ASTRONOMIAPrzegląd Wiadomości Astronomicznych

06 / 2009

© 2007 -2009 Atelier 17 - Tomasz L. Czarnecki - teleskopy.net

1 z 86

2 z 86

Spis Treści

XMM-Newton zabiera astronomów na krawędź czarnej dziuryRzadka supernowa radiowa to najbliŜsza supernowa w ostatnich pięciu latachPierwsza planeta upolowana 'starą' metodą łowców exoplanetMagnetyczne tornada mogą wytwarzać atmosferę wokół MerkuregoNiezwykły podejrzany - SNR 0104-72.3Zaskakująco normalna gwiezdna rodzina znaleziona w niezwykłym miejscuZdjęcia systemu kanałów Hephaestus FossaeCzarna dziura z nadwagąNowa technika umoŜliwia pomiar Wszechświata w trzykrotnie większym promieniuNGC 3621: galaktyka z Aktywnym Jądrem Galaktycznym (AGN) w fazie początkowejNowa technika oceny wieku pulsarówRozjaśniając 'ciemne' błyski gammaŚlady zderzenia galaktykDziwny przypadek kurczącej się gwiazdyOdnaleziono młode gwiazdy w chaotycznym jądrze GalaktykiRadioteleskop ukazuje dysk protoplanetarny wokół gwiazdy podwójnejGalaktyczni piraci i przybysze spoza krawędzi14-latka odkryła niezwykłą supernowąPokrywa ochronna Heschella otwartaRoboty przejmują władzę w astronomii ?Gigantyczna erupcja ujawnia martwą gwiazdęRozwiązanie zagadki słonecznego minimum ?Niezwykły model plam słonecznychPierwsze obrazy teleskopu kosmicznego HerschelJednoznaczny dowód istnienia na prehistorycznym Marsie jeziorSonda IBEX wykryła szybkie atomy neutralnego wodoru pochodzące z KsięŜycaPierwszy dowód pola magentycznego Wegi (α Liry)Obiekty Lymana-Alpha - dojrzewające galaktykiOdkrycia sondy Cassini sugerują istnienie oceanu pod powierzchnią lodowego księŜycaEkslpozja wulkanu widziana ze Stacji KosmicznejNajskuteczniejszy galaktyczny akcelerator cząstekWahadłowce wyjaśniają co kryło się za eksplozją Tunguską z 1908 rokuKoniec misji sondy Ulysses

3 z 86

XMM-Newton zabiera astronomów na krawędź czarnej dziury

Wykorzystując dane uzyskane przez obserwatorium kosmiczne Europejskiej Agencji Kosmicznej XMM-Newtonastronomowie uzyskali dane z krawędzi czarnej dziury leŜącej w jądrze odległej, aktywnej galaktyki. Galaktykata - o numerze katalogowym 1H0707-495 - była obserwowana w trakcie czterech 48-godzinnych orbitobserwatorium na początku stycznia 2008 roku. Sądzono, Ŝe czarna dziura w jej centrum, jest przynajmniejczęściowo przesłonięta przez obłoki pyłu i gazu, jednak obserwacje wykonane przez XMM-Newton odsłoniłynajgłębsze wnętrze galaktyki.

"MoŜemy obecnie rozpocząć tworzenie mapregionu sąsiadującego bezpośrednio z czarnądziurą "- mówi Andrew Fabian zUniwersytetu w Cambridge, kierującyobserwacjami i analizą danych.

Promieniowanie rentgenowskie powstaje gdymateria zapada się wirując na czarną dziurę.Promienie rentgenowskie oświetlają i sąodbite od pyłu i gazu zanim ten opadnie naczarną dziurę. Atomy Ŝelaza w niej zawartenadają widmu charakterystyczne cechy, a te zkolei są następnie zniekształcane na kilkaspecyficznych sposobów: na widmo wpływaprędkość orbitalna atomów Ŝelaza, energiakonieczna by promieniowanie rentgenowskiemogło uciec z pola grawitacyjnego czarnejdziury, oraz spin czarnej dziury. Wszystkie tecechy wskazują, Ŝe astronomie badająotoczenie czarnej dziury w promieniuzaledwie dwukrotnie większym niŜ promieńsamej czarnej dziury.

Teleskop rentgenowski XMM-Newtonwykrył dwa jasne pasma w odbitym widmierentgenowskim, które wcześniej nie byłyrazem obserwowane wewnątrz aktywnejgalaktyki. Pasma te - linie Ŝelaza L i K -moga być tak jasne tylko wtedy, gdyopadający pył jest bogaty w Ŝelazo. W tymwypadku oznacza to, Ŝe okolice czarnejdziury są znacznie bogatsze w tenpierwiastek niŜ pozostała część galaktyki.

Emisje rentgenowskie zmieniają jasność wczasie - w trakcie obserwacji linia L Ŝelazabyła wystarczająco

jasna by moŜliwe było dokonanie pomiarówtej zmienności. Szczegółowa analizastatystyczna pozwoliła wychwycićprzesunięcie czasowe międzypromieniowaniem rentgenowskimobserwowanym bezpośrednio a tym odbitymod dysku. To opóźnienie umoŜliwiłookreślenie rozmiarów obszaru refleksyjnegooraz ocenę masy czarnej dziury - na 3 do 5milionów mas Słońca.

Obserwacje linii Ŝelaza pozwoliły naustalenie, iŜ czarna dziura wiruje bardzoszybko, oraz pochłania materię w tempiebliskim granicy jej teoretycznych zdolności -dwukrotność masy Ziemi w ciągu kaŜdejgodziny.

Źródło:

A. Fabian et al., "The detection ofBroad Iron K and L line emission inthe Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy1H0707-495 using XMM-Newton",NatureESA News: XMM-Newton takesastronomers to a black hole’s edgeIlustracjat: ESA (Image by C.Carreau)

Original press release follows:XMM-Newton takes astronomers to a

black hole’s edge

The joint Japan-U.S. Suzaku mission isproviding new insight into how assemblagesof thousands of galaxies pull themselvestogether. For the first time, Suzaku hasdetected X-ray-emitting gas at a cluster'soutskirts, where a billion-year plunge to thecenter begins.

Using new data

4 z 86

from ESA’s XMM-Newton spaceborne observatory, astronomershave probed closer than ever to a supermassive black hole lying deepat the core of a distant active galaxy.

The galaxy – known as 1H0707-495 – was observed during four48-hr-long orbits of XMM-Newton around Earth, starting in January2008. The black hole at its centre was thought to be partiallyobscured from view by intervening clouds of gas and dust, but thesecurrent observations have revealed the innermost depths of thegalaxy.

“We can now start to map out the region immediately around theblack hole,” says Andrew Fabian, at the University of Cambridge,who headed the observations and analysis.

X-rays are produced as matter swirls into a supermassive black hole.The X-rays illuminate and are reflected from the matter before itseventual accretion. Iron atoms in the flow imprint characteristic ironlines on the reflected light. The iron lines are distorted in a number ofcharacteristic ways: they are affected by the speed of the orbiting ironatoms, the energy required for the X-rays to escape the black hole’sgravitational field, and the spin of the black hole. All these featuresshow that the astronomers are tracking matter to within twice theradius of the black hole itself.

XMM-Newton detected two

bright features of iron emission in the reflected X-rays that had neverbeen seen together in an active galaxy. These bright features areknown as the iron L and K lines, and they can be so bright only ifthere is a high abundance of iron. Seeing both in this galaxy suggeststhat the core is much richer in iron than the rest of the galaxy.

The direct X-ray emission varies in brightness with time. During theobservation, the iron L line was bright enough for its variations to befollowed.

A painstaking statistical analysis of the data revealed a time lag of30 seconds between changes in the X-ray light observed directly, andthose seen in its reflection from the disc. This delay in the echoenabled the size of the reflecting region to be measured, which leadsto an estimate of the mass of the black hole at about 3 to 5 millionsolar masses.

The observations of the iron lines also reveal that the black hole isspinning very rapidly and eating matter so quickly that it verges on thetheoretical limit of its eating ability, swallowing the equivalent oftwo Earths per hour.

The team are continuing to track the galaxy using their new technique.There is a lot for them to study. Far from being a steady process, likewater slipping down a plughole, a feeding black hole is a messyeater. “Accretion is a very messy process because of the magneticfields that are involved,” says Fabian.

Their new technique will enable the astronomers to map out theprocess in all its glorious complexity, taking them to previouslyunseen regions at the very edges of this and other supermassive blackholes.

5 z 86

Odkryta supernowa to najbliŜej połoŜonasupernowa w ciągu ostatnich pięciu lat, jednakjest całkowicie zakryta w pasmach optycznym,ultrafioletowym i rentgenowskim przez gęstyośrodek galaktyczny

prof. Geoffrey Bower

Rzadka supernowa radiowa to najbliŜsza supernowa wostatnich pięciu latach

Przypadkowe odkrycie w zeszłym miesiącu rzadkiej radiowej supernowej - ekspodującej gwiazdy, która moŜebyć obserwowana jedynie w paśmie radiowym i nie jest widoczna ani przez teleskopy optyczne ani rentgenowskie- podkreśla znaczenie nowych, czulszych przeglądów radiowych nieba w poszukiwaniu supernowych skrytych zaobłokami gazu i pyłu.

"Odkryta supernowa to najbliŜej połoŜonasupernowa w ciągu ostatnich pięciu lat,jednak jest całkowicie zakryta w pasmachoptycznym, ultrafioletowym i rentgenowskimprzez gęsty ośrodek galaktyczny "- mówiprof. Geoffrey Bower, astronom zUniwersytetu Kalifornia w Berkeley,współautor artykułu prezentującego odkryciena łamach czerwcowego numeru Astronomy& Astrophysics. -" Ta po prostu siępojawiła. Jednak w przyszłości chcemyprzejść od przypadkowego odkrywaniasupernowych radiowych do konkretnychposzukiwań tych obiektów."

Radiowe przeglądy nieba takie jakrozpoczęty właśnie przez szereg ATA (AllenTelescope Array) będą szukały jasnych ikrótkotrwałych błysków radiowychpochodzących od supernowych, a dane tepozwolą na lepszą ocenę tempa powstawaniagwiazd w pobliskich galaktykach. Emisjeradiowe supernowych pomogą naukowcomzrozumieć jak gwiazdy wybuchają i co dziejesię z nimi przed momentem, w którymnastępuje zapadnięcie

się jądra - emisje te powstają bowiem wmomencie gdy szczątki powstałe w trakcieeksplozji zderzają się z wiatrem gwiezdnymwyrzuconym przez gwiazdę wewcześniejszych etapach ewolucji.

Supernowa została odkryta 8 kwietnia wmałej nieregularnej galaktyce dobrze znanejmiłośnikom astronomii - M82 - oddalonej ookoło 12 milionów lat świetlnych od Ziemiw grupie galaktyk M81. Odkrycie zostałodokonane przez szereg VLA (Very LargeArray) w Nowym Meksyku, zarządzany przezNRAO (National Radio AstronomyObservatory). Zostało następniepotwierdzone za pomocą szeregu VLBA(Very Long Baseline Array), 10radioteleskopów rozmieszczonych odHawajów po Wyspy Dziewicze.

Źródło:

UCBerkeley News: Rare radiosupernova is nearest supernova infive yearsIlustracjat: Milde ScienceCommunication; HST image: NASA,ESA and the Hubble Heritage Team[STScI/AURA]; Radio images: A.Brunthaler, MPIfR

Original press release follows:Rare radio supernova is nearest supernova

in five years

The chance discovery last month of a rareradio supernova - an exploding star seen onlyat radio wavelengths and undetected byoptical or X-ray telescopes - underscores thepromise of new,

6 z 86

more sensitive radio surveys to findsupernovas hidden by gas and dust.

"This supernova is the nearest supernova infive years, yet is completely obscured inoptical, ultraviolet and X-rays due to thedense medium of the galaxy," said GeoffreyBower, assistant professor of astronomy atthe University of California, Berkeley, andcoauthor of a paper describing the discoveryin the June issue of the journal Astronomy &Astrophysics. "This just popped out; in thefuture, we want to go from discovery of radiosupernovas by accident to specificallylooking for them."

Sky surveys like the one just launched by theAllen Telescope Array, which will look forbright but short-lived radio bursts fromsupernovas, will provide better estimates ofthe rate of star formation in nearby galaxies,Bower said. Radio emissions fromsupernovas also can help astronomersunderstand how stars explode and whathappens before their cores collapse, sinceradio emissions are caused when debris fromthe explosion collides with the stellar windpreviously shed by the stars.

Bower's colleagues are Andreas Bunthaler,Karl M. Menten and Christian Henkel of theMax Planck Institute for Radioastronomy inBonn, Germany; Mark J. Reid of HarvardUniversity's Center for Astrophysics; andHeino Falcke of the University of Nijmegenin the Netherlands.

The

radio supernova was discovered on April 8in M82, a small irregular galaxy locatednearly 12 million light years from Earth inthe M81 galaxy group, by the Very LargeArray, a New Mexico facility operated bythe National Radio Astronomy Observatory(NRAO). It was subsequently confirmed byNRAO's Very Long Baseline Array (VLBA),a 10-telescope array whose baselinestretches from Hawaii to the Virgin Islands,providing the sharpest vision of anytelescope on Earth.

The Allen Telescope Array, comprising 42of a planned 350 radio dishes and supportedby UC Berkeley and the SETI Institute ofMountain View, Calif., last week began amajor survey of the radio sky that should turnup many more such radio supernovas, Bowersaid. While the VLA and VLBA have verynarrow fields of view unsuited to all-skysurveys, the ATA's wide-angle view is idealfor scanning the full sky once a day, which isnecessary to find sources that brighten anddim over several days.

"The ATA can detect objects at least 10times fainter than this radio supernova, whichpushes our survey an order of magnitudedeeper than other radio surveys with moreattention to transient and variable sources.Radio supernovas are a really strong aspectof that survey," he said. "This ( new radiosupernova) is the kind of discovery that wewould like to

make with the Allen Telescope Array."

The ATA will compile an updated catalog ofradio sources much as the Sloan Digital SkySurvey updated the older PalomarObservatory Sky Survey of visible andinfrared objects. At the same time, it willlook for radio signals indicative of intelligentlife around other stars.

Not all supernovas produce radio emissions,Bower said. If the star has not sloughed offmuch of its envelope before collapsinginward to form a neutron star or black hole -a classic Type II supernova - then few radioemissions are produced from gas collisions.

On the other hand, supernovas in very activestar-forming regions, like the center of M82,should produce copious radio emissionsbecause of the density of gas and dust in theinterstellar medium. That same gas and dustblocks optical, ultraviolet and X-rays,however, making radio surveys one of thefew options to find and observe suchsupernovas.

Bower and his colleagues were studying themotion of M82 with the VLBA, which linksthe VLA and nine other radio telescopes intoa very high resolution instrument, when theynoticed a very bright radio source - fivetimes brighter than anything else in the galaxy- in the VLA data. The team looked at earlierobservations and found the same source, butalmost twice as bright, in data taken May 3,

7 z 86

2008. Data from March 24, 2008, showed an even brighter source - 10 times brighter than in April 2009 - while Oct. 29, 2007, data showed nobright radio source.

Extrapolating backward in time, the research team estimates that the star exploded sometime in January 2008, apparently near the very center ofthe galaxy. The team rejected alternative explanations for the dimming radio source, such as a flare created by a star falling into asupermassive black hole.

The newly discovered supernova is thus the brightest in radio wavelengths in the past 20 years, Bower said, and is one of only a few dozenradio supernovas observed to date.

The team also looked at the complete data from the VLBA and detected a ring structure indicative of a shock wave plunging through theinterstellar medium, bolstering its conclusion that it is a supernova. The ring is about 2,000 astronomical units across, consistent with ayear-old supernova. (An astronomical unit 93 million miles, the average distance between Earth and the sun.)

The research was funded through National Science Foundation support of NRAO

8 z 86

Astrometria jest optymalna do poszukiwaniaukładów podobnych do naszego, w którychmogą znajdować się planety typu ziemskiego

Steven Pravdo

Pierwsza planeta upolowana 'starą' metodą łowców exoplanet

Astrometria - metoda, za pomocą której 50 lat temu próbowano odszukać planety poza Układem Słonecznym(exoplanety) w końcu przyniosła pierwsze odkrycie. Nowo odkryta exoplaneta jest podobna do Jowisza i krąŜywokół jednej z najmniejszych znanych gwiazd. Astrometria wymaga wykonania niezwykle dokładnych pomiarówruchu gwiazdy na niebie - ruchu powodowanego przez planetę.

Dwóch astronomów z Laboratorium NapęduRakietowego NASA (JPL - Jet PropulsionLaboratory) od 12 lat instaluje instrumentyastrometryczne na teleskopie wObserwatorium Palomar w San Diego. Wwyniku dokładnych obserwacji 30 gwiazdzespół zidentyfikował nową exoplanetęwokół jednej z nich. Zespół montowałkamerę astrometryczną - Stellar PlanetSurvey - na pięciometrowym teleskopieHale. Kamera ta wykorzystująca 16megapikseplowy detektor CCD pozwalazmierzyć drobne zmiany połoŜenia gwiazd.Odkryta planeta powoduje przemieszczeniaporównywalne z grubością włosa mierzoną zodległości trzech kilometrów.

"Metoda ta jest optymalna do poszukiwaniaukładów podobnych do naszego, w którychmogą znajdować się planety typu ziemskiego"- wyjaśnia Steven Pravdo, astronom z JPL,kierujący badaniami, których wyniki zostanąopublikowane w Astrophysical Journal.-"Znaleźliśmy planetę podobną do Jowisza,w relatywnie tej samej odległości co Jowisz- tyle, Ŝe wokół znacznie mniejszej gwiazdy.Istnieje moŜliwość, Ŝe w układzie

tym znajdują się wewnętrzne planety skaliste.A poniewaŜ siedem z dziesięciu gwiazd, towłaśnie gwiazdy małe taka jak ta, wokółktórej krąŜy nasza exoplaneta, moŜe tooznaczać, Ŝe planety są znaczniepowszechniejsze niŜ do tej pory sądziliśmy."

Odkrycie to potwierdza, Ŝe astrometria moŜebyć potęŜnym narzędziem poszukiwaniaexoplanet zarówno przez teleskopy naziemnejak i kosmiczne. Wśród tych ostatnich NASAjest w trakcie analizy misji SIM Lite mającejposzukiwać planet.

Nowo odkryta exoplaneta - VB 10b - leŜy wodległości 20 lat świetlnych w konstelacjiOrła. Jest to gazowy olbrzym sześć razycięŜszy od Jowisza, na orbicie wystarczającoduŜej by zaliczyć go do klasy zimnychJowiszów, podobnie jak naszego 'królaplanet'. Prawdopodobnie jednak ciepłogenerowane w jego wnętrzu nadałoby mutemperaturę zbliŜoną do temperatur na Ziemi.

Gwiazda macierzysta - VB 10 - jest maleńka.To karzeł typu M o masie 1/12 masy Słońca.Przez wiele lat była najmniejszą znanągwiazdą - i choć gwiazda i planeta znacznieróŜnią się masą to ich średnica jestprawdopodobnie zbliŜona. Ze względu namałą masę gwiazdy, równieŜ jej układplanetarny jest miniaturowy: choć VB 10bklasyfikowany jest jako zimny Jowisz to leŜyna orbicie porównywalnej do orbityMerkurego.

Źródło:

California

9 z 86

Institute of Technology: Planet-HuntingMethod Succeeds at Last

Ilustracjat: NASA/JPL-Caltech

Original press release follows:Planet-Hunting Method Succeeds at Last

A long-proposed tool for hunting planets hasnetted its first catch -- a Jupiter-like planetorbiting one of the smallest stars known.

The technique, called astrometry, was firstattempted 50 years ago to search for planetsoutside our solar system, called exoplanets.It involves measuring the precise motions ofa star on the sky as an unseen planet tugs thestar back and forth. But the method requiresvery precise measurements over long periodsof time, and until now, has failed to turn upany exoplanets.

A team of two astronomers from NASA's JetPropulsion Laboratory, Pasadena, Calif., has,for the past 12 years, been mounting anastrometry instrument to a telescope at thePalomar Observatory near San Diego. Aftercareful, intermittent observations of 30 stars,the team has identified a new exoplanetaround one of them -- the first ever to bediscovered around a star using astrometry.

"This method is optimal for finding solar-system configurations like ours that mightharbor other Earths," said astronomer StevenPravdo of JPL, lead author of a study about

the results to be published in theAstrophysical Journal. "We found aJupiter-like planet at around the samerelative place as our Jupiter, only around amuch smaller star. It's possible this star alsohas inner rocky planets. And since more thanseven out of 10 stars are small like this one,this could mean planets are more commonthan we thought."

The finding confirms that astrometry could bea powerful planet-hunting technique for bothground- and space-based telescopes. Forexample, a similar technique would be usedby SIM Lite, a NASA concept for aspace-based mission that is currently beingexplored.

The newfound exoplanet, called VB 10b, isabout 20 light-years away in the constellationAquila. It is a gas giant, with a mass sixtimes that of Jupiter's, and an orbit far enoughaway from its star to be labeled a "coldJupiter" similar to our own. In reality, theplanet's own internal heat would give it anEarth-like temperature.

The planet's star, called VB 10, is tiny. It iswhat's known as an M-dwarf and is onlyone-twelfth the mass of our sun, just barelybig enough to fuse atoms at its core and shinewith starlight. For years, VB 10 was thesmallest star known -- now it has a new title:the smallest star known to host a planet. Infact, though the star is more massive than thenewfound planet, the

two bodies would have a similar girth.

Because the star is so small, its planetarysystem would be a miniature, scaled-downversion of our own. For example, VB 10b,though considered a cold Jupiter, is locatedabout as far from its star as Mercury is fromthe sun. Any rocky Earth-size planets thatmight happen to be in the neighborhoodwould lie even closer in.

"Some other exoplanets around largerM-dwarf stars are also similar to our Jupiter,making the stars fertile ground for futureEarth searches," said Stuart Shaklan,Pravdo's co-author and the SIM Liteinstrument scientist at JPL. "Astrometry isbest suited to find cold Jupiters around allkinds of stars, and thus to find more planetarysystems arranged like our home."

Two to six times a year, for the past 12years, Pravdo and Shaklan have bolted theirStellar Planet Survey instrument ontoPalomar's five-meter Hale telescope tosearch for planets. The instrument, which hasa 16-megapixel charge-coupled device, orCCD, can detect very minute changes in thepositions of stars. The VB 10b planet, forinstance, causes its star to wobble a smallfraction of a degree. Detecting this wobble isequivalent to measuring the width of a humanhair from about three kilometers away.

Other ground-based planet-huntingtechniques in wide use include radialvelocity

10 z 86

and the transit method. Like astrometry, radial velocity detects the wobble of a star, but it measures Doppler shifts in the star's light caused bymotion toward and away from us. The transit method looks for dips in a star's brightness as orbiting planets pass by and block the light.NASA's space-based Kepler mission, which began searching for planets on May 12, will use the transit method to look for Earth-like worldsaround stars similar to the sun.

"This is an exciting discovery because it shows that planets can be found around extremely light-weight stars," said Wesley Traub, the chiefscientist for NASA's Exoplanet Exploration Program at JPL. "This is a hint that nature likes to form planets, even around stars very differentfrom the sun."

11 z 86

Atmosfera Merkurego jest tak rzadka, Ŝepowinna dawno temu zniknąć. Skoro tak się niestało, musi istnieć proces powodujący jejodbudowywanie

dr James A. Slavin

Magnetyczne tornada mogą wytwarzać atmosferę wokółMerkurego

Gdy Merkury zbliŜa się do Słońca planeta nagrzewa się do ponad 450 stopni Celsjusza, jednocześnie ta małaskalna planeta ma tak słabą grawitację - wynoszącą zaledwie około 38 % grawitacji na powierzchni Ziemi - Ŝedawno temu powinien utracić atmosferę. Jednak atmosfera, choć bardzo rzadka i moŜliwa do obserwacji jedynie

przez specjalne instrumenty takie jak te zamontowane na pokładzie sondy MESSANGER (MErcury Surface,

Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging), istnieje.

"Atmosfera Merkurego jest tak rzadka, Ŝepowinna dawno temu zniknąć. Skoro tak sięnie stało, musi istnieć proces powodujący jejodbudowywanie "- wyjaśnia de James A.Slavin z Centrum Lotów Kosmicznych NASAGoddard (SFC), współprowadzący badaniamisji Messenger. Tym czymś moŜe być wiatrsłoneczny - strumień elektrycznienaładowanych cząstek (plazmy), płynący bezprzerwy z powierzchni Słońca. Cząstki teporuszają się z prędkościami od 400 do 600km/sek, wystarczająco szybko, by wybijaćatomy z powierzchni planety. W wyniku tegoprocesu na balistyczne trajektorie mogą byćwybijane atomy, w sposób ciągłyodbudowując atmosferę planety.

Do tej pory nie brano tego mechanizmu poduwagę, poniewaŜ Merkury posiada globalnepole magnetyczne - wykryte w trakcieprzelotów sondy Mariner 10 w 1974 i 1975roku i potwierdzone podczas pierwszegoprzelotu Messengera 14 stycznia 2008 roku.PoniewaŜ jony i elektrony wiatrusłonecznego nie są neutralne, globalne polemagnetyczne powinno odchylać ich torosłaniając planetę.

Z drugiej strony wiadomo takŜe, Ŝe wglobalnych polach magnetycznych, wkonkretnych warunkach, mogą tworzyć sięprześwity, przez które wiatr słoneczny moŜedotrzeć do powierzchni planety. W czasiedrugiego przelotu Messengera - 6.10.2008 -sonda dostarczyła dowodów, iŜ polemagnetyczne Merkurego faktycznie jestmocno dziurawe. Sonda wykryłamagnetyczne 'tornada' - obszary splątanychpól magnetycznych łączących planetę zprzestrzenią międzyplanetarną, o średnicachsięgających 700 km - 1/3 promienia planety.

"'Tornada' te powstają gdy pole magnetyczneniesione przez wiatr słoneczny łączy się zpolem magnetycznym Merkurego "- mówiSlavin. -" Podczas gdy wiatr słonecznyprzelatuje obok Merkurego, połączone polanmagentyczne są przezeń unoszonejednocześnie skręcając się na podobieństwotornad. Poskręcane tuby manetyczne,określane mianem flux transfer eventstworzą otwarte okna w osłonie magnetycznejplanety, poprzez które wiatr słoneczny moŜedocierać i bezpośrednio zderzać się zpowierzchnią Merkurego."

Wenus, Ziemia czy nawet Mars mają wporównaniu do Merkurego znacznie gęstrzeatmosfery w związku z czym wiatr słonecznynigdy nie dociera do ich powierzchni nawetjeŜeli - tak jak Mars i Wenus - nie istniejeglobalne pole magnetyczne. Miast tegoplazma zderza się z górną warstwą atmosferypowodując diametralnie

12 z 86

odmienny efekt - mianowicie stopniowoerodując atmosferę planet. W przypadkuWenus posiadającej bardzo gęstą atmosferę,odtwarzaną w wyniku aktywnościwulkanicznej, efekty erozji nie są znaczące. Zkolei Mars po utracie globalnego polamagnetycznego, i przy bardzo niskiejaktywności wulkanicznej, pod wpływemwiatru słonecznego utracił znaczną częśćswojej atmosfery.

Źródło:

NASA GFC: Magnetic TornadoesCould Liberate Mercury's TenuousAtmosphereIlustracja: NASA/Goddard SpaceFlight Center/Johns HopkinsUniversity Applied PhysicsLaboratory/Carnegie Institution ofWashington

Original press release follows:Magnetic Tornadoes Could Liberate

Mercury's Tenuous Atmosphere

As the closest planet to the sun, Mercury isscorching hot, with daytime temperatures ofmore than 800 degrees Fahrenheit(approximately 450 degrees Celsius). It isalso the smallest rocky planet, so its gravityis weak, only about 38 percent of Earth's.These conditions make it hard for the planetto hold on to its atmosphere, which isextremely thin, and invisible to the humaneye. However, it can be seen by specialinstruments attached to telescopes andspacecraft like MESSENGER (MErcurySurface,

Space ENvironment, GEochemistry, andRanging).

"Mercury's atmosphere is so thin, it wouldhave vanished long ago unless something wasreplenishing it," says Dr. James A. Slavin ofNASA's Goddard Space Flight Center,Greenbelt, Md., a co-investigator on NASA'sMESSENGER mission to Mercury. Thatsomething could be the solar wind, a thin gasof electrically charged particles, called aplasma, which blows constantly from thesurface of the sun. The solar wind movesquickly, usually around 250 to 370 miles persecond (about 400 to 600kilometers/second); fast enough to blastatoms off the surface of Mercury. Through aprocess called "sputtering," solar windparticles that crash into Mercury’s surfacetransfer sufficient energy to launch someatoms into ballistic trajectories high abovethe surface and replenish Mercury'satmosphere, according to Slavin.

