Astronomia 06/2010

77
Przegląd Wiadomości Astronomicznych 06 / 2010 © 2007 -2010 Atelier 17 - Tomasz L. Czarnecki - teleskopy.net 1 z 77

description

Przegląd biezących wiadomości astronomicznych. Astronomy news digest

Transcript of Astronomia 06/2010

Page 1: Astronomia 06/2010

Przegląd Wiadomości Astronomicznych06 / 2010

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

1 z 77

Page 2: Astronomia 06/2010

2 z 77

Page 3: Astronomia 06/2010

Spis Treści

Kosmiczne zoo w Wielkim Obłoku MagellanaNaukowcy rozwiązują zagadki północnej czapy polarnej na MarsieNowe wskazówki pochodzenia galaktycznych obłoków wodoruW 2009 roku w Jowisza uderzyła asteroidaSekcja komety Wild2Komputer klasyfikuje galaktykiJak powstaje supernowa typu IaUderzenie asteroidy w Jowisza sfilmowaneKsięŜyc powstał 120 milionów lat później niŜ dotąd sądzonoNowy teleskop w ESOChandra bada gwiazdy symbiotycznePlazma kwarkowo-gluonowaA jednak się kręciKomety - gościnne występy dzieci innych gwiazdWątpliwości dotyczące ciemnej strony mocyVISTA ukazuje galaktykę RzeźbiarzaAstronomowie obserwują narodziny gwiazdyNiespodziewane wyniki obserwacji zakrycia odległej gwiazdy przez KBOŁowca asteroid wkracza do akcjiZaglądając na krawędź dysku protoplanetarnegoHubble przygląda się zagadkowym zjawiskom zachodzącym na JowiszuNarodziny Drogi MlecznejToruński Zlot Miłośników AstronomiiZłoŜone związki organiczne w przestrzeni międzygwiezdnejKepler odkrywa setki nowych planetHubble bada młode gwiazdyWaŜenie nieuchwytnej cząstkiTeleskop VLT zaobserwował pierwszą super burzę na egzoplaneciePowodzie lodowcowe na MarsieCzy na Wenus mogły istnieć warunki sprzyjające Ŝyciu?Pierwsz globalna mapa geoidy wykonana przez GOCE

3 z 77

Page 4: Astronomia 06/2010

Kosmiczne zoo w Wielkim Obłoku Magellana

By lepiej zrozumieć Wszechświat astronomowie często kierują teleskopy w stronę Wielkiego Obłoku Magellana. Nowe,

spektakularne zdjęcie Obłoku, wykonane przez kamerę Wide Field Imager zainstalowaną w obserwatorium ESO w La Silla,

ukazuje kosmiczną menaŜerię rozmaitych obiektów i zjawisk zachodzących w obrębie Obłoku - od ogromnych gromadkulistych po pozostałości po eksplozjach supernowych. Ten fascynujący obraz dostarcza danych dla rozmaitych procesówbadawczych obejmujących ewolucję i śmierć gwiazd oraz galaktyk.

Wielki Obłok Magellana (LMC) leŜy w odległościokoło 160 000 lat świetlnych od Drogi Mlecznej -tuŜ za progiem w skali Wszechświata. Ta bliskośćsprawia, Ŝe jest niezwykle waŜnym celem badań,bowiem moŜna go badać znacznie dokładniej niŜbardziej oddalone systemy. LMC leŜy na niebiepołudniowym, doskonale nadając się doobserwacji z obserwatoriów ESO w Chile. NaleŜydo grupy galaktyk tworzących wraz z DrogąMleczną Grupę Lokalną. Choć olbrzymia wludzkiej skali, LMC zawiera mniej niŜ 1/10 masynaszej Galaktyki i rozpościera się na długościzaledwie 14 000 lat świetlnych podczas gdy DrogaMleczna ma około 100 000 lat świetlnych średnicy.Astronomowie określają obiekty takie jak LMCmianem nieregularnych galaktyk karłowych. Jejnieregularny kształt, w połączeniu z obecnościąwyraźnej centralnej poprzeczki gwiazd, wskazująŜe oddziaływania pływowe Drogi Mlecznej iinnych galaktyk Grupy Lokalnej, wśród nichMałego Obłoku Magellana, zapewne zniekształciłyjej formę niszcząc klasyczną spiralę.

Prezentowane zdjęcie to mozaika czterech zdjęćwykonanych przez kamerę WFI zainstalowaną na2,2 metrowym teleskopie MPG/ESO wObserwatorium La Silla w Chile. Zdjęcie obejmujeobszar ponad czterokrotnie większy odpowierzchni KsięŜyca w pełni. Ogromne polewidzenia kamery umoŜliwia ukazanie bardzoróŜnorodnych obiektów naleŜących

do LMC na jednym zdjęcie, choć nadal zdjęcie toukazuje jedynie niewielki fragment LMC.Widoczne są dziesiątki gromad młodych gwiazd,jak równieŜ ślady świecących obłokówmolekularnych. Ogromna liczba słabych gwiazdwypełnia zdjęcie od krawędzi do krawędzi, a wich tle widoczne są bardziej odległe galaktyki,leŜące daleko za LMC.

