmieszczeniatemperatur elektronowych korony i stanu ładunkuco pozwala po raz pierwszy określić powiązaniapomiędzy rozmieszczeniem ładunku w koronie aprzestrzenią międzyplanetarną.

Stworzenie mapy rozmieszczenia tych parametróww trakcie zaćmień jest waŜnym krokiem dlazrozumienia funkcjonowania korony słonecznejoraz tego jak kosmiczna pogoda oddziałuje naZiemię.

Wyniki badań zostały zaprezentowane na spotkaniuAmerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego izostaną opublikowane na łamach AstrophysicalJournal.

Źródła:

Goddard

SFC: Eclipses Yield First Images of Elusive IronLine in Solar Corona

Zdjęcie: Habbal, et al.

Original press release follows:Eclipses Yield First Images of Elusive Iron Line

in Solar Corona

Solar physicists attempting to unlock the mysteriesof the solar corona have found another piece of thepuzzle by observing the sun’s outer atmosphereduring eclipses.

Ground-based observations reveal the first imagesof the solar corona in the near-infrared emissionline of highly ionized iron, or Fe XI 789.2 nm. Theobservations were taken during total solar eclipsesin 2006, 2008, and 2009 by astrophysicist AdrianDaw of NASA’s Goddard Space Flight Center inGreenbelt, Md., with an international team ofscientists led by Shadia Habbal from the Universityof Hawaii’s Institute for Astronomy (IfA).

"The first image of the corona in Fe XI 789.2 nmwas taken during the total solar eclipse of March29, 2006," said Daw.

The images revealed some surprises. Most notably,that the emission extends out at least three solarradii -- that’s one-and-a-half times the sun’s widthat its equator, or middle -- above the surface of thesun, and that there are localized regions ofenhanced density for these iron ions.

Combined with observations

22 z 106

of other iron charge states, the observations yield the two-dimensional distribution of electron temperature and charge-state measurements for the first time, andestablish the first direct link between the distribution of charge states in the corona and in interplanetary space.

"These are the first such maps of the 2-D distribution of coronal electron temperature and ion charge state," said Daw.

Mapping the distribution of electron temperature and iron charge states in the corona with total solar eclipse observations represents an important step inunderstanding the solar corona and how space weather impacts Earth.

The scientists’ results will be presented at the American Astronomical Society meeting on January 4 in Washington and published in the January issue of theAstrophysical Journal.

23 z 106

Większość badaczy Marsa skupiła się na jegowczesnej historii oraz najnowszej przeszłości.Naukowcy w większości pominęliepokęHesperyjską poniewaŜ uwaŜano, Ŝe Marsbył wówczas zamarzniętym pustkowiem

dr Nicholas Warner

Zdjęcia wskazują, Ŝe na Marsie istniały jeziora

Według autorów artykułu, który ukazał się na łamach Geology doskonałe zdjęcia satelitarne wykonane przez kamerę

kontekstową CTX na pokładzie sondy NASA MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) dowodzą, Ŝe 3 miliardy lat temu, w okresie,

który dotąd uwaŜano za zbyt zimny i suchy, na powierzchni Marsa istniały jeziora. Badania zespołu z Imperial College London(ICL) i University College London (UCL) sugerują, Ŝe w epoce Hesperyjskiej w rejonach okołorównikowych na Marsie istniałyjeziora stopionej wody z lodu o średnicach około 20 km.

Wcześniejsze badania wskazywały, Ŝe ciepły iwilgotny okres w historii Marsa skończył sięmiędzy 4 a 3,8 miliardów lat temu, zanim nastąpiłaepoka Hesperyjska, kiedy planeta utraciławiększość atmosfery i stała się zimna i sucha.Nowe badania, w których naukowcy analizowaliszczegółowe zdjęcia zebrane przez sondę MROwskazują, Ŝe równieŜ później na powierzchniplanety zdarzały się okresy ciepłe i wilgotne.Naukowcy sądzą, Ŝe mogły one pojawiać się wwyniku zwiększonej aktywności geologicznej,uderzeń meteorytów czy zmianach orbity planety -które prowadziły do ogrzania atmosfery na tyle, bydochodziło do stopienia lodu. To prowadziłoby doczasowego uwolnienia gazów zwiększając gęstośćatmosfery na tyle, Ŝe pojawiały się okresy na tyleciepłe, Ŝe na powierzchni mogła istnieć w tymczasie woda w stanie ciekłym.

"Większość badaczy Marsa skupiła się na jegowczesnej historii oraz najnowszej przeszłości.Naukowcy w większości pominęli

epokę Hesperyjską poniewaŜ uwaŜano, Ŝe Marsbył wówczas zamarzniętym pustkowiem "- mówikierujący badaniami dr Nicholas Warner z ICL. -"To fascynujące odkryć, Ŝe ten środkowy okreshistorii Marsa był znacznie bardziej dynamicznyniŜ wcześniej sądzono."

Naukowcy wykorzystali zdjęcia wykonane przezMRO aby zbadać kilka depresji o wyraźniepłaskim dnie w okolicach Ares Vallis, gdziegigantyczny kanion rozcina planetę w okolicachrównika na długości 2000 km. Wcześniej sądzono,Ŝe depresje te powstały w wyniku sublimacji lodu- czyli odgazowania bez przejścia przez fazępłynną. Utrata gazu prowadziłaby do powstaniapustek pomiędzy cząstkami gruntu, a ten zapadającsię miałby utworzyć zapadliska.

Jednak naukowcy zauwaŜyli wśród depresji wijącesię kanały, które je ze sobą łączą. Według nich jestto dowód, Ŝe kanały utworzyła płynąca woda tymbardziej, Ŝe podobne cechy topograficzne moŜnaodnaleźć na Ziemi na Alasce i na Syberii wobszarach wiecznej zmarzliny, gdzie w trakcieodwilŜy powstają podobne jeziora z podobnymi,łączącymi je kanałami.

Wiek jezior ustalono na podstawie zliczeń liczbykraterów.

Źródła:

Imperial College London: SpectacularMars images reveal evidence

24 z 106

of ancient lakesZdjęcie: Context Camera (CTX) onboard

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

Original press release follows:Spectacular Mars images reveal evidence of

ancient lakes

Spectacular satellite images suggest that Mars waswarm enough to sustain lakes three billion yearsago, a period that was previously thought to be toocold and arid to sustain water on the surface,according to research published today in thejournal Geology.

The research, by a team from Imperial CollegeLondon and University College London (UCL),suggests that during the Hesperian Epoch,approximately 3 billion years ago, Mars had lakesmade of melted ice, each around 20km wide, alongparts of the equator.

Earlier research had suggested that Mars had awarm and wet early history but that between 4billion and 3.8 billion years ago, before theHesperian Epoch, the planet lost most of itsatmosphere and became cold and dry. In the newstudy, the researchers analysed detailed imagesfrom NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter,which is currently circling the red planet, andconcluded that there were later episodes whereMars experienced warm and wet periods.

The researchers say that there may have beenincreased volcanic activity, meteorite impacts orshifts

in Mars’ orbit during this period to warm Mars’atmosphere enough to melt the ice. This wouldhave created gases that thickened the atmospherefor a temporary period, trapping more sunlight andmaking it warm enough for liquid water to besustained.

Lead author of the study, Dr Nicholas Warner, fromthe Department of Earth Science and Engineering atImperial College London, says:

“Most of the research on Mars has focussed on itsearly history and the recent past. Scientists hadlargely overlooked the Hesperian Epoch as it wasthought that Mars was then a frozen wasteland.Excitingly, our study now shows that this middleperiod in Mars’ history was much more dynamicthan we previously thought.”

The researchers used the images from the MarsReconnaissance Orbiter to analyse severalflat-floored depressions located above Ares Vallis,which is a giant gorge that runs 2,000 km across theequator of Mars. Scientists have previously beenunable to explain how these depressions formed,but believed that the depressions may have beencreated by a process known as sublimation, whereice changes directly from its solid state into a gaswithout becoming liquid water. The loss of icewould have created cavities between the soilparticles, which would have caused the ground tocollapse into a depression.

In

the new study, the researchers analysed thedepressions and discovered a series of smallsinuous channels that connected them together. Theresearchers say these channels could only beformed by running water, and not by ice turningdirectly into gas.

The scientists were able to lend further weight totheir conclusions by comparing the Mars images toimages of thermokarst landscapes that are found onEarth today, in places such as Siberia and Alaska.Thermokarst landscapes are areas wherepermafrost is melting, creating lakes that areinterconnected by the same type of drainagechannels found on Mars.

The team believe the melting ice would havecreated lakes and that a rise in water levels mayhave caused some of the lakes to burst their banks,which enabled water to carve a pathway throughthe frozen ground from the higher lakes and draininto the lower lying lakes, creating permanentchannels between them.

Professor Jan-Peter Muller, Mullard SpaceScience Laboratory, Department of Space ClimatePhysics at University College London, wasresponsible for mapping the 3D shape of thesurface of Mars. He adds:

“We can now model the 3D shape of Mars’ surfacedown to sub-metre resolution, at least as good asany commercial satellite orbiting the Earth. Thisallows us to test our hypotheses

25 z 106

in a much more rigorous manner than ever before.”

The researchers determined the age of the lakes by counting crater impacts, a method originally developed by NASA scientists to determine the age of geologicalfeatures on the moon. More craters around a geological feature indicate that an area is older than a region with fewer meteorite impacts. In the study, the scientistscounted more than 35,000 crater impacts in the region around the lakes, and determined that the lakes formed approximately three billion years ago. The scientistsare unsure how long the warm and wet periods lasted during the Hesperian epoch or how long the lakes sustained liquid water in them.

The researchers say their study may have implications for astrobiologists who are looking for evidence of life on Mars. The team say these lake beds indicateregions on the planet where it could have been warm and wet, potentially creating habitats that may have once been suitable for microbial life. The team say theseareas may be good targets for future robotic missions.

The next step will see the team extend their survey to other areas along the equator of Mars so that they can ascertain how widespread these lakes were during theHesperian Epoch. The team will focus their surveys on a region at the mouth of Ares Vallis called Chryse Planitia, where preliminary surveys of satellite imageshave suggested that this area may have also supported lakes.

The study was a collaboration between the Department of Earth Science and Engineering at Imperial College London and Space Physics at UCL. The project wasfunded by the Science and Technology Facilities Council, the Royal Society and the Leverhulme Trust.

26 z 106

Zaglądając w serce mroku

Astronomowie od dawna wiedzą, Ŝe supermasywna czarna dziura w centrumDrogi Mlecznej, znana jako Sagittarius A* nienaleŜy do osobnikówintensywnie pochłaniających otaczającą materię. Jej poŜywienie pochodzigłównie z potęŜnych strumieniwiatrów masywnych młodych gwiazd leŜącychw jej sąsiedztwie. Gwiazdy te leŜą na tyle daleko od Sgr A*, Ŝe jejgrawitacja niejest juŜ tak potęŜna, co więcej silne wiatry gwiezdneprzez nie wytwarzane okazują się być dla czarnej dziury trudnedoprzechwycenia i pochłonięcia. Wcześniejsze obliczenia astrofizykówwskazują, Ŝe Sgr A* pochłania zaledwie 1% materiiniesionej w tychstrumieniach.

Jednak nowe badania zdają się wskazywać, Ŝe SgrA* pochłania nawet10 razy mniej materii niŜ do tejpory sądzono. Dlaczego tak się dzieje?OdpowiedzimoŜe udzielić nowy teoretyczny model opracowanyna podstawiebardzo precyzyjnych obrazówwykonanych przez obserwatoriumrentgenowskieChandra. Model ten uwzględnia przepływ energiipomiędzydwoma regionami wokół czarnej dziury:wewnętrznym - leŜącym bardzoblisko horyzontuzdarzeń, oraz zewnętrznym - który obejmujerównieŜźródło paliwa czarnej dziury - młodegwiazdy. Zderzenia pomiędzycząsteczkami wgorącym, wewnętrznym obszarze w procesieprzewodnictwaprzekazują energię dochłodniejszego, zewnętrznego obszaru. Toprowadzido powstania dodatkowego ciśnienia,działającego na zewnątrz, którepowoduje, Ŝeprawie cały gaz w tym rejonie ucieka w kierunkuod czarnejdziury. Model ten wydaje się dobrzewyjaśniać ogromne rozmiary plamygorącego gazuwykrytego wokół Sgr A* w paśmie rentgenowskimi innychobszarach widma.

Prezentowane obrazy Sgr A* i jego otoczeniaoparto na danych zserii obserwacji o łącznymczasie prawie 2 tygodni. Tak głębokiebadanie dałonaukowcom zupełnie nowy obraz pozostałości posupernowejleŜącej niedaleko czarnej dziury -znanej jako Sgr A East - oraz półkulgorącego gazusięgających dziesiątki lat świetlnych po obustronachczarnej dziury. Półkule te są świadectwem

wielu potęŜnych eksplozjiktóre miały tam miejscew ciągu ostatnich dziesięciu tysięcy lat.

Na zdjęciach ujawniły się takŜe tajemnicze włóknarentgenowskie.Niektóre z nich mogą byćogromnymi strukturamimagnetycznymioddziałującymi z elektronamiprodukowanymi przez szybko wirującegwiazdyneutronowe. Podobne bowiem strukturyobserwowano w mgławicachwokół innychpulsarów.

Nowy model Sgr A* został zaprezentowany przezRomana Shcherbakova iRoberta Pennę zUniwersytetu Harvard oraz Fredericka K.Baganoffa z MITpodczas spotkaniaAmerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

[TLC, LMT]

Źródła:

Chandra X-Ray Observatory: SagittariusA* - Peering Into The Heart of DarknessZdjęcie: NASA/CXC/MIT/F.K. Baganoff etal.

Original press release follows:Sagittarius A*: Peering Into The Heart of

Darkness

Astronomers have long known that thesupermassive black hole at the center of the MilkyWay Galaxy, known as Sagittarius A* (or Sgr A*for short), is a particularly poor eater. The fuel forthis black hole comes from powerful winds blownoff dozens of massive young stars that areconcentrated nearby. These stars are located arelatively large distance

27 z 106

away from Sgr A*, where the gravity of the black hole is weak, and so theirhigh-velocity winds are difficult for the black hole to capture and swallow.Scientists have previously calculated that Sgr A* should consume only about1% of the fuel carried in the winds.

However, it now appears that Sgr A* consumes even less than expected -ingesting only about one percent of that one percent. Why does it consume solittle? The answer may be found in a new theoretical model developed usingdata from a very deep exposure made by NASA's Chandra X-ray Observatory.This model considers the flow of energy between two regions around the blackhole: an inner region that is close to the so-called event horizon (the boundarybeyond which even light cannot escape), and an outer region that includes theblack hole's fuel source - the young stars - extending up to a million timesfarther out. Collisions between particles in the hot inner region transfer energyto particles in the cooler outer region via a process called conduction. This, inturn, provides additional outward pressure that makes nearly all of the gas inthe outer region flow away from the black hole. The model appears to explainwell the extended shape of hot gas detected around Sgr A* in X-rays as well asfeatures seen in other wavelengths.

This Chandra image of

Sgr A* and the surrounding region is based on data from a series ofobservations lasting a total of about one million seconds, or almost two weeks.Such a deep observation has given scientists an unprecedented view of thesupernova remnant near Sgr A* - known as Sgr A East - and the lobes of hotgas extending for a dozen light years on either side of the black hole. Theselobes provide evidence for powerful eruptions occurring several times overthe last ten thousand years.

The image also contains several mysterious X-ray filaments, some of whichmay be huge magnetic structures interacting with streams of energetic electronsproduced by rapidly spinning neutron stars. Such features are known as pulsarwind nebulas.

The new model of Sgr A* was presented at the 215th meeting of the AmericanAstronomical Society in January 2009 by Roman Shcherbakov and RobertPenna of Harvard University and Frederick K. Baganoff of the MassachusettsInstitute of Technology.

28 z 106

Fantastycznie było zobaczyć jak wszystkonagle znalazło swoje miejsce

Steve Howell

Epsilon Woźnicy - rozwiązanie zagadki

Od prawie dwustu lat ludzie obserwują jak jasna gwiazda - ε Woźnicy - powoli gaśnie na niebie a następnie rozjaśnia się. Teraz,w czasie gdy trwa kolejny cykl gaśnięcia wciąŜ układ ten stanowi zagadkę. Choć astronomowie wiedzą, Ŝe ε Woźnicy jestprzesłaniana przez ciemnego towarzysza co 27 lat natura obu obiektów pozostawała do dziś niejasna.

Nowe

obserwacje wykonane przez teleskop kosmicznyNASA Spitzer, w połączeniu z archiwalnymidanymi zebranymi w ultrafiolecie, paśmiewidzialnym i podczerwieni - wskazują, która zdwóch współzawodniczących teorii, jestrozwiązaniem zagadki. Według jednej teorii,gwiazda ta to masywny nadolbrzym okresowoprzesłaniany przez ciasną parę gwiazd we wnętrzupyłowego dysku. Druga teoria mówi, Ŝe jasnagwiazda jest znacznie mniej masywna, aczkolwiekona równieŜ jest na ostatniej prostej, i gwiazda tajest okresowo przesłaniana przez pojedynczągwiazdę otoczoną przez pyłowy dysk. DaneSpitzera wskazują iŜ drugie wyjaśnienie jestprawdziwe. Wyniki te zostały zaprezentowane naspotkaniu Amerykańskiego TowarzystwaAstronomicznego, które odbywa się wWaszyngtonie.

Donald Hoard z Instytutu Spitzera stanął przedtechnicznym wyzwaniem. Chciał sprawdzić, czyniezwykle czułe sensory teleskopu Spitzer, które sązbyt czułe by obserwować gwiazdę bezpośredniomogą być wykorzystane z pomocą niezwykłegotriku. "Skierowaliśmy teleskop tak, by gwiazdaznalazła się na skrzyŜowaniu między czteremapikselami Spitzera

w efekcie redukując jego czułość "- wyjaśniaHoard. Dodatkowo czas ekspozycji zredukowanodo 1/100 sekundy - najkrótszy jakim dysponowałteleskop.

Zebrane dane, w połączeniu z wcześniejszymiobserwacjami Spitzera pozwoliły uzyskaćnajbardziej kompletne dane podczerwone gwiazdy.Dane te potwierdziły obecność dysku orazpozwoliły określić wielkość drobin, z jakich jestzbudowany - na podobny do Ŝwiru, a nie drobnegopyłu. Ponadto Hoard wraz ze swoim zespołem byłw stanie sprecyzować rozmiar dysku na około 4j.a., co z kolei pozwoliło na stworzenie modeluwyjaśniającego wszystkie obserwowane cechyukładu. Po porównaniu go z obiema teoriami,wszystko zaczęło do siebie pasować, gdy głównagwiazda typu F miała znacznie mniejszą masę, aokrąŜająca ją gwiazda była typu B we wnętrzupyłowego dysku.

"Fantastycznie było zobaczyć jak wszystko nagleznalazło swoje miejsce "- mówi Steve Howell zNOAO. -" Wszystkie cechy tego systemu są ze sobąpowiązane, więc gdy zmieniasz jedną musiszzmienić inne. AŜ do tej pory trudno było wszystkodo siebie tak idealnie dopasować."

Źródła:

Spitzer Space Telescope: Centuries-OldStar Mystery Coming to a CloseZdjęcie: NASA/JPL-Caltech/D.Hoard

29 z 106

(Spitzer Science Center/Caltech)

Original press release follows:Centuries-Old Star Mystery Coming to a Close

For almost two centuries, humans have looked upat a bright star called Epsilon Aurigae and watchedwith their own eyes as it seemed to disappear intothe night sky, slowly fading before coming back tolife again. Today, as another dimming of the systemis underway, mysteries about the star persist.Though astronomers know that Epsilon Aurigae iseclipsed by a dark companion object every 27years, the nature of both the star and object hasremained unclear.

Now, new observations from NASA's SpitzerSpace Telescope -- in combination with archivedultraviolet, visible and other infrared data -- pointto one of two competing theories, and a likelysolution to this age-old puzzle. One theory holdsthat the bright star is a massive supergiant,periodically eclipsed by two tight-knit stars insidea swirling, dusty disk. The second theory holds thatthe bright star is in fact a dying star with a lot lessmass, periodically eclipsed by just a single starinside a disk. The Spitzer data strongly support thelatter scenario.

"We've really shifted the balance of the twocompeting theories," said Donald Hoard ofNASA's Spitzer Science Center at the CaliforniaInstitute of

Technology in Pasadena. "Now we can get busyworking out all the details." Hoard presented theresults today at the 215th meeting of the AmericanAstronomical Meeting in Washington.

Epsilon Aurigae can be seen at night from thenorthern hemisphere with the naked eye, even insome urban areas. Last August, it began its roughlytwo-year dimming, an event that happens likeclockwork every 27.1 years and results in the starfading in brightness by one-half. Professional andamateur astronomers around the globe arewatching, and the International Year of Astronomy2009 marked the eclipse as a flagship "citizenscience" event. More information is athttp://www.citizensky.org .

Astronomers study these eclipsing binary events tolearn more about the evolution of stars. Becauseone star passes in front of another, additionalinformation can be gleaned about the nature of thestars. In the case of Epsilon Aurigae, what couldhave been a simple calculation has instead leftastronomers endlessly scratching their heads.Certain aspects of the event, for example theduration of the eclipse, and the presence of"wiggles" in the brightness of the system during theeclipse, have not fit nicely into models. Theorieshave been put forth to explain what's going on,some quite elaborate, but none with a perfect fit.

The main stumper

is the nature of the naked-eye star -- the one thatdims and brightens. Its spectral features indicatethat it's a monstrous star, called an F supergiant,with 20 times the mass, and up to 300 times thediameter, of our sun. But, in order for this theory tobe true, astronomers had to come up with elaboratescenarios to make sense of the eclipseobservations. They said that the eclipsing,companion star must actually be two so-called Bstars surrounded by an orbiting disk of dustydebris. And some scenarios were even moreexotic, calling for black holes and massive planets.

A competing theory proposed that the bright starwas actually a less massive, dying star. But thismodel had holes too. There was no simple solution.

Hoard became interested in the problem from atechnological standpoint. He wanted to see ifSpitzer, whose delicate infrared arrays are toosensitive to observe the bright star directly, couldbe coaxed to observe it using a clever trick. "Wepointed the star at the corner of four of Spitzer'spixels, instead of directly at one, to effectivelyreduce its sensitivity." What's more, theobservation used exposures lasting onlyone-hundredth of a second -- the fastest that imagescan be obtained by Spitzer.

The resulting information, in combination with pastSpitzer observations, represents the most

30 z 106

complete infrared data set for the star to date. They confirm the presence of the companion star's disk, without a doubt, and establish the particle sizes as beingrelatively large like gravel rather than like fine dust.

But Hoard and his colleagues were most excited about nailing down the radius of the disk to approximately four times the distance between Earth and the sun.This enabled the team to create a multi-wavelength model that explained all the features of the system. If they assumed the F star was actually a much lessmassive, dying star, and they also assumed that the eclipsing object was a single B star embedded in the dusty disk, everything snapped together.

"It was amazing how everything fell into place so neatly," said Steve Howell of the National Optical Astronomy Observatory in Tucson, Ariz. "All the features ofthis system are interlinked, so if you tinker with one, you have to change another. It's been hard to get everything to fall together perfectly until now."

According to the astronomers, there are still many more details to figure out. The ongoing observations of the current eclipse should provide the final cluesneeded to put this mystery of the night sky to rest.

31 z 106

galaktyki te istniały zaledwie 700 milionów latpo Wielkim Wybuchu. A przecieŜ musiałyrozpocząć produkcję gwiazd setki milionów latwcześniej co dramatycznie przesuwa momentpowstania pierwszych gwiazd Wszechświata

Ivo Labbé

Rekordowo stara populacja galaktyk

Astronomowie wykorzystujący teleskop kosmiczny Hubble (HST) przesunęli granicę istnienia najwcześniejszych galaktykodnajdując populację prymitywnych, kompaktowych ultra błękitnych galaktyk istniejących 13 miliardów lat temu - gdyWszechświat miał zaledwie 600 - 800 milionów lat. Te nowo odkryte obiekty są kluczem do zrozumienia ewolucyjnychpowiązań między narodzinami pierwszych gwiazd, powstaniem pierwszych galaktyk a sekwencją ewolucyjnych krokówprowadzących do zbudowania galaktyk takich jak Droga Mleczna i inne "dojrzałe" galaktyki eliptyczne i spiralne jakieobserwujemy we współczesnym Wszechświecie.

Zespół

opracowujący Ultra Głębokie Pole Hubble'a(HUDF09) połączył dane zebrane przez HST zobserwacjami przeprowadzonymi przez teleskopkosmiczny NASA Spitzer by oszacować wiek imasę tych najstarszych galaktyk. "Ich masywynoszą 1/100 masy Drogi Mlecznej "- wyjaśniaczłonek zespołu, Ivo Labbé z ObserwatoriówCarnegie. -" Co zaskakujące, wyniki wskazują, Ŝegalaktyki te istniały zaledwie 700 milionów lat poWielkim Wybuchu. A przecieŜ musiały rozpocząćprodukcję gwiazd setki milionów lat wcześniej codramatycznie przesuwa moment powstaniapierwszych gwiazd Wszechświata."

"Z odmłodzonym teleskopem Hubble i jegonowymi instrumentami wkraczamy na niezbadaneobszary obfitujące w nowe odkrycia "- mówi GarthIllingworth z Uniwersytetu Kalifornia w Santa Cruz(UCSC) kierujący zespołem HUDF09, któremuprzyznano czas na wykorzystanie nowej kameryWide Field Camera 3/infrared (WFC3/IR) abyzebrać dane podczerwone w Ultra Głębokim PoluHubble'a. Dzięki

temu najgłębszy jak dotychczas obrazWszechświata w bliskiej podczerwieni - zdjęcieHUDF09 - zostało połączone z najgłębszymobrazem wykonanym w paśmie widzialnym -oryginalnym ultra głębokim polem wykonanym w2004 roku przez kamerę ACS. Połączenie topozwoliło przesunąć granicę poszukiwańnajwcześniejszych galaktyk.

Członek zespołu, Rychard Bouwesn z UCSCdodaje: -" najsłabsze galaktyki wskazują napowiązania z pierwszymi gwiazdami. Są takniezwykle błękitne Ŝe muszą być skrajnie ubogie wcięŜsze pierwiastki reprezentując w ten sposóbpopulację o bardzo pierwotnym charakterze."Wyniki uzyskano z obserwacje HUDF-0, które sąwystarczająco głębokie w bliskiej podczerwieniby umoŜliwić rejestrację galaktyk o przesunięciuku podczerwieni z w zakresie od 7 do 8,5odpowiadając obserwacji obiektów 12,9 do 13,1miliarda lat wstecz.

Nie wiadomo nadal, czy te wczesne galaktyki byływ stanie emitować wystarczającą ilośćpromieniowania by doprowadzić do powtórnejjonizacji, re-jonizacji Wszechświata - procesu, wktórym światło usuwa elektrony z atomów wodoru.Re-jonizacja Wszechświata nastąpiła gdzieśpomiędzy 400 - 900 milionami lat po WielkimWybuchu kończąc erę określaną mianem wiekówciemnych. Czasu kiedy Wszechświat, składającysię z atomów wodoru był neutralny inieprzezroczysty - pozbawiony galaktyk i gwiazd.

Astronomowie

32 z 106

nadal nie wiedzą jakie było źródło światła, którewywołało re-jonizację oraz ile było go potrzeba.Według danych uzyskanych przez kilka zespołówobliczających gęstość galaktyk wykazało, Ŝe ichliczba w jednostce objętości Wszechświata szybkozmniejsza się wraz z cofaniem się w czasie, i moŜeby ich zbyt mało, bo to one odpowiedzialne były zajonizację Wszechświata. Z drugiej strony być moŜete wczesne galaktyki były znacznie wydajniejsze wprodukcji promieniowania jonizującego. Być moŜeteŜ do wyjaśnienia tego zdarzenie będzie konieczneposzukania innych, bardziej egzotycznychmechanizmów.

Aby wyznaczyć precyzyjny wiek obiektówniezbędne jest uzyskanie ich widm, ale obecneinstrumenty są na to zbyt słabe. Ich wiekoszacowano na podstawie dobrzeudokumentowanej metody analizy barwy. "Jednakosiągamy kres tego, co moŜna zrobić za pomocąteleskopu Hubble'a "- mówi Labbé. -" Abydostrzec moment powstania pierwszych galaktykpotrzebne są większe instrumenty takie jakbudowany teleskop kosmiczny James Webb czywielkie teleskopy na ziemi, takie jak planowanyOgromny Teleskop Magellana."

Kamera WFC3/IR była w stanie wykonać głębokieobserwacje z 40 krotnie większą wydajnością niŜwcześniejsza kamera podczerwona zainstalowanaw 1997 roku. Nowe technologie zastosowane wWFC3/IR pozwoliły w cztery dni wykonaćobserwacje

na które wcześniej potrzebne byłoby pół roku czasuobserwacyjnego teleskopu.