However, there's a problem – Mercury'smagnetic field gets in the way.MESSENGER's first flyby on January 14,2008, confirmed that the planet has a globalmagnetic field, as first discovered by theMariner 10 spacecraft during its flybys of theplanet in 1974 and 1975.

The ions and electrons that make up the solarwind are electrically charged and "feel"magnetic forces, so a global magnetic fieldusually deflects the solar wind. However,global magnetic

fields are leaky shields and, under the rightconditions, they are known to develop holesthrough which the solar wind can flow.

During its second flyby of the planet onOctober 6, 2008, MESSENGER discoveredthat Mercury’s magnetic field can beextremely leaky indeed. The spacecraftencountered magnetic "tornadoes" – twistedbundles of magnetic fields connecting theplanetary magnetic field to interplanetaryspace – that were up to 500 miles wide or athird of the radius of the planet.

"These 'tornadoes' form when magnetic fieldscarried by the solar wind connect toMercury's magnetic field," said Slavin. "Asthe solar wind blows past Mercury's field,these joined magnetic fields are carried withit and twist up into vortex-like structures.These twisted magnetic flux tubes,technically known as flux transfer events,form open windows in the planet's magneticshield through which the solar wind mayenter and directly impact Mercury's surface."

Venus, Earth, and even Mars have thickatmospheres compared to Mercury, so thesolar wind never makes it to the surface ofthese planets, even if there is no globalmagnetic field in the way, as is the case forVenus and Mars. Instead, it hits the upperatmosphere of these worlds, where it has theopposite effect to that on Mercury, graduallystripping

13 z 86

away atmospheric gas as it blows by.

Venus has a thick atmosphere that may be replenished by volcanoes,so losses to the solar wind are insignificant. Mars is a different story.Mars lost its global magnetic field billions of years ago. With littleapparent volcanic activity since then, the solar wind could haveeroded a significant portion of the Red Planet's atmosphere.

Features on Mars resembling dry riverbeds, and the discovery ofminerals that form in the presence of water, indicate that Mars oncehad a thicker atmosphere that kept it warm enough for liquid water toflow on the surface. However, somehow that much thicker ancientatmosphere got lost, because it appears Mars has been cold and dryfor billions of years.

In 2013, NASA plans to launch a mission to Mars called MAVEN(Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission). It will explorethe various ways Mars loses its atmosphere to space, including howmuch may have been stripped away by the solar wind.

The process of linking interplanetary and planetary magnetic fields,called magnetic reconnection, is common throughout the cosmos. Itoccurs in Earth's magnetic field, where it generates magnetictornadoes as well. However, the MESSENGER observations showthe reconnection rate is ten times higher at Mercury.

"Mercury's proximity to the sun

only accounts for about a third of the reconnection rate we see," saidSlavin. "It will be exciting to see what's special about Mercury toexplain the rest. We'll get more clues from MESSENGER's thirdflyby on September 29, 2009, and when we get into orbit in March2011."

Slavin's MESSENGER research was funded by NASA and is thesubject of a paper that appeared in the journal Science on May 1,2009.

MESSENGER is a NASA-sponsored scientific investigation of theplanet Mercury and the first space mission designed to orbit theplanet closest to the Sun. The MESSENGER spacecraft launched onAugust 3, 2004, and after flybys of Earth, Venus, and Mercury willstart a yearlong study of its target planet in March 2011. Dr. Sean C.Solomon, of the Carnegie Institution of Washington, leads the missionas Principal Investigator. The Johns Hopkins University AppliedPhysics Laboratory, Laurel, Md., built and operates theMESSENGER spacecraft and manages this Discovery-class missionfor NASA.

14 z 86

Niezwykły podejrzany - SNR 0104-72.3

Nowy obraz dostarczony przez obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra ukazuje nietypowy obrazpozostałości po supernowej. Sfotografowany obiekt o numerze katalogowym SNR 0104-72.3 (w skrócie SNR0104) znajduje się w Małym Obłoku Magellana - galaktyce karłowej towarzyszącej Drodze Mlecznej.Astronomowie sądzą Ŝe SNR 0104 to pozostałość supernowej typu Ia - supernowej będącej efektemtermojądrowej eksplozji białego karła.

Prezentowany obraz to kompozyt danychrentgenowskich uzyskanych przez Chandrę(kolor purpurowy) połączonych z danymipodczerwonymi uzyskanymi przez teleskopkosmiczny Spitzer (czerwone i zielone). Cociekawe pozostałość ta nie przypominainnych tego typu struktur, które podejrzewasię o powstanie w wyniku eksplozjisupernowych typu Ia. Obiekty takie jakpozostałości po supernowych Tycho iKeplera mają kształt kolisty ta jestnieregularna. Obraz jest zdominowany przezdwie duŜe półkule emisyjne. Jednocześnieznaczna ilość Ŝelaza w tych półkulachwskazują, iŜ zapewne powstały w wynikueksplozji supernowej typu Ia.

Jednym z moŜliwych wyjaśnień jest silnieasymetryczna eksplozja wytwarzająca dwadŜety Ŝelaza. Innym wyjaśnieniem moŜe byćzłoŜone otoczenie, w którym miała miejscesupernowa. Na zdjęciu widać bowiemrównieŜ dwie otoczki (zielone półokręgi)materii, która została rozepchnięta w trakciewybuchu. Zatem obserwowany kształt moŜebyć wynikiem mniejszej gęstości otoczeniana północ i południe od gwiazdy prowadzącedo wytworzenia ukierunkowanego wyrzutugwiezdnych szczątków.

Źródło:

Chandra X-Ray Observatory: SNR0104-72.3: Supernova Remnant is anUnusual SuspectIlustracjat: X-ray (NASA/CXC/PennState/S.Park & J.Lee); IR

(NASA/JPL-Caltech)

Original press release follows:SNR 0104-72.3: Supernova Remnant is an

Unusual Suspect

A new image from NASA's Chandra X-rayObservatory shows a supernova remnantwith a different look. This object, known asSNR 0104-72.3 (SNR 0104 for short), is inthe Small Magellanic Cloud, a smallneighboring galaxy to the Milky Way.Astronomers think that SNR 0104 is theremains of a so-called Type Ia supernovacaused by the thermonuclear explosion of awhite dwarf.

In this composite made of X-rays fromChandra shown in purple and infrared datafrom Spitzer shown in green and red, SNR0104 looks unlike other likely Type Iaremnants found in our own Galaxy. Whileobjects such as the Kepler and Tychosupernova remnants appear circular, theshape of SNR 0104 in X-rays is not. Instead,the image is dominated by two bright lobesof emission (seen to the upper right andlower left). The large amount of iron in theselobes indicates that SNR 0104 was likelyformed by a Type Ia supernova.

One possible explanation for this structure isthat the explosion of the white dwarf itselfwas strongly asymmetrical and produced twojets of iron. Another possibility is that thecomplicated environment seen in the image isresponsible. The green shells on the left andright side of

15 z 86

SNR 0104 correspond to surrounding material that has been swept up by the explosion. So, the unusual shape of the remnant might be caused bya lack of material to the north and south of the star to interrupt the outward path of the stellar debris. This explanation, however, is still inquestion and scientists hope more data from Chandra and other telescopes will help settle the debate.

The presence of a nearby massive star and the shells of gas and dust seen in the wide-field view from Spitzer shows that SNR 0104 might belocated within a star-forming region. This suggests that SNR 0104 may belong to a little-studied class of so-called "prompt" Type Iasupernovas caused by the demise of younger, more massive stars than average. Again, more data will be needed to test this theory.

16 z 86

Jednak nasze obserwacje wykazały, Ŝe masygwiazd w gromadzie są zgodne z uniwersalnymiprawami obowiązującymi w innych gromadach

Pablo Espinoza

Zaskakująco normalna gwiezdna rodzina znaleziona wniezwykłym miejscu

Wykorzystując teleskop ESO VLT (Very Large Telescope) astronomowie uzyskali jeden z najostrzejszych

obrazów gromady Arches - niezwykle gęstego zgrupowania młodych gwiazd połoŜonego niedalekosupermasywnej czarnej dziury w jądrze Drogi Mlecznej. Mimo ekstremalnych warunków okazało się, Ŝe wgromadzie tej są te same proporcje gwiazd o małych i duŜych masach, jak w gromadach leŜących w spokojnychobszarach Galaktyki.

Masywna gromada Arches to niezwykłyobiekt oddalony od nas o 25 000 latświetlnych w konstelacji Strzelca,zawierający około tysiąca młodych,masywnych gwiazd w wieku nie większymniŜ 2,5 miliona lat. To idealne laboratoriumpozwala badać procesy powstawaniamasywnych gwiazd w ekstremalnychwarunkach panujących w centralnym rejonieDrogi Mlecznej, gdzie poddane sąintensywnym oddziaływaniom otaczającegogazu, gwiazd i pobliskiej czarnej dziury.Gromada Arches jest około dziesięciokrotniecięŜsza od typowych młodych gromad, jakiewystępują w galaktyce. Jest takŜe silniewzbogacona w cięŜsze od helu pierwiastki.

Wykorzystując adaptywną optykę NACOzamontowaną na teleskopie VLT astronomieszczegółowo zbadali gromadę w bliskiejpodczerwieni - w tej części widma, w którejpył przesłaniający obszary centralnegalaktyki staje się przejrzysty. Nowe badaniapotwierdziły, Ŝe gromada Arches jestnajgęstszym znanym obiektem tego typu. Maśrednicę około 3 lat świetlnych. Na kaŜdysześcienny rok świetlny przypada ponad1000 gwiazd

- ponad milion razy więcej niŜ w okolicachSłońca.

Astronomowie odkryli, Ŝe stosunek masy doliczby gwiazd o danej masie jest taki sam,jak w innych rejonach Galaktyki, co oznacza,Ŝe gromada ta przestała być wyjątkowaprzynajmniej pod tym względem.

"W ekstremalnych warunkach gromadyArches moŜna by sądzić, iŜ gwiazdypowstają w wyniku innych procesów niŜ wnaszych okolicach "- wyjaśnia PabloEspinoza, główny autor publikacjiprezentującej nowe wyniki na łamachAstronomy and Astrophysics. -" Jednaknasze nowe obserwacje wykazały, Ŝe masygwiazd w gromadzie są zgodne zuniwersalnymi prawami obowiązującymi winnych gromadach."

Astronomowie mogli równieŜprzeanalizować jasność gwiazd wgromadzie: -" Najmasywniejsze gwiazdymają masę około 120 razy większą od Słońca"- mówi Fernando Selman, współautorartykułu. -" Sądzimy zatem, Ŝe jeŜeli istniejągwiazdy ponad 130 razy cięŜsze od Słońca,ich Ŝycie trwa mniej niŜ 2,5 miliona lat ikończy się bez eksplozji supernowej."

Całkowita masa gromady zostałaoszacowana na 30 000 mas Słońca, znaczniewięcej niŜ do tej pory sądzono.

Źródło:

ESO: Stellar family in crowded,violent neighbourhood proves to besurprisingly normalIlustracjat: ESO/P. Espinoza

Original

17 z 86

press release follows:Stellar family in crowded, violent

neighbourhood proves to be surprisingly

normal

Using ESO’s Very Large Telescope,astronomers have obtained one of thesharpest views ever of the Arches Cluster —an extraordinary dense cluster of young starsnear the supermassive black hole at the heartof the Milky Way. Despite the extremeconditions astronomers were surprised tofind the same proportions of low- andhigh-mass young stars in the cluster as arefound in more tranquil locations in our MilkyWay.

The massive Arches Cluster is a ratherpeculiar star cluster. It is located 25 000light-years away towards the constellation ofSagittarius (the Archer), and contains about athousand young, massive stars, less than 2.5million years old [1]. It is an ideal laboratoryto study how massive stars are born inextreme conditions as it is close to the centreof our Milky Way, where it experiences hugeopposing forces from the stars, gas and thesupermassive black hole that reside there.The Arches Cluster is ten times heavier thantypical young star clusters scatteredthroughout our Milky Way and is enrichedwith chemical elements heavier than helium.

Using the NACO adaptive optics instrumenton ESO’s Very Large Telescope, located inChile,

astronomers scrutinised the cluster in detail.Thanks to adaptive optics, astronomers canremove most of the blurring effect of theatmosphere, and so the new NACO images ofthe Arches Cluster are even crisper thanthose obtained with telescopes in space.Observing the Arches Cluster is verychallenging because of the huge quantities ofabsorbing dust between Earth and theGalactic Centre, which visible light cannotpenetrate. This is why NACO was used toobserve the region in near-infrared light.

The new study confirms the Arches Cluster tobe the densest cluster of massive young starsknown. It is about three light-years acrosswith more than a thousand stars packed intoeach cubic light-year — an extreme density amillion times greater than in the Sun’sneighbourhood.

Astronomers studying clusters of stars havefound that higher mass stars are rarer thantheir less massive brethren, and their relativenumbers are the same everywhere, followinga universal law. For many years, the ArchesCluster seemed to be a striking exception.

“With the extreme conditions in the ArchesCluster, one might indeed imagine that starswon’t form in the same way as in our quietsolar neighbourhood,” says Pablo Espinoza,the lead author of the paper reporting the newresults. “However, our

new observations showed that the masses ofstars in this cluster actually do follow thesame universal law”.

In this image the astronomers could alsostudy the brightest stars in the cluster. “Themost massive star we found has a mass ofabout 120 times that of the Sun,” saysco-author Fernando Selman. “We concludefrom this that if stars more massive than 130solar masses exist, they must live for lessthan 2.5 million years and end their liveswithout exploding as supernovae, as massivestars usually do.”

The total mass of the cluster seems to beabout 30 000 times that of the Sun, muchmore than was previously thought. “That wecan see so much more is due to the exquisiteNACO images,” says co-author JorgeMelnick.

18 z 86

Zdjęcia systemu kanałów Hephaestus Fossae

Kamera stereograficzna wysokiej rozdzielczości (High Resolution Stereo Camera) na pokładzie sondy ESA Mars

Express wykonała zdjęcia regionu Hephaestus Fossae - obszaru występowania licznych systemów kanałów orazkraterów. Region ten, nazwany imieniem greckiego boga ognia, leŜy w okolicach 21°N i 126°E Marsa,rozciągając się na długości ponad 600 km u stóp zachodniego zbocza gór Elysium Mons na równinie UtopiaPlanitia.

Zdjęcia wykonane 28 grudnia 2007 rokumają rozdzielczość umoŜliwiającą napoziomie gruntu rozróŜnienie obiektów orozmiarach 16 m/piksel. Obejmują obszar170 x 80 km, o powierzchni Czarnogóry. Nazdjęciach widać system kanałów, któregomechanizm powstania na razie pozostajezagadką. Większość obszaru to gładkarównina, na której są liczne nieduŜe kratery ośrednicach od 0,8 do 2,8 km. Jest takŜe jedenduŜy krater uderzeniowy średnicy 20 km(powierzchni około 150km). W odróŜnieniuod małych kraterów, wokół duŜego widaćwyraźnie obszar pokryty wyrzuconymmateriałem oraz regiony spływu skał wokółkrawędzi.

DuŜy krater powstał zapewne gdy miękkimateriał został wyrzucony w wynikuzderzenia, podczas gdy mniejsze powstały wwyniku upadku materiału wyrzuconego natory balistyczne podczas głównegouderzenia. Co istotne, występowanie warstwwyrzutowych oraz kanałów odpływowychwokół duŜego krateru moŜe wskazywać, Ŝezderzenie sięgnęło warstw występowaniazamarzniętej wody. Z kolei małe kratery,poniewaŜ nie wykazują tych cech, nieprzebiły się na wystarczającą głębokość.Astronomowie sądzą, Ŝe na podstawie tychdanych będzie moŜliwe obliczeniegłębokości występowania rezerwuarówzamarzniętej wody pod powierzchnią Marsa.

Barwny obraz uzyskano z trzech kanałówkamery HRSC oraz kanału nadiru.Przestrzenne modele terenu

zbudowano korzystając z kanałówstereograficznych kamery.

Źródło:

ESA Space Science: Craters andchannels in Hephaestus FossaeIlustracja: ESA/ DLR/ FU Berlin (G.Neukum)

TLC

Original press release follows:Craters and channels in Hephaestus

Fossae

The High Resolution Stereo Camera onESA’s Mars Express orbiter has obtainedimages of Hephaestus Fossae, a region onMars dotted with craters and channelsystems.

Hephaestus Fossae lies at about 21°N and126°E on the Red Planet. Named after theGreek god of fire, it extends for more than600 km on the western flank of ElysiumMons in the Utopia Planitia region.

Obtained on 28 December 2007, the imageshave a ground resolution of about 16 m/pixel.They show that the region has channelsystems of unknown origin.

The images cover 170 x 80 km, an areaalmost as large as Montenegro. The surfaceis mostly smooth, and is covered by severalsmall impact craters 800-2800 m indiameter. Smaller craters are scatteredacross the entire region.

The left side of the image shows a largeimpact crater measuring 20 km in diameter.Covering an area of approximately 150 sqkm, a crater of this

19 z 86

size on Earth could harbour cities such as Bonn or Kiel. In contrast to the smaller craters, it shows a blanket of ejecta with flow formssurrounding the rim.

The large craters were formed when loose, soft material was ejected due to impact, and the smaller ones formed due to secondary impacts,when consolidated material was ejected in a ballistic path and impacted the original crater at varying distances.

Most martian water exists in the form of subsurface ice. The presence of a blanket of ejecta and outflow channels around the crater suggest thatthe primary impact may have penetrated the surface enough to melt a buried frozen water reservoir.

Since the smaller impact craters show neither a blanket of ejecta nor any kind of outflow channel, they did not impact the surface stronglyenough to reach the subsurface ice. It is possible to calculate the depth of a possible frozen water reservoir beneath the surface by determiningthe depth of the impact craters.

The colour scenes have been derived from the three HRSC-colour channels and the nadir channel. The perspective views have been calculatedfrom the digital terrain model derived from the stereo channels. The anaglyph image was calculated from the nadir and one stereo channel. Theblack and white high resolution images were derived form the nadir channel which provides the highest detail of all channels.

20 z 86

Dla zrozumienia budowy galaktyk równiewaŜne jest określenie, czy ich masa znajduje sięw czarnej dziurze, w gwiazdach czy wniewidocznym, ciemnym halo

Karl Gebhardt

Czarna dziura z nadwagą

Astronomowie Karl Gebhardt (Uniwersytet Texasu w Austin) i Jens Thomas (Instytut Fizyki PozaziemskiejMaxa Plancka) wykorzystali nową technikę modelowania komputerowego aby oszacować masę czarnej dziury wjądrze galaktyki M87, jednej z największych galaktyk w naszym sąsiedztwie. Naukowcy odkryli, Ŝe ta supermasywna czarna dziura jest dwa do trzech razy cięŜsza niŜ do tej pory uwaŜano. WaŜąc 6,4 miliarda razy więcejniŜ Słońce, obiekt ten jest najcięŜszą czarną dziurą zwaŜoną za pomocą technik o solidnych podstawach, cowskazuje na to, Ŝe przyjęte masy czarnych dziur w pobliskich galaktykach równieŜ mogą być znacznie cięŜsze, cooznaczałoby istotne konsekwencje dla teorii ewolucji galaktyk. Wyniki badań zostały przedstawione na spotkaniu

American Astronomical Society jak równieŜ będą opublikowane na łamach The Astrophysical Journal.

Aby zrozumieć ewolucję galaktykastronomowie muszą zacząć od informacjizebranych na temat wielu galaktyk. Z czegosą one zbudowane? Jak duŜe są? Ile waŜą?Ostatnią wartość wyznacza się mierzącprędkości gwiazd w galaktykach. Badaniamasy są niezwykle waŜne, jednak Thomaswyjaśnia iŜ "równie waŜne jest określenie,czy masa ta znajduje się w czarnej dziurze, wgwiazdach czy w niewidocznym, ciemnymhalo. Konieczne jest przeprowadzeniezłoŜonych symulacji i budowa modeli aby toodkryć. Jednak im więcej komponentówwłoŜy się do modelu, tam bardziejskomplikowane staje się przeprowadzeniesymulacji."

Aby wykonać model M87 Gebhardt iThomas wykorzystali jeden znajpotęŜniejszych superkomputerów naświecie - system Lonestar w TexasAdvanced Computing Center. Lonestar toklaster złoŜony z 5840 procesorów mogącywykonać 62 tryliony operacjizmiennoprzecinkowych na sekundę. ModelM87 był bardziej złoŜony od wcześniejszychmodeli tej galaktyki poniewaŜ opróczmodelowania czarnej dziury i gwiazdgalaktyki

uwzględniał równieŜ ciemne halo - sferycznyobszar otaczający galaktykę, zawierającytajemniczą ciemną materię.

"Wcześniej takŜe uwaŜaliśmy, Ŝe ciemnehalo jest istotną częścią składową, jednak nieposiadaliśmy wystarczających mocyobliczeniowych aby je uwzględnić "- mówiGebhardt. -"Mogliśmy jedynie wykorzystaćczarną dziurę i gwiazdy. Po dodaniuciemnego halo obliczenia wymagajązastosowania superkomputerów." Wynikiuzyskane przez Lonestar wskazują, iŜ czarnadziura w M87 jest kilkukrotnie cięŜsza niŜwynikało to z wcześniejszych modeli. "Niespodziewaliśmy się takiego wyniku "- mówiGehardt. Wraz z Jensem po prostu chcieliprzetestować swój model na "najwaŜniejszejgalaktyce w okolicy" - dodaje.

M87 to wyjątkowo masywna oraz bliska wskali kosmicznej galaktyka. Jest takŜe jedną zpierwszych, dla których juŜ trzydzieści lattemu sugerowano istnienie supermasywnejczarnej dziury. Ponadto dzięki istnieniu dŜetumaterii wyrzucanego z centralnych regionów,umoŜliwia astronomom badanie procesówpochłaniania materii przez czarną dziurę. Towłaśnie dlatego M87 jest kluczowymobiektem przy badaniu czarnych dziur. Nowewyniki dla M87 wraz z innymi wynikamirozmaitych badań oraz własne,przygotowywane do publikacji daneobserwacyjne Gebhardta, doprowadziły godo wniosków, iŜ być moŜe większość masczarnych dziur w galaktykach

21 z 86

jest zaniŜona.

Źródło:

McDonald Observatory: Texas-SizedComputer Finds Most Massive BlackHole in Galaxy M87Ilustracja: Tim Jones/UT-Austin afterK. Cordes & S. Brown (STScI)

Original press release follows:Texas-Sized Computer Finds Most

Massive Black Hole in Galaxy M87

PASADENA, Calif. — Astronomers KarlGebhardt (The University of Texas at Austin)and Jens Thomas (Max Planck Institute forExtraterrestrial Physics) have used newcomputer modeling techniques to discoverthat the black hole at the heart of M87, onethe largest nearby giant galaxies, is two tothree times more massive than previouslythought. Weighing in at 6.4 billion times theSun’s mass, it is the most massive black holeyet measured with a robust technique, andsuggests that the accepted black hole massesin nearby large galaxies may be off bysimilar amounts. This has consequences fortheories of how galaxies form and grow, andmight even solve a long-standingastronomical paradox.

Gebhardt will detail these results in a pressconference June 8 at 12 Noon PDT at the214th meeting of the American AstronomicalSociety in Pasadena, Calif. They will bepublished later this summer in The

Astrophysical Journal, in a paper byGebhardt and Thomas.

To try to understand how galaxies form andgrow, astronomers need to start with basiccensus information about today’s galaxies.What are they made of? How big are they?How much do they weigh? Astronomersmeasure this last category, galaxy mass, byclocking the speed of stars orbiting within thegalaxy.

Studies of the total mass are important,Thomas said, but “the crucial point is todetermine whether the mass is in the blackhole, the stars, or the dark halo. You have torun a sophisticated model to be able todiscover which is which. The morecomponents you have, the more complicatedthe model is.”

To model M87, Gebhardt and Thomas usedone of the world’s most powerfulsupercomputers, the Lonestar system at TheUniversity of Texas at Austin’s TexasAdvanced Computing Center. Lonestar is aDell Linux cluster with 5,840 processingcores and can perform 62 trillionfloating-point operations per second.(Today’s top-of-the-line laptop computer hastwo cores and can perform up to 10 billionfloating-point operations per second.)

Gebhardt and Jens’ model of M87 was morecomplicated than previous models of thegalaxy, because in addition to modeling itsstars and black hole, it takes into account thegalaxy’s

“dark halo,” a spherical region surrounding agalaxy that extends beyond its main visiblestructure, containing the galaxy’s mysterious“dark matter.”

“In the past, we have always considered thedark halo to be significant, but we did nothave the computing resources to explore it aswell,” Gebhardt said. “We were only able touse stars and black holes before. Toss in thedark halo, it becomes too computationallyexpensive, you have to go tosupercomputers.”

The Lonestar result was a mass for M87’sblack hole several times what previousmodels have found. “We did not expect it atall,” Gebhardt said. He and Jens simplywanted to test their model on “the mostimportant galaxy out there,” he said.

Extremely massive and conveniently nearby(in astronomical terms), M87 was one of thefirst galaxies suggested to harbor a centralblack hole nearly three decades ago. It alsohas an active jet shooting light out thegalaxy’s core as matter swirls closer to theblack hole, allowing astronomers to study theprocess by which black holes attract matter.All of these factors make M87 the “theanchor for supermassive black hole studies,”Gebhardt said.

These new results for M87, together withhints from other

22 z 86

recent studies and his own recent telescope observations(publications in preparation), lead him to suspect that all black holemasses for the most massive galaxies are underestimated.

That conclusion “is important for how black holes relate to galaxies,”Thomas said. “If you change the mass of the black hole, you changehow the black hole relates to the galaxy.” There is a tight relationbetween the galaxy and its black hole which had allowed researchersto probe the physics of how galaxies grow over cosmic time.Increasing the black hole masses in the most massive galaxies willcause this relation to be re-evaluated.

Higher masses for black holes in nearby galaxies also could solve aparadox concerning the masses of quasars — active black holes at thecenters of extremely distant galaxies, seen at a much earlier cosmicepoch. Quasars shine brightly as the material spiraling in, giving offcopious radiation before crossing the event horizon (the regionbeyond which nothing — not even light — can escape).

“There is a long-standing problem in that quasar black hole masseswere very large — 10 billion solar masses,” Gebhardt said. “But inlocal galaxies, we never saw black holes that massive, not nearly.The suspicion was before that the quasar masses

were wrong,” he said. But “if we increase the mass of M87 two orthree times, the problem almost goes away.”

Today’s conclusions are model-based, but Gebhardt also has madenew telescope observations of M87 and other galaxies using newpowerful instruments on the Gemini North Telescope and theEuropean Southern Observatory’s Very Large Telescope. He saidthese data, which will be submitted for publication soon, support thecurrent model-based conclusions about black hole mass.

For future telescope observations of galactic dark haloes, Gebhardtnotes that a relatively new instrument at The University of Texas atAustin’s McDonald Observatory is perfect. “If you need to study thehalo to get the black hole mass, there’s no better instrument thanVIRUS-P,” he said. The instrument is a spectrograph. It separates thelight from astronomical objects into its component wavelengths,creating a signature that can be read to find out an object’s distance,speed, motion, temperature, and more.

VIRUS-P is good for halo studies because it can take spectra over avery large area of sky, allowing astronomers to reach the very lowlight levels at large distances from the galaxy center where the darkhalo is dominant. It is a prototype, built to test technology going intothe larger VIRUS spectrograph for the forthcoming Hobby-EberlyTelescope Dark Energy Experiment (HETDEX).

23 z 86

Odkryliśmy, iŜ cefeidy o ultra długim okresiezmienności (ULP) mogą stać się istotnymwskaźnikiem odległości. Sądzimy, iŜ mogądostarczyć pierwszych bezpośrednich,gwiazdowych pomiarów odległości do galaktykoddalonych o 50 - 100 megaparseków (150 -326 milionów lat świetlnych)

prof. Krzysztof Stanek

Nowa technika umoŜliwia pomiar Wszechświata w trzykrotniewiększym promieniu

Dzięki rozszerzeniu powszechnie wykorzystywanej metody pomiarowej astronomowie Uniwersytetu StanowegoOhio (OSU) znaleźli metodę pomiaru odległości do obiektów trzykrotnie odleglejszych niŜ było to do tej porymoŜliwe. Odkryli oni, iŜ rzadki rodzaj olbrzymich gwiazd, często pomijanych przez astronomów, moŜe byćwykorzystany jako tzw. standardowa świeca, umoŜliwiając precyzyjne pomiary odległości do 300 milionów latświetlnych, a nawet dalej. Jednocześnie odkryli nowe informacje na temat ewolucji tych gwiazd.