Gromady kuliste to zbiorowiska setek tysięcy domilionów gwiazd powiązanych grawitacyjnie itworzących zbliŜone do sferycznych zgrupowania ośrednicy kilku lat świetlnych. Wiele gromadokrąŜających Drogę Mleczną to obiekty niezwyklestare, mające ponad 10 miliardów lat i złoŜonegłównie ze starych czerwonych gwiazd. RównieŜw LMC występują gromady kuliste - jedna jestwidoczna jako rozmyty biały owal gwiazd wprawej, górnej części zdjęcia. To NGC 1978 -niezwykle masywna gromada kulista. WodróŜnieniu od innych gromad wiek tej szacowanyjest na zaledwie 3,5 miliarda lat. Jego obecnośćpowoduje, Ŝe część astronomów sądzi, iŜ wobrębie LMC aktywne procesy produkcji gwiazdzachodziły w bliŜszej przeszłości niŜ w DrodzeMlecznej.

Poza miejscem intensywnej produkcji gwiazd LMCbyło miejscem wielu spektakularnych gwiezdnychśmierci - eksplozji supernowych. W prawej górnejczęści zdjęcia pozostałości takiej eksplozji sąwidoczne w postaci dziwnie ukształtowanejdelikatnej chmury o numerze katalogowym

4 z 77

Page 5: Astronomia 06/2010

DEM L 190, znanym równieŜ jako N49. Tenogromny, mający około 30 lat świetlnych średnicy,obłok świecącego gazu jest najjaśniejsząpozostałością po supernowej w LMC. W jejcentrum, tak gdzie kiedyś płonęła gwiazda, leŜypowstały po jej śmierci magnetar - gwiazdaneutronowa o wyjątkowo silnym polumagnetycznym. Dopiero w 1979 roku satelityokrąŜające Ziemię wykryły potęŜny rozbłyskpromieni gamma pochodzących od tego obiektu codoprowadziło do odkrycia tych niezwykłychobiektów powstających w wyniku niektórycheksplozji supernowych.

Źródła:

ESO: A Cosmic Zoo in the LargeMagellanic CloudZdjęcie: ESO

Original press release follows:A Cosmic Zoo in the Large Magellanic Cloud

Astronomers often turn their telescopes to the LargeMagellanic Cloud (LMC), one of the closestgalaxies to our own Milky Way, in their quest tounderstand the Universe. In this spectacular newimage from the Wide Field Imager (WFI) at ESO’sLa Silla Observatory in Chile, a celestialmenagerie of different objects and phenomena inpart of the LMC is on display, ranging from vastglobular clusters to the remains left by brilliantsupernovae explosions. This fascinatingobservation provides data for a wide

variety of research projects unravelling the life anddeath of stars and the evolution of galaxies.

The Large Magellanic Cloud (LMC) is only about160 000 light-years from our own Milky Way —very close on a cosmic scale. This proximity makesit a very important target as it can be studied in farmore detail than more distant systems. The LMClies in the constellation of Dorado (the Swordfish),deep in the southern sky and well placed forobservations from ESO’s observatories in Chile. Itis one of the galaxies forming the Local Groupsurrounding the Milky Way [1]. Though enormouson a human scale, the LMC is less than one tenththe mass of our home galaxy and spans just 14 000light-years compared to about 100 000 light-yearsfor the Milky Way. Astronomers refer to it as anirregular dwarf galaxy [2]. Its irregularity,combined with its prominent central bar of starssuggests to astronomers that tidal interactions withthe Milky Way and fellow Local Group galaxy, theSmall Magellanic Cloud, could have distorted itsshape from a classic barred spiral into its modern,more chaotic form.

This image is a mosaic of four pictures from theWide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metretelescope at the La Silla Observatory in Chile. Theimage covers a region of sky more than four timesas large as the full Moon.

The huge field of view of this camera makes itpossible to see a very wide range of objects in theLMC in a single picture, although only a small partof the entire galaxy can be included. Dozens ofclusters of young stars can be seen as well astraces of glowing gas clouds. Huge numbers offaint stars fill the image from edge to edge and inthe background, more galaxies, far beyond theLMC, are visible.

Globular clusters are collections of hundreds ofthousands to millions of stars bound by gravity intoa roughly spherical shape just a few light-yearsacross. Many clusters orbit the Milky Way andmost are ancient, over ten billion years old, andcomposed mainly of old red stars. The LMC alsohas globular clusters and one is visible as the fuzzywhite oval cluster of stars in the upper right part ofthe image. This is NGC 1978, an unusually massiveglobular cluster. Unlike most other globularclusters, NGC 1978 is believed to be just 3.5billion years old. The presence of this kind ofobject in the LMC leads astronomers to think thatthe LMC has a more recent history of active starformation than our own Milky Way.