Źródła:

Carnegie Institution for Science:Astronomers detect earliest galaxiesZdjęcie: Ivo Labbe

Original press release follows:Astronomers detect earliest galaxies

Astronomers, using NASA’s Hubble SpaceTelescope, have broken the distance limit forgalaxies by uncovering a primordial population ofcompact and ultra-blue galaxies that have neverbeen seen before. They are from 13 billion yearsago, just 600 to 800 million years after the BigBang.

These newly found objects are crucial tounderstanding the evolutionary link between thebirth of the first stars, the formation of the firstgalaxies, and the sequence of evolutionary eventsthat resulted in the assembly of our Milky Way andthe other “mature” elliptical and majestic spiralgalaxies in today’s universe.

The Hubble Ultra Deep Field 2009 (HUDF09)team combined the new Hubble data withobservations from NASA’s Spitzer SpaceTelescope to estimate the ages and masses of theseprimordial galaxies. “The masses are just 1 percentof those of the Milky Way,” explains team memberIvo

Labbé of the Carnegie Observatories. He furthernoted that “to our surprise, the results show thatthese galaxies existed at 700 million years after theBig Bang and must have started forming starshundreds of millions of years earlier, pushing backthe time of the earliest star formation in theuniverse.”

“With the rejuvenated Hubble and its newinstruments, we are now entering uncharteredterritory that is ripe for new discoveries,” saysGarth Illingworth of the University of California,Santa Cruz, leader of the HUDF09 survey team thatwas awarded the time to take the new Wide FieldCamera 3 infrared (WFC3/IR) data on the HubbleUltra Deep Field. The deepest-ever near- infraredview of the universe—the HUDF09 image—hasnow been combined with the deepest-ever opticalimage—the original HUDF taken in 2004 with theAdvanced Camera for Surveys—to push back thefrontier of the search for the first galaxies.

Team member Rychard Bouwens of the Universityof California, Santa Cruz says that “the faintestgalaxies are now showing signs of linkage to theorigin of the first stars. They are so blue that theymust be extremely deficient in heavy elements, thusrepresenting a population that has nearlyprimordial characteristics.”

The results are gleaned from the

33 z 106

HUDF09 observations, which are deep enough at near-infrared wavelengths toreveal galaxies at redshifts from z=7 to beyond redshift z=8. (The redshiftvalue “z” is a measure of the stretching of the wavelength or “reddening” ofstarlight due to the expansion of space.) The clear detection of galaxiesbetween z=7 and z=8.5 corresponds to “look-back times” of approximately12.9 billion years to 13.1 billion years ago.

A longstanding question is whether these early galaxies put out enoughradiation for “reionization,” a phenomenon in which light strips off electronsfrom the surrounding hydrogen gas. A reonization event occurred betweenabout 400 million and 900 million years after the Big Bang and ended the erareferred to as the “dark ages,” when the universe, mostly made of hydrogenatoms, was neutral and opaque, and without stars or galaxies.

Astronomers still don’t know which sources of light caused reionization tohappen or how much light exactly is needed. Several teams are finding that thenumber of detected galaxies per unit of volume of space drops off smoothlytowards earlier times, and that there may be too few of them to ionize theuniverse. On the other hand, the early galaxies were possibly extraordinarilyefficient at emitting ionizing radiation,

or perhaps other more exotic phenomena may need to be invoked.

Spectroscopy is needed to provide definitive redshift values, but the newlydetected objects are too faint for spectroscopic observations using currenttelescopes. Currently, the redshifts are inferred by the galaxies’ apparentcolors through a now very well-established technique. “We are reaching thelimit of what we can do with Hubble,” says Labbé. “To witness the emergenceof the first galaxies requires bigger facilities such as the future James WebbSpace Telescope and large telescopes on the ground, such as the planned GiantMagellan Telescope.”

Hubble’s WFC3/IR camera was able to make deep exposures to uncover newgalaxies at roughly 40 times greater efficiency than its earlier infrared camerathat was installed in 1997. The WFC3/IR brought new infrared technology toHubble and accomplished in four days of observing what would havepreviously taken almost half a year to accomplish.

The WFC3/IR data on the Ultra Deep Field (taken in August 2009) have beenanalyzed by no less than five international teams of astronomers. A total of 15papers have been submitted to date by astronomers worldwide. Some of theseearly results are being presented by various team members on Jan. 6, 2010, atthe 215th meeting of the American Astronomical Society in Washington, D.C.

34 z 106

7 500 galaktyk na skrawku nieba

Ponad 12 miliardów lat kosmicznej historii ukazuje pierwszy tego rodzaju, panoramiczny, barwny obraz tysięcy galaktyk naróŜnych etapach rozwoju. Obraz powstał z mozaik jakie teleskop kosmiczny NASA Hubble uzyskał we wrześniu i październiku

2009 za pomocą nowej kamery WFC3 (Wide Field Camera 3) oraz wcześniej, w 2004 roku, za pomocą kamery ACS (Advanced

Camera for Surveys). Obraz przedstawia część południowego pola, w którym przez kilka obserwatoriów jest prowadzony wielki

spis galaktyczny pod nazwą GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey), mający na celu zbadanie ewolucji galaktyk.

Obraz obejmuje szeroki zakres widma - odultrafioletu po bliską podczerwień. Nigdywcześnie nie połączono tak szerokiego pasma barwz taką doskonałością szczegółów i głębiąodwzorowania. Na zdjęciu widocznych jest około7500 galaktyk o wieku sięgającymnajwcześniejszych epok Wszechświata. NajbliŜszez widocznych galaktyk oddalone są o około miliardlat świetlnych. Najdalsze z nich, widoczne jakoczerwone plamki, widoczne są gdy Wszechświatmiał zaledwie 650 milionów lat, a ich światłobiegło do nas ponad 13 miliardów lat. Przekątnawidocznego obrazu odpowiada zaledwie 1/3średnicy KsięŜyca - 10 sekund kątowych.

Aby wykonać zdjęcie za pomocą kamery ACS - wpaśmie widzialnym - wykorzystano 96 orbitteleskopu Hubble. Obraz uzyskany w bliskiejpodczerwieni i ultrafiolecie za pomocą kameryWFC3 wymagał 104 orbit.

Źródła:

HubbleSite: Galaxy History Revealed inThis Colorful Hubble ViewZdjęcie: NASA, ESA, R. Windhorst, S.Cohen, M. Mechtley, and M. Rutkowski(Arizona State University, Tempe), R.O'Connell (University of Virginia), P.McCarthy (Carnegie Observatories), N.Hathi (University of California, Riverside),R. Ryan (University of California, Davis),H. Yan (Ohio State University), and A.Koekemoer

(Space Telescope Science Institute)

Original press release follows:Galaxy History Revealed in This Colorful

Hubble View

More than 12 billion years of cosmic history areshown in this unprecedented, panoramic, full-colorview of thousands of galaxies in various stages ofassembly. This image, taken by NASA's HubbleSpace Telescope, was made from mosaics taken inSeptember and October 2009 with the newlyinstalled Wide Field Camera 3 (WFC3) and in2004 with the Advanced Camera for Surveys(ACS). The view covers a portion of the southernfield of a large galaxy census called the GreatObservatories Origins Deep Survey (GOODS), adeep-sky study by several observatories to tracethe evolution of galaxies.

The final image combines a broad range of colors,from the ultraviolet, through visible light, and intothe near-infrared. Such a detailed multi-color viewof the universe has never before been assembled insuch a combination of color, clarity, accuracy, anddepth.

35 z 106

przeszło 10% pola magnetycznego Galaktykijest skoncentrowane w mnie niŜ 0,1% jejobjętości - dokładnie w centrum

Dr David Jones

Nowy wymiar pól magnetycznych w centrum Drogi Mlecznej

Międzynarodowy projekt badawczy, w którym brali udział naukowcy z Uniwersytetu Adelaide wykazał Ŝe pole magnetyczne wcentrum Drogi Mlecznej jest przynajmniej dziesięciokrotnie intensywniejsze niŜ w pozostałej części Galaktyki. Wyniki te sąistotne dlatego, iŜ dostarczają astronomom informacji na temat dolnej wartości granicznej pola magnetycznego - waŜnegoczynnika niezbędnego do obliczeń wielu innych danych astronomicznych. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach

Nature.

"Wynikite

podwaŜają obecnie przewaŜający sposób myśleniaastronomów "- mówi dr Roland Crocker zUniwersytetu Adelaide, obecnie pracujący wInstytucie Fizyki Jądrowej Maxa Plancka wNiemczech. -" Od 30 lat wartość polamagnetycznego w jądrze Drogi Mlecznej nie byładokładnie znana. Siła tego pola jest częściąwiększości obliczeń astronomicznych poniewaŜpole magnetyczne przenika przez praktycznie całąprzestrzeń Wszechświata." Dr David Jonas,współautor badań, dodaje, Ŝe uzyskanie wynikibędą miały wpływ na róŜne pola badańastronomicznych od kosmologii po procesypowstawania gwiazd.

"JeŜeli pole magnetyczne w centrum Galaktyki jestsilniejsze niŜ sądziliśmy to rodzi dodatkowepytania - jak stało się tak silne, skoro pola wmłodym Wszechświecie były, dla kontrastu, bardzosłabe. Wiemy obecnie Ŝe przeszło 10% polamagnetycznego Galaktyki jest skoncentrowane wmnie niŜ 0,1% jej objętości - dokładnie w centrum"- mówi dr Jones.

"W wyniku zderzeń cząstek o wysokich energiachDroga Mleczna jaśnieje w paśmie radiowym orazpromieniowania gamma,

i jest najjaśniejsza w okolicach centrum. Poznaniepól magnetycznych w tym obszarze pozwala namlepiej zrozumieć źródła tego promieniowania "-mówi prof. dr Raymond Protheroe, który byłmentorem naukowców prezentujących nowewyniki.

Źródła:

The University of Adelaide: Scientistsreveal Milky Way's magnetic attractionZdjęcie: NASA, ESA, SSC, CXC, andSTScI

Original press release follows:Scientists reveal Milky Way's magnetic

attraction

An international research project involving theUniversity of Adelaide has revealed that themagnetic field in the centre of the Milky Way is atleast 10 times stronger than the rest of the Galaxy.

The evidence is significant because it givesastronomers a lower limit on the magnetic field, animportant factor in calculating a whole range ofastronomical data.

Researchers from the Max-Planck-Institute forNuclear Physics in Germany, the University ofAdelaide, Monash University and the United Stateshave published their findings in Nature this week.

Dr Roland Crocker, the lead author, and Dr DavidJones both worked on the project while based atMonash University and the University ofAdelaide's School of Chemistry and Physics.

36 z 106

The two physicists are now based at the Max-Planck-Institute for Nuclear Physics in Heidelberg, Germany.

"This research will challenge current thinking among astronomers," Dr Crocker says. "For the last 30 years there has been considerable uncertainty of the exactvalue of the magnetic field in the centre of the Milky Way. The strength of this field enters into most calculations in astronomy, since almost all of space ismagnetised," he says.

Dr Jones says the findings will affect diverse fields, from star formation theory to cosmology.

"If our Galactic Centre's magnetic field is stronger than we thought, this raises additional questions of how it got so strong when fields in the early universe are,in contrast, quite weak. We know now that more than 10% of the Galaxy's magnetic energy is concentrated in less than 0.1% of its volume, right at its centre," hesays.

Dr Jones completed his PhD at Adelaide, studying the Galactic Centre magnetic field under the supervision of Dr Raymond Protheroe, Associate Professor ofPhysics at the University of Adelaide, and Dr Crocker, a former postdoctoral researcher at the University.

"The Milky Way just glows in radio waves and in gamma-rays produced by collisions of energetic particles, and is brightest near its centre. Knowing themagnetic field there helps us understand the source of the radio and gamma-rays better," says Dr Protheroe.

The Australian Research Council provided funding for the project.

37 z 106

Uzyskaliśmy dowody procesów powstawaniaplanet w znacznie przyspieszonym tempie

Xavier Koenig

Masywne gwiazdy - dobre cele poszukiwania planet, ale nie - obcychcywilizacji

Większość obecnie trwających projektów poszukiwania egzoplanet koncentruje się na gwiazdach podobnych do Słońca.Projekty te przyniosły wiele odkryć - liczba znanych planet wokół innych gwiazd przekroczyła juŜ 400. Jednak gwiazdypodobne do Słońca nie są jedynymi, wokół których mogą krąŜyć planety. Nowe badania przeprowadzone przez astronomów zCentrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian (CfA) oraz Narodowe Obserwatorium Astronomii Optycznej (NOAO) potwierdza,Ŝe powstanie planet jest naturalnym procesem towarzyszącym powstawaniu gwiazd, w tym równieŜ tych o masie znaczniewiększej od masy Słońca. Wyniki badań zostały zaprezentowane na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Koenigwraz zzespołem

naukowców zbadał region gwiazdotwórczy W5połoŜony w odległości 6 500 lat świetlnych wgwiazdozbiorze Kasjopei. Wykorzystując danezebrane przez teleskop kosmiczny NASA Spitzeroraz naziemny przegląd nieba w paśmie 2mikronów 2MASS (Two Micron All-Sky Survey )naukowcy poszukiwali dowodów istnieniapyłowych dysków protoplanetarnych. Wybraliponad 500 gwiazd typu A i B - o masach od dwóchdo piętnastu razy większych od Słońca (Syriusz iWega są gwiazdami tego typu, ale nie byłybadane).

Okazało się, Ŝe około 10% gwiazd tego typuwydaje się posiadać pyłowe dyski. Wśród nich 15miało cechy wskazujące, Ŝe w pobliŜu gwiazdypowstały planety o masie podobnej do Jowiszausuwające z centralnej części dysku materię.

"Grawitacja obiektu o rozmiarach Jowisza złatwością moŜe oczyścić wewnętrzną część dyskuw promieniu do 10 - 20 jednostek astronomicznychi to właśnie obserwujemy "- mówi Lori Allen zNOAO.

Tworzenie

się planet wokół gwiazd typu A i B jest bitwąpomiędzy przeciwnymi sobie siłami. Z jednejstrony dysk gwiazdy zazwyczaj jest masywniejszy izawiera więcej materiału do budowy planet. Zdrugiej potęŜny promieniowanie gwiazdy i jejwiatr erodują dysk znacznie szybciej niŜ mniejmasywne gwiazdy. Gwiazdy w obrębie W5 majądwa do pięciu milionów lat jednak większość znich utraciła materiał niezbędny do utworzeniaplanet. To wskazuje, Ŝe przynajmniej jeŜeli chodzio gwiazdy typu A lub B planety muszą powstaćszybko albo nie powstaną wcale.

Jednocześnie szanse powstania na owychegzoplanetach złoŜonych form Ŝycia są nikłe.Ekosfera ich gwiazd - region, w którym napowierzchni skalistych planet moŜe występowaćwoda w stanie płynnym - ze względu na ichwiększą jasność znajduje się znacznie dalej niŜwokół gwiazd podobnych do Słońca. Jednak tajasność kosztuje - gwiazdy typu A i B Ŝyją od 10do 500 milionów lat zanim wypalą paliwo jądrowe- a na Ziemi prymitywne formy Ŝycia potrzebowały3,5 miliarda lat zanim w Kambrze nastąpiłaeksplozja form prowadząca do bogactwa jakiewidzimy obecnie.

"Gwiazdy te nie są dobrymi celami jeŜeli ktośszuka obcych form Ŝycia "- podsumowuje Koenig-" ale dają nam fantastyczne nowe narzędzia dolepszego poznania procesów powstawania Ŝycia."

Źródła:

38 z 106

href="http://www.cfa.harvard.edu/news/2010/pr201001.html" target="_blank">Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA):Massive Stars: Good Targets for Planet Hunts, BadTargets for SETI

Ilustracja: David A. Aguilar, CfAPołoŜenie: RA: 3h01m56s Dec: +60d35m50s;

mapka: Stellarium

Original press release follows:Massive Stars: Good Targets for Planet Hunts,

Bad Targets for SETI

Most searches for planets around other stars, alsoknown as exoplanets, focus on Sun-like stars.Those searches have proven successful, turning upmore than 400 alien worlds. However, Sun-likestars aren't the only potential homes for planets.New research by astronomers at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) and theNational Optical Astronomy Observatory (NOAO)confirms that planet formation is a naturalby-product of star formation, even around starsmuch heftier than the Sun.

"We see evidence of planet formation on fastforward," said Xavier Koenig of the CfA, whopresented the research in a press conference todayat the 215th meeting of the American AstronomicalSociety.

Koenig and his colleagues examined thestar-forming region named W5, which lies about6,500 light-years away in the constellationCassiopeia. They employed NASA's Spitzer SpaceTelescope

and the ground-based Two Micron All-Sky Survey(2MASS) to look for infrared evidence of dustyplanet-forming disks. They targeted over 500 typeA and B stars, which are about two to 15 times asmassive as the Sun. Sirius and Vega, not includedin this study, are two type A stars easily visible tobackyard skygazers.

The team found that about one-tenth of the starsexamined appear to possess dusty disks. Of those,15 showed signs of central clearing, whichsuggests that newborn Jupiter-sized planets aresucking up material.

"The gravity of a Jupiter-sized object could easilyclear the inner disk out to a radius of 10 to 20astronomical units, which is what we see," saidLori Allen of NOAO. (An astronomical unit is theaverage Earth-Sun distance of 93 million miles.)

Planet formation around A and B stars is a battlebetween opposing forces. On one hand, the stars'disks tend to be more massive and contain more ofthe raw materials to build planets. On the otherhand, fierce stellar radiation and winds try todestroy the disks rapidly.

The stars in W5 are only about two to five millionyears old, yet most have already lost the rawmaterials needed to form planets. This indicatesthat, at least for type A and B stars, planets mustform quickly or not at all.

The prospects for hypothetical alien life

are disappointing. The habitable zone, or regionwhere liquid water could exist on a rocky surface,is at a greater distance from the star for A and Bstars than for sun-like stars due to their greaterluminosity. However, that luminosity comes at theprice of a short lifetime. A and B stars live for onlyabout 10 - 500 million years before running out offuel.

Life existed on Earth for 3.5 billion years in verysimple forms, before the Cambrian explosion led tothe diversity of life forms we see today. Planets inW5 around these more massive stars wouldn't havethat opportunity.

"These stars aren't good targets in the hunt forextraterrestrials," said Koenig, "but they give us agreat new way to get a better understanding ofplanet formation."

NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena,Calif., manages the Spitzer Space Telescopemission for NASA's Science Mission Directorate,Washington. Science operations are conducted atthe Spitzer Science Center at the CaliforniaInstitute of Technology, also in Pasadena. Caltechmanages JPL for NASA. For more informationabout Spitzer, visit http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer and http://www.nasa.gov/spitzer.

Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is ajoint collaboration between the SmithsonianAstrophysical Observatory and the HarvardCollege Observatory. CfA scientists, organizedinto six research divisions, study the origin,evolution and ultimate fate of the universe.

39 z 106

Istnieje złoŜona współzaleŜność między ilościątraconej przez planetę masy i jej grawitacyjnymoddziaływaniem pływowym na gwiazdę

Brian Jackson

CoRoT-7b to jądro gazowego olbrzyma?

Nowe badania, których wyniki zaprezentowano na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego wskazują, Ŝenajbardziej podobna Ziemi z dotychczas odkrytych egzoplaneta odkryta wokół innej gwiazdy jest prawdopodobnie skalistymjądrem pozostałym po podobnym do Saturna gazowym olbrzymie.

"Pierwsze planety wykryte poza UkłademSłonecznym 15 lat temu okazały się ogromnymigazowymi olbrzymami na bardzo ciasnychorbitach. Nadaliśmy im miano gorących jowiszy,ale nie były tym co astronomowie spodziewali sięznaleźć "- mówi Brian Jackson z Centrum LotówKosmicznych NASA Goddard SFC. -" Terazzaczynamy odkrywać planety wielkości Ziemi napodobnych orbitach. Czy moŜliwe jest, Ŝe coś łączyze sobą te obiekty ?"

Jackson i jego zespół zwrócił swą uwagę nanajmniejszą i najbardziej podobną Ziemi planetęjaką udało się dotychczas odkryć - CoRoT-7b.Egzoplaneta, odkryta w lutym 2009 roku przezsatelitę Convection, Rotation and PlanetaryTransits (CoRoT), misję Francuskiej AgencjiKosmicznej, obiega macierzystą gwiazdę wokresie 20,4 godzin. Gwiazda, której wiek szacujesię na 1,5 miliarda lat, leŜy w odległości 480 latświetlnych w gwiazdozbiorze JednoroŜca.

"CoRoT-7b leŜy prawie 60 razy bliŜej swejgwiazdy niŜ Ziemia, przez co gwiazda ta na niebieplanety jest około 360 razy większa niŜ Słońce nanaszym niebie

"- mówi Jackson. Efektem są ekstremalnetemperatury na powierzchni planety sięgające 6500°C po stronie dziennej. Rozmiary planety, któraprzy masie 4,8 razy większej od Ziemi ma średnicęo 70% większą, wskazują, Ŝe jest ona prawie napewno obiektem skalistym (choć zapewne przy tejtemperaturze wypalonym, wulkanicznympustkowiem).

"Przy tak wysokiej temperaturze po stroniedziennej jej skalista powierzchnia musiała zostaćstopiona, a wokół planety nie moŜe istnieć nic pozarzadką atmosferą - być moŜe odparowanych skał "-mówi Jackson szacując, Ŝe ogrzewanie gwiazdynajprawdopodobniej usunęło ogromne ilości, rzędukilku mas Ziemi, materii skalnej z powierzchniCoRoT-7b.

Wykorzystując modelowanie komputeroweśledzące zmiany orbity uraz utratę masy planetnaukowcy podjęli próbę cofnięcia zegara by ustalićjak powstała tak dziwna planeta.

"Istnieje złoŜona współzaleŜność między ilościątraconej przez planetę masy i jej grawitacyjnymoddziaływaniem pływowym na gwiazdę "-wyjaśnia Jackson. Te pływy powoli zmieniająorbitę planety powodując jej powolną migrację naciaśniejsze orbity. Jednocześnie planeta naciaśniejszej orbicie szybciej traci masę co z koleispowalnia tempo zmian orbity. Po uwzględnieniuutraty masy i migracji pływowej zespół

40 z 106

naukowców doszedł do wniosku, Ŝe CoRoT-7b wmomencie powstania najprawdopodobniej waŜyłnawet 100 razy więcej - czyli tyle co Saturn.Znajdował się wówczas ok 50% dalej od gwiazdymacierzystej niŜ obecnie.

Naukowcy wykazali jednocześnie, Ŝe niezaleŜnieczy CoRoT-7b rozpoczął Ŝycie jako podobny doSaturna gazowy olbrzym, czy jako skalisty świat -od momentu powstania musiał utracić znacznączęść masy. "Tak czy inaczej planeta ta znika woczach "- mówi Jackson. Sugeruje jednocześnie, Ŝepodobne procesy zapewne zachodzą na wieluinnych egzoplanetach leŜących blisko gwiazdmacierzystych. W rzeczy samej kilka projektówbadawczych wykazało, Ŝe wiele gorących jowiszyzostało poddanych podobnym procesom utratymasy i migracji pływowej być moŜe pozostawiającpo sobie jądra podobne do CoRoT-7b.

"CoRoT-7b moŜe być pierwszą z nowej klasyplanet - odparowanych pozostałości jąder "- mówiJackson. -" Badanie połączonych procesówmigracji i utraty masy moŜe być kluczem dorozwiązania historii setek gorących, podobnych doZiemi planet, które odkryją w najbliŜszym czasiemisje takie jak CoRoT czy NASA Kepler."

Źródła:

Goddard Space Flight Center: MostEarthlike Exoplanet Started out as GasGiantIlustracja:

ESO/L. Calçada

Original press release follows:Most Earthlike Exoplanet Started out as Gas

Giant

The most earthlike planet yet found around anotherstar may be the rocky remains of a Saturn-sized gasgiant, according to research presented today at theAmerican Astronomical Society meeting inWashington.

"The first planets detected outside our solar system15 years ago turned out to be enormous gas-giantsin very tight orbits around their stars. We call them'hot Jupiters,' and they weren't what astronomersexpected to find," said Brian Jackson at NASA'sGoddard Space Flight Center in Greenbelt, Md."Now, we're beginning to see Earth-sized objectsin similar orbits. Could there be a connection?"

Jackson and his colleagues turned to CoRoT-7b,the smallest planet and the most like Earth thatastronomers have found to date. Discovered inFebruary 2009 by the Convection, Rotation andPlanetary Transits (CoRoT) satellite, a mission ledby the French Space Agency, CoRoT-7b takes just20.4 hours to circle its sunlike star, located 480light-years away in the constellation Monoceros.Astronomers believe the star is about 1.5 billionyears old, or about one-third the sun's age.

"CoRoT-7b is almost 60 times closer to its starthan Earth, so the star appears almost

360 times larger than the sun does in our sky,"Jackson said. As a consequence, the planet'ssurface experiences extreme heating that may reach3,600 degrees Fahrenheit on the daylight side.CoRoT-7b's size (70 percent larger than Earth) andmass (4.8 times Earth's) indicate that the world isprobably made of rocky materials.

"But with such a high dayside temperature, anyrocky surface facing the star must be molten, andthe planet cannot retain anything more than atenuous atmosphere, even one of vaporized rock,"Jackson said. He estimates that solar heating mayhave already cooked off several Earth masses ofmaterial from CoRoT-7b.

With the help of computer models that track theplanet's mass loss and orbital changes, theresearchers have turned back the planet's clock.

"There's a complex interplay between the mass theplanet loses and its gravitational pull, which raisestides on the star," Jackson explained. Those tidesgradually change the planet's orbit, drawing itinward in a process called tidal migration. Butcloser proximity to the star then increases the massloss, which in turn slows the rate of orbital change.

After accounting for the give-and-take of mass lossand tidal migration, the team finds that CoRot-7bcould have weighed in at 100 Earth masses -- orabout the heft of Saturn -- when

41 z 106

it first formed. At that time, it orbited 50 percent farther from its star than it does now.

The researchers also show that regardless of whether CoRot-7b started life as a Saturn-like gas giant or as a rocky world, the planet has probably lost many Earthmasses of material since its formation.

"You could say that, one way or the other, this planet is disappearing before our eyes," Jackson said.

He suggests that similar processes likely have influenced many other exoplanets that lie close to their stars. In fact, several recent studies suggest that many hotJupiters have undergone similar mass loss and tidal evolution, perhaps leaving behind remnant cores similar to CoRoT-7b.

"CoRoT-7b may be the first in a new class of planet -- evaporated remnant cores," Jackson said. "Studying the coupled processes of mass loss and migration maybe crucial to unraveling the origins of the hundreds of hot, earthlike planets space missions like CoRoT and NASA's Kepler will soon uncover."

The research team also includes Neil Miller and Jonathan Fortney at the University of California, Santa Cruz; Rory Barnes at the University of Washington'sVirtual Planet Lab in Seattle; Sean Raymond at the Astrophysical Laboratory of Bordeaux, France; and Richard Greenberg at the University of Arizona, Lunar andPlanetary Lab, in Tucso

42 z 106

Pierwsze światło teleskopu kosmicznego NASA WISE

To wykonane w podczerwieni zdjęcie części konstelacji Kila blisko Drogi Mlecznej zostało wykonane wkrótce po tym jak sonda

NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) odrzuciła osłonę chroniącą jej czułe instrumenty w trakcie umieszczania na

orbicie. To pierwsze zdjęcie ukazuje tysiące gwiazd na powierzchni trzykrotnie większej od tarczy KsięŜyca. W trakcie misjiWISE wykona ponad milion podobnych zdjęć pokrywając całe niebo.

<>

Zdjęcie zostało wykonane gdy sonda patrzyła w ustalonym kierunku w celukalibracji układu naprowadzania. Przegląd prowadzony w ramach misji będzienastępował podczas ciągłego skanowania nieba - którego ruch będziekorygowany przez lustro skanujące umoŜliwiające uzyskanie nieporuszonychobrazów. Obecnie zespół pracuje nad skoordynowaniem ruchu sondy i lustra.

Trwająca osiem sekund ekspozycja ukazuje światło trzech, z czterech pasmjakie WISE będzie rejestrował - barwy przypisano następująco - niebieska falio długości 3,4 mikrona, zielona - 4,6 mikrona i czerwona - 12 mikronów.

Źródła:

NASA WISE: WISE 'First-Light' ImageZdjęcie: NASA/JPL-Caltech/UCLA

Original press release follows:WISE 'First-Light' Image

This infrared snapshot of a region in the constellation Carina near the MilkyWay was taken shortly after NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer(WISE) ejected its cover. The "first-light" picture shows thousands of starsand covers an area three times the size of the moon. WISE will take more thana million similar pictures covering the whole sky.

The image was captured as the spacecraft stared in a fixed direction, in orderto help calibrate its pointing system. The mission's survey will be done whilethe satellite continuously scans the sky, and an internal scan mirror counteractsthe motion to create freeze-frame images. The team is working now to matchthe motions of the spacecraft and the scan mirror precisely.

This eight-second exposure shows infrared light from three of WISE's fourwavelength bands: Blue, green and red correspond to 3.4, 4.6, and 12 microns,respectively.

43 z 106

To niezwykłe odkrycie pokazujące, Ŝe moŜemyprzesuwać granice i odkrywać coraz to mniejszeplanety.