Cefeidy - pulsujące olbrzymy - od dawna sąwykorzystywane do pomiarów odległości wnaszym kosmicznym sąsiedztwie. Jendakklasyczne cefeidy, choć jasne, w odległości100 milionów lat świetlnych zaczynają gubićsię wśród innych gwiazd galaktyki.

Na spotkaniu American AstronomicalSociety Bird poinformował, iŜ rzadki typjeszcze jaśniejszych cefeid - o bardzo długimokresie - moŜe zostać wykorzystany dowykonywania pomiarów na odległościachponad trzykrotnie większych od klasycznychcefeid. Projekt te jest najnowszą próbązmierzenia rozmiarów i wieku Wszechświataw badaniach prowadzonych przez profesoraastronomii Krzysztofa Stanka.

Nowa technika wykorzystuje cefeidy ULP(ultra long period) a wstępne wynikiuzyskane za jej pomocą zgadzają się zwcześniejszymi pomiarami odległości -między innymi do M33, do której odległość(3 miliony lat świetlnych)

prof. Stanek wyznaczył wcześniejwykorzystując technikę bazującą nagwiazdach wielokrotnych.

"Odkryliśmy, iŜ cefeidy o ultra długimokresie zmienności (ULP) mogą stać sięistotnym wskaźnikiem odległości. Sądzimy,iŜ mogą dostarczyć pierwszychbezpośrednich, gwiazdowych pomiarówodległości do galaktyk oddalonych o 50 -100 megaparseków (150 - 326 milionów latświetlnych)" - mówi prof. Stanek.

Obecnie znanych jest stosunkowo małocefeid ULP a wstępne pomiary obarczonebyły błędem 10-20%. Naukowcy mająjednak nadzieję, Ŝe wraz z odkryciemwiększej liczby tego typu gwiazd wzrośnierównieŜ dokładność pomiarów.

Źródło:

Ohio State University: To 300Million Light Years, And Beyond! ANew Way To Measure CosmicDistancesIlustracja: Ohio State University

Original press release follows:To 300 Million Light Years, And Beyond!

A New Way To Measure Cosmic

Distances

Pasadena, CA -- Ohio State Universityresearchers have found a way to measuredistances to objects three times farther awayin outer space than previously possible, byextending a common measurement technique.

They discovered that a rare type of giant star,often overlooked by astronomers, could makean excellent signpost for

24 z 86

distances up to 300 million light years -- andbeyond.

Along the way, they also learned somethingnew about how these stars evolve.

Cepheid variables -- giant stars that pulse inbrightness -- have long been used asreference points for measuring distances inthe nearby universe, said Jonathan Bird,doctoral student in astronomy at Ohio State.Classical cepheids are bright, but beyond100 million light years from Earth, theirsignal gets lost among other bright stars.

In a press briefing at the AmericanAstronomical Society meeting in Pasadena,CA, Bird revealed that a rare and evenbrighter class of cepheid -- one that pulsesvery slowly -- can potentially be used as abeacon to measure distances three timesfarther than their classical counterparts.

This project is the latest in principalinvestigator Krzysztof Stanek’s effort togauge the size and age of the universe withgreater precision.

There are several methods for calculating thedistance to stars, and astronomers often haveto combine methods to indirectly measure adistance. The usual analogy is a ladder, witheach new method a higher rung aboveanother. At each new rung of the cosmicdistance ladder, the errors add up, reducingthe precision of the overall measurement. Soany single method that can skip the rungs ofthe ladder is

a prized tool for probing the universe.

Stanek, professor of astronomy at Ohio State,applied a direct measurement technique in2006, when he used the light emerging from abinary star system in the galaxy M33 tomeasure the distance to that galaxy for thefirst time. M33 is 3 million light years fromEarth.

This new technique using so-called “ultralong period cepheids” (ULP cepheids) isdifferent. It’s an indirect method, but thisinitial study suggests that the method wouldwork for galaxies that are much farther awaythan M33.

“We found ultra long period cepheids to be apotentially powerful distance indicator. Webelieve they could provide the first directstellar distance measurements to galaxies inthe range of 50-100 megaparsecs (150million - 326 million light years) and wellbeyond that,” Stanek said.

Because researchers generally don’t takenote of ultra long period cepheids, there arefew of them in the astronomical record. Forthis study, Stanek, Bird and Ohio Statedoctoral student Jose Prieto uncovered 18ULP cepheids from the literature.

Each was located in a nearby galaxy, such asthe Small Magellanic Cloud. The distances tothese nearby galaxies are well known, so theastronomers used that knowledge to calibratethe distance to the ULP cepheids.

They

found that they could use ULP cepheids todetermine distance with a 10-20 percenterror -- a rate typical of other methods thatmake up the cosmic distance ladder.

“We hope to reduce that error as morepeople take note of ULP cepheids in theirstellar surveys,” Bird said. “What we’veshown so far is that the method works inprinciple, and the results are encouraging.”

Bird explained why astronomers haveignored ULP cepheids in the past.

Short period cepheids, those that brightenand dim every few days, make good distancemarkers in space because their period isdirectly related to their brightness -- andastronomers can use that brightnessinformation to calculate the distance. Polaris,the North Star, is a well known and classicalcepheid.

But astronomers have always thought thatULP cepheids, which brighten and dim overthe course of a few months or longer, don’tobey this relation. They are larger andbrighter than the typical cepheid. In fact, theyare larger and brighter than most stars; in thisstudy, for example, the 18 ULP cepheidsranged in size from 12-20 times the mass ofour sun.

The brightness makes them good distancemarkers, Stanek said. Typical cepheids areharder to spot in distant galaxies, as theirlight blends in with other stars.

25 z 86

ULP cepheids are bright enough to stand out.

Astronomers have also long suspected that ULP cepheids don’t evolve the same way as other cepheids. In this study, however, the Ohio Stateteam found the first evidence of a ULP cepheid evolving as a more classical cepheid does.

A classical cepheid will grow hotter and cooler many times over its lifetime. In-between, the outer layers of the star become unstable, whichcauses the changes in brightness. ULP cepheids are thought to go through this period of instability only once, and going in only one direction --from hotter to cooler.

But as the astronomers pieced together data from different parts of the literature for this study, they discovered that one of the ULP cepheids --a star in the Small Magellanic Cloud dubbed HV829 -- is clearly moving in the opposite direction.

Forty years ago, HV829 pulsed every 87.6 days. Now it pulses every 84.4 days. Two other measurements found in the literature confirm thatthe period has been shrinking steadily in the decades in between, which indicates that the star itself is shrinking, and getting hotter.

The astronomers concluded that ULP cepheids may help astronomers not only measure the universe, but also learn more about how verymassive stars evolve.

Some of these results were reported in the Astrophysical Journal in April 2009. Since that paper was written, the Ohio State astronomers havestarted using the Large Binocular Telescope in Tucson, Arizona to look for more ULP cepheids. Stanek says that they’ve found a few goodcandidates in the galaxy M81, but those results have yet to be confirmed.

This research was funded by the National Science Foundation.

26 z 86

NGC 3621: galaktyka z Aktywnym Jądrem Galaktycznym (AGN)w fazie początkowej

Astronomowie sądzą, Ŝe wszystkie galaktyki posiadające w rejonie jądra zgrubienie z duŜą liczbą starych gwiazdposiadają w swym jądrze takŜe czarne dziury o monstrualnych rozmiarach - waŜące od miliona do 20 miliardówrazy więcej od Słońca. Jednak młodsze galaktyki, nie posiadające zgrubienia zdają się równieŜ nie posiadaćtakich masywnych czarnych dziur. Trwają poszukiwania mniejszych, nadal rosnących czarnych dziur stanowiącypośrednie ogniwo między małymi, gwiezdnymi czarnymi dziurami powstającymi podczas śmierci masywnychgwiazd a monstrami galaktycznymi. Zespół astronomów z Uniwersytetu George Mason być moŜe właśnie jeodnalazł badając galaktykę NGC 3621. Co więcej dane wskazują na moŜliwość istnienia w niej nie jednej, aletrzech czarnych dziur o pośrednich masach.

Przeszukując dane dostarczone przezteleskop kosmiczny NASA Spitzer pod kątemwstępnych oznak aktywności związanej zczarnymi dziurami w młodych galaktykachShobita Satyapal zwrócił uwagę na oddalonąo 22 miliony lat świetlnych galaktykę NGC3621. Galaktyka ta jest zbyt młoda, by w jejhistorii nastąpiło wiele zderzeń z innymigalaktykami na co wskazuje brak zgrubieniacentralnego oraz regularne spiralne ramionanadal wypełnione obłokami molekularnymi.Zderzenia między galaktykami z regułyprowadzą do rozproszenia orbit gwiazdprowadzące do wytworzenia centralnegozgrubienia jak równieŜ inicjująprzetwarzanie gazu w nowe gwiazdy.

W opublikowanym w arXiv artykuleSatyapal, Mario Gilozzi i współpracownicyz Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda(GSFC) informują o wynikach uzyskanych zewspólnych obserwacji przeprowadzonych zapomocą Spitzera oraz teleskopurentgenowskiego NASA Chandra."Promieniowanie rentgenowskie potwierdzaistnienie czarnej dziury pochłaniającejotaczającą ją materię "- mówi Satyapal.

Czarna dziura w centrum NGC 3621 moŜebyć właśnie poszukiwanym brakującymogniwem: młodym osobnikiem waŜącymokoło 20 000 razy więcej od Słońca.Ponadto w danych zespół wyodrębnił jeszczedwa źródła promieniowaniarentgenowskiego kaŜde być moŜe będącesygnaturą średniej wagi czarnej dziurypoŜywiającej się z otoczenia

i powoli opadających w kierunkucentralnego obiektu.

Źródło:

M. Gliozzi, S. Satyapal, M.Eracleous, L. Titarchuk, C.C. Cheung,"A Chandra view of NGC 3621: abulgeless galaxy hosting an AGN inits early phase?", arXiv:0906.0019v1[astro-ph.HE]arXiv.org: A Chandra view of NGC3621: a bulgeless galaxy hosting anAGN in its early phase?Sky & Telescope News Blog:Black-Hole Missing Link Found?George Mason University: ScientistsStudy the Ultimate Cookie MonsterIlustracja: Gliozzi et al. (Chandra -dane rentgenowskie, Spitzer - obrazpodczerwony).

Original press release follows:A Chandra view of NGC 3621: a bulgeless

galaxy hosting an AGN in its early phase?

We report the detection of a weak X-raypoint source coincident with the nucleus ofthe bulgeless disk galaxy NGC 3621,recently discovered by Spitzer to displayhigh ionization mid-infrared lines typicallyassociated with AGN. These Chandraobservations provide confirmation for thepresence of an AGN in this galaxy, adding tothe growing evidence that black holes doform and grow in isolated

27 z 86

bulgeless disk galaxies. Although the low signal-to-noise ratio of the X-ray spectrum prevents us from carrying out a detailed spectral analysisof the nuclear source, the X-ray results, combined with the IR and optical spectroscopic results, suggests that NGC 3621 harbors a heavilyabsorbed AGN, with a supermassive black hole of relatively small mass accreting at a high rate. Chandra also reveals the presence of twobright sources straddling the nucleus located almost symmetrically at 20" from the center. Both sources have X-ray spectra that are well-fittedby an absorbed power-law model. Assuming they are at the distance of NGC 3621, these two sources have luminosities of the order of 1.e39erg/s, which make them ULXs and suggest that they are black hole systems. Estimates of the black hole mass based on the X-ray spectralanalysis and scaling laws of black hole systems suggest that the 2 bright sources might be intermediate mass black holes with M_BH of theorder of a few thousand solar masses. However, higher quality X-ray data combined with multi-wavelength observations are necessary toconfirm these conclusions

28 z 86

W większości przypadków jedyną rzecząktórą dysponujemy jest sygnał radiowypochodzący z tych kompaktowych gwiazd. To ztych impulsów próbujemy określić wiek, masę iparametry orbitalne gwiazd neutronowych. Tobardzo trudne zadanie

Bülent Kiziltan

Nowa technika oceny wieku pulsarów

Astronomowie Uniwersytetu Kalifornia w Santa Cruz opracowali nową technikę umoŜliwiającą określanie wiekupulsarów milisekundowych - najszybciej wirujących obiektów we Wszechświecie. Bülent Kiziltan, dyplomant nawydziale astronomii i astrofizyki USCS wyjaśnia, iŜ standardowa metoda określania wieku pulsarów jest tymmniej dokładna im szybciej wiruje gwiazda.

"Dokładne określenie wieku pulsara jestniezwykle istotne poniewaŜ dzięki niemumoŜemy zrozumieć powstanie i ewolucjępulsarów oraz fizykę gwiazd neutronowych"- mówi Kiziltan.

Wraz z profesorem astronomii i astrofizykiUSCS Stephenem Thorsettem Kiziltan badałewolucję pulsarów milisekundowych.Wyniki ich prac zostały zaprezentowane naspotkaniu American Astronomical Society.

Pulsar to szybko wirująca gwiazdaneutronowa - zapadnięte jądro masywnejgwiazdy, która eksplodowała jakosupernowa. Pulsar wysyła fale radiowe,promieniowanie rentgenowskie i gamma zbiegunów magnetycznych. PoniewaŜ biegunynie leŜą na osi rotacji strumieniepromieniowania omiatają niebo podobnie jakświatło z latarni morskiej co na ziemiodbierane jest jako impulsy promieniowania- okres pomiędzy nimi odpowiada szybkościrotacji gwiazdy.

"W większości przypadków jedyną rzecząktórą dysponujemy jest sygnał radiowypochodzący

z tych kompaktowych gwiazd. To z tychimpulsów próbujemy określić wiek, masę iparametry orbitalne gwiazd neutronowych.To bardzo trudne zadanie" - wyjaśniaKiziltan.

Zwykłe pulsary wirują kilka razy na sekundęi stopniowo zwalniają wraz z upływem czasuostatecznie stając się zbyt słabe aby moŜna jebyło wykryć. Pulsary milisekundowe wirująkilkaset razy na sekundę, a tempo to osiągająpoprzez akrecję materii z sąsiadującejgwiazdy. W ten sposób następuje transfermomentu obrotowego.

Standardowa metoda określania wiekupulsara wykorzystuje informacje o szybkościrotacji oraz tempie zwalniania - jednak wprzypadku pulsarów milisekundowych błądmoŜe wynosić 1000%.

Aby poprawić dokładność Kiziltanwykorzystał dodatkowe limity wynikające zprocesów rozkręcania pulsarów orazmaksymalnego okresu rotacji. "Pozmodyfikowaniu obliczeń aby były zgodne ztymi limitami wykazaliśmy, Ŝe naszepodejście moŜe dać znacznie dokładniejszeszacunki wieku pulsarów"- kończy Kiziltan.

Źródło:

UC Santa Cruz: New techniqueimproves estimates of pulsar agesIlustracja: NASA/Dana Berry

Original press release follows:New technique improves estimates of

pulsar ages

Astronomers at the University

29 z 86

of California, Santa Cruz, have developed a new technique todetermine the ages of millisecond pulsars, the fastest-spinning stars inthe universe.

The standard method for estimating pulsar ages is known to yieldunreliable results, especially for the fast-spinning millisecondpulsars, said Bülent Kiziltan, a graduate student in astronomy andastrophysics at UCSC.

"An accurate determination of pulsar ages is of fundamentalimportance, because it has ramifications for understanding theformation and evolution of pulsars, the physics of neutron stars, andother areas," he said.

Kiziltan has been working with Stephen Thorsett, professor ofastronomy and astrophysics at UCSC, to study the evolution ofmillisecond pulsars. He will present their new findings at theAmerican Astronomical Society meeting in Pasadena on Monday,June 8.

A pulsar is a rapidly rotating neutron star, the collapsed core thatremains after a massive star explodes as a supernova. The pulsaremits beams of radio waves (as well as x-rays and gamma-rays) fromthe magnetic poles of the neutron star. Because the magnetic poles arenot aligned with the star's spin axis, the beams sweep around like alighthouse beacon, sending pulses of radio waves toward observerson Earth. The period between each pulse of radio waves correspondsto the rotation

rate of the neutron star.

"In most cases, the only information we have is the radio pulse wereceive from these compact stars. From these pulses we are trying todetermine the ages, masses, and orbital parameters--a verychallenging task indeed," Kiziltan said.

Ordinary pulsars tend to rotate a few times per second, and theygradually slow down with age, eventually becoming too faint todetect. Millisecond pulsars, however, rotate hundreds of time persecond. They achieve these extraordinary spin rates by pulling inmaterial from a binary companion star, a process that transfersangular momentum from the companion to the pulsar.

"This spin-up process is essentially like giving CPR to a dead ordying pulsar, giving it a second lease on life," Kiziltan said.

The standard approach to determine the "characteristic" or"spin-down" age of a pulsar is based on two parameters: the periodbetween pulses and the rate at which they slow down. Kiziltan andThorsett showed that this method may over- or under-estimate the ageof a pulsar by a factor of 10 when applied to millisecond pulsars.

To improve the accuracy of the standard technique, they incorporatedadditional constraints that arise from the spin-up process and physicallimits on the maximum spin period. "We modified the agecalculations to be consistent with these constraints and showed thatthis approach can achieve estimates closer to the true age of thepulsar," Kiziltan said.

They show that, in some cases, millisecond pulsars that appear to beyoung can, in fact, be several billion years older. In other cases,young millisecond pulsars may mimic the characteristics of pulsarsthat are as old as the galaxy itself.

A paper describing the new findings will be submitted to theAstrophysical Journal. This research was supported by the NationalScience Foundation.

30 z 86

Nasze badania dostarczają solidnychdowodów, Ŝe znaczna część procesówformowania gwiazd we Wszechświecie jestskryta przez pył w galaktykach, które nie wydająsię zawierać znacznych ilości pyłu

prof. Joshua Bloom

Rozjaśniając 'ciemne' błyski gamma

Błyski gamma, dzięki umiejętności przebijania się przez pył i gaz by jasno świecić poprzez dystans Wszechświataujawniają regiony intensywnej formacji gwiazd i ich śmierci w tych częściach kosmosu, do którychastronomowie do tej pory nie mieli dostępu - w zapylonych fragmentach galaktyk. Do takich wniosków doszliastronomowie badający tzw. ciemne błyski gamma (jasne w paśmie gamma i rentgenowskim, jednak ciemne w

paśmie widzialnym) przedstawiający wyniki na spotkaniu American Astronomical Society w Pasadena.

"Nasze badania dostarczają solidnychdowodów, Ŝe znaczna część procesówformowania gwiazd we Wszechświecie jestskryta przez pył w galaktykach, które niewydają się zawierać znacznych ilości pyłu "-mówi prof. Joshua Bloom, astronom zUniwersytetu California w Berkeley inadzorujący badania.

Część astronomów sądzie, iŜ długotrwałebłyski gamma, najjaśniejsze rozbłyskiświatła we Wszechświecie powstają jakowynik eksplozji bardzo masywnych gwiazd.Zdarzenia te wytwarzają dwa wąski snopyświatła, tak jasne, Ŝe mogą byćobserwowane z odległości 13 miliardów latświetlnych - czyli prawie z drugiego końcaWszechświata. Podczas gdy większośćbłysków świeci jasno w paśmie optycznymprzez wiele godzin po tym, jak zaniknierozbłysk w paśmie gamma - fenomenokreślany mianem poświaty optycznej -istnieją równieŜ takie, które całkowicie lubprawie całkowicie pozbawione są poświaty.Te właśnie określono mianem ciemnychbłysków gamma. Niektórzy sugerowali, Ŝebłyski

te są tak odległe, Ŝe ich optyczna poświatazostała tak dalece przesunięta kupodczerwieni iŜ nie moŜe być wykryta przezteleskopy optyczne.

"Cokolwiek jest przyczyną, to tak jakbysłyszeć syrenę przeciwmgielną nie widząclatarni morskiej "- opisuje to obrazowoBloom. -"Działo się coś ciekawego".

Badania skupiły się na 14 błyskach, wktórych poświata optyczna była alboznacznie słabsza niŜ oczekiwano, albo teŜbyła całkowicie niewidoczna. Okazało się,Ŝe prawie kaŜdy z tych błysków byłpowiązany z galaktyką moŜliwą doobserwacji przez największe teleskopyoptyczne na Ziemi - w tym wypadku10-metrowy teleskop Keck na Hawajach.Wynika z tego, Ŝe większość ciemnychbłysków gamma to zjawiska podobne donormalnych błysków, z tym Ŝe w ichprzypadku prawie całe światło widzialnezostało pochłonięte przez przesłaniające jeobszary pyłu w galaktykach.

Wyniki te oznaczają, Ŝe błyski gamma mogąbyć pomocne w określeniu tempapowstawania i śmierci gwiazd w odległychgalaktykach, i potwierdzają wcześniejszeszacunki, Ŝe "około 25 procent masywnychgwiazd pwostaje w zapylonym otoczeniu "-mówi Daniel Perley, główny autor badań. -"Co ciekawe, same galaktyki nie wyglądają nawypełnione pyłem. Zatem pył ten zapewnewystępuje w obłokach i zagęszczeniachwokół powstających gwiazd."

Źródło:

UC

31 z 86

Berkeley: Lifting the fog on 'dark' gamma-raybursts

Ilustracja: Daniel Perley, JoshuaBloom/UC Berkeley

Original press release follows:Lifting the fog on 'dark' gamma-ray bursts

BERKELEY — Gamma-ray bursts, withtheir ability to pierce through gas and dust toshine brightly across the universe, arerevealing areas of intense star formation andstellar death where astronomers have beenunable to look - the dusty corners ofotherwise dust-free galaxies.

The conclusion comes from a survey of"dark" gamma-ray bursts — bright in gamma-and X-ray emissions, but with little or novisible light — reported today (Monday,June 8) at a meeting of the AmericanAstronomical Society in Pasadena, Calif., byastronomers from the University ofCalifornia, Berkeley, and institutions aroundthe world.

"Our study provides compelling evidencethat a large fraction of star formation in theuniverse is hidden by dust in galaxies that donot appear otherwise dusty," said JoshuaBloom, associate professor of astronomy atUC Berkeley and senior author of the study.

Star formation occurs in dense clouds thatquickly fill with dust as the most massivestars rapidly age and explode, spewingnewly

created elements into the interstellar mediumto seed new star formation. Hence,astronomers presume that a large amount ofstar formation is occurring in dust-filledgalaxies, although actually measuring howmuch dust this process has built up in themost distant galaxies has proved extremelychallenging.

Long-duration gamma-ray bursts, the mostbrilliant flashes of light in the universe, arethought to originate from the explosion ofmassive stars. These events create twopencil-like beams of light, akin to lighthousebeacons, bright enough to be seen from as faraway as 13 billion light years, near the limitsof the observable universe.

While most gamma-ray bursts continue toshine brightly in optical light for many hoursafter the gamma-ray emission subsides — aphenomenon known as an 'afterglow' —those with little or no detectable afterglow,dubbed "dark GRBs," have puzzledastronomers. Some have speculated that mostwere so far away, and thus at such highredshift, that their optical afterglow shiftedout of the wavelength region that opticaltelescopes can detect.

Redshift refers to the Doppler-shiftedreddening of light from distant stars becausethey are speeding away from us, aconsequence of the expansion of the universeafter the Big Bang.

"Whatever the cause, it was like hearing

the foghorn without seeing the lighthouse,"explained Bloom. "Something interesting washappening towards those shores."

The new study, which focused on 14 burstswhose optical light was either much fainterthan expected or completely absent, showsthat almost every "dark" gamma-ray burst hasa host galaxy detectable with Earth's largestoptical telescopes - in this case, the Keck10-meter telescopes in Hawaii. Becausethese galaxies would not be detectable if theywere at high redshifts, this indicates that most"dark" bursts are similar to normal burstswith an afterglow, except that nearly all ofthe visible light is obscured by patchy dustwithin these host galaxies.

The findings suggest that gamma-ray burstsmay be able to help track the rate at whichstars form and die in distant galaxies, andconfirm previous estimates that "25 percentof the time, when massive stars form, theyform in a dusty place," said UC Berkeleygraduate student Daniel Perley and leadauthor of the study.

"However, based on our survey of these darkgamma-ray bursts, the galaxies look normaland not dust filled," he said. "The dust isprobably in clouds and knots around theforming stars."

Perley, Bloom, UC Berkeley post-doctoralfellow S. Bradley Cenko and their colleaguesreport the results at a 9 a.m. PDT pressconference

32 z 86

today, and have submitted a paper about thestudy to The Astronomical Journal.

Bloom and Perley were using some of theworld's largest telescopes, the twin 10-metertelescopes of the W. M. Keck Observatory,to look for the host galaxies of "dark"gamma-ray bursts when Cenko, recentlyarrived from Palomar Observatory,suggested focusing on a specific sample ofbursts observed by Palomar's 60-inchtelescope. Through March 2008, Palomarconducted follow-up observations of 29bursts discovered by NASA's Swiftgamma-ray satellite, 14 of which wereclassified as dark. The Swift mission,equipped with a gamma-ray detector andX-ray, ultraviolet and optical telescopes, isoperated by NASA's Goddard SpaceflightCenter.

For 11 of these 14 dark bursts, the teamsuccessfully detected a distant galaxy hostingthe explosion, while the remaining threebursts without detectable hosts had faintoptical counterparts. This indicates that noneof these bursts had come from the mostdistant regions of the universe, since atdistances greater than about 12.9 billion lightyears all the detectable light from both theafterglow and the host galaxy would beshifted into the infrared due to the expansionof the universe.

"And while 12.9 billion light years is a largedistance even by most astronomers'standards, gamma-ray bursts are

so powerful that if these were frequentoccurrences 13 billion years ago, we ought tobe detecting large numbers of those sameexplosions today as high redshift events,"Cenko said. "We don't, which indicates thatthe first stars formed at a less frenzied pacethan some models suggested."

The lack of any very high redshift events inthe sample indicates that these distantexplosions cannot comprise more than a fewpercent of all gamma-ray bursts, Cenko said.However, such distant bursts are known toexist. Just two months ago, a gamma-rayburst at a distance of 13.1 billion years wasdiscovered.

"Putting this recent event together with theothers in our study, for the first time we canprovide both an upper and lower limit to thefraction of gamma-ray bursts at very highredshift," Perley said. Specifically, theauthors conclude that the high redshiftfraction is between 0.2 and 7 percent.

Because none of the 14 bursts studied in thesurvey is at this distance, by far the mostlikely cause of the bursts' optical dimness isdust inside the host galaxy absorbing lightfrom the afterglow before it escapes, theteam concluded. However, the starlightshows no obvious signatures of dust,indicating that the dust may be hiding inpatches or clouds where it is difficult todetect.

Consequently, there could be much

more dust than has been suspected as theresult of measurements using othertechniques, and "dark gamma-ray burstscould provide a complementary way ofanswering the question of how much starformation was going on inside galaxies in theearly universe," Perley said.

The authors of the report propose more radioand sub-millimeter observations of the hostgalaxies of dark gamma-ray bursts to betterunderstand the reasons behind the obscuredoptical emissions from GRBs.

Coauthors of the paper were Hsiao-WenChen of the University of Chicago; NathanielR. Butler and D. Starr of UC Berkeley; D.Kocevski of the Kavli Institute for ParticleAstrophysics and Cosmology at StanfordUniversity; J. X. Prochaska of the Universityof California's Lick Observatory; M.Brodwin and A. M. Soderberg of theHarvard-Smithsonian Center forAstrophysics; K. Glazebrook of theSwinburne University of Technology inAustralia; M. M. Kasliwal, S. R. Kulkarniand E. O. Ofek of the California Institute ofTechnology; S. Lopez of the University ofChile in Santiago; and M. Pettini of theInstitute of Astronomy in Cambridge, U.K.

The work was funded in part by the LasCumbres Observatory Global TelescopeNetwork, the NASA/Swift guest observerprogram, Gary and Cynthia Bengier and theRichard & Rhoda Goldman Fund.

33 z 86

W większości wypadków pola szczątków sąkilkukrotnie większe niŜ rozmiary naszejGalaktyki. Mieliśmy ambitny plan odszukanianieznanych szczątków, jednak nawet naszaskoczył rozmiar tych regionów wokół takznanych obiektów.

prof. Jin Koda

Ślady zderzenia galaktyk

Astronomowie z Uniwersytetu Stony Brooks odkryli szczątki pływowe oderwane w trakcie zderzenia galaktyk.

Wyniki te zostały zaprezentowane w trakcie spotkania American Astronomy Society w Pasadena przez dr. Jina

Koda ze Stony Brook University, reaz z Nickiem Scoville z CalTech, Yoshiaki Taniguchi z Uniwersytetu Ehimeoraz zespół projektu COSMOS.

Nowe obrazy szczątków są tym ciekawsze,Ŝe ukazują całą historię kolizji galaktyk oraznastępującej w efekcie kolizji aktywnościgwiazdotwórczej, które interesująastronomów bowiem obrazują procesyniezbędne do wzrostu galaktyk w młodymWszechświecie. Obszary te zostały odkryteza pomocą 8,2-metrowego teleskopu Subaruna Mauna Kea na Hawajach.Międzynarodowy zespół wykonałekstremalnie głębokie ekspozycje wybranychpar zderzających się galaktyk, w tymAntennae (oddalonych 65 mln lat świetlnychw konstelacji Kruka), Arp 220 (250 mln l.ś.,konstelacja WęŜa), Mrk 231 (590 mln l.ś. wWielkim Wozie) oraz 10 innych obiektów.

"Nie spodziewaliśmy się ujrzeć takolbrzymich pól szczątków wokół tychznanych obiektów"- mówi dr Koda.

Zderzające się galaktyki ostatecznie łączą siętworząc jedną galaktykę. Kiedy ich orbity irotacja zsynchronizują się galaktyki łączą sięstosunkowo szybko. Nowe ogony pływowewskazują na szybki

proces łączenia się, który moŜe prowadzićdo zapłonu procesów gwałtownegowytwarzania gwiazd (starburst) -prowadząc do powstania galaktyk ULIRG(Ultra Luminous Infrared Galaxy). Dalszebadania i szczegółowe porównanie zmodelami teoretycznymi być moŜe pozwolądowiedzieć się więcej na temat ewolucjigalaktyk oraz aktywności gwiazdotwórczej wmłodym Wszechświecie.

"Arp 220 to najsłynniejsza galaktyka typuULIRG "- mówi prof. Taniguchi. -" Tegotypu galaktyki zapewne dominowały wprocesach tworzenia gwiazd we wczesnymWszechświecie, a Arp 220 to kluczowyobiekt do zrozumienia procesówgwiazdotwórczych w ultra jasnychgalaktykach podczerwonych."

"Nowe obrazy pozwalają nam w pełnirozrysować ścieŜki orbitalne zderzającychsię galaktyk zanim nastąpi ich połączenie,umoŜliwiając nam niejako cofnięciewskazówek zegara kaŜdego układu łączącychsię galaktyk "- mówi prof. Scoville zCaltech. -" To przypomina badanie śladówhamowania podczas badania wypadkudrogowego."

"Aby wykryć i właściwie przeanalizować teolbrzymie pola szczątków konieczna byłaczuła, szerokokątna kamera Subaru "- mówiprof. Koda. -" W większości wypadków polaszczątków są kilkukrotnie większe niŜrozmiary naszej Galaktyki. Mieliśmy ambitnyplan odszukania nieznanych szczątków,jednak nawet nas zaskoczył rozmiar tychregionów wokół tak

34 z 86

znanych obiektów."

"Kluczami do powstania pól są orbita irotacja zderzających się galaktyk "- mówiprof. Koda. -" Teoria przewiduje, Ŝe duŜepola szczątków powstają tylko wtedy kiedyorbity i rotacja galaktyk ulegniesynchronizacji. Nowo odkryte polaszczątków są niezwykle waŜne bowiemnarzucają konkretne ograniczenia historii iorbitom zderzających się układów."

Źródło:

Stony Brook News: Research TeamIncluding Jin Koda at SBU'sDepartment of Physics andAstronomy Discover New TidalDebris from Colliding GalaxiesIlustracja: Stony Brook University

Original press release follows:Research Team Including Jin Koda at

SBU's Department of Physics and

Astronomy Discover New Tidal Debris

from Colliding Galaxies

Astronomers are announcing today that theyhave discovered new tidal debris strippedaway from colliding galaxies. The researchwill be being presented during a pressconference at the 214th annual AmericanAstronomical Society meeting in Pasadena,California by Drs. Jin Koda at Stony BrookUniversity, Long Island,

New York; Nick Scoville of CaliforniaInstitute of Technology; Yoshiaki Taniguchiof Ehime University, Ehime, Japan; and, theCOSMOS survey team.

New debris images are of special interestsince they show the full history of galaxycollisions and resultant starburst activities,which are important in 'growing' galaxies inthe early Universe. In this study, new tidaldebris were found with 8.2-meter Subarutelescope on Mauna Kea, Hawaii, which isoperated by the National AstronomicalObservatory of Japan. The international teamtook extremely deep exposures of archetypalcolliding galaxies, including "the Antennae"galaxies in constellation Corvus (65 millionlight years away from us), "Arp 220" inconstellation Serpens (250 million lightyears) and "Mrk 231" in constellation BigDipper (590 million light years), and 10additional objects. Often seen in publicmedia and textbooks, these galaxies arewell-known galaxy collisions.

"We did not expect such enormous debrisfields around these famous objects," says Dr.Koda, Assistant Professor of Astronomy atStony Brook University. "For instance, theAntennae – the name came from itsresemblance of insect ‘antennae’ – wasdiscovered early in 18th century by WilliamHerschel, and has been observed repeatedlysince then."

Colliding galaxies

eventually merge, and become a singlegalaxy. When the orbit and rotationsynchronize, galaxies merge quickly. Newtidal tails therefore indicate the quickmerging, which could be the trigger ofstarburst activities in Ultra LuminousInfrared Galaxy (ULIRG). Further studiesand detailed comparison with theoreticalmodel may reveal the process of galaxyformation and starbursts activities in theearly Universe.

"Arp 220 is the most famous ULIRG," saysDr. Taniguchi, who is Professor of EhimeUniversity in Japan. "ULIRGs are very likelythe dominant mode of cosmic star formationin the early Universe, and Arp 220 is the keyobject to understand starburst activities inULIRGs."

"The new images allow us to fully chart theorbital paths of the colliding galaxies beforethey merge, thus turning back the clock oneach merging system," says Dr. Scoville, theFrancis L. Moseley professor of astronomy atCaltech. "This is equivalent to finally beingable to trace the skid marks on the road wheninvestigating a car wreck."

According to Dr. Koda, the extent of thedebris had not been seen in earlier imagingof these famous objects.

"Subaru’s sensitive wide-field camera wasnecessary to detect and properly analyze thisfaint, huge, debris," he said. "In fact, mostdebris are extended a few times bigger thanour

35 z 86

own Galaxy. We were ambitious to look for unknown debris, but even we were surprised to see the extent of debris in many already famousobjects."

Galactic collisions are one of the most critical processes in galaxy formation and evolution in the early Universe. However, not all galacticcollisions end up such large tidal debris.

‘The orbit and rotation of colliding galaxies are the keys," says Dr. Koda. "Theory predicts that large debris are produced only when the orbitand galactic rotation synchronize each other. New tidal debris are of significant importance since they put significant constrains on the orbitand history of the galactic collisions."

36 z 86

Biorąc pod uwagę to co wiemy na tematgalaktyk i dalekiego Wszechświata, zaskakującomało wiemy na temat gwiazd, w tym nie wiemyco dzieje się z czerwonymi nadolbrzymami podkoniec ich Ŝycia

Edward Wishnow

Dziwny przypadek kurczącej się gwiazdy

Według astronomów Uniwersytetu California w Berkeley Betelgeza, jasna czerwona gwiazda w konstelacjiOriona, w ciągu ostatnich piętnastu lat skurczyła się o ponad 15 %. Ten czerwony nadolbrzym, który wUkładzie Słonecznym wypełniłby orbitę Jowisza, jest monitorowany przez interferometr podczerwony ISI

(Infrared Spatial Interferometer) w obserwatorium na Mt Wilson w południowej Kalifornii. PoniewaŜ promień

Betelgezy wynosi około pięciu jednostek astronomicznych, zarejestrowana zmiana odpowiada promieniowiorbity Wenus. Prof. Charles Townes (nagrodzony nagrodą Nobla w 1964 za wynalezienie lasera i masera) oraz

Edward Wishnow przedstawili wyniki długoletnich badań podczas spotkania American Astronomical Society w

Pasadena. Ponadto wyniki te zostały opublikowane w Astrophysical Journal Letters. Jednocześnie naukowcy

zauwaŜają, Ŝe jasność gwiazdy, monitorowana regularnie przez obserwatorów gwiazd zmiennych AAVSO niezmniejszyła się w tym samym czasie.

Interferometr ISI bada Betelgezę od 15 lat wnadziei zrozumienia tych olbrzymich gwiazdjak równieŜ starając się zobaczyć jejpowierzchnię. Jednym z moŜliwychwyjaśnień wg Wishnowa jest to, Ŝe nadokładność pomiarów mogą wpływaćgigantyczne komórki konwekcyjne, podobnedo obserwowanych na Słońcu, jednak takwielkie, iŜ powodują na powierzchniBetelgezy wybrzuszenia. W ciągu kilkuostatnich lat wraz z byłym studentem KenemTatebe, Townes obserwował na powierzchniBetelgazy jasną plamę, jednak obecniegwiazda wydaje się sferycznie symetryczna.

"Nie wiemy dlaczego gwiazda się kurczy "-mówi Wishnow. -" Biorąc pod uwagę to cowiemy na temat galaktyk i dalekiegoWszechświata, zaskakująco mało wiemy natemat gwiazd, w tym nie wiemy co dzieje sięz czerwonymi nadolbrzymami pod koniec ichŜycia."

Betelgeza była pierwszą gwiazdą, którejwielkość zmierzono - i nadal pozostaje jednąz niewielu gwiazd, które przez teleskopHubble'a ukazują dysk a nie jedyniepunktowe

źródło. W 1921 roku Francis G. Pease iAlbert Michelson wykorzystaliinterferometrię optyczną by oszacować jejśrednicę wykazując, Ŝe odpowiada onaśrednicy orbity Marsa. W zeszłym rokuwykonano dokładniejsze pomiary odległoścido gwiazdy - okazało się, Ŝe leŜy dalej niŜsądzono - nie 430 a 640 lat świetlnych. Tooznaczało, Ŝe jej średnica wynosi nie 3,7 a5,5 jednostek astronomicznych.

"Od pomiarów z 1921 roku Betelgezęmierzono wielokrotnie za pomocą rozmaitychsystemów interferometrycznych w rozmaitychobszarach widma, w których uzyskanerozmiary gwiazdy róŜniły się nawet o 30% "-mówi Wishnow. -" Jednak w konkretnymzakresie widma, rozmiary gwiazdy nirzmieniały się znacząco, a jedynie w obrębiebłędu pomiarowego." Z względu na fakt, Ŝerozmiar gwiazdy zaleŜy od długości faliwykorzystanej do dokonania pomiaruniemoŜliwe jest porównanie pomiarów.Wynika to z faktu, iŜ rozrzedzony gaz wzewnętrznych obszarach gwiazdy zarównoemituje jak i pochłania światło utrudniającprecyzyjne określenie 'krawędzi' gwiazdy.

Spektrometr ISI, zbudowane przez Townesa iwspółpracowników na początku lat 90. XXwieku obchodzi problem konfuzji pasmemisji i absorpcji obserwując gwiazdy wśrednim zakresie podczerwieni, w wąskimpaśmie, które moŜe być wybrane pomiędzyliniami widma. Na spektrometr składają siętrzy 1,65-metrowe

37 z 86

lustra, pomiędzy którymi dystans moŜnazmieniać w zakresie od 4 do 70 metrów.Wykorzystując laser jako wspólny standardczęstotliwościowy interferometr łączysygnały z par teleskopów aby określićróŜnicę odległości jaką pokonało światłorozpoczynające drogę w centrum tarczy odtego, które rozpoczęło na krawędzi.Szczegóły wykorzystanej metody zostałyopisane w czerwcowym wydaniu PhysicsToday.

"Obserwujemy w okolicach 11 mikronów, wśredniej podczerwieni, gdzie długie faleskutecznie penetrują pył, a wąskie pasmounika jakichkolwiek linii widmowych, tak ŜemoŜemy obserwować względnienieodkształcony obraz gwiazdy "- wyjaśniaTownes. -" Ponadto mamy szczęścieobserwować za pomocą instrumentu, którydziała w podobny sposób od 15 latdostarczając porównywalnych danych,którymi nikt inny nie dysponuje. Pierwszerezultaty dały wynik zbliŜony do Michelsona,jednak w ciągu kolejnych 15 lat rozmiar tenzmniejszył się o 15% w sposób płynny,jednocześnie przyspieszając wraz z upływemczasu."

Townes, który w lipcu będzie obchodził 94urodziny planuje dalsze monitorowanieBetelgezy w nadziei odkrycia reguł zmianyśrednicy, a jednocześnie by zwiększyćmoŜliwości ISI poprzez uzupełnienieinterferometru o spektrograf.

"Za kaŜdym razem gdy z nową precyzjąprzyjrzysz się rzeczom, odkryjesz noweniespodzianki i być

moŜe poznasz bardzo podstawowe ifundamentalne prawa "- kończy Townes.

Źródło:

UC Berkeley: Red giant starBetelgeuse mysteriously shrinkingIlustracja: David Hale

Original press release follows:Red giant star Betelgeuse mysteriously

shrinking

The red supergiant star Betelgeuse, the brightreddish star in the constellation Orion, hassteadily shrunk over the past 15 years,according to University of California,Berkeley, researchers.

Long-term monitoring by UC Berkeley'sInfrared Spatial Interferometer (ISI) on thetop of Mt. Wilson in Southern Californiashows that Betelgeuse (bet' el juz), which isso big that in our solar system it would reachto the orbit of Jupiter, has shrunk in diameterby more than 15 percent since 1993.

Since Betelgeuse's radius is about fiveastronomical units, or five times the radius ofEarth's orbit, that means the star's radius hasshrunk by a distance equal to the orbit ofVenus.

"To see this change is very striking," saidCharles Townes, a UC Berkeley professoremeritus of physics who won the 1964 NobelPrize in Physics for inventing the laser andthe maser, a microwave laser. "We will bewatching it carefully over the

next few years to see if it will keepcontracting or will go back up in size."

Townes and his colleague, EdwardWishnow, a research physicist at UCBerkeley's Space Sciences Laboratory, willdiscuss their findings at a 12:40 p.m. PDTpress conference on Tuesday, June 9, duringthe Pasadena meeting of the AmericanAstronomical Society (AAS). The resultswere published June 1 in The AstrophysicalJournal Letters.

Despite Betelgeuse's diminished size,Wishnow pointed out that its visiblebrightness, or magnitude, which is monitoredregularly by members of the AmericanAssociation of Variable Star Observers, hasshown no significant dimming over the past15 years.

The ISI has been focusing on Betelgeuse formore than 15 years in an attempt to learnmore about these giant massive stars and todiscern features on the star's surface,Wishnow said. He speculated that themeasurements may be affected by giantconvection cells on the star's surface that arelike convection granules on the sun, but solarge that they bulge out of the surface.Townes and former graduate student KenTatebe observed a bright spot on the surfaceof Betelgeuse in recent years, although at themoment, the star appears sphericallysymmetrical.

"But we do not know why the star isshrinking," Wishnow said. "Considering allthat we know about

38 z 86

galaxies and the distant universe, there are still lots of things we don'tknow about stars, including what happens as red giants near the endsof their lives."

Betelgeuse was the first star ever to have its size measured, and eventoday is one of only a handful of stars that appears through the HubbleSpace Telescope as a disk rather than a point of light. In1921, FrancisG. Pease and Albert Michelson used optical interferometry toestimate its diameter was equivalent to the orbit of Mars. Last year,new measurements of the distance to Betelgeuse raised it from 430light years to 640, which increased the star's diameter from about 3.7to about 5.5 AU.

"Since the 1921 measurement, its size has been re-measured by manydifferent interferometer systems over a range of wavelengths wherethe diameter measured varies by about 30 percent," Wishnow said."At a given wavelength, however, the star has not varied in size muchbeyond the measurement uncertainties."

The measurements cannot be compared anyway, because the star'ssize depends on the wavelength of light used to measure it, Townessaid. This is because the tenuous gas in the outer regions of the staremits light as well as absorbs it, which makes it difficult to determinethe edge of the star.

The ISI that Townes and his colleagues first built in the

early 1990s sidesteps these confounding emission and absorptionlines by observing in the mid-infrared with a narrow bandwidth thatcan be tuned between spectral lines. The ISI consists of three 5.4-foot(1.65-meter) diameter mirrors separated by distances that vary from12 to 230 feet (4-70 meters), said Townes. Using a laser as acommon frequency standard, the ISI interferometer combines signalsfrom telescope pairs in order to determine path length differencesbetween light that originates at the star's center and light thatoriginates at the star's edge. The technique of stellar interferometry ishighlighted in the June 2009 issue of Physics Today magazine.

"We observe around 11 microns, the mid-infrared, where this longwavelength penetrates the dust and the narrow bandwidth avoids anyspectral lines, and so we see the star relatively undistorted," saidTownes. "We have also had the good fortune to have an instrumentthat has operated in a very similar manner for some 15 years,providing a long and consistent series of measurements that no oneelse has. The first measurements showed a size quite close toMichelson's result, but over 15 years, it has decreased in size about15 percent, changing smoothly, but faster as the years progressed."

Townes, who turns 94 in July, plans to continue monitoringBetelgeuse in hopes of finding a pattern in the changing diameter, andto improve the ISI's capabilities by adding a spectrometer to theinterferometer.

"Whenever you look at things with more precision, you are going tofind some surprises and uncover very fundamental and important newthings," he said.

The ISI is supported by grants from the National Science Foundation,the Gordon and Betty Moore Foundation and the Office of NavalResearch.

39 z 86

Biorąc pod uwagę to co wiemy na tematgalaktyk i dalekiego Wszechświata, zaskakującomało wiemy na temat gwiazd, w tym nie wiemyco dzieje się z czerwonymi nadolbrzymami podkoniec ich Ŝycia

Edward Wishnow

Odnaleziono młode gwiazdy w chaotycznym jądrze Galaktyki

Dzięki wykorzystaniu moŜliwości obserwacji w podczerwieni teleskopu kosmicznego NASA Spitzer SpaceTelescope astronomowie odnaleźli nowo narodzone gwiazdy w chaotycznym regionie jądra Drogi Mlecznej.Obszar ten jest wypełniony przez gwiazdy, pył i gaz, a w jego centrum rezyduje super masywna czarna dziura.Warunki tam są niezwykle trudne - występują gwałtowne wypływy plazmy z masywnych gwiazd, faleuderzeniowe oraz inne zjawiska utrudniające powstanie nowych gwiazd. Od pewnego czasu było wiadome, Ŝe wtym rejonie powstają młode gwiazdy, jednak astronomowie nie mieli pojęcia jak do tego dochodzi. Dodatkowowyjaśnienie zagadki utrudniają gęste obłoku pyłu leŜące pomiędzy nami a centrum Galaktyki.

"Poszukiwanie tych gwiazd podobne jest doszukania igły w stogu siana "- mówi SolangeRamirez, prowadząca program badawczy wInstytucie Nauk Pozaziemskich NASA wCalTech w Pasadena. -" Nie moŜna ichszukać wykorzystując widzialne pasmoświatła, ze względu na pył. Konieczne byłowykorzystanie podczerwonych instrumentówteleskopu Spiztzer by przejrzeć przez zasłonępyłu i dostrzec szukane obiekty."

Zespół zamierza w najbliŜszej przyszłościszukać kolejnych młodych gwiazd w celuokreślenia warunków umoŜliwiających ichpowstanie w nieprzyjaznym środowiskogalaktycznego rdzenia.

"Badając indywidualne gwiazdy w jądrzeGalaktyki moŜemy lepiej zrozumieć jakgwiazdy te powstają w róŜnych regionach "-mówi Deokkeun An z Centrum Przetwarzaniai Analizy danych Podczerwonych w Caltech,główny autor artykułu prezentującegoodkrycie, który zostanie opublikowany wAstrophysical Journal. -"Droga Mleczna jestjedną z setek miliardów galaktyk w obrębieobserwowalnego

Wszechświata. Jednak dzięki temu, Ŝe jest tonasza Galaktyka to tu moŜemy bliŜejprzyjrzeć się jej indywidualnymgwiazdowym składnikom." An rozpocząłbadania jeszcze jako dyplomant naUniwersytecie Stanowy Ohio pod opiekąastronoma Krisa Sellgrena, który jestwspółautorem badań.

Jądro Galaktyki to tajemniczy obszar ośrednicy około 600 lat świetlnych, jednakmimo, Ŝe jest to drobny fragment całejGalaktyki, której średnicę ocenia się naokoło 100 000 lat świetlnych, to właśnie tamznajduje się około 10% pyłu, gazu i gwiazd.Do tej pory istniały jedynie poszlaki, Ŝe wrejonie tym mogą powstawać gwiazdy.Astronomowie odkryli między innymigromady masywnych młodocianych gwiazd,oraz obłoki plazmy - wskazówkę, Ŝe gwiazdyzaczynają się zapalać i jonizują otaczające jeobłoki molekularne. Wcześniejsze próbyodnalezienia młodych obiektówprotogwiezdnych zakończyły sięniepowodzeniem.

Ramirez i jego współpracownicy rozpoczęliposzukiwania przeglądając duŜe mozaikigalaktycznego centrum wykonane przezteleskop Spitzer. Po wybraniu około 100potencjalnych obiektów musieli dla nichuzyskać dodatkowe dane by wybrać te, którefaktycznie są młode - bowiem obserwowanez duŜej odległości poprzez grubą zasłonępyłu trudno rozstrzygnąć czy ma się doczynienia z gwiezdnym oseskiem czy zestarszą gwiazdą. W tym celu konieczne było

40 z 86

uzyskanie danych spektrograficznych zapomocą spektrografu Spitzera - w wynikachznaleziono trzy mające wyraźne znamionamłodości.

"To niesamowite, Ŝe udało się nam odnaleźćte gwiazdy "- mówi Ramirez. -" CentrumGalaktyki to ciekawe miejsce. Są tam młodegwiazdy, stare gwiazdy, czarne dziury.Zaczęliśmy od przekopania się przez katalogz milionem obiektów i wśród nich udało sięnam znaleźć trzy młode gwiazdy - gwiazdy,które pozwolą nam odkryć sekrety jądraDrogi Mlecznej."

Młode protogwiazdy mają mniej niŜ milionlat. WciąŜ znajdują się wewnątrz kokonówgazu i pyłu, które ostatecznie - wedle teorii -spłaszczą się do formy dysków być moŜetworząc planety.

Źródło:

Spitzer Space Telescope: Baby StarsFinally Found in Jumbled GalacticCenterIlustracja: S. V. Ramirez(NExScI/Caltech), D. An(IPAC/Caltech), K. Sellgren (OSU)

Original press release follows:Baby Stars Finally Found in Jumbled

Galactic Center

PASADENA, Calif. — Astronomers have atlast uncovered newborn stars at the frenziedcenter of our Milky Way galaxy. Thediscovery was made using the infrared visionof NASA's Spitzer Space Telescope.

The heart of our spiral galaxy is clutteredwith

stars, dust and gas, and at its very center, asupermassive black hole. Conditions thereare harsh, with fierce stellar winds, powerfulshock waves and other factors that make itdifficult for stars to form. Astronomers haveknown that stars can form in this chaoticplace, but they're baffled as to how thisoccurs. Confounding the problem is all thedust standing between us and the center ofour galaxy. Until now, nobody had been ableto definitively locate any baby stars.

"These stars are like needles in a haystack,"said Solange Ramirez, the principalinvestigator of the research program atNASA's Exoplanet Science Institute at theCalifornia Institute of Technology, Pasadena."There's no way to find them using opticallight, because dust gets in the way. Weneeded Spitzer's infrared instruments to cutthrough the dust and narrow in on theobjects."

The team plans to look for additional babystars in the future, and ultimately to piecetogether what types of conditions allow starsto form in such an inhospitable environmentas our galaxy's core.

"By studying individual stars in the galacticcenter, we can better understand how starsare formed in different interstellarenvironments," said Deokkeun An of theInfrared Processing and Analysis Center atCaltech, lead author of a paper submitted forpublication

in the Astrophysical Journal. "The MilkyWay galaxy is just one of more than hundredsof billions of galaxies in the visible universe.However, our galaxy is so special becausewe can take a closer look at its individualstellar components." An started working onthis program while a graduate student at OhioState University, Columbus, under theleadership of Ohio State astronomer KrisSellgren, the co-investigator on the project.

The core of the Milky Way is a mysteriousplace about 600 light-years across (lightwould take 600 years to travel from one endto the other). While this is just a fraction ofthe size of the entire Milky Way, which isabout 100,000 light-years across, the core isstuffed with 10 percent of all the gas in thegalaxy — and loads and loads of stars.

Before now, there were only a few clues thatstars can form in the galaxy's core.Astronomers had found clusters of massiveadolescent stars, in addition to clouds ofcharged gas — a sign that new stars arebeginning to ignite and ionize surroundinggas. Past attempts had been unsuccessful infinding newborn stars, or as astronomers callthem, young stellar objects.

Ramirez and colleagues began their searchby scanning large Spitzer mosaics of ourgalactic center. They narrowed in on morethan 100 candidates, but needed moredetailed

41 z 86

data to confirm the stars' identities. Young stellar objects, when viewed from far away, can look a lot like much older stars. Both types of starsare very dusty, and the dust lying between us and them obscures the view even further.

To sort through the confusion, the astronomers looked at their candidate stars with Spitzer's spectrograph - an instrument that breaks light apartto reveal its rainbow-like array of infrared colors. Molecules around stars leave imprints in their light, which the spectrograph can detect.

The results revealed three stars with clear signs of youth, for example, certain warm, dense gases. These youthful features are found in otherplaces in the galaxy where stars are being formed.

"It is amazing to me that we have found these stars," said Ramirez. "The galactic center is a very interesting place. It has young stars, old stars,black holes, everything. We started mining a catalog of about 1 million sources and managed to find three young stars — stars that will helpreveal the secrets at the core of the Milky Way."

The young stellar objects are all less than about 1 million years old. They are embedded in cocoons of gas and dust, which will eventuallyflatten to disks that, according to theory, later lump together to form planets.

Other collaborators include Richard Arendt of NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.; A. C. Adwin Boogert of NASA'sHerschel Science Center, Caltech in Pasadena; Mathias Schultheis of the Besancon Observatory in France; Susan Stolovy of NASA's SpitzerScience Center, Caltech in Pasadena; Angela Cotera of SETI Institute, Mountain View, Calif.; and Thomas Robitaille and Howard Smith ofHarvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass.

42 z 86

Gdzieś w naszej Galaktyce nad obcymświatem wschodzą i zachodzą dwa słońca

David Wilner

Radioteleskop ukazuje dysk protoplanetarny wokół gwiazdypodwójnej

Astronomowie wykorzystujący szereg submilimetrowy Smithsonian (SMA - ) odkryli dowody istnieniawirującego dysku molekularnego wokół młodej pary gwiazd V4064 w Strzelcu. Obrazy SMA dostarczająniezwykle precyzyjnego obrazu procesów powstawania gazowych olbrzymów, komet i ciał niebieskich rozmiarówPlutona. Wyniki potwierdzają równie, iŜ tego rodzaju obiekty mogą równie łatwo jak w układach pojedynczychpowstawać w układach binarnych.

"Pierwsze dowody istnienia tego wirującegodysku uzyskaliśmy podczas obserwacjiradioteleskopowych V4046 Sag zeszłegolata. Jednak wówczas mieliśmy jedyniewidma molekularne, a te moŜnainterpretować na wiele sposobów "- mówiJoel Kastner, kierujący badaniami z InstytutuTechnologii w Rochester. -" Jednak gdyujrzeliśmy dane z SMA nie było wątpliwościŜe mamy do czynienia właśnie z wirującymdyskiem."

Współautor badań, David Wilner z CentrumAstrofizyki Harvard-Smithsonian dodaje: -"Mamy solidne dowody, Ŝe wokół gwiazdpodwójnych mogą powstawać planety, coznacznie zwiększa liczbę miejsc, w którymmoŜemy poszukiwać exoplanet. Gdzieś wnaszej Galaktyce nad obcym światemwschodzą i zachodzą dwa słońca."

David Rodriguez prezentujący wyniki naspotkaniu American Astronomical Societywyjaśnia, Ŝe zdjęcia jasno ukazują, iŜ dyskcząstek okrąŜający V4046 Sag zaczyna sięmniej więcej w odległości orbity Neptuna isięga dziesięć razy dalej, w obszar, wktórym w Układzie Słonecznym powstałygazowe olbrzymy, komety i obiekty pasaKuipera.

"Sądzimy Ŝe V4046 Sat dostarcza

jednego z najlepszych do tej pory odkrytychprzykładów keplerowskiego,protoplanetarnego dysku wokół systemumłodych gwiazd "- mówi Wilner. -"Tenszczególny system jest tym bardziejwyjątkowo iŜ powstał wokół pary gwiazd omasach zbliŜonych do Słońca, majacychokoło 12 milionów lat i o separacji zaledwie5 średnic Słońca."

"To moŜe być najstarszy znany molekularnydysk protoplanetarny. Dowodzi on, iŜprzynajmniej w przypadku niektórychgwiazd, okres powstawania gazowycholbrzymów trwa znacznie dłuŜej niŜ kilkapierwszych milionów lat "- dodajewspółautor badań, Ben Zuckerma z UCLA.