Andrew Howard

Druga najmniejsza egzoplaneta

Łowcy planet wykorzystujący teleskopy Obserwatorium Keck na szczycie wulkanu Mauna Kea na Hawajach odkryliegzoplanetę o masie czterokrotnie większej od masy Ziemi. Planeta ta - o mało romantycznym oznaczeniu HD156668b - todruga najmniejsza egzoplaneta z odkrytych do tej pory. Dołącza on do rosnącej grupy mało masywnych planet określanychmianem super-Ziem.

"To

niezwykłe odkrycie "- mówi Andrew Howard,astronom z Uniwersytetu Kalifornia w Berkely(UCB) -"pokazujące, Ŝe moŜemy przesuwaćgranice i odkrywać coraz to mniejsze planety".Howard przedstawił odkrycie na spotkaniuAmerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Egzoplaneta HD156668b okrąŜa gwiazdęmacierzystą, oddaloną o około 80 lat świetlnych odZiemi, w ciągu nieco ponad czterech dni. ZespółHowarda odkrył planetę obserwując gwiazdępołoŜoną w konstelacji Herkulesa za pomocą 10metrowego teleskopu Keck I.

Naukowcy wykorzystali metodę ruchówradialnych, opierającą się na wykorzystaniuwysokiej rozdzielczości spektrografu Echelle(HIRES) do badania delikatnych przesunięć widmagwiazdy wynikających z jej ruchówwywoływanych oddziaływaniem grawitacyjnymokrąŜającej jej planety.

Zmiany widma pozwalają astronomom określićmasę egzoplanety i cech jej orbity. Wykorzystująctę technikę odkryto juŜ blisko 400 planet, jednakwiększość z nich ma masę większą od Jowisza.

"Od dawna celem astronomów jest odkrycie planeto małych masach. Jednak to

właśnie te najtrudniej jest wykryć "- mówiHoward. Nowe odkrycie ma waŜne znaczenie nietylko dla poszukiwań egzoplanet ale równieŜ dlabadań nad powstaniem i ewolucją planet i układówplanetarnych.

Źródła:

W.M.Keck Observatory: Second smallestexoplanet found to date discovered at KeckIlustracja: Andrew Howard, UCB

Original press release follows:Second smallest exoplanet found to date

discovered at Keck

Planet hunters using Keck Observatory havedetected an extrasolar planet that is only four timesthe mass of Earth. The planet is the second smallestexoplanet ever discovered and adds toastronomers’ growing cadre of low mass planetscalled super-Earths.

“This is quite a remarkable discovery,” saidastronomer Andrew Howard of the University ofCalifornia at Berkeley, or UCB. “It shows that wecan push down and find smaller and smallerplanets.” He announced the discovery at the 215thAmerican Astronomical Society meeting held Jan.4-7, 2010 in Washington D.C.

Dubbed HD156668b, the planet orbits its parentstar in just over four days and is located roughly 80light years from Earth in the

44 z 106

direction of the constellation Hercules. Howard, along with his colleaguesfrom the California Planet Search team (CPS) Geoff Marcy of UCB, DebraFischer of Yale University, John Johnson of the California of Institute ofTechnology and Jason Wright of Penn State University, discovered the newplanet with the 10-meter Keck I telescope atop Mauna Kea in Hawai’i.

The researchers used the radial velocity or wobble method, which relies onKeck’s High Resolution Echelle Spectrograph, or HIRES instrument, to spreadlight collected from the telescope into its component wavelengths or colors.The result is called a spectrum. When the planet orbits around the back of theparent star, its gravity pulls slightly on the star causing the star’s spectrum toshift toward redder wavelengths. When the planet orbits in front of the star, itpulls the star in the other direction. The star’s spectrum shifts toward bluerwavelengths.

The color shifts give astronomers the mass of the planet and the characteristicsof its orbit, such as the time it takes to orbit the star. Nearly 400 planets aroundother stars were discovered using this technique. But, the majority of theseplanets are Jupiter-sized or larger.

“It’s been astronomers long-standing goal to find low mass planets, but theyare really

hard to detect,” Howard said. He added that the new discovery hasimplications for not only exoplanet research but also for solving the puzzle ofhow planets and planetary systems form and evolve.

Astronomers have pieces of the formation and evolutionary puzzle from thediscovery of hundreds of high-mass planets. But, “there are important pieces,we don’t have yet. We need to understand how low mass planets, like super-Earths, form and migrate,” Howard said.

The goal of the Eta-Earth Survey for Low Mass Planets, which was thebrainchild of Marcy, was to find these super-Earths. So far the survey hasdiscovered two near-Earth-mass planets with more are on the way, Howardsaid.

He and his colleagues were granted time at Keck Observatory through NASAand the University of California.

The W. M. Keck Observatory operates two 10-meter optical/infraredtelescopes on the summit of Mauna Kea on the island of Hawai’i and is ascientific partnership of the California Institute of Technology, the Universityof California and NASA. For more information please call 808.881.3827 orvisit http://www.keckobservatory.org.

45 z 106

T Pyx - zagroŜenie z kosmosu

Pod koniec zeszłego tygodnia przez róŜne media przewinęła się informacja o moŜliwym, potencjalnym, bardzo

prawdopodobnym zagroŜeniu wybuchem supernowej T Kompasa (Pyxidis) w ciągu... no właśnie juŜ tutaj pojawia się problem,

bo dla przykładu Polska Agencja Prasowa podała czas eksplozji na milion lat. Choć skąd pojawiła się taka liczba - moŜe ktośnie doczytał, albo nie dosłyszał, Ŝe w oryginalnych informacjach prezentowanych przez autora badań było 10 milionów lat,

następnie w informacjach w space.com była mowa o millions czyli juŜ prawie o milionie. Wróćmy zatem moŜliwie blisko

oryginału i rozwiejmy ewentualne lęki.

W trakcie dorocznego spotkania AmerykańskiegoTowarzystwa Astronomicznego prof. Edward Sionz Uniwersytetu Villanova zaprezentował nowewyniki badań nowej powrotnej T Pyxidis, którejkolejna erupcja powinna była nastąpić jakieś 20 lattemu (erupcje re regularnie obserwowano co około19 lat od 1890 roku). Według obliczeń prof. Sionagwiazda ta znajduje się znacznie bliŜej niŜ do tejpory sądzono - 3260 lat świetlnych, a jej masa -gdy brakuje powtarzających się wyrzutówobserwowanych jako nowe - moŜe zbliŜać się dogranicy Chandrasekhara. Gdy biały karzeł, którymjest T Pyx przekroczy tę masę gwiazda eksplodujejako supernowa.

W normalnym cyklu na powierzchni białego karła,na którego spływa materia z sąsiadującej gwiazdy,co powien czas następuje zapłon termojądrowyobserwowany jako nowa powrotna, a w jegonastępstwie odrzucenie znacznych ilości materii wprzestrzeń w postaci kolejnych otoczek. JeŜeli cyklten się powtarza regularnie, gwiazda pozostajewystarczająco mało masywna i staje się nowąpowrotną. Jednak brak rozbłysków od 1966 rokuzachęcił prof. Siona do zbadania gwiazdy - w tymcelu przeanalizowano zdjęcia gwiazdy wykonaneprzez teleskop kosmiczny Hubble aby określić czygwiazda wyrzuca wystarczające ilości materii.Analiza danych doprowadziła prof. Siona downiosku, Ŝe gwiazda ta potencjalnie za około

10 milionów lat moŜe eksplodować jakosupernowa typu Ia.

Jednocześnie warto zwrócić uwagę na analizęBradleya Schaefera i współpracowników, którzybadając otoczki materii wyrzucanej przez T Pyxdoszli do wniosku, Ŝe brak wyrzutów materiiwynika z faktu spadku tempa akrecji materii idoprowadzi do hibernacji nowej na okres około2,5 miliarda lat.

Ryzyko związane z ewentualną eksplozjąsupernowej teŜ jest dyskusyjne. Do tej poryuwaŜano za jednoznaczne iŜ supernowa wodległości 100 lat świetlnych byłabykatastrofalnym wydarzeniem dla Ziemi. T Pyx jest30 razy dalej. Według prof. Siona głównezagroŜenie wynika z połoŜenia osi rotacji gwiazdywzględem Ziemi, która najprawdopodobniej jestskierowana w naszą stronę. A to oznacza, Ŝewiązki twardego promieniowania, skolimowaneprzez pola magnetyczne supernowej, trafiłyby wUkład Słoneczny i mogą doprowadzić dozniszczenia warstwy ozonowej. To czyni z niejwiększe zagroŜenie (za 10 milionów lat) niŜ zBetelgeuzy, która jest pięć razy bliŜej, którazapewne znacznie wcześniej eksploduje jakosupernowa (w zeszłym roku naukowcy donosili otym, iŜ wedle pomiarów gwiazda ta zapada się od15 lat, a tempo zapadania narasta) ale jej oś obrotujest ustawiona tak, iŜ strugi twardegopromieniowania na pewno nie trafią w Ziemię.

Reasumując - T Pyx - być moŜe eksploduje za 10milionów

46 z 106

lat, a moŜe dopiero za dwa miliardy lat zacznie błyskać ponownie jako nowa. A nawet jeŜeli eksploduje - od czasu kiedy zeszliśmy z drzewa minęło około 10milionów lat... więc gdzie, i czym, będziemy za 10 milionów lat ?

Źródła:

UStream: American Astronomical Society Press ConferencearXiv.org: Bradley E. Schaefer, Ashley Pagnotta, Michael M. Shara "The Nova Shell and Evolution of the Recurrent Nova T Pyxidis"Space.com: Explosive Nearby Star Could Threaten EarthUniverse Today: Could A Faraway Supernova Threaten Earth?Zdjęcie: Universe Today

47 z 106

Ujrzenie tak niezwykłych zdjęć juŜ po 14godzinach obserwacji zaostrza apetyt na to couzyskamy z obserwacji w pełnym wymiarze czasui na większych obszarach Wszechświata. To danam o wiele lepszy pogląd na to jak zmieniały sięprocesy tworzenia gwiazd wraz z upływem czasu

Seb Oliver

Gwiezdna kołyska sprzed 12 miliardów lat

Wykorzystując dane zebrane przez kosmiczne obserwatorium Europejskiej Agencji Kosmicznej Herschel astronom GaelenMarsden z Uniwersytetu British Columbia uzyskał najdokładniejsze zdjęcia odległego Wszechświata sprzed 12 miliardów lat.Zdjęcia, zaprezentowane podczas pierwszego sympozjum naukowego Herschel w Madrycie, ukazują dziesiątki tysięcy galaktykna najwcześniejszych etapach rozwoju - w czasie, kiedy od Wielkiego Wybuchu minęło zaledwie miliard lat.

"Zdjęciate

pozwalają nam zobaczyć 10 razy więcej galaktykniŜ kiedykolwiek wcześniej i to z niezwykłądokładnością "- mówi Marsden, który ostatnie pięćlat pracował nad podobnymi, choć niŜszejrozdzielczości, zdjęciami zebranymi wcześniej. -"Ogromnie satysfakcjonujące jest ujrzeć wysokączułość i rozdzielczość, do jakich zyskujemydostęp wraz z nowymi danymi zebranymi przezteleskop Herschel. Pozwalają nam one przyjrzećsię bliŜej gwiazdom w trakcie wczesnych iniezwykle istotnych faz tworzenia się. Wprzyszłości dane te mogą zmienić sposób w jakibadamy te procesy."

Herschel to największy i najdroŜszy teleskopkosmiczny jaki kiedykolwiek zbudowano.WyposaŜono go w trzy kamery podczerwone:SPIRE, PACS i HIFI. Został wyniesiony wprzestrzeń kosmiczną 14 maja 2009 roku naszczycie rakiety nośnej Ariane-5, następne 2miesiące zajęło mu dotarcie do punktu, z któregoprowadzone są obserwacje.

Dane

zbierane przez teleskop są analizowane w ramachnajwiększego programu badawczegoobserwatorium - programu wielowątkowegoprzeglądu obiektów pozagalaktycznych HerMES(Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey), wktórym uczestniczy ponad 100 astronomów zsześciu krajów. Celem projeku jest stworzeniemapy Wszechświata takiego, jakim był 12miliardów lat temu. Oczekuje się, Ŝe odkrytychzostanie setki tysięcy galaktyk nanajwcześniejszych etapach ewolucji. Pierwszewyniki programu HerMES zostały uzyskane zapomocą kamery SPIRE, która jest w staniezaglądać wgłąb najzimniejszych obłoków pyłu poto, by dostrzec najodleglejsze obszarypowstawania gwiazd. Jej trzy barwne filtrypozwalają tworzyć kompozytowe obrazy, naktórych kolor wskazuje temperaturę badanegoregionu. To z kolei umoŜliwia astronomomokreślenie warunków fizycznych panujących wnajdalszych rejonach tworzących gwiazdy.

"Ujrzenie tak niezwykłych zdjęć juŜ po 14godzinach obserwacji zaostrza apetyt na to couzyskamy z obserwacji w pełnym wymiarze czasu ina większych obszarach Wszechświata "- mówiSeb Oliver. -" To da nam o wiele lepszy pogląd nato jak zmieniały się procesy tworzenia gwiazdwraz z upływem czasu."

Źródła:

University

48 z 106

of British Columbia: UBC astronomers unveilimages of 12-billion-year-old space nursery

Zdjęcie: hermes/University of British Columbia

Original press release follows:UBC astronomers unveil images of 12-billion-

year-old space nursery

A University of British Columbia astronomer hasproduced the most detailed images of deep spacefrom 12 billion years ago, using data from theEuropean Space Agency's Herschel SpaceObservatory.

Recently presented at the first InternationalHerschel Science Meeting in Madrid, Spain, theimages by UBC post-doctoral fellow GaelenMarsden reveal tens of thousands of newly-discovered galaxies at the early stages of formation– just one billion years after the Big Bang, whenthe Universe was a thriving nursery of newly-formed stars.

"These images allow us to see 10 times moregalaxies than ever before and with stunningclarity," says Marsden, who has spent the past fewyears working on similar but lower-resolutionimages from previously collected data.

"It is incredibly rewarding to see the highsensitivity and resolution that the new Herscheldata have enabled. They allow us to take a closelook at the stars during early and vital stages offormation, and could change the way we studyformation in the future."

Herschel

is the largest and most expensive space telescopeever built. It is equipped with three infraredcameras: SPIRE, PACS and HIFI. Herschel wassuccessfully launched on May 14, 2009 aboard anAriane-5 rocket from Europe's spaceport in FrenchGuiana, for a two-month trip to its observationpoint, some 1.5 million kilometres above Earth.

Data collected by Herschel are being analysed bythe programme's biggest research project, theHerschel Multi-tiered Extragalactic Survey(HerMES). The project consists of more than 100astronomers from six countries, including UBCAstronomy Professors Mark Halpern and DouglasScott and post-doctoral fellows Ed Chapin, GaelenMarsden, Elisabetta Valiante and Don Wiebe.

The HerMES project aims to produce a map of theUniverse as it was as far back as 12 billion yearsago and is expected to discover hundreds ofthousands of new galaxies at early stages of theirformation. The first results from the HerMESsurvey come from the SPIRE camera, in whichCanadians are involved through the support of theCanadian Space Agency (CSA).

The SPIRE infrared camera is capable of peeringinto the coldest dust clouds to see the most distantsites of star formation. Its three filters allow for acolour composite image to be made, where thecolour indicates the temperature of the region. This

allows astronomers to learn about the physicalconditions in some of the most distant sites of starformation and untangle the mysteries of how thefirst stars formed.

"Seeing such stunning images after just 14 hours ofobservations gives us high expectations for the fulllength observations over much larger regions of theUniverse," says Seb Oliver, a U.K. lead in theproject. "This will give us a much clearer idea ofhow star formation has progressed throughout thehistory of the Universe."

This survey was preceded by the successfulBLAST project, the Antarctic balloon experimentthat inspired a full-length documentary "BLAST!The Movie." BLAST used a replica of the SPIREcamera and provided a glimpse of what was tocome.

"While BLAST provided exciting results, theability to go into space for an extended period oftime allows for much more ambitious surveys ofthe distant Universe," says UBC's Douglas Scott,part of the CSA-funded UBC BLAST team. "TheHerschel telescope has the biggest mirror to belaunched into space, and this provides imageswhich are less blurred than those collected byBLAST."

A major goal of the Herschel mission is todiscover how galaxies were formed and how theyevolved to give rise to present-day galaxies likeour own Milky Way Galaxy. Professors Halpernand Scott of UBC's Department of Physics &Astronomy are experts in understanding galaxyformation through using far-infrared, millimetrewavelength and microwave radiation and willactively participate in the HerMES project as itproduces more results.

"We chose to feature these images first becausethey show what we believe is the most importantresult in the initial science release of this satellite –and the key to the early star formation history of theUniverse," says Halpern.

49 z 106

To pierwszy dowód istnienia nowego typupozostałości po supernowej - takiego, który tuŜpo eksplozji został podgrzany

Hiroya Yamaguchi

Gorące serce Meduzy

Badania dwóch pozostałości supernowych wykonane przez amerykańsko-japońskie obserwatorium Suzaku pozwoliły odkryćnigdy wcześniej nie widziane popioły pozostałe po kulach ognia o wysokiej temperaturze, które powstały w wyniku eksplozji.Mimo upływu tysięcy lat gaz we wnętrzu tych gwiezdnych wraków zachował ślady temperatur 10 000 razy wyŜszych niŜtemperatura powierzchni Słońca.

Pozostałości po supernowych zazwyczaj szybkostygną w wyniku gwałtownej ekspansjinastępującej po eksplozji. Później, w trakciezderzania się z rzadkim gazem ośrodkamiędzygwiezdnego, pozostałości stopniowoogrzewają się.

Korzystając z czułości satelity Suzaku zespółkierowany przez Hiroya Yamaguchi i MidoriOzawa z Uniwersytetu Kioto odkrył niezwykłecechy w widmie rentgenowskim IC 433, mgławicyznajej takŜe jako Meduza.

Mgławica, leŜąca w odległościokoło 5000 lat świetlnych wobrębie konstelacji Bliźniąt,powstała około 4000 lat temu.Emisja rentgenowska makształt zbliŜony do koła i leŜyw północnej części widocznejw paśmie widzialnym mgławicy. Spektrometryrentgenowskie Suzaku(XIS) pozwalają astronomomodgadnąć jakie procesy są odpowiedzialne zaemisję promieniowania.

Część promieniowania rentgenowskiego zmgławicy powstaje gdy szybko poruszające się,swobodne

elektrony zbliŜają się do jąder atomowych. Ichwzajemne oddziaływanie odchyla tor elektronów,które w procesie emitują promienie rentgenowskie.Elektrony te mają energie odpowiadającą 7milionom stopni Celsjusza.

Jednak nie te części widma zwróciły szczególnąuwagę astronomów. Kilka stanowiło zagadkę: "Testruktury wskazują obecność znacznych ilościkrzemu i siarki, których atomy zostały całkowiciepozbawione elektronów "- mówi Yamaguchi. Tegołe jądra emitują promieniowanie rentgenowskiew trakcie gdy odzyskują utracone elektrony.

Jednak aby usunąć wszystkie elektrony z atomukrzemu konieczne są temperatury przekraczające 17milionów stopni Celsjusza. Jeszcze wyŜszetemperatury konieczne są do ogołocenia zelektronów siarki. "Te jony nie mogą powstawaćw warunkach występujących obecnie w mgławicy"- mówi Yamaguchi. -" Oznacza to, Ŝe widzimyjony wytworzone przez ogromne temperatury, którezaistniały tuŜ po wybuchu supernowej."

Zespół sądzi, Ŝe supernowa miała miejsce wstosunkowo gęstym środowisku, być moŜewewnątrz kokonu, który gwiazda wytworzyła sama,zanim eksplodowała. W miarę starzenia się,masywne gwiazdy pozbywają się materii w postaciintensywnego wiatru gwiezdnego tworząc wokółsiebie gazowo-pyłowy kokon. Kiedy gwiazdawybucha fala uderzeniowa przemierza gęsty kokonogrzewając go do temperatur przekraczających

50 z 106

50 milionów stopni Celsjusza - czyli 10 000 razywyŜszych niŜ temperatura powierzchni Słońca.

W końcu fala uderzeniowa dociera do właściwejprzestrzeni międzygwiezdnej, gdzie gęstość gazumoŜe być tak niska, Ŝe w 1cm znajduje sięzaledwie jeden atom. Tam, w środowisku o niskiejgęstości, młoda pozostałość po supernowej moŜewreszcie swobodnie i gwałtownie się rozszerzyć.Ekspansja schładza elektrony, ale równieŜrozrzedza gaz pozostały po supernowej do tegostopnia, Ŝe zderzenia między cząstkami stają siębardzo rzadkie. PoniewaŜ w tych warunkach mogąupłynąć tysiące lat zanim atom odzyska elektronnajgorętsze jony Mgławicy Meduza przetrwały dodzisiaj: "Suzaku dostrzegł gorące serce Meduzy "-mówi Ozawa, komentując publikację wyników nałamach The Astrophysical Journal.

Zespołowi astronomów udało się odkryć kolejnyślad gorącego wybuchu w pozostałości znanej jakoW49B leŜącej w odległości 35 000 lat świetlnych.Tutaj naukowcy odkryli promieniowanie prawiecałkowicie zjonizowanych atomów Ŝelaza, cooznacza, Ŝe temperatura musiała przekroczyć 30milionów stopni Celsjusza.

Źródła:

NASA: Suzaku Finds "Fossil" Fireballsfrom SupernovaeZdjęcie: JAXA/NASA/SuzakuIC

443: RA 06h 16m 36s, Dek: +22° 31' 00"; mapka:Stellarium

Original press release follows:Suzaku Finds "Fossil" Fireballs from

Supernovae

Studies of two supernova remnants using theJapan-U.S. Suzaku observatory have revealednever-before-seen embers of the high-temperaturefireballs that immediately followed the explosions.Even after thousands of years, gas within thesestellar wrecks retain the imprint of temperatures10,000 times hotter than the sun's surface.

"This is the first evidence of a new type ofsupernova remnant -- one that was heated rightafter the explosion," said Hiroya Yamaguchi at theInstitute of Physical and Chemical Research inJapan.

A supernova remnant usually cools quickly due torapid expansion following the explosion. Then, asit sweeps up tenuous interstellar gas overthousands of years, the remnant gradually heats upagain.

Capitalizing on the sensitivity of the Suzakusatellite, a team led by Yamaguchi and MidoriOzawa, a graduate student at Kyoto University,detected unusual features in the X-ray spectrum ofIC 443, better known to amateur astronomers as theJellyfish Nebula.

The remnant, which lies some 5,000 light-yearsaway in the constellation Gemini, formed about4,000 years ago. The X-ray emission forms aroughly

circular patch in the northern part of the visiblenebulosity.

Suzaku's X-ray Imaging Spectrometers (XISs)separate X-rays by energy in much the same way asa prism separates light into a rainbow of colors.This allows astronomers to tease out the types ofprocesses responsible for the radiation.

Some of the X-ray emission in the Jellyfish Nebulaarises as fast-moving free electrons sweep near thenuclei of atoms. Their mutual attraction deflects theelectrons, which then emit X-rays as they changecourse. The electrons have energies correspondingto a temperature of about 12 million degreesFahrenheit (7 million degrees Celsius).

Several bumps in the Suzaku spectrum were morepuzzling. "These structures indicate the presence ofa large amount of silicon and sulfur atoms fromwhich all electrons have been stripped away,"Yamaguchi said. These "naked" nuclei produceX-rays as they recapture their lost electrons.

But removing all electrons from a silicon atomrequires temperatures higher than about 30 milliondegrees F (17 million C); hotter still for sulfuratoms. "These ions cannot form in the present-dayremnant," Yamaguchi explained. "Instead, we'reseeing ions created by the enormous temperaturesthat immediately followed the supernova."

The team suggests that the supernova occurred in arelatively

51 z 106

dense environment, perhaps in a cocoon of the star's own making. As a massive star ages, it sheds material in the form of an outflow called a stellar wind andcreates a cocoon of gas and dust. When the star explodes, the blast wave traverses the dense cocoon and heats it to temperatures as high as 100 million degrees F(55 million C), or 10,000 times hotter than the sun's surface.

Eventually, the shock wave breaks out into true interstellar space, where the gas density can be as low as a single atom per cubic centimeter -- about the volumeof a sugar cube. Once in this low-density environment, the young supernova remnant rapidly expands.

The expansion cools the electrons, but it also thins the remnant's gas so much that collisions between particles become rare events. Because an atom may takethousands of years to recapture an electron, the Jellyfish Nebula's hottest ions remain even today, the astronomers reported in the Nov. 1 issue of TheAstrophysical Journal.

"Suzaku sees the Jellyfish's hot heart," Ozawa said.

The team has already identified another fossil fireball in the supernova remnant known as W49B, which lies 35,000 light-years away in the constellation Aquila.In the Nov. 20 edition of The Astrophysical Journal, Ozawa, Yamaguchi and colleagues report X-ray emission from iron atoms that are almost completelystripped of electrons. Forming these ions requires temperatures in excess of 55 million degrees F (30 million C)-- nearly twice the observed temperature of theremnant's electrons.

Launched on July 10, 2005, Suzaku was developed at the Japanese Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), which is part of the Japan AerospaceExploration Agency (JAXA), in collaboration with NASA and other Japanese and U.S. institutions.

52 z 106

Plamy na powierzchni Betelgezy

Wykorzystując dane interferometryczne zebrane przez niedziałający juŜ interferometr IOTA w Arizonie międzynarodowyzespół astronomów pod kierunkiem Xaviera Haubois, astronoma Obserwatorium Paryskiego (LESIA), uzyskał najlepszy jak dotej pory obraz powierzchni Betelgezy, czerwonego nadolbrzyma w konstelacji Orion. Obraz wykazuje obecność dwóchgigantycznych jasnych plam - o średnicy porównywalnej do odległości między Słońcem a Ziemią. Plamy te zajmują znacznączęść powierzchni gwiazdy. To pierwszy bezpośredni i jednocześnie jednoznaczny dowód działania na innej niŜ Słońce gwieździekonwekcji, procesu w którym energia cieplna jest unoszona ku powierzchni gwiazdy przez ruchy gazu. Uzyskane wynikipozwalają lepiej zrozumieć budowę i ewolucję nadolbrzymów.

Betelgeza to czerwony nadolbrzym leŜący wkonstelacji Oriona. Gwiazda ta jest 600 razywiększa od Słońca i wypromieniowuje mniejwięcej 100 000 razy więcej energii. Ale okazujesię, Ŝe podobnie jak Słońce, na jej powierzchni sąjasne i ciemne plamy. Struktury takie powstają jakoefekt konwekcji cieplnej. Plamy na powierzchniSłońca są znane i obserwowane od dawna (choćod trzech lat Słońce będąc w minimum aktywnościnie pokazuje ich zbyt wiele). JednakŜe do tej porynie ma pewności, czy podobne mechanizmydziałają na innych gwiazdach, w szczególnościnadolbrzymach, których rozmiar, cechy fizyczne iścieŜka ewolucji tak drastycznie róŜnią się odsłonecznej.

JuŜ wcześniej uzyskiwano obrazy powierzchniBetelgezy o niŜszej jakości. Jednak były to główniemodele powierzchni zrekonstruowane z danychinterferometrycznych. Teraz jednak astronomowieuzyskali (korzystając z dwóch niezaleŜnieprzeprowadzonych algorytmów rekonstrukcjiobrazu z danych interferometrycznych) prawdziwyobraz powierzchni. Po raz pierwszy moŜna ujrzećjasne plamy i określić rozmiary większej z nich.

Analiza jasności plam wskazuje na wyŜszą o 500stopni temperaturę w jej obszarze w porównaniudo średniej temperatury gwiazdy wynoszącej3600K. Większa z dwóch plam ma średnicę 1/4średnicy gwiazdy - 1,5 j.a. To pokazuje na istotnąróŜnicę w stosunku

do komórek konwekcyjnych Słońca, z którychrzadko która osiąga średnicę 1/20 promieniaSłońca. Jednak ich cechy pasują do teorii iŜpowstają jako wynik konwekcji, co oznacza, Ŝe poraz pierwszy udało się dostrzec ten mechanizm nagwieździe innej niŜ Słońce.

Źródła:

X. Haubois et al., "Imaging the spottysurface of Betelgeuse in the H band", 2009,A&A, 508, 923l'Observatoire de Paris: Unprecedenteddetails on the surface of the Betelgeuse starZdjęcie: Haubois / Perrin (LESIA,Observatoire de Paris)Betelgeza: RA05h55m10.3053, Dek:07°24'25.426

Original press release follows:Unprecedented details on the surface of the

Betelgeuse star

By using interferometry, an international team ledby an astronomer of Paris Observatory (LESIA)obtained an unprecedented image of the surface ofthe red supergiant Betelgeuse, in the constellationof Orion. The image reveals the presence of twogiant bright spots, whose size is equivalent to thedistance Earth-Sun: they cover a large fraction ofthe surface. It is a first strong and direct indicationof the presence of phenomena of convection,transport

53 z 106

of heat by the moving matter, in a star other than the Sun. This result allows tobetter understand the structure and the evolution of supergiants.