Źródło:

CfA: Radio Telescope ImagesReveal Planet-Forming Disk OrbitingTwin SunsIlustracja: David A. Aguilar (CfA)

Original press release follows:Radio Telescope Images Reveal Planet-

Forming Disk Orbiting Twin Suns

Pasadena, CA - Astronomers are announcingtoday that a sequence of images collectedwith the Smithsonian's Submillimeter Array(SMA) clearly reveals the presence of arotating molecular disk orbiting the youngbinary star system V4046 Sagittarii. TheSMA images provide an unusually vividsnapshot of the process of formation of giantplanets, comets, and Pluto-like bodies. Theresults also

43 z 86

confirm that such objects may just as easilyform around double stars as around singlestars like our Sun.

These findings are being presented by UCLAgraduate student David Rodriguez in a pressconference at the American AstronomicalSociety meeting in Pasadena, Calif.

"It's a case of seeing is believing," says JoelKastner of the Rochester (NY) Institute ofTechnology, the lead scientist on the study."We had the first evidence for this rotatingdisk in radio telescope observations ofV4046 Sagittarii that we made last summer.But at that point, all we had were molecularspectra, and there are different ways tointerpret the spectra. Once we saw the imagedata from the SMA, there was no doubt thatwe have a rotating disk here."

Co-author David Wilner of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)adds, "This is strong evidence that planetscan form around binary stars, which expandsthe number of places we can look forextrasolar planets. Somewhere in our galaxy,an alien world may enjoy double sunrisesand double sunsets."

Wilner is one of the world's experts onradiointerferometry, the technique used inthis study to form images with the SMA'smultiple radio antennas. The othercontributor to the SMA study of V4046Sagittarii led by RIT's Kastner and UCLA'sRodriguez is Ben Zuckerman of UCLA.

According

to Rodriguez, the images clearly demonstratethat the molecular disk orbiting the V4046Sagittarii binary system extends from withinthe approximate radius of Neptune's orbit outto about 10 times that orbit. This regioncorresponds to the zone where the solarsystem's giant planets, as well as itsPluto-like Kuiper Belt objects, may haveformed.

"We believe that V4046 Sagittarii providesone of the clearest examples yet discoveredof a Keplerian, planet-forming disk orbiting ayoung star system," Wilner says. "Thisparticular system is made that much moreremarkable by the fact that it consists of apair of solar-mass stars that areapproximately 12 million years old and areseparated by a mere 5 solar diameters."

"This could be the oldest known orbitingprotoplanetary molecular disk. It shows that,at least for some stars, formation ofJovian-mass planets may continue well aftera few million years, which astronomers havededuced is characteristic of the formationtime for most such planets," Zuckerman says.

Findings of this study build on previous workpublished in the December 2008 issue ofAstronomy and Astrophysics in whichKastner and his team first suggested that thecase of V4046 Sagittarii illustrates well howplanets may form easily around certain typesof binary stars.

"We thought

the molecular gas around these two starsalmost literally represented 'smoking gun'evidence of recent or possibly ongoing 'giant'Jupiter-like planet formation around thebinary star system," Kastner says. "The SMAimages showing an orbiting disk certainlysupport that idea."

The evidence for a molecular disk orbitingthese twin young suns in the constellationSagittarius suggested to the scientists thatmany such binary systems should also hostas-yet-undetected planets.

"The most successful technique used so farfor the discovery of extrasolar planets - thatof measurement of precision radial velocities- is exceedingly difficult for close binarystars such as V4046 Sagittarii. So these radioobservations are probing a new region ofdiscovery space for extrasolar planets," saysRodriguez.

"At a distance of only 240 light-years fromthe solar system, the V4046 Sagittarii binaryis at least two times closer to Earth thanalmost all known planet-forming starsystems, which gives us a good shot atimaging any planets that have already formedand are now orbiting the stars," he continues.

Kastner and collaborators had previouslyused the 30-meter radiotelescope operatedby the Institut de Radio AstronomieMillimetrique (IRAM) to study radiomolecular spectra emitted from the vicinityof the twin stars.

44 z 86

The scientists used these data to identify the raw materials for planet formation around V4046 Sagittarii - carbon monoxide and hydrogencyanide - in the noxious circumstellar gas cloud.

"In this case the stars are so close together, and the profile of the gas - in terms of the types of molecules that are there - is so much like thetypes of gaseous disks that we see around single stars, that we now have a direct link between planets forming around single stars and planetsforming around double stars," Kastner says.

This release is being issued jointly with the Rochester Institute of Technology.

The Submillimeter Array is a joint project between the Smithsonian Astrophysical Observatory and the Academia Sinica Institute ofAstronomy and Astrophysics and is funded by the Smithsonian Institution and the Academia Sinica.

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

45 z 86

2MASS 1227-0447 moŜe pochodzić z innej,mniejszej galaktyki, która w dalekiej przeszłościzbliŜyła się zanadto do Drogi Mlecznej i zostałarozerwana przez oddziaływania grawitacyjne

John Bochanski

Galaktyczni piraci i przybysze spoza krawędzi

Profesor Adam Burgasser i dr John Bochanski - astronomowie z Massachusets Institute of Technology (MIT), na

spotkaniu American Astronomical Society ogłosili, Ŝe niezwykłe, słabo świecące gwiazdy naleŜące do niedawno

odkrytej kategorii gwiazd określanych mianem ultrachłodnych podkarłów poruszają się w obrębie DrogiMlecznej po niezwykłych orbitach, wzdłuŜ torów całkowicie odmiennych od typowych gwiazd. Co więcej jedna znich moŜe być w rzeczywistości gwiazdą powstałą w innej galaktyce.

Poraz

pierwszy wskazano, Ŝe ultrachłodne podkarłystanowią osobną, unikalną klasę gwiazd w2003 roku. WyróŜnia je niska temperatura(ultracool) oraz niska zawartośćpierwiastków cięŜszych od helu i wodoru(subdwarf). Są najmniejszymi z gwiazdznajdując się tuŜ powyŜej obiektówklasyfikowanych jako brązowe karły -cięŜszych od planet, jednak nie na tyle, aby wich jądrach doszło do zapłonu reakcjitermojądrowej. PoniewaŜ są ciemne - nawet10 000 razy ciemniejsze od Słońca, i rzadkie- do tej pory odkryta zaledwie kilkadziesiąttego typu obiektów.

Prof. Burgassera, kierującego badaniami,zaintrygował fakt, iŜ ultrachłodne podkarływykazują znaczne własne prędkościprzemieszczając się z ogromnymiprędkościami względem Słońca. "Większośćsąsiadujących z nami gwiazd porusza sięwokół centrum Galaktyki z mniej więcej tąsamą prędkością obiegając je w trakcietrwającej 250 mln lat orbity "- mówiBurgasser. Ultrachłodne podkarły wydają sięmijać nas z ogromną

prędkością sięgającą 500 kilometrów nasekundę. -" Gdyby gdzieś w Galaktyce byłagalaktyczna policja, gwiazdy te na pewnostraciłyby prawo jazdy "- Ŝartuje Burgasser.

Zespół Burgassera wyznaczył pozycje,odległości i wektory około dwudziestu tychrzadkich gwiazd. Następnie RobynSanderson, doktorant MIT, wykorzystał tepomiary by obliczyć orbity podkarłówstosując do tego celu algorytmyzaprojektowane do badań zderzających sięgalaktyk. Choć podobne obliczenia zespółwykonywał równieŜ dla innych gwiazd omałych masach "uzyskane wyniki w niczymnie przypominały czegokolwiek cowidzieliśmy wcześniej "- mówi Sanderson.

Obliczenia ukazały zaskakującąróŜnorodność orbit. Niektóre z nich zbliŜająsię do centrum Galaktyki na podobnychkometarnym, silnie ekscentrycznych orbitach.Inne wykonują powolne pętle daleko pozaorbitą Słońca. I w odróŜnieniu od większościbliskich gwiazd, większość podkarłówspędza znaczną część czasu tysiące latświetlnych ponad lub pod dyskiem DrogiMlecznej.

"Ktoś Ŝyjący na planecie wokół jednej z tychgwiazd miałby nieprawdopodobny widokwspaniałej spiralnej galaktyki - DrogiMlecznej - rozpiętej w poprzek nieba "-mówi Burgasser.

Obliczenia potwierdziły, Ŝe wszystkieultrachłodne podkarły naleŜą do halo DrogiMlecznej. Jednak jeden z nich - gwiazda onumerze katalogowym 2MASS 1227-0447

46 z 86

- obecnie w konstelacji Panny, ma orbitęwskazującą iŜ moŜe pochodzić spoza naszejgalaktyki.

"Według naszych obliczeń podkarzeł tenoddala się od centrum Galaktyki naodległość 10-krotnie większą niŜ Słońce -200 000 lat świetlnych "- mówi Bochanski.To dystans większy niŜ większościgalaktycznych towarzyszy Drogi Mlecznejsugerujący, iŜ ten szczególny obiekt mógłpowstać w innej galaktyce.

"Opierając się na rozmiarze i analiziemającej miliard lat orbity oraz wektora ruchupodejrzewamy, Ŝe 2MASS 1227-0447 moŜepochodzić z innej, mniejszej galaktyki, któraw dalekiej przeszłości zbliŜyła się zanadtodo Drogi Mlecznej i została rozerwana przezoddziaływania grawitacyjne "- wyjaśniaBochanski.

JuŜ wcześniej w obrębie Drogi Mlecznejudało się zidentyfikować strumienie gwiazdpochodzące z sąsiadujących z nasząGalaktyką galaktyk. Strumienie te zawierałyjednak odległe, masywne czerwoneolbrzymy. Ultrachłodny podkarzełzidentyfikowany przez zespół Burgassera topierwsza, bliska gwiazda na takiejtrajektorii. "JeŜeli uda nam sięzidentyfikować strumień, z którym powiązanyjest ten podkarzeł, albo jeŜeli uda nam sięokreślić, z której galaktyki karłowejpochodzi będzie to kolejny elementprowadzący do zrozumienia gwiazd, które wciągu 10 miliardów lat utworzyły galaktycznehalo "- mówi Burgasser.

Źródło:

href="http://web.mit.edu/newsoffice/2009/wild-rides-0609.html">MIT News:Ultracool stars take 'wild rides' around,outside the Milky Way

Ilustracja: Adam Burgasser (MIT)

Original press release follows:Ultracool stars take 'wild rides' around,

outside the Milky Way

Astronomers announced today that stars of arecently discovered type, dubbed ultracoolsubdwarfs, take some pretty wild rides asthey orbit around the Milky Way, followingpaths that are very different from those oftypical stars. One of them may actually be avisitor that originated in another galaxy.

Adam Burgasser and John Bochanski of theMassachusetts Institute of Technologypresented the findings on Tuesday, June 9, ina press conference at the AmericanAstronomical Society's semi-annual meetingin Pasadena, Calif. The result clarifies theorigins of these peculiar, faint stars, and mayprovide new details on the types of stars theMilky Way has acquired from other galaxies.

Ultracool subdwarfs were first recognized asa unique class of stars in 2003, and aredistinguished by their low temperatures("ultracool") and low concentrations ofelements other than hydrogen and helium("subdwarf"). They sit at the bottom end ofthe size range for stars, and some are sosmall that they

are closer to the planet-like objects calledbrown dwarfs. Only a few dozen ultracoolsubdwarfs are known today, as they are bothvery faint - up to 10,000 times fainter than theSun - and extremely rare.

Burgasser, associate professor of physics atMIT and lead author of the study, wasintrigued by the fast motions of ultracoolsubdwarfs, which zip past the Sun atastonishing speeds. "Most nearby stars travelmore or less in tandem with the Sun tracingcircular orbits around the center of the MilkyWay once every 250 million years," heexplains. The ultracool subdwarfs, on theother hand, appear to pass us by at very highspeeds, up to 500 km/s, or over a millionmiles per hour.

"If there are interstellar cops out there, thesestars would surely lose their driver'slicenses," says Burgasser.

Burgasser's team of astronomers assembledmeasurements of the positions, distances andmotions of roughly two dozen of these rarestars. Robyn Sanderson, co-author and MITgraduate student, then used thesemeasurements to calculate the orbits of thesubdwarfs using a numerical code developedto study galaxy collisions. Despite doingsimilar calculations for other types oflow-mass stars, "these orbits were likenothing I'd ever seen before," saysSanderson.

Sanderson's calculations showed anunexpected diversity in

47 z 86

the ultracool subdwarf orbits. Some plunge deep into the center of theMilky Way on eccentric, comet-like tracks; others make slow,swooping loops far beyond the Sun's orbit. Unlike the majority ofnearby stars, most of the ultracool subdwarfs spend a great deal oftime thousands of light-years above or below the disk of the MilkyWay.

"Someone living on a planet around one of these subdwarfs wouldhave an incredible nighttime view of a beautiful spiral galaxy - ourMilky Way - spread across the sky," Burgasser speculates.

Sanderson's orbit calculations confirm that all of the ultracoolsubdwarfs are part of the Milky Way's halo, a widely dispersedpopulation of stars that likely formed in the Milky Way's distant past.However, one of the subdwarfs, a star named 2MASS 1227-0447 inthe constellation Virgo, has an orbit indicating that it might have avery different lineage, possibly extragalactic.

"Our calculations show that this subdwarf travels up to 200,000 lightyears away from the center of the Galaxy, almost 10 times farther thanthe Sun," says Bochanski, a postdoctoral researcher in Burgasser'sgroup at MIT. This is farther than many of the Milky Way's nearestgalactic neighbors, suggesting that this particular subdwarf may haveoriginated somewhere else.

"Based on the size of its one billion-year orbit

and direction of motion, we speculate that 2MASS 1227-0447 mighthave come from another, smaller galaxy that at some point got tooclose to the Milky Way and was ripped apart by gravitational forces,"explains Bochanksi.

Astronomers have previously identified streams of stars in the MilkyWay originating from neighboring galaxies, but all have been distant,massive, red giant stars. The ultracool subdwarf identified byBurgasser and his team is the first nearby, low-mass star to be foundon such a trajectory. "If we can identify what stream this star isassociated with, or which dwarf galaxy it came from, we could learnmore about the types of stars that have built up the Milky Way's haloover the past 10 billion years," says Burgasser.

The results presented at the meeting are based in part on two studiesrecently published in the Astrophysical Journal by Burgasser andcoauthor Michael Cushing, a postdoctoral researcher at the Universityof Hawaii's Institute for Astronomy.

Other authors of this paper are Andrew West of MIT; Dagny Looperof the University of Hawaii, Manoa; and Jacqueline Faherty of theAmerican Museum of Natural History, New York, NY.

48 z 86

Niezwykłe, Ŝe najmłodszy w historii odkrywcasupernowej odkrył jedną z najdziwniejszych inajciekawszych supernowych. NiezaleŜnie odwieku kaŜdy moŜe wnieść waŜny wkład wpoznanie Wszechświata

Alex Filipenko

14-latka odkryła niezwykłą supernową

W listopadzie 2009 roku Caroline Moore, 14-letnia uczennica ze stanu Nowy York, odkryła w bliskiej galaktycesupernową stając się tym samym najmłodszym w historii odkrywcą eksplodującej gwiazdy. Dalsze obserwacjewykazały Ŝe obiekt ten, o katalogowym numerze SN 2008ha, stanowi nowy rodzaj gwiezdnej eksplozji - 1000 razysilniejszej od klasyfikowanych jako nowe, ale jednocześnie 1000 razy słabszy niŜ znane do tej pory supernowe.Według niektórych astronomów to najmniej potęŜna supernowa w historii obserwacji nieba.

Choć supernowa ta była słaba w porównaniudo innych, przez krótki czas SN 2008ha była25 milionów razy jaśniejsza od Słońca.Jednak - ze względu na oddalenie 70milionów lat świetlnych - z Ziemi byłabardzo słabym, nowym punktem światła, wramieniu odległej galaktyki. Ten niezwykłyobiekt skutecznie wypełnił miejsce pomiędzynowymi (nuklearnymi eksplozjamizachodzącymi na powierzchni starych gwiazd- białych karłów) a supernowymi typu Ia(niszczycielską śmiercią białego karłarozpoczynającą się głęboko w jego jądrze).Być moŜe SH 2008ha to supernowa, w którejefekcie nie doszło do zniszczenia całejgwiazdy.

Źródło:

CfA Oress Room: Peculiar,Junior-Sized Supernova Discoveredby New York TeenIlustracja: William Wiethoff

Original press release follows:Peculiar, Junior-Sized Supernova

Discovered by New York Teen

In November

2008, Caroline Moore, a 14-year-old studentfrom upstate New York, discovered asupernova in a nearby galaxy, making her theyoungest person ever to do so. Additionalobservations determined that the object,called SN 2008ha, is a new type of stellarexplosion, 1000 times more powerful than anova but 1000 times less powerful than asupernova. Astronomers say that it may bethe weakest supernova ever seen.

Even though this explosion was a weaklingcompared to most supernovae, for a shorttime SN 2008ha was 25 million timesbrighter than the sun. However, since it is 70million light years away, it appeared veryfaint viewed from Earth.

The peculiar object effectively bridged thegap between a nova (a nuclear explosion onthe surface of an old, compact star called awhite dwarf) and a type Ia supernova (thedestructive death of a white dwarf caused bya runaway nuclear reaction starting deep inthe star). SN 2008ha likely was a failedsupernova where the explosion was unable todestroy the entire star.

"If a normal supernova is a nuclear bomb,then SN 2008ha is a bunker buster," saidteam leader Ryan Foley, Clay fellow at theHarvard-Smithsonian Center forAstrophysics and first author on the paperreporting the findings. "From oneperspective, this supernova was anunderachiever, however you still wouldn'twant

49 z 86

be anywhere near the star when it exploded."

Caroline was able to discover the object using a relatively smalltelescope, but some of the most advanced telescopes in the worldwere needed to determine the nature of the explosion. Data came fromthe Magellan telescopes in Chile, the MMT telescope in Arizona, theGemini and Keck telescopes in Hawaii, and NASA's Swift satellite.

In typical supernova explosions, light from different chemicalelements (such as calcium or iron) is smeared out across theelectromagnetic spectrum by the Doppler effect (the same principlethat makes a police siren change pitch as it passes). Because theejected bits of the star were "only" moving at 4.5 million miles perhour (compared to 22 million miles per hour for a typical supernova),the light wasn't as smeared out, allowing the team to analyze thecomposition of the explosion to a new precision.

"You can imagine many ways for a star to explode that mightresemble SN 2008ha," said Robert Kirshner of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "It could have been a massivestar suddenly collapsing to form a black hole, with very little energyleaking out. But it looks a lot like its brighter cousins, which we thinkare nuclear explosion of white dwarfs. Maybe this one was anexplosion of that general type, just much, much weaker."

One

reason astronomers haven't seen this type of explosion before mightbe because they are so faint. "SN 2008ha was a really wimpyexplosion," said Alex Filippenko, leader of the University ofCalifornia, Berkeley supernova group, which monitors thousands ofrelatively nearby galaxies with a robotic telescope at LickObservatory in California. But a new generation of telescopes andinstruments is beginning to search greater distances than ever before,effectively monitoring millions of galaxies. Foley's team concludesthat hundreds of this type of event may be spotted in the next fewyears.

"Coincidentally, the youngest person to ever discover a supernovafound one of the most peculiar and interesting supernovae ever,"remarked Filippenko. "This shows that no matter what your age,anyone can make a significant contribution to our understanding of theUniverse."

The paper has been accepted for publication in the AstronomicalJournal and is available online at http://arxiv.org/abs/0902.2794.

Other coauthors of the paper are Ryan Chornock, MohanGaneshalingam, Weidong Li, Bradley Cenko, Maryam Modjaz, andJeffrey Silverman of UC Berkeley, Peter Challis and AndrewFriedman of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, andMichael Wood-Vasey of the University of Pittsburgh. The researchwas supported in part by the National Science Foundation, the Sylviaand Jim Katzman Foundation, and the TABASGO Foundation.

Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Centerfor Astrophysics (CfA) is a joint collaboration between theSmithsonian Astrophysical Observatory and the Harvard CollegeObservatory. CfA scientists, organized into six research divisions,study the origin, evolution and ultimate fate of the universe.

50 z 86

Pokrywa ochronna Heschella otwarta

O 12:53 CEST pokrywa chroniąca czułe instrumenty satelity Herschel została otwarta po tym, jakobserwatorium otrzymało polecenie odpalenia pirotechnicznych łączeń mocujących kriopokrywę. Ten krytycznykrok przybliŜa najnowszy teleskop kosmiczny Europejskiej Agencji Kosmicznej bliŜej rozpoczęcia misjinaukowej.

Kriopokrywa spełniała dotąd funkcjęochronną - zapewniając szczelną osłonękriostatu na ziemi podczas przygotowań dostartu oraz w trakcie samego startu.PoniewaŜ Herschel znalazł się ostatecznie wpróŜni, i zakończono usuwanie gazówmoŜliwe było bezpieczne usunięcie osłony.Polecenie usunięcia jej zostało wydane przezkontrolerów misji z ESOC w Darmstadt wNiemczech. Otrzymane dale telemetrycznepotwierdziły, ze pokrywa znajduje sięobecnie w połoŜeniu otwartym.

Pokrywa wahnęła się cześć lub siedem razywstrząsając nieco satelitą, jak równieŜ -zgodnie z oczekiwaniami - odnotowaliśmyzmiany temperatury w kilku miejscach. Towszystko potwierdza, iŜ kriopokrywa zostałaotwarta. Ostateczne potwierdzenieotrzymamy mierząc szum optycznego tła zapomocą instrumentu PACS (PhotoconductorArray Camera and Spectrometer), którewykonamy w tym tygodniu "- mówi GöranPilbratt, naukowiec misji.

Obserwatorium przechodzi serię testów powyniesieniu na orbitę oraz szczegółowyprzegląd zaawansowanych instrumentów.Proces ten będzie trwał do późnej jesienikiedy rozpoczną się badania naukowe. 14czerwca satelita znajdował się w odległości 1 425 000 km od Ziemi.

Źródło:

ESA News: Herschel cryocover isopenIlustracja:

ESA – D. Ducros, 2009

Original press release follows:Herschel cryocover is open

At 12:53 CEST yesterday, the cryocover ofthe Herschel satellite was opened after thespacecraft received a command to firepyrotechnic bolts holding it down. Thiscrucial step brings ESA's newest spacetelescope one step closer to starting itsscientific mission.

The cryocover is the Herschel telescope’s'lens cap': it provides a high-vacuum tightclosure of the cryostat on ground and duringthe early orbit phase, and preserves thecryogenic environment of the instrument focalplane units during activities on ground. Withthe cryocover on, the instruments and thetelescope cannot 'see'.

As Herschel is now in the vacuum of spaceand the first few weeks of out-gassing havepassed, the cryocover could be openedsafely. The command to open the cryocoverwas issued manually by spacecraftcontrollers at ESOC, ESA's European SpaceOperations Centre, in Darmstadt, Germany.Telemetry received just afterwards from thespacecraft indicated that the cryocover hadreached the open position.

"The cryocover swung back and forth sixor seven times, shaking the satellitesomewhat, and there were changes intemperature at several points, as expected.All this

51 z 86

is consistent with the cryocover opening successfully. The final positive confirmation will come from the measurements of the opticalbackground via the Photoconductor Array Camera and Spectrometer instrument, which are underway this week," said Göran Pilbratt, ESAHerschel Project Scientist, speaking at ESOC.

The satellite is undergoing a series of post-launch check-outs and confirmations that will be followed by a thorough performance validation ofthe sophisticated instrument suite. This process will continue until late autumn when routine science operations will start.

As of 14 June, Herschel was located approximately 1 425 000 km from Earth.

52 z 86

Roboty przejmują władzę w astronomii ?

Innowacyjny przegląd nieba rozpoczął dostarczanie danych, które zostaną wykrozystane by wykryć ogromnąilość supernowych potęŜnych kosmicznych eksplozji zachodzących w odległych galaktykach oraz gwiazdzmiennych w obrębie Drogi Mlecznej. Ponadto naukowcy mają nadzieję, Ŝe w ramach projektu wkrótce wykryjąnowe klasy obiektów astronomicznych. Wszystkich tych odkryć dostarczy przegląd zjawisk krótkookresowych

Palomar PTF (Palomar Transient Factory), łączący moc szerokokątnego teleskopu, wysokiej rozdzielczości

kamery, wysokiej wydajności przetwarzanie danych, wraz z szybko prowadzonymi obserwacjamipotwierdzającymi przez teleskopy wokół kuli ziemskiej, po to, by otworzyć przed astronomami nowe moŜliwościbadania Wszechświata. PTF juŜ odkrył 40 supernowych i jest przygotowywany do przejścia w trybzautomatyzowany, w którym będzie mógł dokonywać odkryć nowych obiektów bez udziału ludzi.

Palomar Transient Factory jest wynikiemwspółpracy naukowców i inŜynierów zinstytucji badawczych na całym świecie, wtym z California Institute of Technology(Caltech); Uniwersytetu California wBerkeley, Narodowego LaboratoriumLawrence Berkeley (LBNL); UniwersytetuColumbia; Obserwatorium Las Cumbres;Instytutu Nauk Weizmanna w Izraelu; orazUniwersytetu Oxford.

W trakcie badań PTF zautomatyzowany48-calowy teleskop Samuel Oschin wObserwatorium Palomar skanuje niebowykorzystując kamerę o rozdzielczości 100milionów pikseli. PotęŜna ilość danych -przekraczająca 100 gigabajtów kaŜdej nocy -jest następnie przesyłana za pomocą siecibezprzewodowej High PerformanceWireless Research and Education Network zobserwatorium do Internetu, a następnie docentrum obliczeniowego LBNL. Tamkomputery analizują dane i porównujązdjęcia z wcześniejszych sesji, które sąnastępnie przekazywane do analizywykonywanej przez algorytmy AI,przeszukujące dane aby zidentyfikowaćnajciekawsze krótkotrwałe zjawiskaastronomiczne. W ciągu kilku minut ododkrycia potencjalnie ciekawego zjawiskaczy obiektu, system wysyła współrzędne bywykonać dokładniejsze jego badania zapomocą instrumentów zainstalowanych na60-calowym teleskopie w ObserwatoriumPalomar.

Wkrotce wszystkie te kroki zostanącałkowicie zautomatyzowane.

Kiedy obserwacje szczegółowe potwierdzą,Ŝe wykryte zjawisko warto przekazać doobserwacji astronomom tworzona będzielista obiektów godnych uwagi członków PTF- i dopiero wtedy astronomowie będęwykonywali dalsze badania korzystając ztakich teleskopów jak 200-calowy teleskopHale Obserwatorium Palomar czy teleskopKeck na Hawajach.

Źródło:

California Institute of Technology:Unique Sky Survey Brings NewObjects into FocusIlustracja: Nugent & Poznanski(LBNL), PTF collaboration

Original press release follows:Unique Sky Survey Brings New Objects

into Focus

San Diego, Calif.–An innovative sky surveyhas begun returning images that will be usedto detect unprecedented numbers of powerfulcosmic explosions–called supernovae–indistant galaxies, and variable brightness starsin our own Milky Way. The survey also maysoon reveal new classes of astronomicalobjects.

All of these discoveries will stem from thePalomar Transient Factory (PTF) survey,which combines, in a new way, the power ofa wide-field telescope, a high-resolutioncamera, and high-performance networkingand computing, with rapid follow-up bytelescopes around the globe, to openwindows of discovery for

53 z 86

astronomers. The survey has already found40 supernovae and is gearing up to switch toa robotic mode of operation that will allowobjects to be discovered nightly without theneed for human intervention.

The Palomar Transient Factory is acollaboration of scientists and engineersfrom institutions around the world, includingthe California Institute of Technology(Caltech); the University of California,Berkeley, and the Lawrence BerkeleyNational Laboratory (LBNL); ColumbiaUniversity; Las Cumbres Observatory; theWeizmann Institute of Science in Israel; andOxford University.

During the PTF process, the automatedwide-angle 48-inch Samuel OschinTelescope at Caltech's Palomar Observatoryscans the skies using a 100-megapixelcamera.

The flood of images, more than 100 gigabytesevery night, is then beamed off of themountain via the High Performance WirelessResearch and Education Network–ahigh-speed microwave data connection to theInternet–and then to the LBNL's NationalEnergy Scientific Computing Center. There,computers analyze the data and compare it toimages previously obtained at Palomar.More computers using a type of artificialintelligence software sift through the resultsto identify the most interesting "transient"sources–those that vary in brightness orposition.

Within

minutes of a candidate transient's discovery,the system sends its coordinates andinstructions for follow-up observations usingthe Palomar 60-inch telescope and otherinstruments.