Betelgeuse is a red supergiant located in the constellation of Orion. This star isquite different from our Sun: 600 times larger in dimension, it radiatesapproximately 100 000 times more energy. But following the Sun, this type ofobject also reveals a surface with bright and dark spots, i.e. hotter and colderspots. These structures would be mainly due to the phenomenon of convection,i.e. the transport of heat by the matter currents. This phenomenon is observedevery day in the boiling water. On the surface of the Sun, these spots are ratherwell-known and visible. However, it is not at all the case for other stars and inparticular the supergiants. The size, the physical characteristics and the lifetime of these dynamical structures remain unknown.

Other images of less quality, of Betelgeuse surface had already been obtainedin the past. They were primarily models of the surface constrained from theinterferometric data. Now, the researchers have a true image whose richnessexceeds what is possible to imagine from a model. For the first time, one cansay that two spots are present and determine the size of the largest. Perhapsthis difference in dimension correspond

to different physical phenomena.

The analysis of the brightness of the spots shows a variation of 500 degreescompared to the average temperature of the star (3 600 Kelvins). The largest ofthe two structures has a dimension equivalent to the quarter of the star diametre(or one and a half the distance Earth-Sun). This marks a clear difference withthe Sun where the cells of convection are much finer and reach hardly 1/20th ofthe solar radius (a few Earth radius). These characteristics are compatiblewith the idea of luminous spots produced by the convection. These resultsconstitute a first strong and direct indication of the presence of convection onthe surface of a star other than the Sun.

54 z 106

Byliśmy zdumienie gdy ujrzeliśmy dokładnośćnaszego modelu, który precyzyjnie przewidziałzarówno liczbę jak i róŜnorodność typówgalaktyk

dr Nick Devereux

Astronomowie wyjaśniają sekwencję Hubble'a

Po raz pierwszy dwóch astronomów wyjaśniło róŜnorodność kształtów galaktyk obserwowanych we Wszechświecie. Dr AndrewBenson z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech) oraz dr Nick Devereux z Uniwersytetu Arizona Embry-Riddleprześledzili ewolucję galaktyk przez 13 miliardów lat od wczesnych lat Wszechświata po czasy współczesne. Wyniki ich analizy

zostały opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Galaktyki to zbiorowiska gwiazd, planet, pyłu igazu, które składają się na większą częśćwidzialnej składowej Wszechświata. Najmniejszez nich zawierają kilka milionów gwiazd.Największe - tryliony gwiazd. W latach 30. XXwieku Edwin Hubble zaproponował klasyfikacjęgalaktyk, która stała się znana jak SekwencjaHubble'a. Są trzy podstawowe kształty galaktyk:spirale - w których ramiona materii w postacispiral odchodzą od niewielkiego centralnegozgrubienia; spirale z poprzeczką - w którychramiona mają początek w znacznie większymzgrubieniu - poprzeczce; oraz eliptyczne - wktórych gwiazdy galaktyki są rozmieszczonestosunkowo równomiernie w zgrubieniu a brak jestramion spiralnych. Dla przykładu - Droga Mlecznejest klasyfikowana jako galaktyka spiralna zpoprzeczką i zawiera między dwoma a czterematysiącami milionów gwiazd.

Wyjaśnienie jak powstała Sekwencja Hubble'astanowi zagadkę - jest w miarę oczywiste, Ŝeodmienne typy galaktyk powstają w wynikuodmiennych ścieŜek ewolucji, jednak do tej porybrakowało

szczegółowego wyjaśnienia.

Benson i Devereux powiązali dane zpodczerwonego przeglądu 2MASS (Two MicronAll Sky Survey ) z zaawansowanym modelemkomputerowym własnego projektu GALFORM byodtworzyć ewolucyjną historię Wszechświata wtrakcie ostatnich 13 miliardów lat. Ku ichzaskoczeniu (i niewątpliwie satysfakcji) obliczenianie tylko odtworzyły róŜnorodne kształty galaktykale równieŜ proporcje ich ilości.

Model wykorzystany przez astronomówwykorzystuje teorię Wszechświata znaną jakomodel "Lambda Zimnej Ciemnej Materii", wktórym Lambda to tajemnicza ciemna energia, która- jak wierzą naukowcy - stanowi około 72%Wszechświata, podczas gdy zimna ciemna materiastanowi kolejne 23%. W modelu tym materiabarionowa - widzialny komponent Wszechświata,który znamy i dostrzegamy - składająca się nagwiazdy i planety, z których zbudowane sągalaktyki, stanowi zaledwie 4% Wszechświata.

UwaŜa się, Ŝe galaktyki są osadzone w ogromnychotoczkach ciemnej materii i to stanowi wedługBensona i Devereux klucz do ich ewolucji. Wedługich modelu liczba zderzeń pomiędzy otoczkami iich galaktykami prowadzi do powstania róŜnychklas galaktyk. Galaktyki eliptyczne są efektemwielokrotnych zderzeń, podczas gdy galaktykispiralne niewielu, lub Ŝadnych. Kształt naszejDrogi Mlecznej wskazuje, Ŝe przeszła złoŜonąhistorię

55 z 106

ewolucji, z jedynie kilkoma mniejszymizderzeniami i przynajmniej jednym epizodemprowadzącym do zapadnięcia się wewnętrznejczęści dysku prowadzącym do powstania duŜejcentralnej poprzeczki.

"Nowe wyniki wskazują kierunek dalszych badań.Naszym celem jest porównanie wyników modelu zobserwacjami dalszych galaktyk wykonanymi przezteleskop Hubble'a oraz tymi, które uzyskaplanowany teleskop kosmiczny James Webb(JWST) "- mówi Devereux.

Źródła:

Andrew J. Benson, Nick Devereux, "TheOrigin of the Hubble Sequence inLambda-CDM Cosmology", arXiv:0911.4480v2 [astro-ph.CO]Royal Astronomical Society: HowGalaxies came to be: Astronomers explainHubble SequenceZdjęcie: A. Benson (University of Durham),NASA / STScI

Original press release follows:How Galaxies came to be: Astronomers explain

Hubble Sequence

For the first time, two astronomers have explainedthe diversity of galaxy shapes seen in the universe.The scientists, Dr Andrew Benson of the CaliforniaInstitute of Technology (Caltech) and Dr NickDevereux of Embry-Riddle University in Arizona,

tracked the evolution of galaxies over thirteenbillion years from the early Universe to the presentday. Their results appear in the journal MonthlyNotices of the Royal Astronomical Society.

Galaxies are the collections of stars, planets, gasand dust that make up most of the visiblecomponent of the cosmos. The smallest have a fewmillion and the largest as many as a million million(a trillion) stars.

American astronomer Edwin Hubble firstdeveloped a taxonomy for galaxies in the 1930sthat has since become known as the ‘HubbleSequence’. There are three basic shapes: spiral,where arms of material wind out in a disk from asmall central bulge, barred spirals, where the armswind out in a disk from a larger bar of material andelliptical, where the galaxy’s stars are distributedmore evenly in a bulge without arms or disk. Forcomparison, the galaxy we live in, the Milky Way,has between two and four hundred thousand millionstars and is classified as a barred spiral.

Explaining the Hubble Sequence is complex. Thedifferent types clearly result from differentevolutionary paths but until now a detailedexplanation has eluded scientists.

Benson and Devereux combined data from theinfrared Two Micron All Sky Survey (2MASS)with their sophisticated GALFORM computermodel to reproduce

the evolutionary history of the Universe overthirteen billion years. To their surprise, theircomputations reproduced not only the differentgalaxy shapes but also their relative numbers.

“We were completely astonished that our modelpredicted both the abundance and diversity ofgalaxy types so precisely”, said Devereux. “Itreally boosts my confidence in the model”, addedBenson.

The astronomers’ model is underpinned by andendorses the ‘Lambda Cold Dark Matter’ model ofthe Universe. Here ‘Lambda’ is the mysterious‘dark energy’ component believed to make upabout 72% of the cosmos, with cold dark mattermaking up another 23%. Just 4% of the Universeconsists of the familiar visible or ‘baryonic’ matterthat makes up the stars and planets of whichgalaxies are comprised.

Galaxies are thought to be embedded in very largehaloes of dark matter and Benson and Devereuxbelieve these to be crucial to their evolution. Theirmodel suggests that the number of mergers betweenthese haloes and their galaxies drives the finaloutcome – elliptical galaxies result from multiplemergers whereas disk galaxies have seen none atall. Our Milky Way galaxy’s barred spiral shapesuggests it has seen a complex evolutionary history,with only a few minor collisions and at least oneepisode where the inner disk collapsed to form thelarge central bar.

“These new findings set a clear direction for futureresearch. Our goal now is to compare the modelpredictions with observations of more distantgalaxies seen in images obtained with the Hubbleand those of the soon to be launched James WebbSpace Telescope (JWST)”, said Devereux.

56 z 106

Uruchamiając IBEX zobaczyliśmy, Ŝe UkładSłoneczny jest zapaloną świecą i widzimy odbiteprzez ściany jaskini jego światło

Arik Posner

Efekt zwierciadła magnetycznego

Od momentu kiedy sonda badająca krawędzie Układu Słonecznego NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer) opublikowała

pierwszą całościową mapę krawędzi Układu Słonecznego heliofizycy intensywnie pracowali nad takim przebudowaniem modeliaby uwzględnić w nich odkryty przez IBEX wąski pas jasnego promieniowania, którego wcześniejsze modele nie przewidywały.

Badanie

przeprowadzony przez zespół naukowcówkierowany przez Jacoba Heerikhuisen zUniwersytetu Alabama, sfinansowane przezprogram NASA Heliophysics Guest Investigatorpozwoliły na stworzenie poprawionego modelu,który wyjaśnia i jednocześnie pozwala odtworzyćwyniki uzyskane przez IBEX. Nowy efekt,zaproponowany przez zespół IBEX wkrótce po tymjak ujrzano tasiemkę jasnego promieniowania,polega na tym iŜ pole magnetyczne otaczająceUkład Słoneczney - czyli lokalne galaktyczne polemagnetyczne - działa wobec obserwowanych przezIBEX cząsteczek jak zwierciadło. Wyniki analizyzostały opublikowane na łamach AstrophysicalJournal Letters.

Naładowane cząstki poruszają się wokół linii polamagnetycznego. Gdy nagle utracę ładunek odlatująw linii prostej w kierunku, w którym poruszały sięw momencie utraty ładunku. Tylko te cząstki, któreporuszając się wokół lustra magnetycznego sąuwalniane w momencie gdy owo lustro jestskierowane w naszą stronę mogą zostać wykryteprzez sondę IBEX.

Cząstki te powstają wewnątrz heliosfery

- w obszarze zdominowanym przez polemagnetyczne Słońca. Tutaj tracą ładunek iopuszczają Układ Słoneczny. Gdzieś poza nimznowu tracą neutralność i zaczynają poruszać sięwokół linii galaktycznego / międzygwiezdnegopola magnetycznego.

Heliofizycy nie spodziewali się ujrzeć efektu lustraco, jak mówi Arik Posner z programu IBEX"przypominało badanie nieznanej jaskini.Uruchamiając IBEX zobaczyliśmy, Ŝe UkładSłoneczny jest zapaloną świecą i widzimy odbiteprzez ściany jaskini jego światło. Odkryliśmy przyokazji, Ŝe owe ściany działają jako delikatne lustroa nie typowe ściany."

To co pokazały dane IBEX to między innymi fakt,iŜ ściany jaskini, którą badamy zdają się miećproste i gładkie ściany magnetyczneprzypominające nieco tunel metra. Sonda pozwalapośrednio obserwować kierunek lokalnegomiędzygwiezdnego pola magnetycznego orazzbadać czy jest ono stabilne czy teŜ zmieniakierunek wraz z upływem czasu.

Obecność Słońca wpływa na lokalnemiędzygwiezdne pole magnetyczne rozpychając jena podobieństwo rozszerzającego się przy stacjimetra tunelu. Jednak w odróŜnieniu od metra - toowa stacja porusza się względem tunelu. Wynikiuzyskane przez IBEZ są spójne równieŜ z wynikamimisji Voyager, która odkryła iŜ otaczająceheliosferę galaktyczne pole magnetyczne jestznacznie silniejsze niŜ dotychczas sądzono.

JeŜeli

57 z 106

faktycznie wąska taśma promieniowania odkrytaprzez IBEX jest wynikiem działania efektu lustramagnetycznego wówczas na jej podstawie moŜliwejest określenie orientacji lokalnego, galaktycznegopola magnetycznego. Odkrycie to dodatkowooznacza, Ŝe IBEX wykrywa cząstki zarówno zwnętrza jak i z poza heliopauzy.

Źródła:

NASA Interstellar Boundary Explorer(IBEX): Solar Scientists Use 'MagneticMirror Effect' to Reproduce IBEXObservationIlustracja: Heerikhuisen et al.

Original press release follows:Solar Scientists Use 'Magnetic Mirror Effect' to

Reproduce IBEX Observation

Ever since NASA's Interstellar Boundary Explorer,or IBEX, mission scientists released the firstcomprehensive sky map of our solar system's edgein particles, solar physicists have been busyrevising their models to account for the discoveryof a narrow "ribbon" of bright emission that wascompletely unexpected and not predicted by anymodel at the time.

Further study by a team of scientists funded throughNASA's Heliophysics Guest Investigator programhas produced a revised model that explains andclosely reproduces the IBEX result byincorporating a single new effect into

an existing model. The new effect, put forward bythe IBEX team soon after sighting of the ribbon, isthat the magnetic field surrounding our solar system—called the local galactic magnetic field—actslike a mirror for the particles that IBEX sees.

The results appear in the January 10 issue of theAstrophysical Journal Letters. Jacob Heerikhuisen,a solar physicist at the University of Alabama inHuntsville, is the lead author of the paper.Heerikhuisen and his colleagues believe theorientation of the local galactic magnetic field isclosely related to the location of the ribbon in thesky.

Charged particles "orbit" magnetic field lines.When they suddenly lose their charge, they fly offin a straight line maintaining their current direction.Only particles that orbit the magnetic mirror, whereit faces us directly, can flow back toward us andare captured by IBEX.

These particles originate in our magnetized solarsystem, or heliosphere—the region from the sun towhere the solar wind meets the local interstellarmedium (LISM). First these particles lose theircharge and fly out of the heliosphere. At somedistance they charge again and start “orbiting” afield line of the local interstellar magnetic field,where they get “recycled” by losing their chargeagain.

Solar

physicists did not expect this “mirror effect,”which is "somewhat analogous to exploring anunknown cave," says Arik Posner, IBEX programscientist at NASA Headquarters. "By activatingIBEX, we suddenly see that the solar system has alit candle and see its light reflected in the 'cavewalls' shining back at us," says Posner. "What wefind is that the 'cave wall' acts more like a faintmirror than like a normal wall," he adds.

What we saw with IBEX is that this “cave” we areexploring apparently has very straight and smoothmagnetic walls, being shaped somewhat like asubway tunnel. IBEX can remotely observe thedirection of the local interstellar magnetic field andmay observe whether it stays the same or changesover time.

The sun’s presence affects the local interstellarmagnetic field, bulging the field out to formsomething larger that is similar to a subway station.However, the “station” itself, our heliosphere,slowly moves along the tunnel, not subway cars.

Straight magnetic field lines are only found inplasmas where the magnetic field is strong andshapes the flow of particles, such as the smoothmagnetic loops observed in the sun’s corona.

The IBEX results appear consistent with a recentfinding by the Voyager mission that the surrounding

58 z 106

galactic magnetic field in the LISM is much stronger than previously thought.

Assuming this "magnetic mirror effect" produces the narrow "ribbon" discovered by IBEX, then the orientation of the local galactic magnetic field is closelyrelated to the location of the ribbon. With the help of global 3D models, this mechanism could help accurately determine the magnetic field's direction. Thefinding would also suggest that IBEX is detecting the particles from both inside and outside the heliopause, which is the boundary region between the outer solarsystem and the local interstellar medium.

"The IBEX mission has from the outset stressed both the criticality of new measurements and the collaboration between observations and theoretical research,"explains Robert MacDowall, IBEX mission scientist at NASA Goddard. "The discovery by Heerikhuisen and colleagues demonstrates how successful thisapproach can be."

The IBEX spacecraft was launched in October 2008. Its science objective was to discover the nature of the interactions between the solar wind and theinterstellar medium at the edge of our solar system. The Southwest Research Institute developed and leads the mission with a team of national and internationalpartners. The spacecraft is the latest in NASA's series of low-cost, rapidly developed Small Explorers Program. NASA's Goddard Space Flight Center managesthe program for the agency's Science Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington.

59 z 106

To jak próba określenia z czego zbudowanajest świeca gdy obserwujemy ja tuŜ obok 300watowej Ŝarówki... z odległości 2 kilometrów.

Markus Janson

Pierwsze widmo egzoplanety

Astronomowie uzyskali pierwsze bezpośrednie widmo - chemiczny odcisk palca - planety okrąŜającej odległą, podobną doSłońca, gwiazdę, uzyskując w ten sposób bezpośrednie dane na temat składu atmosfery planety. Zbieranie takich chemicznychodcisków palców jest kluczową techniką w poszukiwaniach planet wokół innych gwiazd, na których moŜe istnieć Ŝycie. Jakotakie wynik te oznacza kamień milowy w poszukiwaniach Ŝycia we Wszechświecie. Ponadto, tego rodzaju badania dostarcząnowych danych na temat procesów prowadzących do powstania planet.

Poszukiwanie Ŝycia na innych planetach jestjednym z najbardziej ekscytujących zagadnieńwspółczesnej astronomii. W ciągu ostatniegodziesięciolecia udało się odkryć ponad 400egzoplanet. Jednak by ocenić to, czy na planeciepanują warunki odpowiednie, by mogło na niejpowstać Ŝycie nie wystarcza wykrycie istnieniaplanety. Konieczne jest zbadanie z czego jestzbudowana planeta i otaczająca ją atmosfera. Wtym celu konieczne jest uzyskanie widma planety,które jest jej chemicznym odciskiem palców.

Zespół naukowców, w skład którego weszło trzechastronomów z Instytutu Astronomii Max-Plancka(MPIA) zbadał układ planetarny wokół bardzogorącej i jasnej, młodej gwiazdy HR 8799 leŜącejw odległości 130 lat świetlnych w obrębiekonstelacji Pegaza. Jej system planetarnyprzypomina nieco powiększony Układ Słoneczny, askładają się na nie trzy olbrzymie gazowe planetyodkryte w 2008 roku w ramach innych badań.

"Naszym celem była środkowa planet, która jestokoło 10 razy cięŜsza od Jowisza, a jej temperaturawynosi około 800°C

"- mówi Carolina Bergfors z MPIA, członekzespołu badawczego. Naukowcy zarejestrowaliwidmo korzystając z instrumentu NACO (i jegokamery/spektrografu CONICA) zainstalowanego nateleskopie VLT (Very Large Telescope) w Chile.-"Potrzebowaliśmy pięciu godzin ekspozycji,jednak udało nam się wydzielić widmo planetyspośród znacznie intensywniejszego światłagwiazdy"

Pieresze wyniki podwaŜają obecne modelatmosfery egzoplanety. Jak wyjaśnia WolfgangBrandner (MPIA), równieŜ uczestniczący wbadaniach: -" Cechy obserwowane w widmie niepasują do obecnych modeli teoretycznych. Musimyuwzględnić w nich bardziej szczegółowe opisyobłoków pyłu w atmosferze i przyjąć dowiadomości, Ŝe atmosfera ta ma inny składchemiczny niŜ dotychczas sądzono."

Źródła:

Max-Planck-Institut fur Astronomie: FirstDirect “Chemical Fingerprint” of anExoplanet orbiting a Sun-Like StarEuropean Southern Observatory: VLTCaptures First Direct Spectrum of anExoplanetZdjęcie: MPIA / W. Brandner

Original press release follows:First Direct “Chemical Fingerprint” of an

Exoplanet orbiting a Sun-Like Star

Astronomers

60 z 106

have obtained the first direct spectrum – a“chemical fingerprint” – of a planet orbiting adistant, Sun-like star, providing direct data aboutthe composition of the planet's atmosphere. Such“chemical fingerprinting” is a key technique in thesearch for habitable planets around other stars. Assuch, the result represents a milestone in the searchfor life elsewhere in the Universe. More directly,results like this are expected to provide new insightinto how planets form.

The search for life on other planets is one of themost exciting endeavours of modern astronomy.Over the past decade, astronomers have discoveredmore than 400 exoplanets (that is, planets orbitingstars other than the Sun). In order to judge aplanet's habitability, or even detect tell-tale tracesof habitation, astronomers need to do more than justdetect such planets: They need to find out what theplanet – more specifically, its atmosphere – ismade of. To this end, they need to obtain theplanet's spectrum, a “chemical fingerprint” that canbe measured by examining the light received fromthe planet. Now astronomers have, for the firsttime, measured the spectrum of an exoplanetorbiting a Sun-like star directly – an important stepin the ongoing search.

The research team,

which includes three researchers from the MaxPlanck Institute for Astronomy (MPIA) and twofrom Canadian universities, studied the planetarysystem around the bright, very young star HR 8799,130 light-years from Earth, located within theconstellation Pegasus. The planetary systemresembles a scaled-up version of our own SolarSystem and includes three giant planets, which hadbeen detected in 2008 in another study. “Our targetwas the middle planet of the three, which is roughlyten times more massive than Jupiter and has atemperature of about 800 degrees Celsius,” saysteam member Carolina Bergfors (MPIA), whoparticipated in the observations as part of her PhDwork. The researchers recorded the spectrum usingthe NACO instrument installed at the EuropeanSouthern Observatory's Very Large Telescope(VLT) in Chile, in particular its combinedcamera/spectrograph CONICA, which wasdeveloped at the MPIA and at the Max PlanckInstitute for Extraterrestrial Physics.

As the host star is several thousand times brighterthan the planet, and the two are very close,obtaining such a spectrum is an immense feat.Markus Janson of the University of Toronto, leadauthor of the paper reporting the new findings,explains: “It's like trying to see what a candle ismade of, by observing it next to a blinding 300Watt lamp

– from a distance of 2 kilometres [1.3 miles].”Carolina Bergfors (MPIA), whose work on thisproject is part of her PhD studies, adds: “It tookmore than five hours of exposure time, but we wereable to tease out the planet's spectrum from the hoststar's much brighter light.”

In time, the astronomers hope that this techniquewill help them gain a better understanding of howplanets form. As a likely first step, they aim torecord the spectra of the two other giant planetsorbiting HR 8799 – which would represent the firsttime that astronomers would be able to compare thespectra of three exoplanets that form part of oneand the same system. As a much more distant goal,the technique will allow astronomers to examineexoplanets for habitability, or even signs of life.

More immediately, the results pose something of achallenge to current models of the exoplanet'satmosphere. “The features observed in thespectrum are not compatible with currenttheoretical models,” explains MPIA's WolfgangBrandner, a co-author of the study. “We need totake into account a more detailed description of theatmospheric dust clouds, or accept that theatmosphere has a different chemical compositionthan previously assumed.”

61 z 106

Dynamika super gromady Abell 1882

Na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego Percy Gomez, astronom Obserwatorium Gemini, zaprezentowałwyniki międzynarodowego zespołu badawczego analizującego dynamikę wewnątrz super gromady galaktyk Abell 1882.

Super gromada Abell 1882 leŜy w odległościz=0.138 i uwaŜa się, Ŝe ostatecznie utworzymasywny klaster galaktyk podobny do klastraComa Bereniki. Zdjęcie obok ukazuje rozciągłeobszary promieniowania rentgenowskiego zprzynajmniej trzech oddzielnych grup galaktyk wgromadzie. Zespół zidentyfikował ponad 300galaktyk naleŜących do gromady analizując danezebrane w cyfrowym przeglądzie nieba SloanaSDSS.

Za pomocą spektrometru GMOS-S ()zainstalowanego na teleskopie Gemini Southzespół wykonał pomiary przesunięcia kupodczerwieni (z) ponad 90 galaktyk naleŜących dogromady potrajając liczbę znanych danych.Porównanie danych kinematycznych z symulacjaminumerycznymi pozwolił zespołowi oszacować

masę systemu (2x1014) oraz wskazać, Ŝe za około 2miliardy lat system ten przyjmie postać supergromady podobnej do gromady Coma.

W przeciwieństwie do odległych gromad (owysokim z), które w odległej przyszłości zapadnąsię tworząc bardzo masywne gromady, Abell 1882przekształci się w bardziej typową gromadę.Badanie tego typu obiektów umoŜliwiaastronomom zrozumienie procesów narodzintypowych gromad. Dzięki zaś temu, Ŝe system tenznajduje się stosunkowo blisko umoŜliwiadokładniejsze badania niŜ obiekty odległe.

Źródła:

Gemini

Observatory: Dynamical Analysis of the Abell1882 Super Group of Galaxies

Zdjęcie: Percy Gomez/Gemini Observatory

Original press release follows:Dynamical Analysis of the Abell 1882 Super

Group of Galaxies

Gemini Astronomer Percy Gomez presented thework of and international research team (Gemini,Chile and Canada) studying the dynamics of thesuper group of galaxies Abell 1882. His oralpresentation on Wednesday, January 6th was partof the Galaxy Cluster I session at the 215th meetingof the American Astronomical Society.

The Abell 1882 super group of galaxies is locatedat redshift z=0.138, and it is anticipated toeventually form a massive galaxy cluster likeComa. The adjacent figure from this work presentsan overlay of the extended X-ray emissionoriginating from at least three distinct groups ofgalaxies. It also shows the position of the galaxiesin the cluster. The team identified over 300 galaxymember candidates (open circles) in the clusterfrom the SDSS photometric survey and used theGemini Multi-Object Spectrograph on GeminiSouth (GMOS-S) to measure new redshifts for over90 galaxy members. In this way the team almosttripled the number of available redshifts for thissystem. A comparison of the kinematical data withN-body numerical simulations

62 z 106

allowed the team to estimate the mass of the system (~ 2x1014 solar masses) and predict that in about 2Gyr the system will form a Coma-like cluster. Unlikehigh-z super clusters, which will eventually coalesce and form very massive cluster, Abell 1882 will form a typical galaxy cluster like Coma. Studying clusterslike Abell 1882 allow researchers to understand in great detail the birth of common clusters. Moreover, this system is located in the nearby universe so it ispossible to study it in greater detail than is possible for other super groups at higher redshifts. According to Gomez, the GMOS-S data add an important piece ofinformation to the current pool of X-ray, mid-infrared and upcoming near-infrared data.

63 z 106

Obrazy uzyskane przez Gemini dzięki temu, Ŝepozwalają zajrzeć pod przesłaniające, zewnętrznepyłowe warstwy, umoŜliwiają wykonanie czegośw rodzaju autopsji dając nam moŜliwość ujrzeniawnętrza. W tym procesie odkrywamy rzeczy, októrych nie śniliśmy i których nie spodziewaliśmysię ujrzeć. To taj jak odkryć, Ŝe ofiaramorderstwa ma trzecie płuco, dodatkowąwątrobę czy coś jeszcze bardziej egzotycznego,skryte pod skórą!

John Martin

Sekcja zwłok Homunculusa

Wykorzystując optykę adaptywną w celu skompensowania zniekształceń powstających w ziemskiej atmosferze astronomowieObserwatorium Gemini uzyskali niezwykle dokładne obrazy jądra Mgławicy Homunculus, będącej częścią wybuchowegosystemu gwiazdy Eta Kila. Obraz, wykonany w paśmie podczerwonym, ukazuje złoŜoną strukturę włókien i obłokówświecącego gazu i pyłu otaczającego miejsce gwałtownej, pełnej konwulsji śmierci wyjątkowo masywnej gwiazdy. Zdjęciezostało zaprezentowane 4 stycznia w trakcie spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Niezwykła, najnowsza historia Eta Kila zaczynasię w kwietniu 1843 roku gdy astronomowiedostrzegli ogromny wybuch gwiazdy, który trwałprzez kolejne 20 lat. Przez część tego okresugwiazda ta stała się drugim najjaśniejszym,gwiazdowym obiektem na niebie. Astronomowieoceniają, Ŝe w trakcie "Wielkiej Erupcji" gwiazdawyrzuciła w przestrzeń kosmiczną ilość materii20-krotnie większą od masy Słońca. Do dzisiajastronomowie badają to stosunkowo bliskopołoŜone pole szczątków aby lepiej zrozumiećkońcowe etapy Ŝycia masywnych gwiazd - złoŜonyproces, w którym mają miejsce ogromne wypływymaterii, erupcje, silne pola magnetyczne i potęŜnedŜety. Efekty widać na zdjęciu zaprezentowanymprzez Johna Martina z Uniwersytetu w Illinois,który przedstawił

wyniki badań międzynarodowego zespołunaukowców wykorzystujących KoronografObrazujący w Bliskiej Podczerwieni (NICI -Near-Infrared Coronagraphic Imager)zainstalowany na teleskopie Gemini South w Chile.

Zespół Martina wykorzystał NICI do badaniastruktury gazu i pyłu otaczających centralnągwiazdę w tym skomplikowaną sieć delikatnychobłoków, którym nadano roboczą nazwę mgławicymotyla. Dane pozwoliły bezpośredniosfotografować nigdzy wcześniej nie zobrazowanyobiekt nazwany Mgławicą Małego Homunculusa."Homunculus to ewoluujące zwłoki umierającejgwiazdy, z tym Ŝe większa część tego co widzimyto zewnętrzna warstwa, podobna do skóry, którapowstała w trakcie Wielkiej Erupcji "- mówiMartin. -" Obrazy uzyskane przez Gemini dziękitemu, Ŝe pozwalają zajrzeć pod przesłaniające,zewnętrzne pyłowe warstwy, umoŜliwiająwykonanie czegoś w rodzaju autopsji dając nammoŜliwość ujrzenia wnętrza. W tym procesieodkrywamy rzeczy, o których nie śniliśmy i którychnie spodziewaliśmy się ujrzeć. To taj jak odkryć,Ŝe ofiara morderstwa ma trzecie płuco, dodatkowąwątrobę czy coś jeszcze bardziej egzotycznego,skryte pod skórą!" Martin i jego zespół mająnadzieję, Ŝe ich obserwacje pozwolą przebadaćrównieŜ nieznaną historię mniejszej erupcji EtaKila która miała miejsce pod koniec XIX w.

Eta Kila leŜy w odległości około

64 z 106

7,500 - 8,000 lat świetlnych. Jest to obiekt conajmniej podwójny, w którym większa z gwiazd -mając masę przynajmniej 100 razy większą odSłońca - naleŜy do najcięŜszych i najjaśniejszychgwiazd w Galaktyce. Ze względu na złoŜoność izaawansowany wiek Eta Kila od stuleci zaskakujei zadziwia. W czasie ogromnej erupcji, któratrwała przez kilkanaście lat począwszy od 1843roku wyemitowały tyle energii świetlnej co typowasupernowa jednak jakimś cudem przetrwała to, codla normalnej gwiazdy oznacza definitywny koniecistnienia. To co obserwuje się jako MgławicęHomunculus to pozostałości owej ogromnejeksplozji - gazy wyrzucone w trakcie eksplozjiprzemierzają przestrzeń z prędkością 2 milionówkilometrów na godzinę i składają się z mieszankirozmaitych pierwiastków (od azotu po Ŝelazo)wytworzonych przez masywną gwiazdę.

Źródła:

Gemini Observatory: Revealing theExplosive Heart of Eta CarinaeZdjęcie: Gemini Observatory / Aura / J.C.Martin et. al

Original press release follows:Revealing the Explosive Heart of Eta Carinae

Using adaptive optics to remove atmosphericblurring, Gemini Observatory released an imagetoday showing previously hidden forensic secretsat the ballistic core of the Homunculus

Nebula, part of the explosive Eta Carinae starsystem.

The infrared image, revealed at the 215th AmericanAstronomical Society meeting in Washington DC,is a high-resolution view of the complex tendrilsand puffs of glowing gas and dust surrounding theviolent and convulsive death of an exceptionallymassive, short-lived star.

The compelling modern history of Eta Carinaebegan in April 1843 when the system underwent ahuge 20-year outburst that, throughout some of thatperiod, made it the sky’s second brightest stellarobject. During the “Great Eruption” astronomersestimate that about 20 times the mass of our Sunwas ejected into interstellar space. Today,astronomers study this relatively nearby stellaroddity to help understand the late evolution ofmassive stars – a messy process involvingoutflows, eruptions, strong magnetic fields andpowerful jets. The result of this activity is reflectedin the new Gemini image presented by John Martinof the University of Illinois Springfield who, alongwith an international team of researchers, obtainedtheir data using the Near-Infrared CoronagraphicImager (NICI) at the Gemini South telescope inChile.

Martin’s team used NICI to study gas and dustfeatures surrounding the central star where thecomplex structure includes an intricate

network of wispy clouds, inspiring the “ButterflyNebula” moniker. The data also uncover a featurenever directly imaged before called the LittleHomunculus Nebula. “The Homunculus is anevolving corpse of a dying star and most of whatwe see is the visible outer layer, like a skin, fromthe Great Eruption. The Little Homunculus is underthat skin,” said Martin. “The Gemini images haveallowed us to perform something akin to an autopsyby peeling away the obscuring, outer dusty skin andgiving us a glimpse of what’s inside. In the processwe're finding things we have never imaged beforeand didn't expect. It’s like finding your murdervictim has a third lung, an extra liver, or somethingmore exotic hidden away under their skin!” Martinand his team hope that these observations will soontrace the uncertain history of a minor eruption in theEta Carinae system in the late 1890s. The researchteam also includes Etienne Artigau (University ofMontréal, Canada, lead author on subsequent paperand previously at Gemini South), Kris Davidson(University of Minnesota), Roberta Humphreys(University of Minnesota), Olivier Chesneau(FIZEAU, France), and Nathan Smith (Universityof California).

Eta Carinae, located only about 7,500-8,000 lightyears away, consists of at least two

65 z 106

stars at its core, the largest of which is among the most luminous and massive stars in our galaxy having a mass of at least 100 times that of our sun. The stellarcomponent is visible to the naked eye from the southern hemisphere and very low northern latitudes. Because of the complexity and advanced age of this stellarsystem, Eta Carinae has displayed consistently odd behavior and its brightness has varied greatly over the centuries. During its massive explosion (that lastedfrom 1843 through the 1850’s) it gave off as much light energy as a typical supernova but somehow survived the normally annihilating event. What we see as theHomunculus Nebula are the remains of that explosion–sometimes called the supernova imposter event. The gasses expelled from this explosion are hurtlingoutward at up to 2 million kilometers per hour and are comprised of a mixture of diverse elements (from nitrogen to iron) formed by the massive star.

NICI, the Gemini South instrument used to obtain the data for this result, incorporates a built-in curvature-sensing adaptive optics system and is optimized for thedetection of faint, sub-stellar companions. It images over a field of about 18 arcseconds from 1 – 5 microns. In addition to images like the one featured in thisrelease, NICI is currently being utilized in an aggressive planet-finding campaign targeting about 300 nearby stars for possible planetary companions.

66 z 106

Do tej pory skład ciepłego pyłu, któryodkrywaliśmy wokół innych gwiazd, był bardzopodobny do materiału w asteroidach i kometachUkładu Słonecznego. Nowe odkrycie stanowiwyjątek od tej reguły.

dr Carl Melis

Niezwykły pył

Dzięki obserwacjom wykonanym za pomocą teleskop Gemini South astronomowie z Uniwersytetu Kalifornia w Los Angeles(UCLA) odkryli pyłowe dowody powstania młodych, skalistych egzoplanet wokół gwiazdy oddalonej o około 500 lat świetlnych.Co ciekawe te obce światy są nawet bardziej zaskakujące - w efekcie zderzenia między planetarnymi zarodkami wokół gwiazdyutworzył się dysk pyłowy o składzie w najmniejszym stopniu nie przypominającym materii, z której powstał Układ Słoneczny.Dr Carl Melis, kierujący badaniami, przedstawił wyniki w trakcie spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Gwiazda, o numerze katalogowym HD 131488,zdaje się być otoczona przez ciepły pył w regionieokreślanym strefą planet ziemskich - tam, gdziegwiazda ogrzewa pył do temperatur zbliŜonych dotych, które panują na Ziemi. "To co czyni z HD131488 prawdziwy unika to niezidentyfikowanyrodzaj pyłu jaki został uwolniony w wynikuzderzeń ciał, jak równieŜ fakt obecność chłodnegopyłu z dala od gwiazdy "- mówi prof. dr BenjaminZuckerman z UCLA, współautor badań. -" Te dwiecechy czynią z HD 131488 całkowiciewyjątkowym systemem, róŜniącym się od innychgwiazd, wokół których w strefie planet ziemskichodkryto duŜe ilości pyłu."

Zdjęcia podczerwone i badanie spektroskopowesystemu HD 131488 zostały wykonane za pomocąinstrumentu T-ReCS zainstalowanego na teleskopieGemini South w Chile. "Zazwyczaj pył wokółinnych gwiazd, jak równieŜ wokół Słońca, składasię z oliwinów, piroksenów czy teŜ krzemianów -minerałów pospolicie występujących na Ziemi "-mówi Melis. -" Materiał

wokół HD 131488 jest innego rodzaju. Przed namijest identyfikacja jego składu - ale póki co to poprostu naprawdę całkowicie obcy rodzaj pyłu,"

Ilość chłodnego i ciepłego pyłu wokół HD 131488jest porównywalna do ilości chłodnego materiałuobserwowanego wokół innych gwiazd ciągugłównego. Zespół Melisa sądzi, Ŝe najbardziejprawdopodobnym wyjaśnieniem nadzwyczajnejilości ciepłego pyłu jest zderzenie dwóchskalistych ciał o masie planet. Taka kolizjastanowiłaby odpowiednie źródło pyłu niezbędnegodo wyjaśnienia obserwacji.

Choć tajemniczy pył znajduje się wokół HD131488 w odległości zbliŜonej od odległościmiędzy Ziemią a Słońcem, zespół odkrył równieŜchłodniejszy pył 45 razy dalej, w obszarzeanalogicznym do pasa Kuipera. "Gorący pyłprawie na pewno pochodzi z niedawnegokatastroficznego zderzenia miedzy duŜymiskalistymi ciałami w wewnętrznej części układuplanetarnego HD 131488 "- mówi Mellis. -"Jednak chłodny pył raczej nie powstał w wynikuzderzenia a jest raczej pozostałością po okresietworzenia planet, jaki miał miejsce w większejodległości od HS 131488."

"Choć pyłowe ślady procesów formowania planetw zewnętrznych regionach otaczających młodegwiazdy jest często obserwowany za pomocąpodczerwonych teleskopów kosmicznych, zjakiegoś powodu jeŜeli wokół gwiazd widzimyznaczące ilości ciepłego pyłu

67 z 106

to brakuje dowodów na obecność chłodnego pyłu.HD 131488 w sposób dramatycznie wyłamuje się ztego schematu "- mówi Zuckerman.

HD 131488 dołącza do pięciu innych gwiazd omasach kilka razy większych od Słońca wokółktórych wykryto pył w strefie planet ziemskich.Według Melisa: "z tysięcy gwiazd o średnichmasach, wokół których moglibyśmy wykryć takduŜe ilości pyłu planetarnego w strefie ziemskiejudało się tylko dla tych kilku. Co ciekawewszystkie te gwiazdy mają wiek od 10 do 30milionów lat. Te odkrycia wskazują, Ŝe epokakońcowej, katastroficznej akrecji masy przezplanety typu ziemskiego, takiego, które moŜeprowadzić do powstania układu takiego jakZiemia-KsięŜyc, mają miejsce w wąskimprzedziale czasu dla gwiazd nieco masywniejszychod Słońca "- podobne statystyki dla gwiazd omasie Słońca nie są jeszcze dostępne.

Źródła:

Gemini Observatory: Astronomers SayAlien Dust Is Nothing To Sneeze AtIlustracja: Lynette Cook for GeminiObservatory/AURA

Original press release follows:Astronomers Say Alien Dust Is Nothing To

Sneeze At

Using the Gemini South telescope in Chile,astronomers at UCLA have found dusty evidencefor the formation of young, rocky planets around astar some 500 light

years distant. But these potential extrasolar worldsare alien in an even more intriguing way… In theaftermath of collisions between planetary embryosaround this star the researchers discovered that thedusty debris bears no resemblance to the planetarybuilding blocks of our own Solar System.

"Until now, warm dust found around other stars hasbeen very similar in composition to asteroidal orcometary material in our Solar System,” said Dr.Carl Melis, who led the research while a graduatestudent at UCLA. “This newly discovered dustystar is a compelling exception.” Melis reportedthese findings today at the 215th AmericanAstronomical Society meeting in Washington, DC.

The star, known as HD 131488, appears to besurrounded by warm dust in a region called theterrestrial planet zone, where the star heats the dustto temperatures similar to those found on Earth."What makes HD 131488 truly unique is theunidentified dust species released from thecolliding bodies as well as the presence of colddust far away from the star,” said UCLA professorof physics and astronomy Dr. Benjamin Zuckerman,who is a co-author of the research which is pendingpublication. “These two characteristics make HD131488 unlike any other star with evidence formassive quantities of dust in its terrestrial

planet zone."

Infrared imaging and spectroscopy of the HD131488 system using an instrument called T-ReCSon the Gemini South telescope in Chile providedthe data used by the team in analyzing the warminner dust. "Typically, dust debris around otherstars, or our own Sun, is of the olivine, pyroxene,or silica variety, minerals commonly found onEarth," said Melis. “The material orbiting HD131488 is not one of these dust types. We have yetto identify what species it is - it really appears tobe a completely alien type of dust.”

The amount of cold and warm dust around HD131488 is comparable to the amount of coolmaterial seen around other dusty main sequencestars (the majority of a star's life where it is stablelike our Sun is spent on the main-sequence). Melisand his team argue that the most plausibleexplanation for the unusually large quantity ofwarm dust is a recent collision of two rockyplanetary mass bodies. Such a collision wouldprovide an appropriate source of dust particles thatare needed to explain the observations.

While the mysteriously composed warm dust islocated at a distance from HD 131488 that iscomparable to the Earth–Sun separation, the teamalso found cooler dust about 45 times further out.This outer dusty region is analogous to the KuiperBelt in our own

68 z 106

Solar System where many minor planets orbit the Sun just beyond the orbit ofNeptune.

"The hot dust almost certainly came from a recent catastrophic collisionbetween two large rocky bodies in HD 131488's inner planetary system,"Melis said. "The cooler dust, however, is unlikely to have been produced in acatastrophic collision and is probably left over from planet formation that tookplace farther away from HD 131488."

"Although dusty telltales of planetary formation processes in the outer regionssurrounding young stars have often been seen with infrared-sensitive spacetelescopes, for some reason stars that have large amounts of orbiting warmdust do not also show evidence for the presence of cold dust. HD 131488dramatically breaks this pattern," said Zuckerman.

HD 131488 joins five other stars with masses a few times larger than the Sunand with evidence of dust in their terrestrial planet zone. According to Melis,"Of the thousands of intermediate mass stars that could have been detectedwith such large quantities of terrestrial planet zone dust, only these five were.Interestingly, all five of these stars have ages in the range of 10-30 millionyears. This finding indicates that the epoch of final catastrophic mass accretionfor terrestrial planets, the likes of which could have resulted in the formation

of the Earth-Moon system in our own Solar System, occurs in this narrow agerange for stars somewhat more massive than the Sun." Similar statistics forstars of solar mass are not yet available for comparison.

The team will continue to study HD 131488 to try and uncover the nature of itsstrange dust composition and search for additional stars with evidence forrocky planet formation.

HD 131488 is located in the direction of the constellation Centaurus and isthree times more massive and 33 times more luminous than our own Sun. Thestar is part of a major southern hemisphere star forming region known as theUpper-Centaurus-Lupus association whose members are believed to be about10 million years old. By contrast, the Sun and Earth are about 4.6 billion yearsold.

These results are based on infrared observations made with the Gemini Southtelescope, the Infrared Astronomical Satellite (IRAS) space-based infraredobservatory (which made the original observations that eventually let to theteam’s discovery of infrared excess around HD 131488), the NASA InfraredTelescope Facility (IRTF), and the Keck II telescope and optical observationsfrom the Keck I telescope, the Siding Spring Observatory (SSO) 2.3-metertelescope, and the Tycho space-based imager/astrometer that flew aboard theESA Hipparcos mission.

In addition to Melis and Zuckerman, co-authors include Inseok Song, aprofessor in the University of Georgia's Department of Physics and Astronomy;Joseph Rhee, a UCLA postdoctoral scholar in astronomy; M.S. Bessell of theAustralian National University's Research School of Astronomy andAstrophysics; and Simon Murphy a graduate student at the Australian NationalUniversity's Research School of Astronomy and Astrophysics.

69 z 106

Po raz pierwszy widzimy taką strukturę w polumagnetycznym innej niŜ Słońce gwiazdy

William Peterson

Pętla koronalna Algola

Astronomowie odkryli gigantyczną magnetyczną pętlę (pętlę koronalną) rozciągającą się od jednej z gwiazd układupodwójnego Algola. Aby dokonać odkrycia konieczna była współpraca wielu radioteleskopów na świecie, działającychwspólnie jako odpowiednik jednego wielkiego teleskopu. Odkrycie to ułatwia wyjaśnienie niektórych szczególnych cech układuznanych z wcześniejszych obserwacji.

Na układgwiazd,

oddalonych 93 lata świetlne od Ziemi, składają siędwie gwiazdy oddalone od siebie o 9,3 milionakilometrów (zaledwie 6% odległości Ziemia-Słońce) - większa z gwiazd ma masę około 3 razywiększą od Słońca. Nowo odkryta pętlamagnetyczna bierze początek na biegunach mniejmasywnej gwiazdy i rozciąga się w kierunkumasywniejszego towarzysza. W trakcie gdymniejsza gwiazda okrąŜa masywniejszą jedna jejpółkula - ta z której emanuje pętla - na stałe jestzwrócona w kierunku towarzysza (podobniezsynchronizowana jest rotacja KsięŜyca).

Naukowcy wykryli pętlę magnetyczną wykonującniezwykle szczegółowe zdjęcia systemu za pomocązespołu radioteleskopów NSF Very Long BaselineArray, Very Large Array, Robert C. Byrd GreenBank Telescope oraz radioteleskopu Effelsberg wNiemczech. Instrumenty połączono w jeden systemobserwacyjny o wysokiej rozdzielczości i czułościokreślony mianem High Sesitivity Array.

Nowo odkryta pętla magnetyczna ułatwiawyjaśnienie specyficznych cech układuobserwowanych w paśmie rentgenowskim i

radiowym. Astronomowie mają teŜ podstawysądzić, Ŝe podobne zjawiska magnetyczne mogąistnieć równieŜ w innych układach podwójnych.

Wyniki obserwacji zostały opublikowane nałamach Nature.

Źródła:

National Radio Astronomy Observatory:Giant Magnetic Loop Sweeps ThroughSpace Between Stellar PairIlustracja: Peterson et al., NRAO/AUI/NSF

Original press release follows:Giant Magnetic Loop Sweeps Through Space

Between Stellar Pair

Astronomers have found a giant magnetic loopstretched outward from one of the stars making upthe famous double-star system Algol. The scientistsused an international collection of radio telescopesto discover the feature, which may help explaindetails of previous observations of the stellarsystem.

"This is the first time we've seen a feature like thisin the magnetic field of any star other than the Sun,"said William Peterson, of the University of Iowa.

The pair, 93 light-years from Earth, includes a starabout 3 times more massive than the Sun and aless-massive companion, orbiting it at a distance of5.8 million miles, only about six percent of thedistance between Earth and the Sun. The newly-discovered magnetic loop emerges from the

70 z 106

poles of the less-massive star and stretches outward in the direction of theprimary star. As the secondary star orbits its companion, one side -- the sidewith the magnetic loop -- constantly faces the more-massive star, just as thesame side of our Moon always faces the Earth.

The scientists detected the magnetic loop by making extremely detailed imagesof the system using an intercontinental set of radio telescopes, including theNational Science Foundation's Very Long Baseline Array, Very Large Array,and Robert C. Byrd Green Bank Telescope, along with the Effelsberg radiotelescope in Germany. These radio telescopes were used as a single observingsystem that offered both great detail, or resolving power, and high sensitivityto detect very faint radio waves. When working together, these telescopes areknown as the High Sensitivity Array.

Algol, in the constellation Perseus, is visible to the naked eye and well-knownto amateur astronomers. As seen from Earth, the two stars regularly pass infront of each other, causing a notable change in brightness. The pair completesa cycle of such eclipses in less than three days, making it a popular object foramateur observers. The variability in brightness was discovered by an Italianastronomer in 1667, and the eclipsing-binary explanation was confirmed in1889.

The

newly-discovered magnetic loop helps explain phenomena seen in earlierobservations of the Algol system at X-ray and radio wavelengths, the scientistssaid. In addition, they now believe there may be similar magnetic features inother double-star systems.

Peterson worked with Robert Mutel, also of the University of Iowa, ManuelGudel of the Swiss Federal Institute of Technology, and Miller Goss of theNational Radio Astronomy Observatory. The scientists reported their findingsin the 14 January edition of the scientific journal Nature.

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the NationalScience Foundation, operated under cooperative agreement by AssociatedUniversities, Inc.

71 z 106

Dziwny wygląd galaktyki jest rezultatemspotkania z grupą M81, któremiało miejsce okołomiliarda lat temu i którego wynikiem byłousunięcieczęści gazu z zewnętrznych częścigalaktyki i pchnięcie pozostałegogazu w kierunkujądra, gdzie nie ma wyraźnie zorganizowanejspiralnejstruktury

Benjamin Williams

Koniec imprezy w NGC 2976

Galaktyki w całym Wszechświecie jaśnieją wraz z rodzącymi się młodymi gwiazdami. Jednak dla jednej z pobliskich nieduŜychgalaktyk spiralnych czasy tworzenia nowych gwiazd dobiegają kresu. Astronomów zaskoczył odkrycie, iŜ procesy powstawaniagwiazd w zewnętrznych obszarach galaktyki NGC 2976 wygasły miliony lat temu a gwiazdy powstają tam zaledwie w kilkurejonach leŜących blisko jądra galaktyki.

Astronomowie sądzą, Ŝe procesy tworzenia gwiazdzostały w NGC 2976 zainincjowane w wynikuoddziaływania sąsiadującej z małą galaktyką grupyduŜych galaktyk. Zdjęcia wykonane przez teleskopkosmiczny NASA Hubble pokazują, Ŝe procesy teobecnie wygasają w obszarach zewnętrznych, zktórych część gazu została usunięta w wynikuinterakcji a reszta zapadła się w kierunku jądra.Przy braku surowca do budowy gwiazd corazwiększe części galaktyki zapadają w drzemkę.

"Astronomowie myśleli, Ŝe bliskie spotkaniamiędzy galaktykami mogą powodowaćprzekierowanie gazu w kierunku jądra galaktyki adostarczone przez Hubble'a zdjęcia ukazująjednoznaczny dowód istnienia tego mechanizmu "-mówi Benjamin Williams, astronom UniwersytetuWashington w Seattle, kierujący badaniamibędącymi części Przeglądu Bliskich Galaktyk ACS(ANGST - ACS Nearby Galaxy Survey Treasury).-"Uchwyciliśmy

tę galaktykę w bardzo ciekawym momencie - za500 milionów lat impreza dobiegnie końca."

NGC 2976 nie przypomina typowej galaktykispiralnej. MoŜna w niej wyróŜnić dysk, w któregoobrębie zachodzą procesy produkcji gwiazd,jednak nie widać wyraźnych ramion. Gaz w jejobrębie skupił się w centrum, ale jednocześniebrak w niej centralnego zgrubienia gwiazd. Samagalaktyka leŜy na peryferiach grupy galaktykzwiązanych z M81, leŜącą około 12 milionów latświetlnych w Wielkiej Niedźwiedzicy.

"Dziwny wygląd galaktyki jest rezultatem spotkaniaz grupą M81, które miało miejsce około miliardalat temu i którego wynikiem było usunięcie częścigazu z zewnętrznych części galaktyki i pchnięciepozostałego gazu w kierunku jądra, gdzie nie mawyraźnie zorganizowanej spiralnej struktury "-dodaje Williams.

Tsunami gazu pędzącego w kierunku jądrazainicjowało w ostatnich 500 milionach latgwałtowne procesy produkcji gwiazd.Jednocześnie w zewnętrznych obszarach z brakusurowca procesy te wygasły. Obecnie równieŜ wobszarze centralnym kończą się zapasy gazu astrefa narodzi zmalała do regionu o średnicy około5000 lat świetlnych wokół jądra.

"W pewnym momencie w trakcie tego procesugęstość gazu w rejonach centralnych była bardzowysoka, około pięć razy wyŜsza niŜ obecnie "-wyjaśnia Julianne Dalcanton kierująca projektem

72 z 106

ANGST. -"Gaz zniknął nieprawdopodobnie szybkoi galaktyka teraz uspokaja się."

Astronomowie odtworzyli historię procesówtworzenia gwiazd dzięki rozdzielczości kameryACS teleskopu Hubble'a, która umoŜliwiłaokreślenie barwy i jasności setek tysięcy gwiazd wgalaktyce. W połączeniu z mapą rozmieszczeniawodoru w galaktyce wykonaną za pomocąradioteleskopu NRAO VLA w Nowym Meksykuodtworzono historię wielu części galaktyki.

"Ten rodzaj obserwacji jest unikalny dla Hubble'a"- mówi Williams. -" Gdyby nie moŜliwośćdostrzeŜenia indywidualnych gwiazdwiedzielibyśmy jedynie tyle, Ŝe mamy do czynieniaz dziwaczną galaktyką, ale nie uzyskalibyśmyinformacji na znaczące przemieszczenia gazu wgalaktyce prowadzące do przesunięcia strefyprodukcji gwiazd w stronę jej jądra."

Wyniki badań zostaną opublikowane na łamachThe Astrophysical Journal.

Źródła:

HubbleSite: Hubble Catches End ofStar-Making Party in Nearby Dwarf GalaxyZdjęcie: NASA, ESA, and J. Dalcanton andB. Williams (University of Washington,Seattle)

Original press release follows:Hubble Catches End of Star-Making Party in

Nearby Dwarf Galaxy

Galaxies throughout the universe are ablaze

with star birth. But for a nearby, small spiralgalaxy, the star-making party is almost over.

Astronomers were surprised to find thatstar-formation activities in the outer regions ofNGC 2976 have been virtually asleep because theyshut down millions of years ago. The celebration isconfined to a few die-hard partygoers huddled inthe galaxy's inner region.

The explanation, astronomers say, is that a raucousinteraction with a neighboring group of heftygalaxies ignited star birth in NGC 2976. Now thestar-making fun is beginning to end. Images fromNASA's Hubble Space Telescope show that starformation in the galaxy began fizzling out in itsoutskirts as some of the gas was stripped away andthe rest collapsed toward the center. With no gasleft to fuel the party, more and more regions of thegalaxy are taking a much-needed nap.

"Astronomers thought that grazing encountersbetween galaxies can cause the funneling of gasinto a galaxy's core, but these Hubble observationsprovide the clearest view of this phenomenon,"explains astronomer Benjamin Williams of theUniversity of Washington in Seattle, who directedthe Hubble study, which is part of the ACS NearbyGalaxy Survey Treasury (ANGST) program. "Weare catching this galaxy at a very interesting time.Another 500 million years and the party will beover."

NGC

2976 does not look like a typical spiral galaxy. Ithas a star-forming disk, but no obvious spiralpattern. Its gas is centrally concentrated, but it doesnot have a central bulge of stars. The galaxyresides on the fringe of the M81 group of galaxies,located about 12 million light-years away in theconstellation Ursa Major.

"The galaxy looks weird because an interactionwith the M81 group about a billion years agostripped some gas from the outer parts of thegalaxy, forcing the rest of the gas to rush toward thegalaxy's center, where it is has little organizedspiral structure," Williams says.

The tsunami of gas racing toward the center hasfueled rapid star birth for at least the past 500million years in the relatively armless disk. At thesame time, star birth ended in the galaxy's outerregions because the gas ran out. Now, the innerdisk is running out of gas as new stars burst to life,shrinking the star-birth zone to a 5,000-light-year-wide area around the core.

"At one point during this process, the density of gasin the inner regions of this galaxy was very high,about five times higher than it is today," explainsJulianne Dalcanton of the University ofWashington, and leader of the ANGST team. "Thegas vanished incredibly fast, and the galaxy nowappears to be settling down."

Astronomers

73 z 106

pieced together this star-formation story with the help of Hubble's sharp vision. The galaxy's relatively close distance to Earth allowed Hubble's AdvancedCamera for Surveys (ACS) to resolve hundreds of thousands of individual stars. By studying those stars, the astronomers determined their color and brightness,which provided information about when the stars formed. The astronomers combined the Hubble results with a map, made from radio observations, showing thecurrent distribution of hydrogen across the galaxy. The map is part of The HI Nearby Galaxy Survey by the National Radio Astronomy Observatory's Very LargeArray in New Mexico. By analyzing the combined data, Williams and the team then reconstructed the star-making history for large areas of the galaxy.

"This type of observation is unique to Hubble," Williams says. "If we had not been able to pick out individual stars, we would have known that the galaxy isweird, but we would not have dug up evidence for a significant gas rearrangement in the galaxy, which caused the stellar birth zone to shrink toward the galaxy'scenter."

Simulations predict that the same "gas-funneling" mechanism may trigger starbursts in the central regions of other dwarf galaxies that interact with largerneighbors. The trick to studying the effects of this process in detail, Williams says, is being able to resolve many individual stars in galaxies to create an accuratepicture of their evolution.

Williams' results will appear in the January 20, 2010 issue of The Astrophysical Journal.

74 z 106

NGC 1376 na zdjęciach teleskopu kosmicznego Hubble

W ramach programu Hubble Heritage NASA opublikowała zdjęcie wykonane przez zespół kierowany przez Rodgera

Thompsona, astronoma z Uniwersytetu Arizona przedstawiające NGC 1376, galaktykę przypominającą nieco płatek śniegu.