Soon all of the steps in the process will becompletely automated, including decisionsabout which transients merit a second look.When follow-up observations indicate thatcandidate transient detections show promise,a prioritized list of candidates is brought tothe attention of astronomers from the PTFmember institutions. Finally, an astronomerbecomes personally involved, by performingdetailed observations using telescopes suchas Palomar's 200-inch Hale Telescope, aKeck Telescope in Hawaii, or other partnertelescopes around the world.

The PTF is designed to search for a widevariety of transient sources withcharacteristic timescales ranging fromminutes to months, giving astronomers one oftheir deepest and most comprehensiveexplorations of the universe in the timedomain.

"By looking at the sky in a new way, we areushering in a new era of astronomicaldiscovery," says PTF principal investigatorShrinivas Kulkarni, MacArthur Professor ofAstronomy and Planetary Science at Caltechand director of the Caltech OpticalObservatories. "Nimble automatedtelescopes and impressive computing powermake this possible."

"No

one has looked on these timescales with thissensitivity before. It's entirely possible thatwe will find new astronomical objects neverbefore seen by humans," says Nicholas Lawof Caltech, the project scientist for PTF.

Because it looks for anything changing in thesky, the PTF survey covers a vast variety ofdifferent astronomical targets. The widerange of the survey extends across the entireuniverse. Astronomers expect to discovereverything from stars exploding millions oflight-years away to near-Earth asteroids thatcould someday impact our planet.

Much of the survey's time is spent searchingfor so-called Type Ia supernovae. Thesesupernovae, formed from the explosion of aclass of dead star known as a white dwarf,are very useful to astronomers because theycan help determine the distance to galaxieslocated across the universe. Those distancesallow astronomers to probe the origin,structure, and even the ultimate fate of theuniverse.

By operating more rapidly than previoussurveys, PTF will also detect objects of acompletely different nature, such as pulsatingstars, different types of stellar explosions,and possibly planets around other stars.

PTF's innovative survey techniques also haveraised astronomers' expectations of findingnew, unexpected, astronomical objects.

The PTF already

54 z 86

has found many new cosmic explosions, including 32 Type Ia supernovae, eight Type II supernovae, and four cataclysmic variable stars.Intriguingly, PTF also has found several objects with characteristics that do not exactly match any other objects that have been seen before.PTF astronomers are eagerly watching these objects to see how they change, and to determine what they might be.

The quantity and quality of incoming data have astonished astronomers working in the field. On one recent night, PTF patrolled a section of thesky about five times the size of the Big Dipper–and found 11 new objects. "Today I found five new supernovae before breakfast," saysCaltech's Robert Quimby, a postdoctoral scholar and leader of the PTF software team. "In the previous survey I worked on, I found 30 in twoyears."

55 z 86

Gigantyczna erupcja ujawnia martwą gwiazdę

Po przebyciu tysięcy lat świetlnych gigantyczna erupcja dotarła do Ziemi ujawniając rzadkie źródło swegopochodzenia - martwe jądro masywnej gwiazdy zamroŜone do formy magnetara. Promieniowanie rentgenowskiedotarło do sensorów sondy NASA Swift, by następnie - dwanaście godzin później - być badane przez sondy ESAXMM-Newton i Integral 22 sierpnia 2008 roku tworzące najdokładniejsze dane gasnącego rozbłysku magnetara.

Eksplozja trwała ponad cztery miesiące. Wtym czasie wykryto setki pomniejszychrozbłysków. Nanda Rea z UniwersytetuAmsterdam, kierująca zespołem naukowcówprowadzących badania, wyjaśnia:-"magnetary pozwalają nam badać materię wwarunkach ekstremalnych, niemoŜliwych doodtworzenia na Ziemi

Magnetary to obiekty Wszechświataposiadające najpotęŜniejsze polamagnetyczne - dziesiątki tysięcy milionówrazy silniejsze od pola magnetycznego Ziemi.Obserwowany magnetar - SGR -5-1+4516,leŜy w odległości około 15 000 latświetlnych i pozostawał nieznany aŜ dowykrycia eksplozji. Eksplozje takienastępują, gdy niestabilna konfiguracja pólmagnetycznych rozrywa powierzchnięgwiazdy neutronowej wyrzucając materię wprzestrzeń na podobieństwo egzotycznejeksplozji wulkanu. Materia sprzęga się zpolem magnetycznym zmieniając jegokonfigurację i prowadząc do wyzwoleniakolejnych doz energii. Tu właśnie badaniarozpoczyna sonda Integral.

JuŜ w pięć dni po pierwszej erupcji Integralwykrył promieniowanie rentgenowskie o takwysokiej energii, Ŝe przekraczało skalędetekcji XMM-Newton. Był to takŜepierwszy przypadek zarejestrowania takiegokrótkotrwałego błysku rentgenowskiegopodczas eksplozji magnetara.Promieniowanie to zanikło po dziesięciudniach.

Pomimo Ŝe magnetary leŜą czasem poprzeciwnej stronie Galaktyki ich

wybuchy są w stanie dostarczyć do Ziemiilość energii podobną do tej, jakądostarczają flary słoneczne. Do tej pory wnaszej Galaktyce odkryto 15 magnetarów.SGR 0501+4516 jest pierwszym nowymodkrytym w ciągu dziesięcioleci poszukiwańmagentarem powtarzalnym w obszarzemiękkiego promieniowania gamma.

Źródło:

ESA News: Giant eruption reveals'dead' starIlustracja: NASA, SGR0501+4516burst data

Original press release follows:Giant eruption reveals 'dead' star

An enormous eruption has found its way toEarth after travelling for many thousands ofyears across space. Studying this blast withESA’s XMM-Newton and Integral spaceobservatories, astronomers have discovereda dead star belonging to a rare group: themagnetars.

X-Rays from the giant outburst arrived onEarth on 22 August 2008, and triggered anautomatic sensor on the NASA-led,international Swift satellite. Just twelvehours later, XMM-Newton zeroed in andbegan to collect the radiation, allowing themost detailed spectral study of the decay of amagnetar outburst.

The outburst lasted for more than fourmonths, during which time hundreds ofsmaller bursts were measured. Nanda Reafrom the University of Amsterdam

56 z 86

led the team that performed the research. “Magnetars allow us tostudy extreme matter conditions that cannot be reproduced on Earth,”she says.

Magnetars are the most intensely magnetised objects in the Universe.Their magnetic fields are some 10 000 million times stronger thanEarth’s. If a magnetar were to magically appear at half the Moon’sdistance from Earth, its magnetic field would wipe the details offevery credit card on Earth.

This particular magnetar, known as SGR 0501+4516, is estimated tolie about 15 000 light-years away, and was undiscovered until itsoutburst gave it away. An outburst takes place when the unstableconfiguration of the magnetic field pulls the magnetar’s crust,allowing matter to spew outwards in an exotic volcanic eruption.This matter tangles with the magnetic field which itself can change itsconfiguration, releasing more energy. And this was where Integralcame in.

Only five days after the big eruption, Integral detected highlyenergetic X-rays coming from the outburst, beyond the energy rangethat XMM-Newton can see. It is the first time such transient X-rayemission has been detected during the outburst. It disappeared within10 days and was probably generated as the magnetic configurationchanged.

Magnetar outbursts can supply

as much energy to Earth as solar flares, despite the fact they are faracross our Galaxy, whereas the Sun is at our celestial doorstep.There are two ideas as to how a magnetar forms. One is that it is thetiny core left behind after a highly magnetic star has died. But suchmagnetic stars are very rare, with just a few known in our Galaxy.Another suggestion is that during the death of a normal star, its tinycore is accelerated, providing a dynamo that strengthens its magneticfield, turning it into a magnetar.

Currently most astronomers favour the first idea but as yet they haveno conclusive proof. “If we could just find a magnetar in a cluster ofhighly magnetic stars, that would prove it,” says Rea.

So far only 15 magnetars in total are known in our Galaxy. SGR0501+4516 is the first new soft gamma repeater, one of the two typesof magnetars, discovered after a decade of searches. So, astronomerscontinue to search for more, waiting for the next giant eruption. As fortheir newly discovered SGR 0501+4516, the team has been grantedtime to return and observe it again next year with XMM-Newton.Now they know where to look, they hope to detect the object in aquiescent state, rather than in outburst, so that they can study the calmafter a big storm.

57 z 86

Rozwiązanie zagadki słonecznego minimum ?

Słońce znajduje się w jednym z najgłębszych i najdłuŜszych okresów braku aktywności od stu lat - plamysłoneczne od dwóch lat pojawiają się niezwykle rzadko. Dzisiaj, na konferencji prasowej zorganizowanej podczas

spotkania American Astronomical Society w Boulder heliofizycy Rachel Howe i Frank Hill z Narodowego

Obserwatorium Słonecznego (NSO - National Solar Observatory) w Tucson Arizona przedstawili wyniki badań,

dowodzących, iŜ prąd strumieniowy (jetstream) głęboko pod powierzchnią Słońca przemieszcza się wolniej niŜzazwyczaj czego efektem jest obserwowany brak plam słonecznych.

Naukowcy wykorzystali badaniaheliosejsmologiczne aby wykryć i śledzićjetstream do głębokości 7000 km podpowierzchnią Słońca. Wyjaśnili, iŜ na Słońcuprądy strumieniowe powstają w okolicachbiegunów do 11 lat, a następnie powoliprzemieszczają się w kierunku równika. Poosiągnięciu krytycznej szerokościheliograficznej 22° rozpoczyna się nowy cyklsłoneczny.

Howe i Hill odkryli, Ŝe prąd związany znadchodzącym cyklem słonecznymprzemieszcza się wolniej - trzy lata zajęłomu przemieszczenie się o 10° podczas gdy wpoprzednim cyklu trwało to o rok krócej.Prąd strumieniowy właśnie dociera dokrytycznej szerokości heliograficznej cowedług naukowców oznacza iŜ wnajbliŜszych miesiącach powinna się nasilićaktywność Słońca.

Obecne minimum słoneczne było tak długie igłębokie, iŜ niektórzy naukowcy sugerowali,Ŝe Słońce moŜe wejść w długi okres niskiejaktywności podobny do minimum Maudera zXVII wieku. Nowe wyniki wskazują jednak,Ŝe wewnętrzne dynamo Słońca ma się dobrzea nowy cykl słoneczny właśnie sięrozpoczyna.

Ze względu na przepływy na oraz podpowierzchnią Słońca prąd strumieniowy niejest bezpośrednio widoczny. Hill i Howewykorzystali do jego śledzeniaheliosejsmologię - badając fale ciśnieniaprzemieszczające się wewnątrz Słońca napodobieństwo drgań ogromnego dzwonu.Badanie wibracji na powierzchni

Słońca pozwala określać co dzieje się wjego wnętrzu podobnie jak sejsmologiapozwala na badanie wnętrza Ziemi.

Źródło:

Science@NASA:Mystery of theMissing Sunspots, Solved?Ilustracja: Science@NASA

Original press release follows:Mystery of the Missing Sunspots, Solved?

The sun is in the pits of a century-class solarminimum, and sunspots have been puzzlinglyscarce for more than two years. Now, for thefirst time, solar physicists might understandwhy.

At an American Astronomical Society pressconference today in Boulder, Colorado,researchers announced that a jet stream deepinside the sun is migrating slower than usualthrough the star's interior, giving rise to thecurrent lack of sunspots.

Rachel Howe and Frank Hill of the NationalSolar Observatory (NSO) in Tucson,Arizona, used a technique calledhelioseismology to detect and track the jetstream down to depths of 7,000 km below thesurface of the sun. The sun generates new jetstreams near its poles every 11 years, theyexplained to a room full of reporters andfellow scientists. The streams migrate slowlyfrom the poles to the equator and when a jetstream reaches the critical latitude of

58 z 86

22 degrees, new-cycle sunspots begin to appear.

Howe and Hill found that the stream associated with the next solarcycle has moved sluggishly, taking three years to cover a 10 degreerange in latitude compared to only two years for the previous solarcycle.

The jet stream is now, finally, reaching the critical latitude, heraldinga return of solar activity in the months and years ahead.

"It is exciting to see", says Hill, "that just as this sluggish streamreaches the usual active latitude of 22 degrees, a year late, we finallybegin to see new groups of sunspots emerging."

The current solar minimum has been so long and deep, it promptedsome scientists to speculate that the sun might enter a long periodwith no sunspot activity at all, akin to the Maunder Minimum of the17th century. This new result dispells those concerns. The sun'sinternal magnetic dynamo is still operating, and the sunspot cycle isnot "broken."

Because it flows beneath the surface of the sun, the jet stream is notdirectly visible. Hill and Howe tracked its hidden motions viahelioseismology. Shifting masses inside the sun send pressure wavesrippling through the stellar interior. So-called "p modes" (p forpressure) bounce around the interior and cause the sun to ring like anenormous bell. By studying the vibrations of the sun's

surface, it is possible to figure out what is happening inside. Similartechniques are used by geologists to map the interior of our planet.

In this case, researchers combined data from GONG and SOHO.GONG, short for "Global Oscillation Network Group," is anNSO-led network of telescopes that measures solar vibrations fromvarious locations around Earth. SOHO, the Solar and HeliosphericObservatory, makes similar measurements from Earth orbit.

"This is an important discovery," says Dean Pesnell of NASA'sGoddard Space Flight Center. "It shows how flows inside the sun aretied to the creation of sunspots and how jet streams can affect thetiming of the solar cycle."

There is, however, much more to learn.

"We still don't understand exactly how jet streams trigger sunspotproduction," says Pesnell. "Nor do we fully understand how the jetstreams themselves are generated."

To solve these mysteries, and others, NASA plans to launch the SolarDynamics Observatory (SDO) later this year. SDO is equipped withsophisticated helioseismology sensors that will allow it to probe thesolar interior better than ever before.

"The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) on SDO will improveour understanding of these jet streams and other internal flows byproviding full disk images at ever-increasing depths in the sun," saysPesnell.

Continued tracking and study of solar jet streams could helpresearchers do something unprecedented--accurately predict theunfolding of future solar cycles. Stay tuned for that!

59 z 86

Po raz pierwszy udało się nam stworzyćkompletny model plamy słonecznej

Matthias Rempel

Niezwykły model plam słonecznych

Przełomowy komputerowy model plam słonecznych stworzony przez międzynarodowy zespół naukowców

kierowany przez Narodowe Centrum Badań Atmosfery (NCAR - National Center for Atmospheric Research)

ułatwi astronomom zrozumienie Słońca i jego wpływu na Ziemię. Wysokiej rozdzielczości symulacje par plamsłonecznych umoŜliwią poznanie ogromnych ciemnych obszarów na powierzchni Słońca - plam słonecznychbędących bezpośrednio obserwowalnym efektem działania pola magnetycznego naszej gwiazdy, wytwarzającegorównieŜ masywne wyrzuty plazmy (CME) mogące wywoływać na ziemi burze geomagnetyczne oraz zakłócającedziałanie systemów komunikacji i nawigacji satelitarnej. Plamy słoneczne odzwierciedlają takŜe aktywnośćsłoneczną mogąc wpływać na pogodę i klimat na Ziemi. Wyniki badań prowadzonych przez NCAR wrazInstytutem Badań Układu Słonecznego Max Plancka (MPS) zostaną w tym tygodniu opublikowane na łamach

Science Express.

"Po raz pierwszy udało się nam stworzyćkompletny model plamy słonecznej "-wyjaśnia Matthias Rempel z NCAR,kierujący badaniami. -" JeŜeli chcemyzrozumieć wszystko co napędza Ziemskisystem atmosferyczny, musimy równieŜzrozumieć jak powstają i ewoluują plamysłoneczne. Nasze symulacje rozwijająbadania nad mechanizmami wewnątrz Słońcajak równieŜ nad powiązaniami międzyprodukcją energii przez Słońce a ziemskąatmosferą."

Od kiedy ponad 100 lat temu odkrytowypływy z obszarów centralnych plamsłonecznych naukowcy pracują abyzrozumieć ich złoŜoną strukturę. Plamysłoneczne obejmują obszary intensywnychoddziaływań magnetycznych, które sąpowiązane z rozbłyskami oraz masywnymiwyrzutami plazmy mogącymi uderzać watmosferę Ziemi. Efektem tych zdarzeń sąuszkodzenia sieci energetycznych, satelitóworaz innych czułych urządzeń mogącepowodować znaczne straty.

Stworzenie tak rozbudowanej symulacji byłoniemoŜliwe jeszcze kilka lat temu, zanimpojawiła się najnowsza generacjasuperkomputerów oraz nowe technikibadania Słońca. Dzięki tym ostatnimastronom udało się

poczynić znaczące postępy w rozwiązywaniuzłoŜonych równań opisujących fizykęprocesów zachodzących w naszej gwieździe.Projekt, wspierany przez NSF, rozwinąłmodele komputerowe stworzone w MPS,które z kolei bazowały na numerycznychalgorytmach modelujących namagnetyzowanepłyny stworzone na Uniwersytecie Chicago.

Modele przedstawiają pary plam oprzeciwnej polaryzacji ukazującszczegółowo ciemny region centralny zjaśniejszymi plamami półcienia oraz sieciąwydłuŜonych, wąskich włókien, wzdłuŜktórych materia przepływa od plamy dozewnętrznych obszarów półcienia. UkazujątakŜe przepływu konwekcyjne o transportenergii w tych obszarach. Modele wykazują,Ŝe pola magnetyczne w obszarze plam musząbyć pochylone pod określonymi kątami bystworzyć tak złoŜone struktury. Autorzywnioskują na tej podstawie, iŜ istniejezunifikowane wyjaśnienie struktury plambędące konsekwencją konwekcji w polumagnetycznym o zmieniających sięwłaściwościach.

Aby stworzyć model naukowcy badaliprzestrzenny model symulujący wycinekSłońca o rozmiarach 50 000 x 100 000kilometrów i głębokości 6 000 km, w którymsuperkomputer NCAR Bluefire wykonujący76 trylionów operacjizmiennoprzecinkowych w ciągu sekundy,rozwiązywał złoŜone równania opisującetransfer energii, dynamikę płynów, indukcjęelektromagnetyczną oraz inne fenomeny dla1,8 miliarda

60 z 86

punktów oddalonych od siebie od 15 do 30km.

Źródło:

UCAR:Sunspots Revealed in StrikingDetail by SupercomputersIlustracja: Matthias Rempel, NCAR

Original press release follows:Sunspots Revealed in Striking Detail by

Supercomputers

In a breakthrough that will help scientistsunlock mysteries of the Sun and its impactson Earth, an international team of scientistsled by the National Center for AtmosphericResearch (NCAR) has created the first-evercomprehensive computer model of sunspots.The resulting visuals capture both scientificdetail and remarkable beauty.

The high-resolution simulations of sunspotpairs open the way for researchers to learnmore about the vast mysterious dark patcheson the Sun's surface. Sunspots are the moststriking manifestations of solar magnetism onthe solar surface, and they are associatedwith massive ejections of charged plasmathat can cause geomagnetic storms anddisrupt communications and navigationalsystems. They also contribute to variations inoverall solar output, which can affectweather on Earth and exert a subtle influenceon climate patterns.

The research, by scientists at NCAR and theMax Planck Institute for Solar

System Research (MPS) in Germany, isbeing published this week in ScienceExpress.

"This is the first time we have a model of anentire sunspot," says lead author MatthiasRempel, a scientist at NCAR's High AltitudeObservatory. "If you want to understand allthe drivers of Earth's atmospheric system,you have to understand how sunspots emergeand evolve. Our simulations will advanceresearch into the inner workings of the Sun aswell as connections between solar output andEarth's atmosphere."

Ever since outward flows from the center ofsunspots were discovered 100 years ago,scientists have worked toward explaining thecomplex structure of sunspots, whose numberpeaks and wanes during the 11-year solarcycle. Sunspots encompass intense magneticactivity that is associated with solar flaresand massive ejections of plasma that canbuffet Earth's atmosphere. The resultingdamage to power grids, satellites, and othersensitive technological systems takes aneconomic toll on a rising number ofindustries.

Creating such detailed simulations would nothave been possible even as recently as a fewyears ago, before the latest generation ofsupercomputers and a growing array ofinstruments to observe the Sun. Partlybecause of such new technology, scientistshave made advances in solving the equationsthat describe

the physics of solar processes.

The work was supported by the NationalScience Foundation, NCAR's sponsor. Theresearch team improved a computer model,developed at MPS, that built upon numericalcodes for magnetized fluids that had beencreated at the University of Chicago.

Computer model provides a unified

physical explanation

The new computer models capture pairs ofsunspots with opposite polarity. In strikingdetail, they reveal the dark central region, orumbra, with brighter umbral dots, as well aswebs of elongated narrow filaments withflows of mass streaming away from the spotsin the outer penumbral regions. They alsocapture the convective flow and movement ofenergy that underlie the sunspots, and that arenot directly detectable by instruments.

The models suggest that the magnetic fieldswithin sunspots need to be inclined in certaindirections in order to create such complexstructures. The authors conclude that there isa unified physical explanation for thestructure of sunspots in umbra and penumbrathat is the consequence of convection in amagnetic field with varying properties.

The simulations can help scientists decipherthe mysterious, subsurface forces in the Sunthat cause sunspots. Such work may lead toan improved understanding of variations insolar output and their

61 z 86

impacts on Earth.

Supercomputing at 76 trillion calculations per second

To create the model, the research team designed a virtual, three-dimensional domain that simulates an area on the Sun measuring about 31,000miles by 62,000 miles and about 3,700 miles in depth - an expanse as long as eight times Earth's diameter and as deep as Earth's radius. Thescientists then used a series of equations involving fundamental physical laws of energy transfer, fluid dynamics, magnetic induction andfeedback, and other phenomena to simulate sunspot dynamics at 1.8 billion points within the virtual expanse, each spaced about 10 to 20 milesapart. For weeks, they solved the equations on NCAR's new bluefire supercomputer, an IBM machine that can perform 76 trillion calculationsper second.

The work drew on increasingly detailed observations from a network of ground- and space-based instruments to verify that the model capturedsunspots realistically.

The new models are far more detailed and realistic than previous simulations that failed to capture the complexities of the outer penumbralregion. The researchers noted, however, that even their new model does not accurately capture the lengths of the filaments in parts of thepenumbra. They can refine the model by placing the grid points even closer together, but that would require more computing power than iscurrently available.

"Advances in supercomputing power are enabling us to close in on some of the most fundamental processes of the Sun," says Michael Knölker,director of NCAR's High Altitude Observatory and a co-author of the paper. "With this breakthrough simulation, an overall comprehensivephysical picture is emerging for everything that observers have associated with the appearance, formation, dynamics, and the decay of sunspotson the Sun's surface."

62 z 86

Pierwsze obrazy teleskopu kosmicznego Herschel

Herschel po raz pierwszy spojrzał w kosmos 14 czerwca i tego dnia w ramach testów kamera PACS

(Photoconductor Array Camera and Spectrometer) wykonała zdjęcia galaktyki spiralnej Messier 51.

Astronomowie wykonali zdjęcia galaktyki w trzech pasmach widma podczerwonego jednoznacznie ukazującniedoścignioną jakość teleskopu Herschel - największego podczerwonego teleskopu kosmicznego w historii.

Uzyskane zdjecia ukazują galaktykę wirową,po raz pierwszy obserwowaną przez CharlsaMessiera w 1773 roku, oddaloną od nas o 35milionów lat świetlnych w konstelacji PsówGończych. M51 była pierwszym obiektem, wktórym zauwaŜono strukturę spiralną. Obrazobok jest kompozytem trzech obserwacjiwykonanych dla światła o długości fali 70,100 i 160 mikronów przez kamerę PACS wdniach 14 i 15 czerwca, tuŜ po tym jakotwarta została kriopokrywa chroniącainstrumenty teleskopu.

Źródło:

ESA News: Herschel’s daring test: aglimpse of things to comeIlustracja: ESA and the PACSConsortium

Original press release follows:Herschel’s daring test: a glimpse of things

to come

Herschel opened its 'eyes' on 14 June and thePhotoconductor Array Camera andSpectrometer obtained images of M51, ‘thewhirlpool galaxy’ for a first test observation.Scientists obtained images in three colourswhich clearly demonstrate the superiority ofHerschel, the largest infrared spacetelescope ever flown.

This image shows the famous ‘whirlpoolgalaxy’, first observed by Charles Messier in1773, who provided the designation Messier51 (M51). This spiral galaxy lies relatively

nearby, about 35 million light-years away, inthe constellation Canes Venatici. M51 wasthe first galaxy discovered to harbour aspiral structure.

The image is a composite of threeobservations taken at 70, 100 and 160microns, taken by Herschel’s PhotoconductorArray Camera and Spectrometer (PACS) on14 and 15 June, immediately after thesatellite’s cryocover was opened on 14June.

Herschel, launched only a month ago, is stillbeing commissioned and the first imagesfrom its instruments were planned to arriveonly in a few weeks. But engineers andscientists were challenged to try to plan andexecute daring test observations as part of a‘sneak preview’ immediately after thecryocover was opened. The objective was toproduce a very early image that gives aglimpse of things to come.

To the left is the best image of M51, taken byNASA’s Spitzer Space Telescope, with theMultiband Imaging Photometer for Spitzer(MIPS), juxtaposed with the Herschelobservation on 14 and 15 June at 160microns. The obvious advantage of the largersize of the telescope is clearly reflected inthe much higher resolution of the image:Herschel reveals structures that cannot bediscerned in the Spitzer image.

These images clearly demonstrate that theshorter the wavelength, the sharper the image— this is a very important message about thequality of Herschel’s optics, since PACSobserves at Herschel’s shortest wavelengths.

Produced from the very first test observation,these images lead scientists to conclude thatthe optical performance of Herschel and itslarge telescope is so far meeting their highexpectations.

63 z 86

JeŜeli kiedykolwiek na Marsie powstało Ŝycie,to właśnie delty będą kluczem do zbadaniabiologicznej przeszłości Marsa

Di Achille

Jednoznaczny dowód istnienia na prehistorycznym Marsiejezior

Zespół naukowców z Uniwersytetu Colorado w Boulder (CU) odkrył pierwsze niepodwaŜalne dowody istnienialinii brzegowych na Marsie, wskazujących na istnienie w przeszłości głębokich jezior, a zatem moŜliwościistnienia warunków dla powstania na Czerwonej Planecie Ŝycia. Przeszło 3 miliardy lat temu, jezioro Shalbatana

o powierzchni około 210 km2 i głębokości ponad 450 metrów miało rozmiary podobne do jeziora Champlain na

granicy USA i Kanady. Dowody istnienia linii brzegowej okryte wzdłuŜ szerokiej delty to między innymiwystępujące na przemian grzbiety i doliny będące pozostałościami plaŜy.

"Po raz pierwszy widzimy jednoznacznedowody linii brzegowej na powierzchniMarsa "- mówi Gaetano Di Achille,kierujący badaniami CU. -" Zidentyfikowanielinii brzegowej oraz towarzyszącychdowodów geologicznych umoŜliwia namokreślenie rozmiarów i objętości jeziora,które powstało tutaj około 3,4 miliarda lattemu." Wyniki badań zostały opublikowanena łamach Geophysical Research Letters.

Zdjęcia wykorzystane w badaniach zostałyuzyskane za pomocą kamery HiRISE (HighResolution Imaging Science Experiment) napokładzie sondy NASA MarsReconnaissance Orbiter, umoŜliwiającejbadanie szczegółów powierzchni Marsa orozmiarach 1 metra (z wysokości ponad 300km). Analiza obrazów wskazuje, Ŝe wodawyrzeźbiła 50 kilometrowej długości kanionotwierający się na dolinę, w której powstaładuŜych rozmiarów delta. Ta delta, wpołączeniu z sąsiadującym basenemwskazują na istnienie przez długi czas duŜegojeziora - mówi prof Brian Hynek, współautorbadań - jeziora połoŜonego wewnątrzznacznie większej doliny nazwanejShalbatana Vallis.

-"Odnalezienie linii brzegowych to dla nascoś na kształt zdobycia świętego Gralla "-mówi Hynek.

Co ciekawe, wydaje się, Ŝe jezioro istniałow okresie, w którym według większościnaukowców Mars powinien być planetąsuchą i zimną. "Nasze badania nie tylkodowodzą istnienia przez długi czas systemujezior na Marsie "- mówi Hynek. -" Ponadtowidzimy, iŜ jezioro to powstało w czasie, wktórym wedle większości naukowców ciepłyi wilgotny okres w historii Marsaprzeminął."

Naukowcy uwaŜają, Ŝe najstarsze regionyMarsa powstaly w wilgotnej i ciepłej epoceNoachan około 4,1 - 3,7 miliardów lat temu,w którym powierzchnia Czerwonej Planetypoddawana była intensywnemubombardowaniu przez meteoryty i zalewanapowodziami. Nowo odkryte jezioropowstało w epoce Hesperian, następującejpo wilgotnym i ciepłym okresiewcześniejszym.