Niebiesko biała galaktyka spiralna zawieszona jestw próŜni. Podobnie jak płatki śniegu w kosmosiekaŜda galaktyka jest inna. Podobnie NGC 1376wyróŜnia się z tłumu - jasne, błękitne zagęszczeniaświecącego gazu podkreślają regiony aktywnejprodukcji gwiazd. Rozmieszczone wzdłuŜspiralnych ramion obszary te wykazują nadmiarpromieniowania w paśmie ultrafioletowymponiewaŜ zawierają jasne gromady gorących nowonarodzonych gwiazd. Ciemniejsze, czerwoneobszary w pobliŜu jądra i pomiędzy ramionamiskładają się głównie ze starszych gwiazd. Czerwonawe pasy pyłowe to chłodniejsze, gęstszeregiony, w który obłoki molekularne mogą wprzyszłości zapaść się i stworzyć nowe gwiazdy.Pomiędzy ramionami moŜna dostrzec kilkaczerwonawych, bardziej odległych galaktyk.

NGC 1376 leŜy w odległości 180 milionów latświetlnych od Ziemi w konstelacji Erydana(widocznej na zimowym niebie poniŜej Byka iprzed Orionem) i naleŜy do tych galaktykspiralnych, które moŜemy podziwiać "z góry". Takaorientacja ułatwia astronomom badanieszczegółów budowy galaktyki, wśród nich gwiazdzmiennych - na przykład supernowych. W 1990roku w galaktyce tej wybuchła supernowa SN1990go o jasności porównywalnej do jasnościjądra całej galaktyki.

Sam proces wykonania zdjęcia to ciekawostka.Hubble bowiem został skierowany do obserwacjileŜącej

niedaleko galaktyki karłowej z pomocą kameryNICMOS. Jednak dzięki rozsądnemu zaplanowaniuobserwacji NGC 1376 znalazła się w tym czasie wpolu widzenia kamery ACS. W ten sposób wramach jednych badań uzyskano dane dla dwóchróŜnych obiektów. Wcześniej podejrzewano, Ŝegalaktyki te mogą być powiązane ze sobągrawitacyjnie jednak obserwacje Hubble'awykluczyły taką moŜliwość.

Źródła:

UANews: Snowflake-Shaped Galaxy FromHubble Helps Ring in the New YearZdjęcie: NASA, ESA, and the HubbleHeritage Team (STScI/AURA)Acknowledgment: Rodger Thompson(University of Arizona)

Original press release follows:Snowflake-Shaped Galaxy From Hubble Helps

Ring in the New Year

As part of its Hubble Heritage program, NASA hasreleased an image, taken by a team led by UAastronomer Rodger Thompson, of a galaxy thatresembles a snowflake.

A bluish-white spiral galaxy hangs delicately in thecold vacuum of space. Like snowflakes, no twogalaxies are exactly alike. Known as NGC 1376,this snowflake-shaped beauty has features thatmake it a one of a kind. Bright blue knots ofglowing gas highlight regions of active starformation. Concentrated along the spiral arms,these areas of star formation show an

75 z 106

excess of light at ultraviolet wavelengths for they contain brilliant clusters of hot, newborn stars that are emitting UV light. The less intense, red areas near thecore and between the arms consist mainly of older stars. The reddish dust lanes are colder, denser regions where interstellar clouds may collapse to form newstars. Intermingled between the spiral arms are a sprinkling of reddish background galaxies.

NGC 1376 resides more than 180 million light-years away from Earth in the constellation Eridanus. This galaxy belongs to a class of spirals that are seen nearlyface on from our line of sight. This orientation aids astronomers in studying details and features of the galaxy from an unobscured vantage point. One such featureof galaxies are stars that change in brightness over time. In 1990, NGC 1376 was home to a supernova (SN 1990go) explosion that rivaled the brightness of theentire nucleus from ground-based telescopes for several weeks.

How this galaxy came to be photographed by Hubble is quite unique in itself. During observations of a nearby dwarf galaxy in November 2006 with Hubble'sNear Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, known as NICMOS, careful planning allowed NGC 1376 to be visible in the field of view of theAdvanced Camera for Surveys, or ACS, at the same time.

Thus, Hubble was able to get two galaxies for the price of one. Initial ground-based observations of the two galaxies implied that the two might be interactingwith each other, but the Hubble observations concluded that there were no obvious signs of interaction. NGC 1376 was imaged with ACS in eight filters rangingfrom blue to visible to infrared light. Four of the images that show the most color separation were used in this Hubble composite of NGC 1376.

76 z 106

Analiza chemiczna gwiazd węglowych typu R

Aby wyjaśnić jak powstają, oraz jaki proces prowadzi do wzbogacenia atmosfer gwiazd węglowych typu widmowego R wwęgiel naukowcy wydziału Fizyki Teoretycznej i Kosmicznej Uniwersytetu Granada (UGR) w Hiszpanii przeanalizowali ichchemiczną budowę oraz ewolucję. Do tej pory nie prowadzono szczegółowych analiz chemicznych tych gwiazd, które stanowiąniezwykłą odmianę czerwonych olbrzymów, w których atmosferach występuje nadmiar węgla przy niedoborze tlenu. WzaleŜności od temperatur powierzchni gwiazdy te dzieli się dodatkowo na dwie rodziny - gorące i zimne.

W przypadku zimnych gwiazd typu R badanianaukowców z UGR to pierwsza analiza chemicznatego typu na świecie, zaś ostatnie analizy gwiazdgorących wykonywano ponad 25 lat, a wówczas zmniejszą rozdzielczością widmową. Nowe badaniazostały wykonane przez Olgę Zamora Sánchez podkierunkiem prof. Carlos Abia i prof. InmaculadaDomínguez. Dodatkowo w badaniachuwzględniono inne cechy gwiazd R takie jak ichdystrybucja w Drodze Mlecznej, jasność absolutnączy kinematykę.

Badaniem objęto 23 gwiazdy typu R wykorzystującwidma optyczne o wysokiej rozdzielczości zebraneprzez 2,2 metrowy teleskop w Calar Alto, anastępnie przeanalizowano chemiczne "odciskipalców" węgla, tlenu, azotu, litu i cięŜkichpierwiastków takich jak technet, stront, bar czylantan.

W efekcie naukowcy doszli do wniosku, Ŝe zimnegwiazdy typu R są identyczne to normalnychgwiazd węglowych typu N ewoluujących zasymptotycznej gałęzi olbrzymów (AGB), podczasgdy gwiazdy gorące tego typu są wyraźnieodmienne. Około 40% gorących gwiazd typu Rokazała się błędnia sklasyfikowana, zatem znacznaich część moŜe zostać usunięta z grupy czerwonycholbrzymów.

Dodatkowo naukowcy przeprowadzili cyfrowesymulacje mechanizmu, który jak się do tej poryuwaŜało, jest najprawdopodniej odpowiedzialnyza powstanie gorących gwiazd typu R - fuzjihelowego białego

karła z czerwonym olbrzymem. Niestety ostatecznienaukowcy doszli do wniosku, Ŝe mechanizm ten niepozwala wyjaśnić cech tego typu gwiazd cooznacza, Ŝe ich pochodzenie pozostaje zagadką.

Wyniki badań zostały przesłane do publikacji nałamach Astronomy & Astrophysics.

Źródła:

University of Granada Science News:Scientists determine for the first time thechemical composition of a type of red giantstar with more carbon than oxygen in itsatmosphereIlustracja: Olga Zamora Sánchez.Department of Theoretical and CosmosPhysics of the University of Granada.

Original press release follows:Scientists determine for the first time the

chemical composition of a type of red giant star

with more carbon than oxygen in its atmosphere

What are the peculiar type-R stars made of? Wheredoes the carbon present in their shell come from?These are the questions to be solved by a researchwork conducted by scientists of the department ofTheoretical and Cosmos Physics of the Universityof Granada (Spain), where they have analysed thechemical composition and the evolutionary state ofspectral type R carbon stars to try to explain theorigin of the carbon enrichment

77 z 106

present in its atmosphere.

Up to now, there had hardly been performed chemical analysis for this type ofstart. Type-R stars are peculiar red giant stars, as they show a higher presenceof carbon than oxygen in their atmosphere (the usual composition in theUniverse is exactly the opposite). They can be classified in hot-R starts andcold-R stars, depending on their effective temperature.

In the case of R-cold stars, this is the first chemical analysis of thesecharacteristics carried out worldwide, whereas for R-hot stars, the existingchemical analyses were very old (more than 25 years) and with a lowerspectral resolution than that of the UGR study.

The research has been conducted by Olga Zamora Sánchez and supervised byprofessors Carlos Abia and Inmaculada Domínguez. The scientists of theUniversity of Granada have also studied the essential observational features oftype-R stars (distribution in the Milky Way, kinematics, luminosity, etc.) .

A 23-star sample

This research work has determined the chemical composition of a 23 type-Rstar sample (both hot and cold), using spectrums in the optics withhigh-spectral resolution, in order to obtain information about the origin of thistype of stars. To this end, the scientists performed observations with a2.2-metre in diameter telescope

placed in Calar Alto (Almeria), and carried out a chemical analysis ofelements such as carbon, oxygen, nitrogen, lithium and other heavy metals, suchas technetium, strontium, barium or lanthanum.

Thus, the scientists have concluded that R-cold stars are identical to type-Nstars (or normal carbon stars) originated in the AGB phase, whereas R-hotstars are different. About 40% of the R-hot stars of the sample wereerroneously classified up now, and therefore the portion of these stars withregard to red giant stars could be considerably reduced regarding previousestimations thanks to this work.

The most comprehensive analysis

The analysis of the University of Granada is the most complete conductedworldwide up to now (from an observational and theoretical approach) abouttype-R spectral stars. Besides, the scientists have carried out a numericsimulation for the first time of the most favourable scene for the formation of aR-hot star: the fusion of a helium white dwarf with a red giant. In the end, thisscene has turned out to be unviable, and therefore the explanation of the originof R-hot stars keeps representing a challenge for present star andnucleosynthesis development models.

Although the UGR scientists warn that this type of study has not immediateapplications, the information obtained could be very valuable in the future ascarbon, as everybody knows, is very important for the possible development oflife in the Universe. Therefore, they say, explaining the origin of this element inthe stars will be useful to study the production of one of the basic ingredientsof life that we know.

The results of this research work will be sent for its publication in the nearfuture in the journal Astronomy & Astrophysics.

78 z 106

Odnaleźliśmy lepszy opis procesów, o którychwiemy Ŝe zachodzą we Wszechświecie. Dziękitemu nasze symulacje są dokładniejsze

prof. Fabio Governato

Kosmologia zimnej ciemnej materii

Od ponad dwóch dekad teoria zimnej ciemnej materii jest wykorzystywana przez kosmologów do wyjaśnienia jak z gładkiegoWszechświata, który narodził się ponad 13 miliardów lat temu wyewoluowała złoŜona, włóknista struktura sieci galaktyk, jakieobserwujemy obecnie. Jednym z problemów była odmienna od przewidywanej przez teorię ilość gwiazd i ciemnej materii wjądrach galaktyk - według teorii powinno być jej znacznie więcej niŜ wynika to z danych obserwacyjnych. RozbieŜność ta jestnajbardziej wyraźna w galaktykach karłowych - najczęściej występujących galaktykach w naszym sąsiedztwie, z których kaŜdazawiera mniej niŜ 1% gwiazd znajdujących się w duŜych galaktykach takich jak Droga Mleczna.

Międzynarodowy zespół naukowców kierowanyprzez prof. Fabio Governato z UniwersytetuWashington, donosi na łamach Nature iŜwykorzystując miliony godzin pracysuperkomputerów by przeprowadzić symulacjeprocesów powstawania galaktyk rozwiązałproblem - w symulacjach powstały galaktykikarłowe podobne do tych obserwowanych wbliskim Wszechświecie.

"Wcześniejsze próby rozwiązania problemuzawierały jedynie prosty opis tego, jak i gdzie wgalaktykach powstają gwiazdy "- mówi FabioGovernato. -" W naszych badaniachzastosowaliśmy nowe symulacje, przeprowadzonena kilku superkomputerach, które zawierały lepszyopis tego gdzie i jak procesy produkcji gwiazdzachodzą w galaktykach."

Symulacje pokazały, Ŝe w miarę jaknajmasywniejsze nowe gwiazdy eksplodują jakosupernowe, ich wybuchy generują potęŜne wiatry,które odrzucają znaczną ilość gazu poza jądraobiektów, które przekształcą się w galaktykikarłowe uniemoŜliwiając w ten sposóbwytworzenie milionów nowych gwiazd.

Tak znaczące i gwałtowne usunięcie

materii z centrum galaktyki redukuje oddziaływaniegrawitacji na ciemną materię i ona równieŜ oddalasię od galaktyki. Kosmiczne eksplozje okazują siębyć brakującym elementem układanki - ich dodaniedo symulacji skutkuje powstaniem galaktyk owyraźnie niŜszej gęstości w rejonie jądra,zbliŜając wynik do danych obserwacyjnych.

"Teoria zimnej ciemnej materii doskonale radzisobie z tym gdzie, kiedy oraz ile powinno powstaćgalaktyk "- mówi Governato. -" My odnaleźliśmylepszy opis procesów, o których wiemy Ŝezachodzą we Wszechświecie. Dzięki temu naszesymulacje są dokładniejsze."

Teoria ziemnej ciemnej materii zostałazaproponowana w połowie lat 80. XX wieku.Według niej przewaŜająca część materii weWszechświecie - 75% - to ciemna materia, któranie oddziałuje z elektronami i protonami i nie moŜebyć obserwowana za pomocą promieniowaniaelektromagnetycznego. Określenie "zimna"oznacza, Ŝe tuŜ po Wielkim Wybuchu, cząsteczkiciemnej materii miały prędkości znacznie mniejszeniŜ prędkość światła.

W kosmologii zimnej ciemnej materii najpierwpowstały małe struktury, które łącząc się ze sobątworzyły coraz masywniejsze halo ciemnej materii.Ostatecznie, wewnątrz tych otoczek powstałygalaktyki.

Źródła:

University of Washington

79 z 106

News: New research resolves conflict in theory ofhow galaxies form

Ilustracja: Katy Brooks

Original press release follows:New research resolves conflict in theory of how

galaxies form

For more than two decades, the cold dark mattertheory has been used by cosmologists to explainhow the smooth universe born in the big bang morethan 13 billion years ago evolved into thefilamentary, galaxy-rich cosmic web that we seetoday.

There's been just one problem: the theory suggestedmost galaxies should have far more stars and darkmatter at their cores than they actually do. Theproblem is most pronounced for dwarf galaxies, themost common galaxies in our own celestialneighborhood. Each contains less than 1 percent ofthe stars found in large galaxies such as the MilkyWay.

Now an international research team, led by aUniversity of Washington astronomer, reports Jan.14 in Nature that it resolved the problem usingmillions of hours on supercomputers to runsimulations of galaxy formation (1 million hours ismore than 100 years). The simulations produceddwarf galaxies very much like those observedtoday by satellites and large telescopes around theworld.

"Most previous work included only a simpledescription of how and where stars formed withingalaxies,

or neglected star formation altogether," said FabioGovernato, a UW research associate professor ofastronomy and lead author of the Nature paper.

"Instead we performed new computer simulations,run over several national supercomputing facilities,and included a better description of where and howstar formation happens in galaxies."

The simulations showed that as the most massivenew stars exploded as supernovas, the blastsgenerated enormous winds that swept huge amountsof gas away from the center of what would becomedwarf galaxies, preventing millions of new starsfrom forming.

With so much mass suddenly removed from thecenter of the galaxy, the pull of gravity on the darkmatter there is diminished and the dark matter driftsaway, Governato said. It is similar to what wouldhappen if our sun suddenly disappeared and theloss of its gravitational pull allowed the Earth todrift off into space.

The cosmic explosions proved to be the missingpiece of the puzzle, and adding them to thesimulations generated formation of galaxies withsubstantially lower densities at their cores, closelymatching the observed properties of dwarfgalaxies.

"The cold dark matter theory works amazingly wellat telling where, when and how many galaxiesshould form," Governato said. "What we did wasfind a better

description of processes that we know happen inthe real universe, resulting in more accuratesimulations."

The theory of cold dark matter, first advanced inthe mid 1980s, holds that the vast majority of thematter in the universe -- as much as 75 percent -- ismade up of "dark" material that does not interactwith electrons and protons and so cannot beobserved from electromagnetic radiation. The term"cold" means that immediately following the bigbang these dark matter particles have speeds farlower than the speed of light.

In the cold dark matter theory, smaller structuresform first, then they merge with each other to formmore massive halos, and finally galaxies formwithin the halos.

Coauthors of the Nature paper are Chris Brook ofthe Jeremiah Horrocks Institute in the UnitedKingdom; Lucio Mayer of the Institut fürAstronomie and the Institute for TheoreticalPhysics in Switzerland; Alyson Brooks of theCalifornia Institute of Technology; George Rhee ofthe University of Nevada; James Wadsley andGregory Stinson of McMaster University inCanada; Patrik Jonsson and Piero Madau of theUniversity of California, Santa Cruz; Beth Willmanof Haverford College in Pennsylvania and ThomasR. Quinn of the UW.

The research was funded by NASA and theNational Science Foundation, and was conductedusing facilities of NASA's AdvancedSupercomputing Division, the University ofWashington Computing Center, the Arctic RegionSupercomputing Center in Alaska and the TeraGridsupercomputer coordinated through the GridInfrastructure Group at the University of Chicago.

80 z 106

Na tropie kosmicznego kota

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) opublikowało nowe zdjęcie obłoku molekularnego NGC 6334 znanego równieŜjako Mgławica Kocia Łapa. Ten złoŜony region gazu i pyłu, w którym powstają masywne gwiazdy, leŜy niedaleko serca DrogiMlecznej i w znacznym stopniu jest przesłonięty przez leŜące bliŜej obłoki ciemnego, zimnego pyłu.

Niewiele obiektów na niebie ma nazwę takodpowiadającą wyglądowi, jak Mgławica KociaŁapa, świecący obłok gazu przypominający śladniebiańskiego kota na wycieczce poprzezWszechświat. John Herschel, brytyjski astronom,był pierwszym, który opisał NGC 6334 w 1837roku podczas pobytu w Afryce Południowej.Mimo, iŜ wykorzystywał jeden z największych wowych czasach teleskopów wydaje się, iŜ opisałjedynie najjaśniejszy fragment obłoku, widziany nazdjęciu w dolnej, lewej części.

NGC 6334 leŜy w odległości około 5500 latświetlnych w obrębie konstelacji Skorpiona. Jejwielkość kątowa jest nieznacznie większa odKsięŜyca w pełni. W rzeczywistości ma około 50lat świetlnych średnicy. Jej czerwone zabarwieniewynika stąd, Ŝe pozostałe części widma są bardziejskutecznie absorbowane i rozpraszane przezmaterię międzygwiezdną leŜącą pomiędzymgławicą i Ziemią. Czerwone światło jestemitowane głównie przez wodór świecący podwpływem oddziaływania młodych, gorącychgwiazd.

Jest to jeden z najaktywniejszych obszarówprodukcji masywnych gwiazd w Galaktyce i z tegopowodu jest obiektem intensywnych badań. W jejobrębie skrywa się wiele młodych gwiazd omasach do 10 razy większych od Słońca. Gwiazdyte powstały w ciągu ostatnich kilku milionów lat.Jest tu równieŜ wiele protogwiazd wciąŜ skrytychgłęboko w kokonach pyłu.

W sumie szacuje się iŜ w mgławicy tej moŜeznajdować się kilkadziesiąt tysięcy gwiazd.

Na zdjęciu wyróŜnia się czerwony, złoŜony bąbelwidoczny w prawej, dolnej części. Jest to obszar,który powstał albo pod wpływem intensywnegowiatru zbliŜającej się do śmierci masywnejgwiazdy, albo pozostałość po gwieździe, która juŜeksplodowała.

Nowe zdjęcie mgławicy zostało wykonane zapomocą kamery WFI (Wide Field Imager)zainstalowanej na 2,2 metrowym teleskopieMPG/ESO w obserwatorium La Silla w Chile.

Źródła:

ESO: On the Trail of a Cosmic CatZdjęcie: ESOLokalizacja: RA 17h19m58s, Deklinacja-35°57'47"

Original press release follows:On the Trail of a Cosmic Cat

ESO has just released a stunning new image of thevast cloud known as the Cat’s Paw Nebula or NGC6334. This complex region of gas and dust, wherenumerous massive stars are born, lies near the heartof the Milky Way galaxy, and is heavily obscuredby intervening dust clouds.

Few objects in the sky have been as well named asthe Cat’s Paw Nebula, a glowing gas cloudresembling the gigantic pawprint of a celestial catout on an errand across the Universe. Britishastronomer John Herschel first

81 z 106

recorded NGC 6334 in 1837 during his stay in South Africa. Despite using one of the largest telescopes in the world at the time, Herschel seems to have onlynoted the brightest part of the cloud, seen here towards the lower left.

NGC 6334 lies about 5500 light-years away in the direction of the constellation Scorpius (the Scorpion) and covers an area on the sky slightly larger than the fullMoon. The whole gas cloud is about 50 light-years across. The nebula appears red because its blue and green light are scattered and absorbed more efficiently bymaterial between the nebula and Earth. The red light comes predominantly from hydrogen gas glowing under the intense glare of hot young stars.

NGC 6334 is one of the most active nurseries of massive stars in our galaxy and has been extensively studied by astronomers. The nebula conceals freshly mintedbrilliant blue stars — each nearly ten times the mass of our Sun and born in the last few million years. The region is also home to many baby stars that are burieddeep in the dust, making them difficult to study. In total, the Cat’s Paw Nebula could contain several tens of thousands of stars.

Particularly striking is the red, intricate bubble in the lower right part of the image. This is most likely either a star expelling large amount of matter at high speedas it nears the end of its life or the remnant of a star that already has exploded.

This new portrait of the Cat’s Paw Nebula was created from images taken with the Wide Field Imager (WFI) instrument at the 2.2-metre MPG/ESO telescope atthe La Silla Observatory in Chile, combining images taken through blue, green and red filters, as well as a special filter designed to let through the light ofglowing hydrogen.

82 z 106

Jedna galaktyka, dwa ogony

Obserwatorium rentgenowskie Chandra sfotografowało dwa niezwykłe ogony emisji rentgenowskiej pozostawione przezgalaktykę. Zdjęcie obok ukazuje gromadę galaktyk Abell 3627. Kolorem niebieskim zaznaczono promieniowanierentgenowskie zarejestrowane przez Chandrę. Optyczne dane są ukazane na Ŝółto, zaś na czerwono - promieniowanie wodoru w

H-alfa. Dane optyczne i H-alfa zostały zebrane przez teleskop SOAR (Southern Astrophysical Research) w Chile.

Początek ogonom daje galaktyka ESO 137-001.Jaśniejszy z nich został dostrzeŜony juŜ wcześniej,a jego długość szacuje się na 260 000 latświetlnych. Odkrycie drugiego, ciemniejszegoogona zaskoczyło naukowców.

Emisja rentgenowska powstaje gdy zimny, mającytemperaturę ok 10K, gaz z ESO 137-001 jestodzierany przez gorący gaz o temperaturze 100milionów K poruszający się w stronę centrumgromady Abell 3627. To co astronomowiedostrzegli za pomocą Chandry to w pewnym sensiezjawisko odparowywania zimnego gazu, któryosiąga temperaturę 10 milionów K. Za pomocąteleskopu kosmicznego Spitzer w ogonie galaktykidostrzeŜono równieŜ gaz o temperaturze pomiędzy100 a 1000 K.

Gromady galaktyk to zbiorowiska setek a nawettysięcy galaktyk powiązanych grawitacyjnie izanurzonych w gorącym gazie. Dwa ogony gazowew tym systemie być moŜe powstały w wynikuwydmuchiwania gazu z dwóch głównych ramionspiralnych galaktyki ESO 137-001. Usuwanie gazuz galaktyk uwaŜa się za waŜny mechanizmkształtujący procesy ewolucji galaktyk,wpływający na tempo produkcji gwiazd orazzmieniający kształt wewnętrznych części ramionspiralnych oraz zgrubień centralnych.

Co ciekawe dane uzyskane w paśmie wodoruwskazują, iŜ w ogonach gazowych zachodząprocesy produkcji gwiazd - jest to pierwszybezpośredni dowód, Ŝe produkcja gwiazd moŜe

zachodzić w trakcie usuwania zimnego gazu zgalaktyki podczas gdy ta przemieszcza sięwzględem gromady. W danych ChandrydostrzeŜono nadmiar jasnych, punktowych źródełpromieniowania rentgenowskiego w okolicachogonów. Astronomowie sądzą, Ŝe niektóre z nichmogą wskazywać istnienie młodych masywnychgwiazd podwójnych związanych z młodymigromadami gwiazdowymi co byłoby kolejnymdowodem istnienia procesów produkcji gwiazd.Wynikałoby z tego, iŜ znaczna część gwiazdistniejących pomiędzy galaktykami w obrębiegromady mogła powstać na miejscu - pozagalaktykami.

Dane rentgenowskie wskazują, Ŝe w obrębieogonów nie obserwuje się spadku temperatury jakrównieŜ zmiany rozmiaru w zaleŜności ododległości od galaktyki macierzystej ESO 137-001.To nowy problem do rozwiązania dla astrofizykówbadających ogony galaktyczne.

Źródła:

Chandra: Two Tails to TellZdjęcie: X-ray: NASA/CXC/UVa/M. Sun,et al; H-alpha/Optical: SOAR (UVa/NOAO/UNC/CNPq-Brazil)/M.Sun et al.Lokalizacja: RA 16h13m25.59s | Dec-60°45'43.10 (obiekt nie jest widoczny nanaszym niebie)

Original press release follows:Two Tails to Tell

Two spectacular tails of X-ray emission have beenseen trailing behind a galaxy

83 z 106

using the Chandra X-ray Observatory. A composite image of the galaxy clusterAbell 3627 shows X-rays from Chandra in blue, optical emission in yellowand emission from hydrogen light -- known to astronomers as "H-alpha" -- inred. The optical and H-alpha data were obtained with the SouthernAstrophysical Research (SOAR) Telescope in Chile.

At the front of the tail is the galaxy ESO 137-001. The brighter of the two tailshas been seen before and extends for about 260,000 light years. The detectionof the second, fainter tail, however, was a surprise to the scientists.

The X-ray tails were created when cool gas from ESO 137-001 (with atemperature of about ten degrees above absolute zero) was stripped by hot gas(about 100 million degrees) as it travels towards the center of the galaxycluster Abell 3627. What astronomers observe with Chandra is essentially theevaporation of the cold gas, which glows at a temperature of about 10 milliondegrees. Evidence of gas with temperatures between 100 and 1,000 degreesKelvin in the tail was also found with the Spitzer Space Telescope.

Galaxy clusters are collections of hundreds or even thousands of galaxies heldtogether by gravity that are enveloped in hot gas. The two-pronged tail in thissystem may have formed because gas has been stripped from the two majorspiral

arms in ESO 137-001. The stripping of gas is thought to have a significanteffect on galaxy evolution, removing cold gas from the galaxy, shutting downthe formation of new stars in the galaxy, and changing the appearance of innerspiral arms and bulges because of the effects of star formation.

The H-alpha data shows evidence for star formation in the tails -- the firstunambiguous evidence that star formation can occur when cold gas is strippedout of galaxies as they fall through clusters. The Chandra data also reveal anexcess of luminous X-ray point sources around the X-ray tails. Some of themare considered to be young massive binary stars associated with nearby youngstar clusters, giving more evidence of star formation in the tails. Theimplication is that a large portion of stars between cluster galaxies can beformed in situ.

The X-ray data also reveal that there is little change in temperature of the hotgas in the tails, and also little change in width of the tails with distance fromESO 137-001. Both of these features present challenges to scientists doingsimulations of the galaxy tails.

84 z 106

Potwierdzając relację masy do jasności irozciągając jej stosowalnośćdo obiektów owysokim współczynniku przesunięcia kupodczerwieni udało nam się uczynić kolejny krokw kierunkuwykorzystania słabegosoczewkowania jako potęŜnego narzędzia topomiaruewolucji struktury Wszechświata

Alexie Leauthaud

Siła słabego soczewkowania grawitacyjnego

Słabe ogniskowanie grawitacyjne daje unikalne moŜliwości poznania ile ciemnej materii zawiera Wszechświat oraz jak jejrozmieszczenie zmieniało się w odległej przeszłości. Badania przeprowadzone przez zespół kierowany przez Alexie Leauthaud,kosmologa z Narodowego Laboratorium Lawrence Berkeley Amerykańskiego Departamentu Energii pozwoliły uczynić istotnykrok w poszerzaniu wykorzystania moŜliwości soczewkowania grawitacyjnego do badań znacznie starszych i mniejszychstruktur niŜ było to moŜliwe dotychczas.

Do

niedawna słabe soczewkowanie grawitacyjnepozwalało w najlepszym razie wyznaczaćcałkowitą masę stosunkowo bliskich grup i gromadgalaktyk. Ta całkowita masa obejmuje zarównozwykłą, obserwowalną materię barionowa -gwiazdy, gazy itp, jak równieŜ znaczniemasywniejsze, niewidoczne zagęszczenia ciemnejmaterii, która odpowiada za powstanie gromadpoprzez przyciąganie grawitacyjne galaktyk kusobie. W trakcie badań astronomom udało sięistnienie współczynnika wiąŜącego ich masęcałkowitą z jasnością promieniowania galaktyk wpaśmie rentgenowskim - wskazującą jasność samejmaterii barionowej. Nowe badania, których wynikizostały opublikowane na łamach AstrophysicalJournal (ApJ) rozciągają tę waŜną zaleŜność nadalej połoŜone obiekty.

"Udało się nam rozszerzyć zakres pomiarów masyna znacznie mniejsze struktury, które istniałyznacznie wcześniej w historii Wszechświata

"- mówi Alexie Leauthaud, pierwsza autorkaartykułu w ApJ. -" To pozwala nam zyskać lepszezrozumienie zaleŜności między normalną materią wgęstych strukturach, którą obserwujemy za pomocąjasności promieniowania rentgenowskiego, acałkowitą masą ciemnej materii tych struktur,mierzoną za pomocą słabego soczewkowania."

Masa jako soczewka

Soczewkowanie grawitacyjne powstaje w wynikuzakrzywienia przestrzeni przez obiekty posiadającemasę - zakrzywienie to ugina tory, po którychporuszają się fotony. Im większa jest masa obiektui im bliŜej centrum masy tym bardziej ugina sięprzestrzeń i w tym większym stopniu deformowanyjest obraz odleglejszych obiektów. Pomiarzniekształcenia jest kluczem do pomiaru masyobiektu soczewkującego. Pomiar jest w miaręprosty w przypadku silnego soczewkowaniawywoływanego przez masywny obiekt lub grupęobiektów - na przykład pobliskiej gromadygalaktyk i halo ciemnej materii, które ją otacza. Wtakim przypadku ugięcie i zniekształcenie są taksilne, Ŝe odległe obrazy zakrzywiają się, a wekstremalnych przypadkach przyjmują formępierścienia otaczającego bliski, masywny obiekt.Widoczne zniekształcenie pozwala bezpośredniowyznaczyć masę soczewki i wskazuje je centrum.

Podobnie ma się sprawa w przypadku słabegoogniskowania, jednak w tym wypadkuzniekształcenia nie moŜna

85 z 106

zauwaŜyć bezpośrednio. To co wydaje się nim być,zazwyczaj nim nie jest - w końcu galaktyki same zsiebie mają rozciągły kształt i często obserwujemyje z pozycji, w której wydają się wydłuŜone.Dodatkowo pozorne zniekształcenie moŜepowstawać w wyniku niedoskonałości teleskopu,detektora czy atmosfery. Mimo to, słabeodkształcenia grup galaktyk moŜna wyznaczyćmetodami statystycznymi i ich wyznaczyć ichśrednie zniekształcenie wynikające z obecnościmasywnego obiektu w drodze na ziemię. Jednakaby obliczyć masę soczewki tą metodą koniecznejest wyznaczenie jej centrum.

"Problem z gromadami o niskiej masie i wysokimprzesunięciu ku czerwieni leŜy w tym, Ŝe trudnookreślić, która z galaktyk leŜy w ich centrum "-mówi Leauthaud. -" Tu właśnie pomagają badaniarentgenowskie. Jasność rentgenowska gromadygalaktyk moŜe być wykorzystana do precyzyjnegowyznaczenia jej centrum."

Gorąca plazma wypełniająca przestrzeń wewnątrzgromady emituje promieniowanie rentgenowskieco czyni z tego promieniowania poręczne narzędzieodkrywania odległych struktur galaktycznych.Jednak jak promieniowanie te pozwala wyznaczyćcentrum masy gromady ?

Dlaczego ciemna materia jest ciemna ?

Poza oddziaływaniami grawitacyjnymi ciemnamateria nie oddziałuje (lub oddziałuje bardzosłabo) z materią barionową, i z sobą samą.Właśnie

dlatego jest ciemna - aby świecić musiałabyoddziaływać za pomocą sił elektromagnetycznych.Co innego zwykła materia. Tu poleelektromagnetyczne oddziałuje na jej kaŜdy aspekt- od budowy chemicznej po jasność, po polamagnetyczne i elektryczne czy ciśnienie wiatrugwiazdowego. W ten sposób elektromagnetyzmodgrywa kluczową rolę w określaniurozmieszczenia zwykłej materii w przestrzeni,które często jest bardzo nieregularne. JednocześnieponiewaŜ pola elektromagnetyczne w Ŝaden sposóbnie wpływają na rozmieszczenie w przestrzeniciemnej materii moŜe ona tworzyć ogromne,gładkie, sferycznej zagęszczenia zazwyczajwypełnione przez zwykłe galaktyki oraz gorący gazi plazmę, którą zatrzymuje wyłącznie w wynikuoddziaływań grawitacyjnych.

"Gęstość gazu odpowiada gęstości ciemnej materii,a poniewaŜ emisje rentgenowskie rosną zkwadratem gęstości gazu, promieniowanierentgenowskie świeci bardzo intensywnie wjądrach struktur "- wyjaśnia Leauthaud. -" Tooznacza, Ŝe promieniowanie rentgenowskiestanowi doskonały sposób na wyznaczenie centrumnawet bardzo luźno powiązanych, odległychgromad galaktyk."

"W najprostszym ujęciu im więcej masy, tymgoręcej "- dodaje Jean-Paul Kneib, główny autorpublikacji w ApJ z Laboratorium Astrofizyki wMarsylii (LAM) i Francuskiego Centrum BadańNaukowych (CNRS). -" Jednak plazma to materia

barionowa, stanowiąca niewielką część całkowitejmasy gromady. Podczas gdy promieniowanierentgenowskie mówi nam coś o całkowitej masiemusimy dokładnie określić wzajemne zaleŜności."

Aby dokładnie wyznaczyć tę zaleŜność zespółLeauthaud najpierw wyznaczył centroidy 206 grupi gromad galaktyk, w tym wielu słabych, odległychzespołów odkrytych w ramach przeglądugalaktycznego COSMOS (Cosmic EvolutionSurvey) przeprowadzonego przez teleskopkosmiczny Hubble'a. Obrazy rentgenowskie zostaływykonane przez satelity ESA XMM-Newton iNASA Chadra. "Nigdy nie sądziłem, Ŝe danezebrane przez Chandrę pozwolą na wykonanie takniezwykłych pomiarów "- mówi Martin Elvis zCentrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian,współautor publikacji w ApJ i kierownik badańChandry. -" To bardzo przekonujący pokazmoŜliwości analizy danych."

Analiza danych rentgenowskich została wykonanaprzez Alexisa Finoguenova z Instytutu FizykiPozaziemskiej Maxa Plancka, współautorapublikacji. Wyznaczenie cetrów masy z analizyrentgenowskiej pozwoliło naukowcomwykorzystać słabe soczewkowanie dooszacowania całkowitej masy odległych grup igromad galaktyk z większą precyzją niŜ było tomoŜliwe do tej pory.

Na koniec naukowcy obliczyli korelację masy dojasności dla nowej grupy danych i wykazali, Ŝe jeston zgodna z współczynnikiem wyznaczonym

86 z 106

wcześniej dla bliŜszych struktur - w tym tych,których badanie moŜliwe było za pomocą silnegosoczewkowania grawitacyjnego. W obrębie błędupomiarowego współczynnik ten jest taki samzarówno dla bliskich jak i odległych gromad. Todaje naukowcom proste narzędzie łączącecałkowitą masę gromad i grup galaktyk do jasnościrentgenowskiej, będącej "śladem barionowym."

"Potwierdzając relację masy do jasności irozciągając jej stosowalność do obiektów owysokim współczynniku przesunięcia kupodczerwieni "- mówi Leauthaud -" udało nam sięuczynić kolejny krok w kierunku wykorzystaniasłabego soczewkowania jako potęŜnego narzędziato pomiaru ewolucji struktury Wszechświata."

Na początku...

Początków galaktyk moŜna poszukiwać wnieznacznych róŜnicach w gęstości gorącego,podobnego do cieczy, wczesnego Wszechświata, teślady nadal widać jak mikroskopijne róŜnicetemperatur promieniowania reliktowego(mikrofalowego promieniowania tła, CMB).

"RóŜnice, jakie obserwujemy w promieniowaniureliktowym nieba ukazują ślady jakie wraz zupływem czasu rusztowanie zbudowane z ciemnejmaterii pozostawiło zanim powstały galaktykitakie, jakie obserwujemy obecnie "- mówi prof.George Smoot z Laboratorium Berkeley,współautor publikacji w ApJ, a jednocześnie jedenz laureatów Nagrody Nobla za pomiarniejednorodności promieniowania

reliktowego w 2006 roku. -" To niezwykłe, Ŝe zapomocą soczewkowania grawitacyjnego moŜemyzmierzyć jak ciemna materia zapadała się iewoluowała od początku Wszechświata."

Jednym z celów badania tej ewolucji jestposzukiwanie odpowiedzi na to, czym jest samaciemna materia i jak oddziałuje ona na materiębarionową. Kolejnym - poszukiwanie odpowiedzina to, czym jest ciemna energia, tajemnicze cośprzyspieszające tempo rozszerzania sięWszechświata. Czy ciemna energia jest czymśstałym, czy zmiennym. A moŜe jest jedynie iluzjąwynikającą z ograniczeń Ogólnej TeoriiWzględności Einsteina.

Narzędzia jakie naukowcy dostają do ręki dziękiposzerzeniu zakresu stosowania współczynnikamasy do jasności dają ogromne moŜliwościzbliŜenia się do uzyskania odpowiedzi na rolejakie odgrywają we Wszechświecie grawitacja iciemna energia, a poprzez te odpowiedziokreślenia przyszłej historii Wszechświata.

Źródła:

A. Leauthaud et al., "A Weak Lensing Studyof X-Ray Groups in the COSMOS Survey:Form and Evolution of the Mass-LuminosityRelation", Astrophysical JournalBerkeley Lab: Weak Lensing GainsStrength

target="_blank">ESA Science&Technology:XMM-Newton traces dark matter in faint, distantgalaxy groups

Zdjęcie: Richard Massey et al, Nature 2007

Original press release follows:Weak lensing gains strength

Weak gravitational lensing is a uniquely promisingway to learn how much dark matter there is in theUniverse and how its distribution has evolvedsince the distant past. New work by a team led by acosmologist from the U.S. Department of Energy'sLawrence Berkeley National Laboratory has mademajor progress in extending the use of gravitationallensing to the study of much older and smallerstructures than was previously possible.

Until recently, weak lensing had been limited tocalculating the total mass of relatively nearbygroups and clusters of galaxies. Their total massincludes both ordinary, visible matter like stars anddust – what astronomers call "baryonic" matter –plus the much more massive invisibleconcentrations of dark matter that form groups andclusters by pulling galaxies together.

Astronomers were able to establish an importantscaling relationship for nearby clusters betweentheir total masses, determined by gravitationallensing, and the brightness of their x-ray emissions,an indication of the mass of the ordinary matter

87 z 106

alone. A new study in the Astrophysical Journal(ApJ) now continues this important relationship todistant objects.

"We've been able to extend measurements of massto much smaller structures, which existed muchearlier in the history of the Universe," says AlexieLeauthaud, a Chamberlain Fellow in BerkeleyLab's Physics Division and first author of the ApJstudy. "This helps us gain a better understanding ofthe relationship between the normal matter in densestructures, which are seen through the x-rayluminosity, and the total dark-matter mass of thesestructures, as measured by the weak lensing."Leauthaud is a member of the Berkeley Center forCosmological Physics (BCCP) at UC Berkeley andBerkeley Lab.

Mass as a lens

Gravitational lensing occurs because mass curvesthe space around it, bending the paths along whichrays of light travel: the more mass (and the closerto the center of mass), the more space bends, andthe more the image of a distant object is displacedand distorted. Thus measuring distortion, or"shear," is key to measuring the mass of the lensingobject.

At least this is so for "strong" lensing. A verymassive object or collection of objects, like anearby galaxy cluster and the invisible dark matterthat encloses it, distorts the apparent shape andposition of bright objects

beyond it so much that the distant images are bentand may even be smeared into rings around theforeground cluster. The visible distortion is adirect measure of the mass of the lens and points toits center.

Weak lensing works the same way, except that theshear is too subtle to be seen directly. Most of theapparent shear isn't distortion at all – a galaxy hasits own distinct shape, and we often see it from anangle that makes it look elongated. Apparent shearmay also be due to the telescope, the detector, orthe atmosphere.

Nevertheless, faint additional distortions in acollection of distant galaxies can be calculatedstatistically, and the average shear due to thelensing of some massive object in front of them canbe computed. Yet to calculate the lens's mass fromaverage shear, one needs to know its center.

"The problem with low-mass, high-redshift clustersis that it is difficult to determine which exactgalaxy lies at the center of the cluster," saysLeauthaud. "That's where x-rays help. The x-rayluminosity from a galaxy cluster can be used to findits center very accurately."

The hot intracluster medium of gas or plasma thatfills almost all galaxy clusters emits x-rays, makingx-ray emission a convenient way to find distantgalaxy structures in the night sky. But how does thisemission

help find the center of mass in a galaxy cluster? Forthe same reason that dark matter is dark.

Why dark matter is dark

Except through gravitation, dark matter does notinteract (or interacts only very weakly) with itselfor with ordinary matter. Indeed, that's why it'sdark: to emit light it would have to interact via theelectromagnetic force.

With ordinary matter, electromagnetism affectseverything from chemistry to luminosity to electricand magnetic fields and even the pressure of stellarwinds; thus electromagnetism plays an importantrole in determining the arrangement of ordinarymatter, which is often irregular.

Because electromagnetism plays no role in thedistribution of dark matter, however, dark matterforms large, smooth, spherical clumps, usuallyfilled by ordinary galaxies plus hot gas or plasma,which it has trapped and retained solely throughgravitation.

"Gas density follows the dark matter density, andbecause x-ray emission scales as the square of thegas density, the x-ray light shines very strongly inthe core of the structure," Leauthaud explains. "Sox-rays are an excellent way to determine the centerof even a distant, fuzzy galaxy cluster."

"Basically the more mass, the more heat," saysJean-Paul Kneib, a lead author of the ApJ paperfrom the Laboratory

88 z 106

of Astrophysics of Marseilles (LAM) and France'sNational Center for Scientific Research (CNRS)."But the plasma is baryonic matter, which is only asmall part of the total mass of the cluster. While thex-radiation tells you something about the totalmass, you need to get the scaling just right."

To pin down the scaling relation between x-raybrightness and total mass, Leauthaud and hercolleagues first used x-ray luminosity to identifythe center of mass of 206 galaxy groups andclusters, including numerous faint, distant clusterslisted in the Hubble Space Telescope's CosmicEvolution Survey (COSMOS), which is curated byNick Scoville of the California Institute ofTechnology, an author of the ApJ paper.

X-ray imaging came from the European SpaceAgency's XMM-Newton satellite and from NASA'sChandra satellite, whose principal investigator isMartin Elvis of the Harvard-Smithsonian Centerfor Astrophysics, an author of the ApJ paper. Elvissays, "I never thought our Chandra data wouldenable such a great measurement. In fact I wasastonished when Alexie first showed me theresults. It's quite a tour de force of analysis, andreally convincing."

The X-ray analysis itself was performed by AlexisFinoguenov of the Max Planck Institute forExtraterrestrial Physics and the University ofMaryland, one of the paper's

lead authors. Knowing the centers of mass fromanalysis of x-ray emission, the researchers couldnow use weak lensing to estimate the total mass ofthe distant groups and clusters with greateraccuracy than ever before.

Finally they calculated the mass-luminosity relationfor the new collections of groups and clusters andfound that it was consistent with previous relationsestablished by surveys of much closer structures –including some studied with strong gravitationallensing. Within calculable uncertainty, the relationfollows the same straight slope from nearby galaxyclusters to distant ones; a simple, consistent scalingfactor relates a group or cluster's total mass to itsx-ray brightness, or "baryonic tracer."

"By confirming the mass-luminosity relation andextending it to high redshifts," Leauthaud says, "wehave taken a small step in the right directiontoward using weak lensing as a powerful tool tomeasure the evolution of structure."

In the beginning

The origin of galaxies can be traced back to slightdifferences in the density of the hot, liquid-likeearly universe; traces of these differences can stillbe seen as minute temperature differences in thecosmic microwave background (CMB).

"The variations we observe in the ancientmicrowave sky represent the imprints that

developed over time into the cosmic dark-matterscaffolding for the galaxies we see today," saysBCCP director and UC Berkeley physics professorGeorge Smoot of Berkeley Lab's Physics Division,who shared the 2006 Nobel Prize in Physics formeasuring anisotropies in the CMB and is one ofthe authors of the ApJ paper. "It is very excitingthat we can actually measure with gravitationallensing how the dark matter has collapsed andevolved since the beginning."

One goal in studying the evolution of structure is tounderstand dark matter itself, and how it interactswith the ordinary matter we can see. Another goalis to learn more about dark energy, the mysterioussomething that is pushing matter apart and causingthe Universe to expand at an accelerating rate. Isdark energy constant, or is it dynamic? Or is itunreal, merely an illusion caused by a limitation inEinstein's General Theory of Relativity?

The tools provided by the extendedmass-luminosity relationship will do much toanswer these questions about the opposing roles ofgravity and dark energy in the once and futureshape of the Universe.

89 z 106

Obserwacje te wspierają tezę, Ŝe oba typyrekoneksji występują w dziennej magnetopauziew tych samych warunkach pola IMF, a tooznacza Ŝe oba zjawiska mogą być lokalnymodzwierciedleniem globalnej rekoneksji

prof. Malcolm Dunlop

Pęknięcia w osłonie magnetycznej Ziemi

Pole magnetyczne Ziemi osłania naszą planetę przed większością cząstek płynącego od Słońca wiatru słonecznego. Jednakwiadomo, Ŝe w osłonie tej pojawiają się okazyjnie szczeliny umoŜliwiające cząstkom dostanie się do przestrzeni w pobliŜu Ziemi.Analiza danych zebranych przez cztery satelity systemu ESA Cluster oraz sondę CNSA/ESA Double Star TC1 dostarczyłanowych informacji na temat miejsca powstawania i czasu trwania tych pęknięć w magnetycznej osłonie Ziemi.

Artykuł

przedstawia wyniki obserwacji szczelin wdziennej stronie magnetopauzy(tej, któraskierowana jest w stronę Słońca). Na szczęściepęknięcia takie nie wystawiają powierzchni Ziemina oddziaływanie wiatru słonecznego: nawet wmomentach, w których nie chroni nas polemagnetyczne funkcję ochronną wypełnia otaczającanas atmosfera. Jednak wyraźnie skutki oddziaływańzostały wykryte wysoko w atmosferze oraz wbliskiej przestrzeni kosmicznej - tam, gdzie leŜąorbity satelitów.

Głównym procesem fizycznym odpowiedzialnymza powstawanie szczelin jest zjawisko rekoneksjimagnetycznej - procesu, w którym linie polamagnetycznego z róŜnych domen magnetycznychzderzają się i łączą otwierając w tym czasie tarczęmagnetyczną osłaniającą Ziemię. Rekoneksjamagnetyczna zachodzi w kosmosie dośćpowszechnie - obserwuje się jej efekty podczaspowstawania gwiazd, we flarach słonecznych i weksperymentalnych reaktorach fuzyjnych na Ziemi.Jednak jak na razie,

warunki w jakich powstaje, jak i jej przebiegpozostają niewyjaśnione.

Wiadomo jednocześnie, Ŝe rekoneksja magnetycznaprowadzi do mieszania wcześniej oddzielonejplazmy - na przykład wówczas, gdy plazma wiatrusłonecznego dociera do magnetosfery. W tymwypadku dochodzi do rekoneksji pólmagnetycznych ziemskiego i międzyplanetarnego(IMF - interplanetary magnetic field).

Ziemskie pole magnetyczne w ciągu ostatnich 700000 lat było stosunkowo stabilne wprzeciwieństwie do pola IMF, którego całkowiteodwrócenie moŜe nastąpić w ciągu kilku minut.Rekoneksja pól - ziemskiego i IMF - zaleŜy wpodstawowy sposób od konta pomiędzy nimi.Fizycy kosmiczny wyróŜnili rekoneksjęwystępującą gdy pola mają przeciwny kierunek(jest anty-równoległa) i rekonkesję składowych,następującą, gdy pola nie są ani przeciwnie anirównolegle skierowane. RozróŜnienie to jestistotne, poniewaŜ oba typy rekoneksji róŜnie sięzaczynają i prowadzą do powstania szczelin oróŜnym czasie trwania.

Cztery sondy misji ESA Cluster lecące wspólniedostarczyły jednoznacznego dowodu rekoneksjianty-równoległej występującej po dziennej stroniemagnetopauzy mającej miejsce prawie dokładnie wtym samym czasie co rekoneksja składowychnastępująca na niŜszych wysokościach wykrytaprzez sondę Double Star TC-1. Z danych tych udałosię odtworzyć przestrzenny

90 z 106

obraz rekoneksji.

"Obserwacje te wspierają tezę, Ŝe oba typyrekoneksji występują w dziennej magnetopauzie wtych samych warunkach pola IMF, a to oznacza Ŝeoba zjawiska mogą być lokalnymodzwierciedleniem globalnej rekoneksji "- mówiprof. Malcolm Funlop z Laboratorium Rutherfordai Appletona.

"Ten niezwykły zestaw obserwacji pokazuje Ŝerekoneksja magnetyczna w magnetopauzie nie jesttak prostym zjawiskiem jak opisują ją podręczniki!Dodatkowo ukazuje konieczność badania tegozjawiska jednocześnie w wielu wymiarach "-dodaje Matt Taylor, naukowiec programu Clusterw Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Źródła:

Dunlop, M.W., Zhang, Q.-H., Xiao, C.-J.,He, J.-S., Pu, Z., Fear, R.C., Shen, C., andEscoubet, C.P., Reconnection at highlatitudes: Antiparallel merging, Phys. Rev.Lett., 102, 075005, 2009. DOI:10.1103/PhysRevLett.102.075005ESA Science & Technology Cluster:Multiple rifts in Earth's magnetic shieldIlustracja: ESA, Dunlop et al.

Original press release follows:Multiple rifts in Earth's magnetic shield

The Earth's magnetic field protects our planet frommost of the permanent flow of particles from

the solar wind. Fissures in this magnetic shield areknown to occur, enabling the solar wind topenetrate our near-space environment. A studybased on data collected by the four ESA Clustersatellites and the CNSA/ESA Double Star TC-1spacecraft, provides new insight into the locationand duration of these ruptures in the Earth'smagnetic shield.

This study reports the observation of fissures on theSun-facing side of the Earth's magnetic shield – thedayside magnetopause. Fortunately, these fissuresdon't expose Earth's surface to the solar wind; ouratmosphere protects us, even when our magneticfield doesn't. However, clear effects have beendetected high in the upper atmosphere and in theregion of space around Earth where satellites orbit.

The dominant physical process causing thesecracks is known as magnetic reconnection, aprocess whereby magnetic field lines fromdifferent magnetic domains collide and reconnect:opening the closed magnetic shield. Magneticreconnection is a physical process at workthroughout the Universe, from star formation tosolar explosions to experimental fusion reactors onEarth. However, the conditions under which itoccurs and how long it lasts remain unclear.

What is known is that magnetic reconnection leadsto the mixing of previously separated plasmaswhen, for instance,

the solar wind plasma enters the magnetosphere(see Animation 1). In this instance the two magneticdomains are the Earth's internal magnetic field, andthe interplanetary magnetic field (IMF). (The solarwind is not only composed of solar particles(mostly protons and electrons), it also carries theSun's magnetic field. Out among the planets, thisfield is the IMF.)

For more than 700,000 years, the South to Northorientation of the terrestrial magnetic field has beenrather steady. In contrast, the IMF orientation ishighly variable, with total inversion frequentlyobserved on times-scales of minutes.

Reconnection between the IMF and the Earth'smagnetic field critically depends on the anglebetween these fields. Space physicists have made adistinction between reconnection when both fieldsare in opposite directions, or anti-parallel, andcomponent reconnection, when the IMF is neitherparallel nor anti-parallel to the terrestrial magneticfield. The distinction is important since componentand anti-parallel reconnection have different onsetcharacteristics and lead to different duration of thefissures in the magnetic shield. The distinctionbetween these two types of magnetic reconnectionhas been the subject of hot debate among spacescientists for many years.

For the first time, four spacecraft flying

91 z 106

in constellation (the ESA Cluster mission), have provided unambiguous evidence of anti-parallel reconnection at high latitude on the dayside magnetopause,occurring quasi-simultaneously with a period of low-latitude component reconnection detected by the Sino-European Double Star TC-1 satellite. TC-1 and theCluster array (with the Cluster spacecraft separated by ~2000 km) are more than 30,000 km apart (Figure 1). The 3D reconnection picture, determined byrepeated sampling of the ion diffusion region and associated magnetic null fields (i.e. the heart of the reconnection process), is shown in Animation 2.

"These observations support the idea that both anti-parallel and component reconnection occur at the dayside magnetopause under the same IMF conditions andthat both phenomena might be the local signatures of a global reconnection picture", says Professor Malcolm Dunlop from the Rutherford Appleton Laboratory,Didcot, UK.

"This remarkable set of observations shows that magnetic reconnection at the magnetopause is not as simple as it is described in textbooks! It also demonstratesthe need for the capability to study magnetic reconnection at multiple scales simultaneously", says Matt Taylor, acting Cluster project scientist at the EuropeanSpace Agency.

92 z 106

Wykłady Otwarte w 2010r. w Obserwatorium Astronomicznym UAM

Kontynuując tradycję z Międzynarodowego Roku Astronomii - 2009, Obserwatorium Astronomiczne UAM zaprasza na cyklwykładów popularnonaukowych w roku 2010. Pracownicy naukowi Obserwatorium przybliŜą Państwu ciekawe zagadnienia zastronomii.Wykłady odbywały się będą raz w miesiącu, dwa razy danego dnia.

Po kaŜdej prelekcji przewidziane jest dla słuchaczy zwiedzanie obserwatorium, pokazteleskopów oraz w przypadku sprzyjającej pogody obserwacje nieba.

PoniŜej znajduje się lista przygotowanych wykładów, a obok kaŜdego z nich link, zapomocą którego moŜna zgłosić chęć uczestnictwa (ilość miejsc jest ograniczona do 36).Zapisy będą przyjmowane z dwutygodniowym wyprzedzeniem*.

Zgłoszenia będą przyjmowane równieŜ telefonicznie, pod numerem telefonu 61 8292770 (w godz. 8-15).

Wykłady populano-naukowe w Obserwatorium Astronomicznym UAM w 2010 roku.

Wykładowca Temat Data

dr WojciechBorczyk

Obserwacjeastronomicznewczoraj i dziś.

2010-01-22

dr hab. Piotr A.Dybczyński

Kometa Halleya.prevstyle="">2010-02-19

dr PrzemysławBartczak

Nawigacjasatelitarna.

2010-03-26

dr AnnaMarciniak

Planetoidynabierająkształtów.

2010-04-23

dr KrzysztofKamiński

Błyski Gamma. 2010-05-21

dr AgnieszkaKryszczyńska

Towarzyskie MałeCiała UkładuSłonecznego

2010-09-17

*Data, godzina, temat wykładu oraz wykładowca mogą ulec zmianie. Szczegóły(godziny i rezerwacja miejsc) na stronie Obserwatorium Astronomicznego UAM.

Źródła:

Wykłady Otwarte w 2010r. w Obserwatorium Astronomicznym UAM

93 z 106

Sonda Proba-2 otwiera oczy na Słońce

Sonda Proba-2 to platforma testowa nowych instrumentów i narzędzi naukowych demonstrująca przyszłe technologieEuropejskiej Agencji Kosmicznej a jednocześnie dostarczająca nowych obrazów Słońca. W trakcie konferencji prasowej wBelgijskim Królewskim Obserwatorium zespół odpowiedzialny za budowę małego satelity zaprezentował wyniki pierwszychtrzech miesięcy na orbicie i przedstawił pierwsze obserwacje Słońca wykonane przez sondę.

Od umieszczenia na orbicie 2 listopada włączanojeden po drugim podzespoły satelity i analizowanoich pracę. Ta procedura jest konieczna zanimzacznie się część robocza misji. Proba-2 jestnajnowszą częścią serii ESA "Programu AutonomiiPokładowej" a jej włączanie wymagało udziałuskromnego personelu na Ziemi. -"Satelita jestwystarczająco zaawansowany by nadzorować swąpracę z dnia na dzień "- mówi Frank Preud’homme.

Doskonała praca tego małego satelity jest krokiemmilowym w kierunku przyszłych misji ESA. Najego pokładzie ESA bada 17 nowych technologii,które będą stosowane w pełnowymiarowychmisjach, wśród nich nowy system orientacjistartracker, który zostanie zastosowany w misjibadania Merkurego BepiColombo, oraz kameraszerokokątna dla misji ExoMars i planowanej misjibadania asteroid Marco Polo.