Delty połoŜone obok jeziora stanowić będąłakomy kąsek dla naukowców poszukującychśladów Ŝycia na Marsie, bowiem strukturytakie na Ziemi znane są z tego, Ŝeprzechowują organiczny węgiel i innebiomarkery - większość astrobiologówsądzi, Ŝe jeŜeli na Marsie nadal istniejeŜycie, to zostanie odkryte w formiemikroorganizmów Ŝyjących podpowierzchnią planety. Jednak w przeszłości,jeziora na Marsie mogły stanowićpowierzchniowe habitaty Ŝycia bogate wpoŜywienie dla pozaziemskichmikroorganizmów.

64 z 86

"Jezioro zniknęło gwałtownie bowiem niewidać śladów dodatkowych, niŜejpołoŜonych linii brzegowych "- mówi DiAchille. Jezioro albo wyparowało, albozamarzło - a lód odparował w okresiegwałtownych zmian klimatu. Di Achillewskazuje, Ŝe odkryte dno jeziora i osady wdelcie powinny wzięte pod uwagę jakowaŜne cele przyszłych misji na Marsaposzukujących śladów Ŝycia.

"Na Ziemi delty i jeziora są doskonałymimiejscami, w których zbierają się i sąprzechowywane ślady przeszłego Ŝycia "-mówi Di Achille. -"JeŜeli kiedykolwiek naMarsie powstało Ŝycie, to właśnie delty będąkluczem do zbadania biologicznejprzeszłości Marsa."

Źródło:

University of Colorado at Boulder:CU Researchers Find First DefinitiveEvidence for Ancient Lake on MarsIlustracja: Gaetano DiAchille/University of Colorado

Original press release follows:CU Researchers Find First Definitive

Evidence for Ancient Lake on Mars

A University of Colorado at Boulderresearch team has discovered the firstdefinitive evidence of shorelines on Mars, anindication of a deep, ancient lake there and afinding with implications for the discovery ofpast life on the Red Planet.

Estimated to be more

than 3 billion years old, the lake appears tohave covered as much as 80 square miles andwas up to 1,500 feet deep -- roughly theequivalent of Lake Champlain bordering theUnited States and Canada, said CU-BoulderResearch Associate Gaetano Di Achille, wholed the study. The shoreline evidence, foundalong a broad delta, included a series ofalternating ridges and troughs thought to besurviving remnants of beach deposits.

"This is the first unambiguous evidence ofshorelines on the surface of Mars," said DiAchille. "The identification of the shorelinesand accompanying geological evidenceallows us to calculate the size and volume ofthe lake, which appears to have formed about3.4 billion years ago."

A paper on the subject by Di Achille,CU-Boulder Assistant Professor Brian Hynekand CU-Boulder Research Associate MindiSearls, all of the Laboratory for Atmosphericand Space Physics, is in press inGeophysical Research Letters, a publicationof the American Geophysical Union.

Images used for the study were taken by ahigh-powered camera known as the HighResolution Imaging Science Experiment, orHiRISE. Riding on NASA's MarsReconnaissance Orbiter, HiRISE can resolvefeatures on the surface down to one meter insize from its orbit 200 miles above Mars.

An analysis of the HiRISE images indicatethat water

carved a 30-mile-long canyon that opened upinto a valley, depositing sediment that formeda large delta. This delta and otherssurrounding the basin imply the existence of alarge, long-lived lake, said Hynek, also anassistant professor in CU-Boulder'sgeological sciences department. The lake bedis located within a much larger valley knownas the Shalbatana Vallis.

"Finding shorelines is a Holy Grail of sortsto us," said Hynek.

In addition, the evidence shows the lakeexisted during a time when Mars is generallybelieved to have been cold and dry, which isat odds with current theories proposed bymany planetary scientists, he said. "Not onlydoes this research prove there was along-lived lake system on Mars, but we cansee that the lake formed after the warm, wetperiod is thought to have dissipated."

Planetary scientists think the oldest surfaceson Mars formed during the wet and warmNoachan epoch from about 4.1 billion to 3.7billion years ago that featured abombardment of large meteors and extensiveflooding. The newly discovered lake isbelieved to have formed during theHesperian epoch and postdates the end of thewarm and wet period on Mars by 300million years, according to the study.

The deltas adjacent to the lake are of highinterest to planetary scientists because deltason Earth

65 z 86

rapidly bury organic carbon and other biomarkers of life, according to Hynek. Most astrobiologists believe any present indications of life onMars will be discovered in the form of subterranean microorganisms.

But in the past, lakes on Mars would have provided cozy surface habitats rich in nutrients for such microbes, Hynek said.

The retreat of the lake apparently was rapid enough to prevent the formation of additional, lower shorelines, said Di Achille. The lakeprobably either evaporated or froze over with the ice slowly turning to water vapor and disappearing during a period of abrupt climate change,according to the study.

Di Achille said the newly discovered pristine lake bed and delta deposits would be a prime target for a future landing mission to Mars insearch of evidence of past life.

"On Earth, deltas and lakes are excellent collectors and preservers of signs of past life," said Di Achille. "If life ever arose on Mars, deltasmay be the key to unlocking Mars' biological past."

66 z 86

Zaraz po włączeniu IBEX-Hi w jego poluwidzenia znalazł się KsięŜyc i zarejestrowaliśmysygnał. Instrument przekazał wyraźne daneneutralnych atomów odbitych od KsięŜyca

dr Davis J. McComas

Sonda IBEX wykryła szybkie atomy neutralnego wodorupochodzące z KsięŜyca

Sonda NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer) po raz pierwszy zaobserwowała bardzo szybkie atomy

neutralnego wodoru pochodzące z KsięŜyca kończąc dekady spekulacji i poszukiwań dowodów na ich istnienie.W fazie rozruchu zespół IBEX włączył instrument IBEX-Hi - zbudowany przez Southwest Research Institute(SwRI) oraz Narodowe Laboratorium Los Alamos - słuŜący do pomiarów atomów o prędkościach od około 0,8mln do 4 milionów km/godzinę. Drugi sensor - IBEX-Lo - zbudowany przez Lockheed Martin, Uniwersytet NewHampshire, Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda i Uniwersytet Bern ze Szwajcarii wykonuje pomiaryatomów o prędkościach w zakresie ot 0,15 mln do 2,5 mln km/godzinę.

"Zaraz po włączeniu IBEX-Hi w jego poluwidzenia znalazł się KsięŜyc izarejestrowaliśmy sygnał "- mówi dr DavisJ. McComas kierujący projektem IBEX. -"Instrument przekazał wyraźne daneneutralnych atomów odbitych od KsięŜyca."

Wiatr słoneczny - naddźwiękowy strumieńnaładowanych cząstek płynących ze Słońcaprzemieszcza się z prędkością około 1,5 mlnkilometrów na godzinę. Ziemię chroni naszepole magnetyczne. Pole magnetyczneKsięŜyca jest zbyt słabe, w związku z czymwiatr słoneczny uderza w stronę KsięŜycaskierowaną ku Słońcu.

Z swej orbity IBEX widzi mnie więcejpołowę KsięŜyca. 1/4 jest ciemna,skierowana od Słońca, pozostała 1/4 jestoświetlona przez Słońce. Wiatr słonecznyuderza w KsięŜyc jedynie w częścioświetlonej i większa część wbija się wpowierzchnię naszego satelity, a częśćzostaje odbita i rozproszona. Te odbite wwiększości stają się neutralne pobierającelektrony z powierzchni KsięŜyca w trakcieodbicia.

Zespół IBEX szacuje Ŝe jedynie około

10% jonów wiatru słonecznego odbija się odKsięŜyca w postaci neutralnych atomów,podczas gdy pozostałe 90% wbudowuje sięw jego powierzchnię. Cechy morfologicznepowierzchni KsięŜyca, takie jak skały, pył ikratery, określają jak część zostajewbudowana, a jaka rozproszona.

Źródło:

Southwest Research Institute: IBEXspacecraft detects fast neutralhydrogen coming from the moon,gives insight to particle "recycling"processes in spaceIlustracja: Southwest ResearchInstitute

Original press release follows:IBEX spacecraft detects fast neutral

hydrogen coming from the moon, gives

insight to particle "recycling" processes in

space

NASA's Interstellar Boundary Explorer(IBEX) spacecraft has made the firstobservations of very fast hydrogen atomscoming from the moon, following decades ofspeculation and searching for their existence.

During spacecraft commissioning, the IBEXteam turned on the IBEX-Hi instrument, builtprimarily by Southwest Research Institute(SwRI) and the Los Alamos NationalLaboratory, which measures atoms withspeeds from about half a million to 2.5million miles per hour. Its companion sensor,IBEX-Lo, built by Lockheed Martin, theUniversity of New Hampshire,

67 z 86

NASA Goddard Space Flight Center, and theUniversity of Bern in Switzerland, measuresatoms with speeds from about one hundredthousand to 1.5 million mph.

"Just after we got IBEX-Hi turned on, themoon happened to pass right through its fieldof view, and there they were," says Dr.David J. McComas, IBEX principalinvestigator and assistant vice president ofthe SwRI Space Science and EngineeringDivision. "The instrument lit up with a clearsignal of the neutral atoms being detected asthey backscattered from the moon."

The solar wind, the supersonic stream ofcharged particles that flows out from the sun,moves out into space in every direction atspeeds of about a million mph. The Earth'sstrong magnetic field shields our planet fromthe solar wind. The moon, with its relativelyweak magnetic field, has no such protection,causing the solar wind to slam onto themoon's sunward side.

From its vantage point in space, IBEX seesabout half of the moon - one quarter of it isdark and faces the nightside (away from thesun), while the other quarter faces thedayside (toward the sun). Solar windparticles impact only the dayside, wheremost of them are embedded in the lunarsurface, while some scatter off in differentdirections. The scattered ones mostly becomeneutral atoms in this reflection process bypicking

up electrons from the lunar surface.

The IBEX team estimates that only about 10percent of the solar wind ions reflect off thesunward side of the moon as neutral atoms,while the remaining 90 percent areembedded in the lunar surface.Characteristics of the lunar surface, such asdust, craters and rocks, play a role indetermining the percentage of particles thatbecome embedded and the percentage ofneutral particles, as well as their direction oftravel, that scatter.

McComas says the results also shed light onthe "recycling" process undertaken byparticles throughout the solar system andbeyond. The solar wind and other chargedparticles impact dust and larger objects asthey travel through space, where theybackscatter and are reprocessed as neutralatoms. These atoms can travel long distancesbefore they are stripped of their electronsand become ions and the complicatedprocess begins again.

The combined scattering and neutralizationprocesses now observed at the moon haveimplications for interactions with objectsacross the solar system, such as asteroids,Kuiper Belt objects and other moons. Theplasma-surface interactions occurring withinprotostellar nebula, the region of space thatforms around planets and stars - as well asexoplanets, planets around other stars - alsocan be inferred.

IBEX's

primary mission is to observe and map thecomplex interactions occurring at the edge ofthe solar system, where the million miles perhour solar wind runs into the interstellarmaterial from the rest of the galaxy. Thespacecraft carries the most sensitive neutralatom detectors ever flown in space, enablingresearchers to not only measure particleenergy, but also to make precise images ofwhere they are coming from.

Around the end of the summer, the team willrelease the spacecraft's first all-sky mapshowing the energetic processes occurring atthe edge of the solar system. The team willnot comment until the image is complete, butMcComas hints, "It doesn't look like any ofthe models."

IBEX is the latest in NASA's series oflow-cost, rapidly developed Small Explorersspacecraft. The IBEX mission wasdeveloped by SwRI with a national andinternational team of partners. NASA'sGoddard Space Flight Center manages theExplorers Program for NASA's ScienceMission Directorate.

"Lunar Backscatter and Neutralization of theSolar Wind: First Observations of NeutralAtoms from the Moon," by McComas, F.Allegrini, P. Bochsler, P. Frisch, H.O.Funsten, M. Gruntman, P.H. Janzen, H.Kucharek, E. Moebius, D.B. Reisenfeld, andN.A. Schwadron, was just published byGeophysical Research Letters,doi:10.1029/2009GL038794.

68 z 86

Pierwszy dowód pola magentycznego Wegi (α Liry)

Magazyn Astronomy & Astrophysics) publikuje pierwszy przypadek wykrycia pola magnetycznego jednej z

najjaśniejszych gwiazd na niebie, α Lutni - Wegi. Wykorzystując bardzo czuły spektropolarymetr NARVALzainstalowany na teleskopie Bernard-Lyot w Obserwatorium Pic di Midi w Pirenejach zespół astronomów zLaboratorium Astrofizyki Touluse-Tarbes Uniwersytetu Tuluzy zaobserwował efekt Zeemana powstający wwyniku oddziaływania pola magnetycznego w świetle pochodzącym z Wegi.

Wega jest gwiazdą bardzo lubianą przezzarówno amatorów jak i zawodowychastronomów. PołoŜona zaledwie 25 latświetlnych od Ziemi w konstelacji Lutni jestpiątą najjaśniejszą gwiazdą na niebie. Jestdwukrotnie cięŜsza od Słońca idziesięciokrotnie młodsza od naszejgwiazdy. Ze względu na duŜą jasność ibliskie połoŜenie Wega była wielokrotnietematem badań, jednak wciąŜ potrafi odkryćnowe oblicze gdy zastosuje się nowsze,potęŜniejsze instrumenty. Gwiazda ta wirujew ciągu niecałej doby - podczas gdy dobasłoneczna trwa 27 dni. Tak szybka rotacjawywołuje znaczną siłę odśrodkowąspłaszczając gwiazdę i generując róŜnicetemperatur przekraczające 1000 ° Cpomiędzy cieplejszymi biegunami arównikiem. Wegę otacza równieŜ pyłowydysk, którego niejednorodności wskazują namoŜliwość istnienia planet.

Tym razem astronomowie badali polaryzacjęświatła emitowanego przez Wegę i wykrylisłabe pole magnetyczne na jej powierzchni.Nie jest to zaskakujące odkrycie bowiemoczywiste jest, Ŝe ruch naładowanych cząstekwewnątrz gwiazd musi generować takie pole- podobnie jak ma to miejsce zarówno naSłońcu jak i na Ziemi. Jednak dla gwiazdmasywniejszych od Słońca, takich jak Wega,modele teoretyczne nie potrafią określićintensywności i budowy pola magnetycznegostąd astronomowie nie mieli pojęcia jakiejsiły sygnału mieli

szukać. Po wielu niepowodzeniach w ciągukilkudziesięciu lat poszukiwań dopierowysoka czułość instrumentu NARVAL orazpełne zaangaŜowanie zespołu pozwoliły poraz pierwszy wykryć pole magnetycznegwiazdy.

Siła pola magnetycznego Wegi wynosi około50 µT co jest wartością zbliŜoną do średniejzarówno dla Ziemi jak i Słońca. Te pierwszewyniki obserwacyjne otwierają drogę dodogłębnych badań teoretycznych nadmechanizmami powstawania pólmagnetycznych masywnych gwiazd. Ponadtowskazuje, Ŝe pola magnetyczne istniejąrównieŜ na innych gwiazdach, które jednaksą zbyt odległe by moŜliwe byłoprzeprowadzenie badań takich jakie moŜnabyło wykonać dla Wegi. AstronomowieuwaŜają, Ŝe ich odkrycie będzie kluczowedla zrozumienia gwiezdnych pólmagnetycznych i ich wpływu na ewolucjęgwiazd.

Źródło:

F. Lignieres, P. Petit, T. Böhm, andM. Auriere: “First evidence of amagnetic field on Vega. Towards anew class of magnetic A-type stars”,Astronomy & Astrophysics, 2009,vol. 500-3Astronomy & Astrophysics: Magneticfield on bright star VegaIlustracja: Bernard-Lyot Telescope,Pascal Petit

Original press release follows:Magnetic field on bright star Vega

Astronomy &

69 z 86

Astrophysics publishes the first detection of a magnetic field on thebright star Vega. Using the NARVAL spectropolarimeter of theBernard-Lyot telescope on top of the Pic du Midi (France),astronomers clearly observe the magnetically-induced effect in thespectrum of Vega, thereby showing that the star possesses a magneticfield, something unknown so far.

Astronomy & Astrophysics is publishing the first detection of amagnetic field on the star Vega, one of the brightest stars in the sky.Using the high-sensitivity NARVAL spectropolarimeter installed atthe Bernard-Lyot telescope (Pic du Midi Observatory, France), ateam of astronomers [1] detected the effect of a magnetic field(known as the Zeeman effect) in the light emitted by Vega.

Vega is a famous star among amateur and professional astronomers.Located at only 25 light years from Earth in the Lyra constellation, itis the fifth brightest star in the sky. It has been used as a reference starfor brightness comparisons. Vega is twice as massive as the Sun andhas only one tenth its age. Because it is both bright and nearby, Vegahas been often studied but it is still revealing new aspects when it isobserved with more powerful instruments. Vega rotates in less than aday, while the Sun's rotation period is 27 days. The intensecentrifugal force induced

by this rapid rotation flattens its poles and generates temperaturevariations of more than 1000 degrees Celsius between the polar(warmer) and the equatorial regions of its surface. Vega is alsosurrounded by a disk of dust, in which the inhomogeneities suggest thepresence of planets.

This time, astronomers analyzed the polarization of light emitted byVega [2] and detected a weak magnetic field at its surface. This isreally not a big surprise because one knows that the charged particlemotions inside stars can generate magnetic fields, and this is howsolar and terrestrial magnetic fields are produced. However, formore massive stars than the Sun, such as Vega, theoretical modelscannot predict the intensity and the structure of the magnetic field, sothat astronomers had no clue to the strength of the signal they werelooking for. After many unsuccessful attempts in past decades, boththe high sensitivity of NARVAL and the full dedication of anobserving campaign to Vega have made this first detection possible.

The strength of Vega magnetic field is about 50 micro-tesla, which isclose to that of the mean field on Earth and on the Sun. This firstobservational constraint opens the way to in-depth theoretical studiesabout the origin of magnetic fields in massive stars. This detectionalso suggests that magnetic fields exist but have not been detected yeton many stars like Vega, but farther and more difficult to observe.Astronomers believe that this discovery will be a key step inunderstanding stellar magnetic fields and their influence on stellarevolution. As for Vega, it is now the prototype of a new class ofmagnetic stars and will definitely continue fascinating astronomersfor years.

70 z 86

Obiekty Lymana-Alpha - dojrzewające galaktyki

Obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra przeprowadziło dogłębne obserwacje 29 gigantycznych obiektów

Lymana-alpha (LAB - Lyman-alpha Blob) w celu zidentyfikowania źródeł ogromnej ilości energii niezbędnej do

oświetlenia tych ogromnych struktur. Struktury te - olbrzymie zagęszczenia gazu emituącego światło w paśmieLyman-alpha (Ly-α)- o rozmiarach setek tysięcy lat świetlnych, są obserwowane w momencie, gdy Wszechświatmiał około 2 miliardów lat.

Zdjęcie ukazuje dane jednego z największychobiektów LAB obserwowanych w ramachprojektu. Świecące zagęszczenie gazu wpaśmie widzialnym (kolor Ŝółty) zostałowykonane przez japoński teleskop Subaru.Galaktyka we wnętrzu LAB równieŜwidoczna w paśmie widzialnym (biały)została sfotografowana przez teleskopkosmiczny Hubble. Dane podczerwone(czerwony) zostały uzyskane przez teleskoppodczerwony Spitzer Space Telescope.Wreszcie w kolorze niebieskim widoczne sądane uzyskane przez teleskop rentgenowskiChandra wskazujące na rosnącą w centrumgalaktyki supermasywną czarną dziurę.Promieniowanie i wypływy z tej aktywnejczarnej dziury wydają się być wystarczającointensywne by rozświetlić i rozgrzać gaz wLAB. Prawdopodobnie podobny wpływmają intensywne procesy gwiazdotwórcze wobrębie galaktyki. Dodatkowo widoczne sądowody aktywności czterech innych czarnychdziur w obrębie obiektu Lyman-alpha.

Nowe wyniki wskazują jak obiekty Ly-αwpisują się w historię powstania i ewolucjigalaktyk. Naukowcy sądzą, Ŝe galaktykipowstają gdy gaz opada pod wpływemgrawitacji i schładza się emitującpromieniowanie. Proces ten zatrzymuje się,gdy gaz zostaje ponownie rozgrzany podwpływem promieniowania i wypływów zgalaktyk i ich centralnych czarnych dziur.Obiekty Ly-α mogą sygnalizować pierwszylub drugi etap tego mechanizmu.

Na

podstawie nowych danych i analizyteoretycznej zespół pod kierownictwemJ.Geach wskazuje, iŜ ogrzewanie gazu przezrosnącą czarną dziurę oraz gwałtowneprocesy gwiazdotwórcze a nie stygnący gazsą źródłem energii dla struktur Lyman-alpha.Wynika z tego, iŜ struktury LAB są widocznew momencie gdy galaktyki i ich centralnedziury zaczynają kończyć okres gwałtownegowzrostu. To kluczowy moment w ewolucjigalaktyk i czarnych dziur - znany jako"sprzęŜenie" - który astronomowie od dawnastarają się zrozumieć.

Źródło:

CHANDRA X-Ray Observatory:Lyman Alpha Blobs: GalaxiesComing of Age in Cosmic BlobsIlustracja: X-ray (NASA/CXC/Durham Univ./D.Alexander et al.);Optical (NASA/ESA/STScI/IoA/S.Chapman et al.); Lyman-alphaOptical (NAOJ/Subaru/TohokuUniv./T.Hayashino et al.); Infrared(NASA/JPL-Caltech/DurhamUniv./J.Geach et al.);

Original press release follows:Lyman Alpha Blobs: Galaxies Coming of

Age in Cosmic Blobs

A deep study of 29 gigantic blobs ofhydrogen gas has been carried out withNASA's Chandra X-ray Observatory toidentify the source of immense energyrequired to illuminate these structures. Thesemysterious blobs - called "Lyman-alphablobs" by astronomers because of the

71 z 86

light they emit - are several hundred thousand light years across andare seen when the Universe is only about two billion years old, orabout 15% of its current age.

The composite image on the left shows one of the largest blobsobserved in this study. Glowing hydrogen gas in the blob is shown bya Lyman-alpha optical image (colored yellow) from the NationalAstronomy Observatory of Japan's Subaru telescope. A galaxylocated in the blob is visible in a broadband optical image (white)from the Hubble Space Telescope and an infrared image from theSpitzer Space Telescope (red). Finally, the Chandra X-rayObservatory image in blue shows evidence for a growingsupermassive black hole in the center of the galaxy. Radiation andoutflows from this active black hole are powerful enough to light upand heat the gas in the blob. Radiation and winds from rapid starformation occurring in the galaxy is believed to have similar effects.Clear evidence for four other active black holes in blobs is also seen.

The artist's representation on the right shows what one of the galaxiesinside a blob might look like if viewed at a relatively close distance.A two-sided outflow powered by the supermassive black hole buriedinside the middle of the galaxy is shown in bright yellow, above andbelow the spiral arms of the galaxy. This outflow

illuminates and heats gas surrounding the galaxy. Radiation fromregions close to the black hole will also play a significant role inlighting up and heating the blob. Stars are forming at a rapid rate inthis galaxy, and young stars are being destroyed in supernovaexplosions. The three bright stars above the central bulge of thegalaxy are examples of such supernovas (a companion illustrationshows the effects of such explosions).

These new results show how blobs fit into the cosmic story of howgalaxies and black holes evolve. Galaxies are believed to form whengas flows inwards under the pull of gravity and cools by emittingradiation. This process should stop when the gas is heated byradiation and outflows from galaxies and their black holes. Blobscould be a sign of this first stage, or of the second.

Based on the new data and theoretical arguments, Geach and hiscolleagues show that heating of gas by growing supermassive blackholes and bursts of star formation, rather than cooling of gas, mostlikely powers the blobs. The implication is that blobs represent astage when the galaxies and black holes are just starting to switch offtheir rapid growth because of these heating processes. This is acrucial stage of the evolution of galaxies and black holes -- known as"feedback" -- and one that astronomers have long been trying tounderstand.

72 z 86

JeŜeli płynnym źródłem jest ocean, to to, wpołączeniu z pomiarami ciepła uzyskanymi zokolic południowego bieguna Enceladusa iwykryciem substancji organicznych w gejzerachmoŜe oznaczać iŜ na księŜycu tym występująwarunki pozwalające na powstanie prekursorówŜycia

Frank Postberg

Odkrycia sondy Cassini sugerują istnienie oceanu podpowierzchnią lodowego księŜyca

Europejscy naukowcy wspólnej misji NASA/ESA Cassini wykryli po raz pierwszy sole sodu w lodowym pylepierścienia E wokół Saturna - pierścienia, który zbudowany jest z materiału pochodzącego z gejzerów parywodnej i cząstek lodu wyrzucanych przez księŜyc Saturna - Enceladusa. Odkrycie słonego lodu wskazuje namoŜliwość, iŜ ten niewielki księŜyc kryje w swym wnętrzu zbiornik płynnej wody, być moŜe nawet ocean.

Sonda Cassini odkryła gejzery lodu wodnegona Eceladusie w 2005 roku. Gejzery te,wyrzucane z pęknięć zlokalizowanych wokółpołudniowego bieguna księŜyca wyrzucająmaleńkie cząstki lodu wodnego oraz pary, zktórych części udaje się uwolnić odgrawitacji Enceladusa stając się częściązewnętrznego pierścienia Saturna. InstrumentsłuŜący analizie pyłu kosmicznego (CDA -Cosmic Dust Analyzer) sterowany przezRalfa Sramę z Instytutu Fizyki Jądrowej MaxPlancka (M-P INP) w Niemczech badałskład tych cząstek i wykrył w nich sólsodową (znaną na Ziemi jako sól stołowa).

"Sądzimy, Ŝe słony materiał w głębiEnceladusa został wymyty ze skał na dniepłynnej warstwy "- mówi Frank Postberg,współpracujący z Ralfem Sramą w M-P INP,który jest głównym autorem publikacjiprezentującej wyniki badań na łamachNature.

Naukowcy pracujący z CDA doszli downiosku, iŜ płynna woda musi być obecnapod powierzchnią

Enceladusa bowiem tylko rozpuszczenieznaczących ilości minerałów moŜe wyjaśnićwykryte wysokie stęŜenie soli. Processublimacji, w którym para powstajebezpośrednio z lodu w skorupie - bez fazyciekłej - nie pozwala na wyjaśnieniewystępowania soli.

Skład pierścienia E określony na podstawieanalizy tysięcy cząstek zbadanych przezsondę Cassini dostarcza pośredniejinformacji na temat składu gejzerów orazwnętrza Enceladusa. Cząstki pierścienia E togłównie czysty lód wodny, jednak prawie zakaŜdym razem gdy analizator badał składcząstek wykrywał w nich sód.

"Nasze pomiary wskazują Ŝe oprócz solistołowej cząstki te zawierają węglany sodu,oba składniki pasujące do sugerowanegoskładu oceanu na Enceladusie "- mówiPostberg. -" Węglany nadają lodowi niecozasadowy odczyn. JeŜeli płynnym źródłemjest ocean, to to, w połączeniu z pomiaramiciepła uzyskanymi z okolic południowegobieguna Enceladusa i wykryciem substancjiorganicznych w gejzerach moŜe oznaczać iŜna księŜycu tym występują warunkipozwalające na powstanie prekursorówŜycia."

Jednocześnie inny zespół publikujący wynikibadań w tym samym numerze Natureposzukujący sodu w gejzerach za pomocąobserwacji prowadzonych za pomocąteleskopów na Ziemi nie wykrył w nich sodu.Zespół ten zauwaŜa, Ŝe ilość sodu wyrzucanaz Enceladusa jest mniejsza niŜ

73 z 86

ilość sodu wokół wielu innych ciał UkładuSłonecznego. Ci naukowcy sądzą, Ŝe jeŜelipióropusz wyrzucanej pary rzeczywiściepochodzi z oceanu pod powierzchniąEnceladusa to odparowanie musi następowaćpowoli głęboko pod powierzchnią a nie wtrakcie gwałtownych erupcji w przestrzeńkosmiczną.

"Odnalezienie soli w pióropuszu wskazujena moŜliwość istnienia płynnej wody podpowierzchnią. Brak par sodu w pióropuszudaje wskazówki jak moŜe wyglądać takizbiornik "- mówi Sascha Kempf z M-P INP.

"Nasze początkowe wyobraŜenie opióropuszach jako gwałtowniewybuchających gejzerach podobnych do tychz parku Yellowstone się zmienia. Zdają siębyć bardziej podobne do trwałych dŜetówpary wodnej i lodu, zasilanych przez duŜyzbiornik wody "- mówi Postberg. -"Jednak wtej chwili nie moŜemy stwierdzić, czy wodaznajduje się w duŜych rezerwuarachzamkniętych w lodowej skorupie Enceladusaczy teŜ ma połączenie z ogromnym oceanem,który oblewa skaliste jądro księŜyca."

Źródło:

ESA Space Science: Cassini findinghints at ocean within Saturn’s moonEnceladusIlustracja: NASA/JPL/Space ScienceInstitute

Original press release follows:Cassini finding hints at ocean within

Saturn’s moon Enceladus

European

scientists on the joint NASA/ESA Cassinimission have detected, for the first time,sodium salts in ice grains of Saturn’s E-ring,which is primarily replenished by materialfrom the plumes of water vapour and icegrains emitted by Saturn’s moon Enceladus.The detection of salty ice indicates that thelittle moon harbours a reservoir of liquidwater, perhaps even an ocean, beneath itssurface.

Cassini discovered the water-ice plumes onEnceladus in 2005. These plumes, emittedfrom fractures near its south pole, expel tinyice grains and vapour, some of which escapethe moon’s gravity, replenishing Saturn’soutermost ring, the E-ring.

Cassini’s Cosmic Dust Analyzer, led byPrincipal Investigator Ralf Srama, of the MaxPlanck Institute for Nuclear Physics inHeidelberg, Germany, has examined thecomposition of these grains and foundsodium salt (or table salt) within them.

“We believe that the salty material deepinside Enceladus washed out from rock at thebottom of a liquid layer,” said FrankPostberg, Cassini scientist on the CosmicDust Analyzer at the Max Planck Institute forNuclear Physics in Heidelberg, Germany.Postberg is lead author of a study thatappears in the 25 June issue of the journalNature.

Scientists working on the Cosmic

Dust Analyser conclude that liquid watermust be present because it is the only way todissolve significant amounts of minerals toaccount for the levels of salt detected. Theprocess of sublimation — the mechanism bywhich vapour is released directly from solidice in the crust — cannot account for thepresence of salt.

The makeup of the E-ring grains, determinedthrough the chemical analysis of thousands ofhigh-speed particle hits registered byCassini, provides indirect information aboutthe composition of the plumes and about whatlies inside Enceladus. The E-ring particlesare almost pure water-ice, but nearly everytime the dust analyzer checked forcomposition, it found at least some sodiumwithin the particles.

“Our measurements imply that besides tablesalt, the grains also contain carbonates likesoda; both components in concentrations thatmatch the predicted composition of anEnceladus ocean,” said Postberg. “Thecarbonates also provide a slightly alkalinepH value. If the liquid source is an ocean,then that, coupled with the heat measured atthe surface near the moon’s South Pole andthe organic compounds found within theplumes, could provide a suitableenvironment on Enceladus for the formationof life precursors.”

In another study published in Nature,

74 z 86

researchers doing ground-based observations did not see sodium, animportant component of salt. That team notes that the amount ofsodium being expelled from Enceladus is actually less than what isobserved around many other planetary bodies. These scientists werelooking for sodium in the plume vapour and couldn’t see it in theexpelled ice grains. They argue that, if the plume vapour does comefrom ocean water, then the evaporation must happen slowly deepunderground, rather than as a violent geyser erupting into space.

Finding salt in the plume gives evidence for liquid water below thesurface. The lack of detection of sodium vapour in the plume giveshints about what the water reservoir might look like,” said SaschaKempf, Cassini scientist on the Cosmic Dust Analyzer from the MaxPlanck Institute for Nuclear Physics.

Postberg added, "The original picture of the plumes as violentlyerupting Yellowstone-like geysers is changing. They seem more likesteady jets of vapour and ice fed by a large water reservoir.However, we can’t decide yet if the water is currently ’trapped’within huge pockets in Enceladus’s thick ice crust or is stillconnected to a large ocean in contact with the rocky core."

"Potential plume sources on Enceladus are an active area

of research with evidence continuing to converge on a possiblesalt-water ocean," said Linda Spilker, Cassini deputy projectscientist. "Our next opportunity to gather data on Enceladus will comeduring two flybys in November."

“The discovery of the Enceladus plume is one of the top scientificachievements of the Cassini-Huygens mission so far. These newresults are inviting Cassini to making further in situ analysis of theircomposition; they are also whetting our appetite to further investigatewhether Enceladus is habitable.” said Jean-Pierre Lebreton, ESA’sHuygens Project Scientist.

Determining the nature and origin of the plume is a top priority forCassini during its extended tour, called the Cassini Equinox Mission.

75 z 86

Ekslpozja wulkanu widziana ze Stacji Kosmicznej

Zbieg okoliczności dał astronautom przebywającym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej moŜliwośćobserwacji - i sfotografowania - początkowych momentów erupcji wulkanu Saryczew na Wyspach Kurylskich,która nastąpiła 12 czerwca 2009 roku. Wulkan Saryczew jest jednym z najaktywniejszych wulkanów warchipelagu Kurylskim. LeŜy na północno -zachodnim krańcu wyspy Matua. Wcześniejsze gwałtowne eksplozjemiały miejsce w 1989, 1986, 1976, 1954 i 1946 roku. Pyły z trwającej wiele dni erupcji zanotowano ponad 2400km na południowy wschód, i ponad 900 km na północny zachód od wulkanu. Loty komercyjne są kierowanetrasami okręŜnymi aby zminimalizować ryzyko awarii silników.

Doskonałe, szczegółowe zdjęcia wykonaneprzez astronautów za pomocą Nikona D2XSz obiektywem 400mm, uchwyciły wielezjawisk zachodzących w początkowychfazach wybuchowej erupcji wulkanu.Główna kolumna pyłu jest jedną z serii, któreuniosły się nad wyspą Matua 12 czerwca.Kolumna ta składa się z brązowego pyłuwulkanicznego oraz białej pary wodnej.Gwałtowne ruchy wznoszące nadały parzewygląd bąbla pary.

Jednocześnie gładka, biała chmura naszczycie kolumny to być moŜe wodakondensująca w wyniku gwałtownegowznoszenia i schładzania mas powietrzaponad kolumną pyłu. Chmura ta, określanaprzez meteorologów mianem pileus tozapewne zjawisko krótkotrwałe - kolumnapyłu właśnie się przez nią przebija. Ponadtojej regularny kształt wskazuje iŜ w czasieerupcji nie było intensywnych wiatrówpoprzecznych.

Dopełniając obrazu ciemna, gęstsza chmurapyłu - prawdopodobnie spływ piroklastyczny- trzyma się ziemi spływając ze szczytuwulkanu. Unosząca się chmura rzuca cień napółnocną część wyspy. Okrągły otwór wchmurach być moŜe powstał w wynikuoddziaływania fali uderzeniowej wybuchu abyć moŜe na skutek naturalnych procesówkondensacji i osuszania mas powietrza nadwyspą.

Źródło:

NASA Earth Observatory: SarychevPeak Eruption,

Kuril IslandsIlustracja: NASA’s Earth Observatory,

ISS

Original press release follows:Sarychev Peak Eruption, Kuril Islands

A fortuitous orbit of the International SpaceStation allowed the astronauts this strikingview of Sarychev Volcano (Kuril Islands,northeast of Japan) in an early stage oferuption on June 12, 2009. Sarychev Peak isone of the most active volcanoes in the KurilIsland chain, and it is located on thenorthwestern end of Matua Island. Prior toJune 12, the last explosive eruption occurredin 1989, with eruptions in 1986, 1976, 1954,and 1946 also producing lava flows. Ashfrom the multi-day eruption has been detected2,407 kilometers east-southeast and 926kilometers west-northwest of the volcano,and commercial airline flights are beingdiverted away from the region to minimizethe danger of engine failures from ash intake.

This detailed astronaut photograph is excitingto volcanologists because it captures severalphenomena that occur during the earlieststages of an explosive volcanic eruption. Themain column is one of a series of plumes thatrose above Matua Island on June 12. Theplume appears to be a combination of brownash and white steam. The vigorously risingplume gives the steam a bubble-likeappearance.**

In contrast,

76 z 86

the smooth white cloud on top may be water condensation that resulted from rapid rising and cooling of the air mass above the ash column.This cloud, which meteorologists call a pileus cloud, is probably a transient feature: the eruption plume is starting to punch through. Thestructure also indicates that little to no shearing wind was present at the time to disrupt the plume. (Satellite images acquired 2-3 days after thestart of activity illustrate the effect of shearing winds on the spread of the ash plumes across the Pacific Ocean.)

By contrast, a cloud of denser, gray ash—probably a pyroclastic flow—appears to be hugging the ground, descending from the volcano summit.The rising eruption plume casts a shadow to the northwest of the island (image top). Brown ash at a lower altitude of the atmosphere spreadsout above the ground at image lower left. Low-level stratus clouds approach Matua Island from the east, wrapping around the lower slopes ofthe volcano. Only about 1.5 kilometers of the coastline of Matua Island (image lower center) are visible beneath the clouds and ash.

77 z 86

superwydajnymi akceleratorami wytwarzającymi promienie kosmiczne w Drodze Mlecznej sąrozszerzające się powłoki utworzone przezeksplodujące gwiazdy

Eveline Helder

Najskuteczniejszy galaktyczny akcelerator cząstek

Dzięki unikalnemu połączeniu danych obserwacyjnych uzyskanych za pomocą teleskopu ESO VLT (Very Large

Telescope) oraz obserwatorium rentgenowskiego NASA Chandra astronomom udało się rozwiązać zagadkę

akceleratorów cząsteczkowych Drogi Mlecznej. W artykule opublikowanym w Science Express naukowcy

wykazują, Ŝe galaktyczne promieniowanie kosmiczne Drogi Mlecznej jest efektywnie przyspieszane wpozostałościach po gwiazdach, które eksplodowały kończąc istnienie.

Podczas misji Apollo astronauci zauwaŜyliniezwykłe rozbłyski światła widoczne nawetwówczas, gdy mieli zamknięte oczy. Odtamtego czasu udało się dowieść, Ŝeprzyczyną tego niezwykłego zjawiska byłybardzo wysokiej energii promieniekosmiczne - cząstki o ogromnychprędkościach docierające do Ziemi spozagranic Układu Słonecznego. Cząstki o takwysokich energiach, Ŝe część z nichdocierając do powierzchni Ziemi moŜepowodować błędy w układachelektronicznych.

Galaktyczne promienie kosmiczne pochodząze źródeł w obrębie Drogi Mlecznej i są toprzede wszyskim protony poruszające się zprędkościami zbliŜonymi do prędkościświatła. Protony te mają energiewielokrotnie większe niŜ te, które będzie imw stanie nadać Wielki Zderzacz HadronówCERN.

"Od dawna podejrzewano, Ŝesuperwydajnymi akceleratoramiwytwarzającymi te promienie kosmiczne wDrodze Mlecznej są rozszerzające siępowłoki utworzone przez eksplodującegwiazdy "- mówi Eveline Halder z InstytutuAstronomicznego Uniwersytetu Utrecht(AIUUU) w Holandii,

jedna z autorów publikacji. -"Naszeobserwacje dostarczają konkretnychdowodów, Ŝe tak właśnie jest."

"Nie tylko odkryliśmy dymiącą lufę, alerównieŜ określiliśmy kaliber lufy koniecznejdo przyspieszenia promieni kosmicznych dotak ogromnych energii "- dodaje Jacco Vink,współpracownik Helder z AIUUU.

Po raz pierwszy Helder, Vink i ichwspółpracownicy dostarczyli pomiarówrozwiązujących astronomiczną zagadkę czygwiezdne eksplozje wytwarzająwystarczające ilości przyspieszonych cząstekby wyjaśnić liczbę promieni kosmicznychdocierających do nas z Galaktyki. Badaniazespołu wskazują iŜ faktycznie tak jest idodatkowo ukazują jaka część energii jestzabierana z gazu rozszerzającego się poeksplozji i przekazywana przyspieszanymcząstkom.

"Podczas eksplozji gwiazdy w formiesupernowej znaczna część wyzwolonejenergii jest wykorzystywana doprzyspieszania cząstek do niezwyklewysokich energii "- mówi Helder. -" Energiajest zuŜywana na akcelerację cząstek kosztemogrzewania gazu, który okazuje się byćznacznie chłodniejszy niŜ przewidują toteorie."

Naukowcy zbadali pozostałości gwiazdy,której eksplozję zarejestrowali chińscyastronomowie w 185 roku naszej ery.Pozostałości te, skatalogowane pod numeremRCW 86 leŜą w odległości około 8200 latświetlnych w konstelacji Kompasu.Wykorzystując teleskop ESO

78 z 86

VLT zespół zmierzył temperaturę gazu tuŜ zafalą uderzeniową wytworzoną przezeksplozję gwiazdy. Ponadto zmierzyliprędkość przemieszczania się faliuderzeniowej wkorzystując obrazy uzyskaneprzez obserwatorium rentgenowskie NASAChandra na przestrzeni trzech lat. Okazałosię, Ŝe porusza się ona z prędkościąpomiędzy 10 a 30 milionów kilometrów /godzinę (ok. 1 - 3% prędkości światła).

Gaz okazał się mieć temperaturę zaledwie 30milionów stopni Celsjusza i choć jak nacodzienne standardy to sporo, to jednaktemperatura ta jest znacznie niŜsza niŜoczekiwano biorąc pod uwagę prędkość faliuderzeniowej, która powinna rozgrzać gaz doco najmniej 500 milionów stopni Celsjusza."Brakująca energia to ta, która została zuŜytana produkcję promieni kosmicznych "-podsumowuje Vink.

Źródło:

ESO: Milky Way's super-efficientparticle accelerators caught in the actIlustracja: ESO/E. Helder &NASA/Chandra

Original press release follows:Milky Way's super-efficient particle

accelerators caught in the act

Thanks to a unique "ballistic study" thatcombines data from ESO's Very LargeTelescope and NASA's Chandra X-rayObservatory, astronomers have now solved along-standing mystery

of the Milky Way’s particle accelerators.They show in a paper published today onScience Express that cosmic rays from ourgalaxy are very efficiently accelerated in theremnants of exploded stars.

During the Apollo flights astronauts reportedseeing odd flashes of light, visible even withtheir eyes closed. We have since learnt thatthe cause was cosmic rays — extremelyenergetic particles from outside the SolarSystem arriving at the Earth, and constantlybombarding its atmosphere. Once they reachEarth, they still have sufficient energy tocause glitches in electronic components.

Galactic cosmic rays come from sourcesinside our home galaxy, the Milky Way, andconsist mostly of protons moving at close tothe speed of light, the “ultimate speed limit”in the Universe. These protons have beenaccelerated to energies exceeding by far theenergies that even CERN’s Large HadronCollider will be able to achieve.

“It has long been thought that the super-accelerators that produce these cosmic raysin the Milky Way are the expandingenvelopes created by exploded stars, but ourobservations reveal the smoking gun thatproves it”, says Eveline Helder from theAstronomical Institute Utrecht of UtrechtUniversity in the Netherlands, the first authorof the new study.

“You

could even say that we have now confirmedthe calibre of the gun used to acceleratecosmic rays to their tremendous energies”,adds collaborator Jacco Vink, also from theAstronomical Institute Utrecht.

For the first time Helder, Vink andcolleagues have come up with a measurementthat solves the long-standing astronomicalquandary of whether or not stellar explosionsproduce enough accelerated particles toexplain the number of cosmic rays that hit theEarth’s atmosphere. The team’s studyindicates that they indeed do and it directlytells us how much energy is removed fromthe shocked gas in the stellar explosion andused to accelerate particles.

“When a star explodes in what we call asupernova a large part of the explosionenergy is used for accelerating someparticles up to extremely high energies”, saysHelder. “The energy that is used for particleacceleration is at the expense of heating thegas, which is therefore much colder thantheory predicts”.

The researchers looked at the remnant of astar that exploded in AD 185, as recorded byChinese astronomers. The remnant, calledRCW 86, is located about 8200 light-yearsaway towards the constellation of Circinus(the Drawing Compass). It is probably theoldest record of the explosion of a star.

Using ESO’s

79 z 86

Very Large Telescope, the team measured the temperature of the gas right behind the shock wave created by the stellar explosion. Theymeasured the speed of the shock wave as well, using images taken with NASA’s X-ray Observatory Chandra three years apart. They found it tobe moving at between 10 and 30 million km/h, between 1 and 3 percent the speed of light.

The temperature of the gas turned out to be 30 million degrees Celsius. This is quite hot compared to everyday standards, but much lower thanexpected, given the measured shock wave’s velocity. This should have heated the gas up to at least half a billion degrees.

“The missing energy is what drives the cosmic rays”, concludes Vink.

80 z 86

Mamy silne podstawy sądzić Ŝe w 1908 roku tokometa uderzyła w Ziemię

prof. Michael Kelley

Wahadłowce wyjaśniają co kryło się za eksplozją Tunguską z1908 roku

Według nowych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Cornell (CU) źródłem tajemniczej eksplozji, która w1908 roku miała miejsce w okolicach miejscowości Tunguska powaliła ponad 2100 km tajgi prawie na pewnobyła kometa wchodząca w ziemską atmosferę. Naukowcy doszli do tych wniosków badając obłoki tworzone przez

lądujący wahadłowiec. Publikacja, przyjęta do druku w Geophysical Research Letters łączy te dwa zjawiska na

podstawie wydarzeń, które w obu przypadkach obserwowano w następnych dniach: jasne, widoczne nocą obłoki

srebrzyste (noctilucent clouds - NCL), zbudowane z kryształków lodu, powstający na bardzo duŜych

wysokościach i przy bardzo niskich temperaturach.

"To jak rozwiązanie zagadki morderstwasprzed 100 lat "- mówi prof Michael Keleyw CU, kierujący zespołem naukowców. -"Mamy silne podstawy sądzić Ŝe w 1908 rokuto kometa uderzyła w Ziemię." Wcześniejszespekulacje obejmowały zarówno komety jaki meteory a nawet zupełnie niezwykłepomysły od statków obcych po czarne dziury.

Badania wyjaśniają, Ŝe ogromne ilości parywodnej wyrzucone do atmosfery przezlodowe jądro komety zostały z ogromną siłąprzechwycone przez prądy wirowe watmosferze ziemskiej w procesie zwanymdwuwymiarową turbulencją tworząc obłokisrebrzyste na obszarze tysięcy kilometrów.Obłoki takie to najwyŜej powstające chmuryw obrębie ziemskiej atmosfery - nawysokości nawet 100 km powyŜej obszarówpodbiegunowych gdy mezosfera matemperaturę -117 ° C. Obłoki generowaneprzez dysze lądującego wahadłowcaprzypominają efekty wytworzone przezkometę.

Pojedynczy przelot wahadłowca dostarczado ziemskiej termosfery około 300 ton parywodnej. Parę tę śledzono na regionamiarktycznymi i antarktycznymi gdzie wytwarzaobłoki w mezosferze. Kelley i jegowspółpracownicy obserwowali obłoki

srebrzyste w dzień po starcie wahadłowcaEndeavour 8 sierpnia 2007 roki oraz podczasinnych startów w 1997 i 2003 roku.

Źródło:

Eureka Alert - Cornell Univeristy:Space shuttle science shows how1908 Tunguska explosion was causedby a comet

Original press release follows:Space shuttle science shows how 1908

Tunguska explosion was caused by a

comet

The mysterious 1908 Tunguska explosion thatleveled 830 square miles of Siberian forestwas almost certainly caused by a cometentering the Earth's atmosphere, says newCornell University research. The conclusionis supported by an unlikely source: theexhaust plume from the NASA space shuttlelaunched a century later.

The research, accepted for publication (June24, 2009) by the journal GeophysicalResearch Letters, published by the AmericanGeophysical Union, connects the two eventsby what followed each about a day later:brilliant, night-visible clouds, or noctilucentclouds, that are made up of ice particles andonly form at very high altitudes and inextremely cold temperatures.

"It's almost like putting together a100-year-old murder mystery," said MichaelKelley, the James A. Friend FamilyDistinguished Professor of Engineering

81 z 86

at Cornell who led the research team. "The evidence is pretty strongthat the Earth was hit by a comet in 1908." Previous speculation hadranged from comets to meteors.

The researchers contend that the massive amount of water vaporspewed into the atmosphere by the comet's icy nucleus was caught upin swirling eddies with tremendous energy by a process calledtwo-dimensional turbulence, which explains why the noctilucentclouds formed a day later many thousands of miles away.

Noctilucent clouds are the Earth's highest clouds, forming naturally inthe mesosphere at about 55 miles over the polar regions during thesummer months when the mesosphere is around minus 180 degreesFahrenheit (minus 117 degrees Celsius).

The space shuttle exhaust plume, the researchers say, resembled thecomet's action.

A single space shuttle flight injects 300 metric tons of water vaporinto the Earth's thermosphere, and the water particles have been foundto travel to the Arctic and Antarctic regions, where they form theclouds after settling into the mesosphere.

Kelley and collaborators saw the noctilucent cloud phenomenon daysafter the space shuttle Endeavour (STS-118) launched on Aug. 8,2007. Similar cloud formations had been observed followinglaunches in 1997 and 2003.

Following the 1908 explosion, known

as the Tunguska Event, the night skies shone brightly for several daysacross Europe, particularly Great Britain -- more than 3,000 milesaway.

Kelley said he became intrigued by the historical eyewitness accountsof the aftermath, and concluded that the bright skies must have beenthe result of noctilucent clouds. The comet would have started tobreak up at about the same altitude as the release of the exhaust plumefrom the space shuttle following launch. In both cases, water vaporwas injected into the atmosphere.

The scientists have attempted to answer how this water vaportraveled so far without scattering and diffusing, as conventionalphysics would predict.

"There is a mean transport of this material for tens of thousands ofkilometers in a very short time, and there is no model that predictsthat," Kelley said. "It's totally new and unexpected physics."

This "new" physics, the researchers contend, is tied up in counter-rotating eddies with extreme energy. Once the water vapor got caughtup in these eddies, the water traveled very quickly -- close to 300feet per second.

Scientists have long tried to study the wind structure in these upperregions of the atmosphere, which is difficult to do by such traditionalmeans as sounding rockets, balloon launches and satellites, explainedCharlie Seyler, Cornell professor of electrical engineering and paperco-author.

"Our observations show that current understanding of themesosphere-lower thermosphere region is quite poor," Seyler said.The thermosphere is the layer of the atmosphere above themesosphere.

82 z 86

Sądziliśmy, Ŝe Ulysses przestanie działać znaczniewcześniej. Jego długowieczność jest hołdembudowniczych sondy oraz ludzi kierujących misjąna przestrzeni lat

Paolo Ferri

Koniec misji sondy Ulysses

Po otrzymaniu ostatniego polecenia z Ziemi nadajnik sondy Ulysses zamilknie 30 czerwca kończąc tym samymjedną z najciekawszych i najdłuŜszych misji badawczych. Po spędzeniu 18,6 lat w przestrzeni kosmicznej wspólnamisja ESA i NASA zakończy misję po sesji komunikacyjnej planowanej na godziny od 15:35 do 20:20 UTCprzechodząc w stan nasłuchu. Nie planuje się dalszego kontaktu z sondą.

Ulysses to pierwszy pojazd kosmiczny, którybadał przestrzń kosmiczną ponad biegunamiSłońca w czterech wymiarach przestrzeni iczasu. Wśród wielu niezwykle istotnychodkryć ta niezwykle udana misja wykazała,Ŝe pole magnetyczne Słońca jest przenoszonedo Układu Słonecznego w znacznie bardziejskomplikowany sposób niŜ sądzonowcześniej. Cząstki opuszczające Słońce naniskich szerokościach heliograficznych mogąprzemieszczać się w kierunku wysokichszerokości, i na odwrót, czasem nawetdocierając do planet. To istotne odkryciewskazuje, Ŝe obszary Słońca wcześniej nieuwaŜane za regiony, w których moŜliwe byłopowstanie zagraŜających ludziom wprzestrzeni kosmicznej i satelitom cząstekmuszą być monitorowane i równieŜuwzględniane w badaniach nad słonecznąpogodą.

"Ulysses nauczył nas znacznie więcej niŜsądziliśmy, Ŝe będzie to moŜliwe, na tematSłońca oraz tego, jak oddziałuje ono zotaczającą je przestrzenią "- mówi RichardMarsden, kierownik misji z ramienia ESA.Decyzja o zakończeniu misji zostaławspólnie podjęta

przez obie - amerykańską i europejską -agencje kosmiczne i nastąpiła rok poplanowanym początkowo zakończeniu badań.

Rok temu ilość energii generowanej przezsondę spadł do poziomu, w którym pojawiłosię ryzyko, iŜ przewody paliwowe Ulyssesazamarzną, jednak inŜynierowie misjiopracowali mechanizm, dzięki któremu udałosię kontynuować misję. Wówczas teŜzdecydowano by wykorzystać zasobywolnego czasu sieci 70 metrowych antenNASA do komunikacji z sondą. Jednak wmiarę jak oddalała się ona od Ziemi ispadała ilość przekazywanych danych, ajednocześnie w związku z innymi misjamiilość wolnego pasma sieci anten zmniejszałasię zespół doszedł do wniosku, Ŝe ilośćdanych naukowych spadła do poziomu, wktórym kontynuowanie finansowania misjiprzestało mieć sens.

Źródło:

ESA Focus On: Joint ESA/NASAUlysses mission to endIlustracja: ESA (image by C.Carreau)

Original press release follows:Joint ESA/NASA Ulysses mission to end

Upon receipt of the last command from Earth,the transmitter on Ulysses will switch off on30 June, bringing one of the most successfuland longest missions in spaceflight history toan end.

After 18.6 years in space and defying severalearlier expectations

83 z 86

of its demise, the joint ESA/NASA solarorbiter Ulysses will achieve 'end of mission'on 30 June 2009. The final communicationpass with a ground station will start at 17:35CEST and run until 22:20 CEST(15:35-20:20 UTC) or until the finalcommand is issued to switch the satellite'sradio communications into 'monitor only'mode. No further contact with Ulysses isplanned.

Ulysses is the first spacecraft to survey theenvironment in space above and below thepoles of the Sun in the four dimensions ofspace and time. Among many other ground-breaking results, the hugely successfulmission showed that the Sun's magnetic fieldis carried into the Solar System in a morecomplicated manner than previouslybelieved. Particles expelled by the Sun fromlow latitudes can climb up to high latitudesand vice versa, even unexpectedly findingtheir way down to planets.

Expanding our understanding of the Sun

This is very important as regions of the Sunnot previously considered as possiblesources of hazardous particles for astronautsand satellites must now be taken into accountand carefully monitored.

"Ulysses has taught us far more than we everexpected about the Sun and the way itinteracts with the space surrounding it," saidRichard Marsden, ESA's Ulysses ProjectScientist and Mission Manager.

The

shut-down of the satellite is a joint decisionof the two agencies and comes a year afterthe mission was expected to end.

A year ago, the satellite's power supply hadweakened to the point that it was thought thelow temperatures would cause the fuel linesto freeze up, rendering Ulyssesuncontrollable.

This didn't happen immediately andspacecraft controllers realised that theycould keep the fuel warm and circulating byperforming a short thruster burn every twohours, an ingenious solution that has enabledUlysses' science mission to continue. It wasdecided to maintain the spacecraft inoperation using NASA's 70 m-diameterground station network allocated on a 'spare-capacity' basis.

But as Ulysses has moved further from Earth,the communications bit-rate has gone downwhile other demands for the 70 m-diameterDeep Space Network stations have gone up.Most importantly, the overall return ofscientific data has decreased to a levelwhere it is hard to justify the cost of keepingUlysses in operation.

"We expected the spacecraft to ceasefunctioning much earlier. Its longevity is atribute to Ulysses's builders and the peopleinvolved in operations over the years," saysPaolo Ferri, Head of the Solar & PlanetaryMissions Division at ESA's European SpaceOperations Centre, Darmstadt,

Germany.

He added that, "Although it is always hard totake the decision to terminate a mission, wehave to accept that the satellite is running outof resources and a controlled switch-off isthe best ending."

Final mission operations will be conductedfrom the Ulysses Mission Support Area(MSA) located at NASA's Jet PropulsionLaboratory in California, USA. The jointteam will include Nigel Angold, ESAMission Operations Manager, and EdMassey, NASA Project Manager, as well asa number of engineers and analysts from bothAgencies.

"Tuesday will be a very sad day when wesend the last commands to Ulysses," saidAngold. "But I'm very proud that we haveovercome the many challenges that havecome our way over the course of nearly twodecades. Its longevity is an indication of thedesire for international collaboration onspace missions. ESA and NASA are to becommended for supporting this uniquemission until the very end," he added.

After shut-off, Ulysses will continue to orbitthe Sun, becoming in effect a man-made'comet'.

"Whenever any of us look up in the years tocome, Ulysses will be there, silently orbitingour star, which it studied so successfullyduring its long and active life," saidMarsden.

84 z 86

85 z 86

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 - KsięŜyc wschodzący nad wulkanem Stromboli, czerwiec 2009, fotografia - Tomasz Czarnecki

Wszystkie prawa zastrzeŜone.

86 z 86