Źródła:

ESA News: Technology-testing Proba-2opens new eye on the SunZdjęcie: ESA/ROB

Original press release follows:Technology-testing Proba-2 opens new eye on

the Sun

Packed with novel devices and scienceinstruments, Proba-2 is demonstrating technologiesfor future ESA missions while providing newviews of our Sun.

At a press conference

on Tuesday at the Royal Observatory of Belgium inBrussels, the team behind the small satellitedeclared themselves extremely happy with its firstthree months in orbit and unveiled Proba-2’s firstsolar observations.

Since its launch on 2 November, Proba-2’snumerous subsystems have been switched on oneby one and their outputs checked. Thiscommissioning process is essential before themission’s working life can begin.

Mission contributions have come from acrossEurope and Canada, with Belgium as a majorparticipant. It was constructed for ESA by Belgianfirm Verhaert Space, part of the QinetiQ group, andthe mission is run from ESA’s Redu ground stationin Belgium.

Proba-2 is the latest in ESA’s ‘Project for OnboardAutonomy’ series and its commissioning isproceeding with a comparatively modest level ofground personnel. “The satellite is sufficientlyadvanced to oversee itself on a day-to-day basis,”said Frank Preud’homme of Verhaert Space.

Stepping stone to the future

The smooth operation of this small satellite – lessthan a cubic metre – is a stepping stone to ESAmissions in the decade ahead. A total of 17 newtechnologies are being demonstrated aboardProba-2 before being adopted by full-sizedspacecraft,

94 z 106

including a new startracker for the BepiColomboMercury craft and a wide-angle camera forExoMars and potentially the asteroid-explorerMarco Polo.

“The majority of technology demonstrators onProba-2 have now been activated and I am happyto see that the first data we receive are very good,”commented ESA’s Director of Technical andQuality Management, Michel Courtois. “Proba-2has shown that it can demonstrate technology inorbit.”

The satellite runs itself using an advancedcomputer built by Verhaert Space and running onthe ESA-designed LEON2-FT microprocessor.“Proba-2’s computer is the most powerfulcomputer for space applications developed inEurope,” added Mr Preud’homme. “It has beenselected for a number of new ESA missions.”

Space weather station

The satellite will do double duty as a technologytestbed and science platform. In addition to itsexperimental payloads, Proba-2 is hosting a quartetof new instruments focused on the Sun and spaceweather.

“In science terms, Proba-2 is a solar observatory,”said David Southwood, ESA Director of Scienceand Robotic Exploration. “Its instruments areevolved from those on SOHO, the ESA/NASAfull-sized watchdog for solar storms, and aretesting detector

and software technology required for SolarOrbiter, envisaged as Europe’s next big solarmission.”

The Royal Observatory of Belgium (ROB) has thescientific responsibility for Proba-2’s two solarmonitoring instruments. ROB’s David Berghmansdescribed the Sun-imaging SWAP (Sun Watcherusing APS detectors and imaging processing)instrument as an exercise in miniaturisation: “It is afull space telescope the size of a wide shoe box.Despite its size, SWAP is very ambitious, designedas a full ‘space weather’ instrument to detect allsignificant solar events such as solar flares orcoronal mass ejections.”

Another ROB team led by Jean-Francois Hochedezoversees the LYRA (Lyman alpha radiometer)instrument which employs robust ultravioletdetectors – some made of diamond – to measuresolar radiation.

“Proba-2 again proves the reliability of Belgianspace technology and the Proba satellite platform,”said Belgian Science Minister Sabine Laruelle.“Together with the scientists of Brussels’ ‘SpacePole’, I eagerly await the first observations by thestate-of-the-art instruments SWAP and LYRA, bothmade with substantial Belgian contributions.”

Opening a window on the ionosphere

Increasing

Proba-2’s value in studying space weather – whichcan damage satellites, harm unprotected astronautsand affect ground-based electrical infrastructure –the satellite combines solar observation withplasma content monitoring of the space around it,revealing how the Sun’s activity can influenceEarth’s ionosphere.

Proba-2 does so through two instrumentsdeveloped by a consortium of Czech institutionsled by the Czech Republic’s Academy of Scienceswith considerable support from the Czech SpaceResearch Centre.

Both the Dual Segmented Langmuir Probe(DSLP)and the Thermal Plasma Measurement Unit(TPMU) will probe in detail the satellite’s nearbysurroundings. “Our aim is to identify observedionospheric irregularities with possible solar-terrestrial connections due to sudden space weatherevents,” said Štepán Štverák of the Czech Instituteof Atmospheric Physics, part of the DSLP team.“Preliminary results are very promising.”

Extending the Proba series

Proba-1, launched in October 2001, established theprinciple of small satellites for technologydemonstrations. It included Earth-monitoringinstruments which proved so successful that thestill-operating mission was subsequentlytransferred to ESA’s Earth ObservationDirectorate.

Providing frequent, low-cost flight testingopportunities for European industry as part of theAgency’s General Support Technology Programme(GSTP), the Proba series is set to continue.Proba-3 will be a double spacecraft to study thesolar corona while testing precision formation-flying techniques. Proba-V will house aminiaturised version of the Vegetation sensorcurrently flying on France’s mainstream SPOT-5satellite.

95 z 106

Sądzimy, Ŝe wkrótce obserwacje radiowestaną się znacznie potęŜniejszym narzędziemodnajdywania tego typu supernowych w bliskimWszechświecie niŜ satelity obserwujące niebo wpaśmie promieniowania gamma

Alicia Soderberg

Astronomowie odkryli rzadką bestię za pomocą nowej metody

Po raz pierwszy astronomowie zauwaŜyli eksplozję supernowej o cechach podobnych do błysku gamma nie obserwując przy

tym promieniowania gamma. Odkrycie, dokonane za pomocą radioteleskopu NSF VLA (Very Large Array ), ma umoŜliwić

metodę lokalizacji znacznie większej liczby tych tajemniczych wybuchów.

Wskazówka pojawiła się gdy obserwacje wpasmie radiowym ukazały, Ŝe materia wyrzucona wtrakcie eksplozji supernowej SN2009bb poruszasię z prędkością bliską prędkości światła. Towskazało, Ŝe supernowa ta, zaobserwowana wmarcu 2009 roku, naleŜy do rodzaju, którypodejrzewa się o wytwarzanie jednego z rodzajówbłysków gamma.

"To nadzwyczajne, Ŝe promieniowanie o bardzoniskich energiach - fale radiowe - moŜe byćsygnałem zdarzenia o niezwykle wysokichenergiach "- mówi Roger Chevalier z UniwersytetuWirginii.

Kiedy reakcje termojądrowe w jądrze bardzomasywnych nie są w stanie zapewnićwystarczającej ilości energii aby powstrzymaćjądro przed zapadnięciem się pod cięŜaremgwiazdy, następuje katastrofalna zapaść kończącasię powstaniem czarnej dziury lub gwiazdyneutronowej. Reszta materii gwiazdy zostajewyrzucona w kosmos w eksplozji supernowej. Wostatnich latach jeden typ takiej eksplozji jakoźródło jednego rodzaju błysków gamma. Jednak nie

wszystkie supernowe "zapaści jądra" wytwarzająbłyski gamma - "zaledwie jedna na sto to potrafi" -mówi Soderberg.

W typowych eksplozjach materia zostaje wyrzunawe w miarę sferyczny sposób z prędkościami,które - choć ogromne - sięgają zaledwie 3%prędkości światła. W supernowych będącychźródłem błysku gamma część materii zostajeprzyspieszona do prędkości bliskich prędkościświatła.

Nadzwyczajne prędkości tych wybuchów sąwedług astronomów wytwarzane przez mechanizmw jądrze supernowej przypominającypomniejszoną wersję kwazara. Materia opadającaw kierunku jądra tworzy wirujący dysk otaczającywłaśnie powstałą gwiazdę neutronową lub czarnądziurę. Ten dysk akrecyjny na biegunach wytwarzadŜety materii rozpędzone do ogromnych prędkości."To jedyny mechanizm, jaki według nas moŜepozwolić supernowej przyspieszyć materię do takogromnych prędkości "- mówi Soderberg.

Źródła:

CfA: Astronomers Find Rare Beast by NewMeansIlustracja: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Original press release follows:Astronomers Find Rare Beast by New Means

For the first time, astronomers have found asupernova explosion with properties similar to agamma-ray burst, but without seeing any

96 z 106

gamma rays from it. The discovery, using theNational Science Foundation's Very Large Array(VLA) radio telescope, promises, the scientistssay, to point the way toward locating many moreexamples of these mysterious explosions.

"We think that radio observations will soon be amore powerful tool for finding this kind ofsupernova in the nearby Universe than gamma-raysatellites," said Alicia Soderberg of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

The telltale clue came when the radio observationsshowed material expelled from the supernovaexplosion, dubbed SN2009bb, at speedsapproaching that of light. This characterized thesupernova, first seen last March, as the type thoughtto produce one kind of gamma-ray burst.

"It is remarkable that very low-energy radiation,radio waves, can signal a very high-energy event,"said Roger Chevalier of the University of Virginia.

When the nuclear fusion reactions at the cores ofvery massive stars no longer can provide theenergy needed to hold the core up against theweight of the rest of the star, the core collapsescatastrophically into a superdense neutron star orblack hole. The rest of the star's material is blastedinto space in a supernova explosion. For the pastdecade or so, astronomers have identified oneparticular type of such a "core-collapse

supernova" as the cause of one kind of gamma-rayburst.

Not all supernovae of this type, however, producegamma-ray bursts. "Only about one out of ahundred do this," according to Soderberg.

In the more-common type of such a supernova, theexplosion blasts the star's material outward in aroughly spherical pattern at speeds that, while fast,are only about 3 percent of the speed of light. In thesupernovae that produce gamma-ray bursts, some,but not all, of the ejected material is accelerated tonearly the speed of light.

The superfast speeds in these rare blasts,astronomers say, are caused by an "engine" in thecenter of the supernova explosion that resembles ascaled-down version of a quasar. Material fallingtoward the core enters a swirling disk surroundingthe new neutron star or black hole. This accretiondisk produces jets of material boosted attremendous speeds from the poles of the disk.

"This is the only way we know that a supernovaexplosion could accelerate material to suchspeeds," Soderberg said.

Until now, no such "engine-driven" supernova hadbeen found any way other than by detecting gammarays emitted by it.

"Discovering such a supernova by observing itsradio emission, rather than through gamma rays, isa breakthrough. With the new capabilities of theExpanded VLA coming

soon, we believe we'll find more in the futurethrough radio observations than with gamma-raysatellites," Soderberg said.

Why didn't anyone see gamma rays from thisexplosion? "We know that the gamma-ray emissionis beamed in such blasts, and this one may havebeen pointed away from Earth and thus not seen,"Soderberg said. In that case, finding such blaststhrough radio observations will allow scientists todiscover a much larger percentage of them in thefuture.

"Another possibility," Soderberg adds, "is that thegamma rays were 'smothered' as they tried toescape the star. This is perhaps the more excitingpossibility since it implies that we can find andidentify engine-driven supernovae that lackdetectable gamma rays and thus go unseen bygamma-ray satellites."

One important question the scientists hope toanswer is just what causes the difference betweenthe "ordinary" and the "engine-driven"core-collapse supernovae. "There must be somerare physical property that separates the stars thatproduce the 'engine-driven' blasts from theirmore-normal cousins," Soderberg said. "We'd liketo find out what that property is."

One popular idea is that such stars have anunusually low concentration of elements heavierthan hydrogen. However, Soderberg points out, thatdoes not seem to be the case for this

97 z 106

supernova.

Soderberg and Chevalier worked with Alak Ray and Sayan Chakrabarti of the Tata Institute of Fundamental Research in India; Poonam Chandra of the RoyalMilitary College of Canada; and a large group of collaborators at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. The scientists reported their findings in theJanuary 28 issue of the journal Nature. The supernova was first discovered in optical images by Guiliano Pignata of the Chilean Automatic Supernova Search(CHASE).

This release is being issued jointly with the National Radio Astronomy Observatory (NRAO). NRAO is a facility of the National Science Foundation, operatedunder cooperative agreement by Associated Universities, Inc.

Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is a joint collaboration between the Smithsonian AstrophysicalObservatory and the Harvard College Observatory. CfA scientists, organized into six research divisions, study the origin, evolution and ultimate fate of theuniverse.

98 z 106

To najdalsza gwiazdowa czarna dziura, którejwagę udało się określić, i jest jednocześniepierwszą jaką zaobserwowaliśmy poza naszymnajbliŜszym galaktycznym otoczenie - GrupąLokalną

prof. Paul Crowther

Łowcy czarnych dziur łapią rekordowo odległego potwora

Wykorzystując teleskop ESO VLT (Very Large Telescope) astronomowie wykryli czarną dziurę o masie gwiazdowej w innej

galaktyce, w odległości znacznie większej, niŜ wcześniej odkryte tego typu obiekty. Czarna dziura, o masie ponad piętnaścierazy większej od masy Słońca jest jednocześnie drugą największą gwiazdową czarną dziurą kiedykolwiek odkrytą. Jest złączonaz gwiazdą, która sama niedługo stanie się czarną dziurą.

Czarnedziury

odnajdywane w Drodze Mlecznej mają masy dodziesięciu razy większe od Słońca i choć niemoŜna traktować ich lekko być moŜe wporównaniu z czarnymi dziurami w innychgalaktykach naleŜą do wagi lekkiej bowiemastronomowie niedawno odkryli inną czarną dziurępiętnaście razy masywniejszą od Słońca. Nowyobiekt zwiększa liczbę tego rodzaju czarnych dziurdo trzech.

Nowo odkryta czarna dziura znajduje się wspiralnej galaktyce NGC 300 leŜącej 6 milionówlat świetlnych od Ziemi. "To najdalsza gwiazdowaczarna dziura, której wagę udało się określić, i jestjednocześnie pierwszą jaką zaobserwowaliśmypoza naszym najbliŜszym galaktycznym otoczenie -Grupą Lokalną "- mówi prof. astronomii PaulCrowther z Uniwersytetu Sheffield, główny autorartykułu prezentującego odkrycie. Ciekawympartnerem czarnej dziury jest gwiazda Wolfa-Rayeta o masie około 20 razy większej od Słońca.Gwiazdy tego typu znajdują się u kresu istnienia,wyrzucając większość zewnętrznych

warstw w przestrzeń kosmiczną zanim eksplodująjako supernowe, a ich jądra zapadną się tworzącczarne dziury.

W 2007 roku teleskop rentgenowski na pokładzieobserwatorium NASA Swift zbadało otoczenienajjaśniejszego źródła promieniowaniarentgenowskiego w NGC 300 odkrytego wcześniejprzez europejskie obserwatorium rentgenowskieXMM-Newton. "Zarejestrowaliśmy okresowe,ekstremalnie intensywne emisje promieniowaniarentgenowskiego co wskazywało, Ŝe w tym rejoniemoŜe kryć się czarna dziura "- wyjaśnia członekzespołu Stefania Carpano z ESA.

Dzięki nowym obserwacjom wykonanym zapomocą instrumentu FORS2 zainstalowanego nateleskopie ESO VLT astronomowie potwierdziliwcześniejsze podejrzenia. Nowe dane wskazują, Ŝeczarna dziura i gwiazda Wolfa-Rayeta tańczą zesobą demonicznego walca o okresie rotacji około32 godzin. Odkryto równieŜ dowody, iŜ czarnadziura poŜera materię z sąsiadującej gwiazdy.

"To jest niezwykle bliska sobie para "- zauwaŜaRobin Barnard. -" Zagadką jest, jak powstał takciasny układ tych obiektów."

Wcześniej znano jedynie jeden układ tego typu, aleinne systemy składające się z czarnej dziury którejtowarzyszy gwiazda są znane astronomom. Woparciu o te systemy astronomowie starają sięodnaleźć związek pomiędzy masą czarnych dziur achemią galaktyk. "ZauwaŜyliśmy, Ŝenajmasywniejsze czarne

99 z 106

dziury odnajdujemy w mniejszych galaktykach,zawierających mniej cięŜkich pierwiastków "-mówi Crowther. -" Większym galaktykom takie, jakDroga Mleczna, bogatszym w cięŜkie pierwiastki,udaje się wytworzyć czarne dziury o mniejszychmasach." Astronomowie sądzą, Ŝe większazawartość cięŜszych pierwiastków wpływa naprzebieg ewolucji masywnych gwiazd, zwiększającilość materii jakie tracą w końcowym etapieewolucji co prowadzi do powstania lŜejszychczarnych dziur.

Za mniej niŜ milion lat przyjdzie kolej na gwiazdęWolfa-Rayeta. Wybuchnie ona jako supernowa istanie czarną dziurą. "JeŜeli układ ten przetrwadrugą eksplozję dwie czarne dziury połączą sięwypromieniowując ogromne ilości energii wpostaci fal grawitacyjnych "- kończy Crowther.Jedank zanim czarne dziury połączą się upłyniezapewne kolejnych kilka miliardów lat, więcraczej się tego nie doczekamy. "Nasze badaniadowodzą jednak iŜ systemy takie istnieją, a te którejuŜ przekształciły się w układy podwójne mogązostać wykryte przez instrumenty badające falegrawitacyjne takie jak projekty LIGO czy Virgo."

Źródła:

ESO: Black Hole Hunters Set NewDistance RecordZdjęcie: ESO/ Digitized Sky Survey 2/P.Crowther

Original press release follows:Black

Hole Hunters Set New Distance Record

Astronomers using ESO’s Very Large Telescopehave detected, in another galaxy, a stellar-massblack hole much farther away than any otherpreviously known. With a mass above fifteen timesthat of the Sun, this is also the second most massivestellar-mass black hole ever found. It is entwinedwith a star that will soon become a black holeitself.

The stellar-mass black holes [1] found in the MilkyWay weigh up to ten times the mass of the Sun andare certainly not be taken lightly, but, outside ourown galaxy, they may just be minor-league players,since astronomers have found another black holewith a mass over fifteen times the mass of the Sun.This is one of only three such objects found so far.

The newly announced black hole lies in a spiralgalaxy called NGC 300, six million light-yearsfrom Earth. “This is the most distant stellar-massblack hole ever weighed, and it’s the first onewe’ve seen outside our own galacticneighbourhood, the Local Group,” says PaulCrowther, Professor of Astrophysics at theUniversity of Sheffield and lead author of the paperreporting the study. The black hole’s curiouspartner is a Wolf–Rayet star, which also has amass of about twenty times as much as the Sun.Wolf–Rayet

stars are near the end of their lives and expel mostof their outer layers into their surroundings beforeexploding as supernovae, with their coresimploding to form black holes.

In 2007, an X-ray instrument aboard NASA’s Swiftobservatory scrutinised the surroundings of thebrightest X-ray source in NGC 300 discoveredearlier with the European Space Agency’sXMM-Newton X-ray observatory. “We recordedperiodic, extremely intense X-ray emission, a cluethat a black hole might be lurking in the area,”explains team member Stefania Carpano from ESA.

Thanks to new observations performed with theFORS2 instrument mounted on ESO’s Very LargeTelescope, astronomers have confirmed theirearlier hunch. The new data show that the blackhole and the Wolf–Rayet star dance around eachother in a diabolic waltz, with a period of about 32hours. The astronomers also found that the blackhole is stripping matter away from the star as theyorbit each other.

“This is indeed a very ‘intimate’ couple,” notescollaborator Robin Barnard. “How such a tightlybound system has been formed is still a mystery.”

Only one other system of this type has previouslybeen seen, but other systems comprising a blackhole and a companion star are not unknown toastronomers.

100 z 106

Based on these systems, the astronomers see a connection between black hole mass and galactic chemistry. “We have noticed that the most massive black holestend to be found in smaller galaxies that contain less ‘heavy’ chemical elements,” says Crowther [2]. “Bigger galaxies that are richer in heavy elements, such asthe Milky Way, only succeed in producing black holes with smaller masses.” Astronomers believe that a higher concentration of heavy chemical elementsinfluences how a massive star evolves, increasing how much matter it sheds, resulting in a smaller black hole when the remnant finally collapses.

In less than a million years, it will be the Wolf–Rayet star’s turn to go supernova and become a black hole. “If the system survives this second explosion, the twoblack holes will merge, emitting copious amounts of energy in the form of gravitational waves as they combine [3],” concludes Crowther. However, it will takesome few billion years until the actual merger, far longer than human timescales. “Our study does however show that such systems might exist, and those that havealready evolved into a binary black hole might be detected by probes of gravitational waves, such as LIGO or Virgo [4].”

101 z 106

Próbka skał z głębi skorupy Marsa

Od połowy listopada 2009 roku do połowy stycznia 2010 łazik NASA Mars Exploration Rover Opportuniy badał skałę roboczo

nazwaną Marquette Island. Badania jej składu chemicznego i struktury wskazują, Ŝe skała ta, niewiele większa od piłki do

koszykówki, powstała głęboko wewnątrz skorupy Marsa. Być moŜe została wydobyta na powierzchnie w wyniku uderzeniameteorytu. Zderzenie takie nie tylko wydobyło ją, ale równieŜ rzuciło tuŜ obok trasy łazika poprzez równinę Meridiani wkierunku krateru Endeavour.

Zdjęcie ukazujące zbliŜony do naturalnych barwkolor skały zostało złoŜene z trzech ekspozycjiwykonanych za pomocą kamery panoramicznejOpportunity przez trzy filtry barwne 6 stycznia2010 roku w czasie 2117 dnia pobytu łazika naMarsie. Poprzedniego dnia narzędzia ścierneOpportunity usunęły pył z obszaru, w którywgryzały się pod koniec grudnia. Okrąg ten maokoło 5 cm średnicy.

PS.: 26.01.2010 w trakcie konferencji prasowejdyrektor programu badań Marsa Doug McCuistionpoinformował, iŜ po 10 miesiącach od zakopaniasię w piaskowej pułapce próby wydobyciabliźniaczego łazika - Spirita - nie powiodły się.Zespół zamierza pochylić unieruchomionego robotaw stronę Słońca, tak by umoŜliwić mu przetrwaniezimy i kontynuowanie badań jako stacjonarnelaboratorium na powierzchni Czerwonej Planety.Spirit ugrzązł we wnętrzu niewielkiego krateru -ale mimo, iŜ 2 z jego sześciu kół nie obraca sięinŜynierom powoli udaje się przemieścić go ipochylić w stronę Słońca.

Źródła:

NASA Mars Exploration Rovers: Samplefrom Deep in Martian Crust: 'MarquetteIsland'Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech/Cornell

Original press release follows:Sample from Deep in Martian Crust:

'Marquette Island'

NASA's

Mars Exploration Rover Opportunity examined arock called "Marquette Island" frommid-November 2009 until mid-January 2010.Studies of texture and composition suggest that thisrock, not much bigger than a basketball, originateddeep inside the Martian crust. A crater-diggingimpact could have excavated the rock and thrown ita long distance, to where Opportunity found italong the rover's long trek across the Meridianiplain toward Endeavour Crater.

This approximately true-color view of MarquetteIsland comes from combining three exposures thatOpportunity's panoramic camera (Pancam) tookthrough different filters during the rover's 2,117thMartian day, or sol, on Mars (Jan. 6, 2010). On thepreceding sol, Opportunity's rock abrasion toolbrushed dust out of the circular area where that toolhad ground into the rock on sols 2100 and 2103(Dec. 20 and 23, 2009). The dark circle left by therock abrasion tool's work is approximately 5centimeters (2 inches) in diameter.

102 z 106

po raz czwarty w ciągu ostatnich trzech latUKIRT odkrywa rekordowo chłodnegobrązowego karła, w tym przypadku otemperaturze powierzchni nieznacznie tylkoprzekraczającej 200° C.

dr Philip Lucas

Chłodne gwiazdy w sąsiedztwie

Wykorzystując zlokalizowany na Hawajach Teleskop Podczerwony Zjednoczonego Królestwa (UKIRT - United Kingdom

Infrared Telescope) międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez astronomów Uniwersytetu Herfordshire odkrył

obiekt, który moŜe być najchłodniejszym brązowym karłem jaki do tej pory zaobserwowano. Wyniki obserwacji zostały

przyjęte do publikacji na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Najdziewniejszą cechą nowego obiektu jest jegoniezwykła barwa - która powoduje, Ŝe obiektwydaje się albo bardzo czerwony albo bardzoniebieski - zaleŜnie od części widma jakie poddajesię analizie. Obiekt - o oznaczeniu katalogowymSDSS1416+13B - krąŜy po szerokiej orbiciewokół nieco cieplejszego brązowego karła -SDSS1416+13A. Jaśniejszy składnik zostałodkryty w paśmie widzialnym w ramach projektucyfrowego przeglądu nieba Sloana (SDSS). Nowyobiekt widoczny jest jedynie w podczerwieni.Odległość do pary szacuje się na 15 do 50 latświetlnych.

"Wygląda na to, Ŝe po raz czwarty w ciąguostatnich trzech lat UKIRT odkrywa rekordowochłodnego brązowego karła, w tym przypadku otemperaturze powierzchni nieznacznie tylkoprzekraczającej 200° C "- mówi dr Philip Lucas. -"W tym jednak przypadku musimy zachowaćostroŜność bowiem jego barwy są niezwykleodmiennego od wszystkiego co widzieliśmydotychczas i tak na prawdę nie rozumiemy jeszczejego natury. Nawet jeŜeli okaŜe się,

Ŝe temperatura jego powierzchni nie jestrekordowo niska, jego barwy są tak ekstremalne,Ŝe da zajęcie wielu fizykom."

Źródła:

RAS: Astronomers discover cool stars innearby spaceZdjęcie: UKIRT, Subaru

Original press release follows:Astronomers discover cool stars in nearby space

An international team, led by astronomers at theUniversity of Hertfordshire have discovered whatmay be the coolest sub-stellar body ever foundoutside our own solar system. Using the UnitedKingdom Infrared Telescope (UKIRT) in Hawaii, adiscovery has been made of an object which istechnically known as a brown dwarf. The team'sfindings have been accepted for publication in thejournal Monthly Notices of the Royal AstronomicalSociety.

What has excited astronomers are its very peculiarcolours, which actually make it appear either veryblue or very red, depending on which part of thespectrum is used to look at it.

The object is known as SDSS1416+13B and it is ina wide orbit around a somewhat brighter andwarmer brown dwarf, SDSS1416+13A. Thebrighter member of the pair was detected in visiblelight by the Sloan Digital Sky Survey. By contrast,

103 z 106

SDSS1416+13B is only seen in infrared light. The pair is located between 15and 50 light years from the solar system, which is quite close in astronomicalterms.

"This looks like being the fourth time in three years that the UKIRT hasdiscovered made a record breaking discovery of the coolest known browndwarf, with an estimated temperature not far above 200 degrees Celsius,” saidDr Philip Lucas at the University of Hertfordshire’s School of Physics,Astronomy and Mathematics.

“We have to be a bit careful about this one because its colours are so differentthan anything seen before that we don't really understand it yet. Even if it turnsout that the low temperature is not quite record breaking, the colours are soextreme that this object will keep a lot of physicists busy trying to explain it.”

SDSS1416+13B was first noticed by Dr Ben Burningham of the University ofHertfordshire as part of a dedicated search for cool brown dwarfs in theUKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS). The object appeared far bluer atnear infrared wavelengths than any brown dwarf seen before. A near infraredspectrum taken with the Japanese Subaru Telescope in Hawaii showed that itis a type of brown dwarf called a T dwarf, which has a lot of methane in itsatmosphere, but with peculiar features including

a big gap at certain wavelengths.

Dr Burningham soon noticed that a previously observed brighter star(SDSS1416+13A) which appears close by in the UKIDSS discovery imagewas also a brown dwarf. Team member Dr Sandy Leggett, of the GeminiObservatory, then used the orbiting Spitzer Space Telescope to investigateSDSS1416+13B at longer wavelengths. She measured its colour atmid-infrared wavelengths, which are thought to be the most reliable indicatorof temperature, and found that it is the reddest known brown dwarf at thesewavelengths by some margin. Comparison with theoretical models of thebrown dwarf atmospheres then provided a temperature estimate of about 500Kelvin (227 degrees Celsius).

"The fact that it is a binary companion to a warmer brown dwarf that also hasan unusual spectrum is helping us to fill in some gaps in our understanding",says Dr Burningham. "It seems likely that both brown dwarfs are somewhatpoor in heavy elements. This can be explained if they are very old, which alsofits with the very low temperature of the faint companion."

Too small to be stars, brown dwarfs have masses smaller than stars but largerthan gas giant planets like Jupiter. Due to their low temperature these objectsare very faint in visible light, and are detected by their glow at infraredwavelengths. They were originally dubbed "brown dwarfs" long before anywere actually discovered, to describe the idea of bodies that were cooler,fainter and redder than red dwarf stars, with the colour brown representing themix of red and black.

104 z 106

105 z 106

ASTRONOMIA - Przegląd Wiadomości Astronomicznych - wydawnictwo elektroniczne portalu teleskopy.netpod redakcją Tomasza L. Czarneckiego

Atelier 17 - Tomasz L. Czarneckiul. Chałubińskiego 31 44-105 Gliwice (32) 270 0792 e-mail:biuro@teleskopy.net

Ilustracja na okładce - źródło podane w artykule pt Na tropie kosmicznego kota

Wszystkie prawa zastrzeŜone.

106 z 106