As well as being a vigorous region of star birth, theLMC has also seen many spectacular stellar deathsin the form of brilliant supernova explosions. Atthe top right of the image, the remnant of one such

5 z 77

Page 6: Astronomia 06/2010

supernova, a strangely shaped wispy cloud called DEM L 190, often also referred to as N 49, can be seen. This giant cloud of glowing gas is the brightestsupernova remnant in the LMC, and is about 30 light-years across. At the centre, where the star once burned, now lies a magnetar, a neutron star with anextremely powerful magnetic field. It was only in 1979 that satellites orbiting Earth detected a powerful gamma-ray burst from this object, drawing attention tothe extreme properties of this new class of stellar exotica created by supernova explosions.

This part of the Large Magellanic Cloud is so packed with star clusters and other objects that astronomers can spend entire careers exploring it. With so muchactivity, it is easy to see why astronomers are so keen to study the strange creatures in this heavenly zoo.

6 z 77

Page 7: Astronomia 06/2010

W warstwach zapisana jest historia akumulacjilodu, erozji i transportu przez wiatr. Z danychtych moŜemy odtworzyć historię klimatu zznacznie większą dokładnością niŜ ktokolwiekmógł się spodziewać.

Jack Holt

Naukowcy rozwiązują zagadki północnej czapy polarnej na Marsie

Wykorzystując dane zebrane przez rada penetrujący SHARAD i kamerę HiRISE na pokładzie sondy Mars Reconnaissance

Orbiter naukowcom udało się zrekonstruować procesy, które doprowadziły do powstania dwóch niezwykłych form

topograficznych północnej czapy polarnej Marsa - serii spiralnych rowów oraz kanionu Chasma Boreale, większego od

Wielkiego Kanionu Kolorado. Wyniki ich badań zostały opublikowane na łamach magazynu Nature.

"Lądolódwokół

północnego bieguna Marsa ma rozmiary i grubośćzbliŜone do lądolodu Grenlandii "- mówi ShaneByrne z Lunar and Planetary LaboratoryUniwersytetu Arizona. -" Podobnie jak naGrenlandii równieŜ warstwy lodu na Marsieprzechowują zapis klimatu planety sięgającyzapewne kilku milionów lat wstecz. Badanie tychlądolodów i ich wewnętrznych warstw dostarczainformacji na temat klimatu Czerwonej Planety itego, jak zmieniał się on w przeszłości."

Na Ziemi kształty lądolodów zaleŜą głównie odkierunku przepływania lodu. Badania wskazują, Ŝena Marsie za kształt lądolodu odpowiadają innesiły.

Półnoncna czapa polarna do stos warstw lodu ipyłu o grubości rzędu 3 kilometrów okrywającypowierzchnię nieco większą od Teksasu.Analizując dane radarowe naukowcy są w stanieusuwać kolejne warstwy odtwarzając ewolucjępokrywy.

Chasma Boreale to jeden z najbardziejcharakterystycznych tworów północnej czapylodowej - kanion o długości Wielkiego

Kanionu Kolorado, jednak szerszy i głębszy odniego. Niektórzy naukowcy sugerowali Ŝe ChasmaBoreale powstał gdy ciepło wulkaniczne roztopiłodolne warstwy pokrywy lodowej inicjująckatastrofalną powódź. Inni wskazywali silne wiatrypolarne, zwane katabatykami, jako to cowyrzeźbiło kanion w lodowej kopule.

Inną niezwykłą cechą lodowca są spiralne rowyrozwijające się od centrum czapy polarnej. Od ichodkrycia w 1972 roku naukowcy proponowalirozmaite teorie mające wyjaśnić mechanizmpowstania tych spiralnych struktur. Według jednejruch obrotowy planety powodował, Ŝe lód bliŜejbieguna porusza się wolniej niŜ ten bardziejoddalony tworząc pęknięcia w półpłynnym lodzie.Inna teoria, opierając się na złoŜonym modelumatematycznym, sugerowała iŜ za powstaniespiralnych rowów odpowiadało zróŜnicowanienagrzewania lodu przez Słońca i poziomy transferciepła we wnętrzu lądolodu.

Nowe wyniki wskazują jednak, Ŝe zarównospiralne rowy jak i Chasma Boreale zostały wgłównej mierze ukształtowane przez wiatr.Wcześniej sądzono, Ŝe północna czapa lodowazbudowana była z wielu stosunkowo płaskiwarstw. Sądzono takŜe, Ŝe informacje o klimaciezapisane zostały w tych warstwach, i byłyograniczone do wiedzy jaką moŜna by uzyskaćbadając grubość warstw i zawartość pyłu. Jednaknowe wyniki ukazały znacznie bardziej

7 z 77

Page 8: Astronomia 06/2010

złoŜoną strukturę - w tym warstwy, którychorientacja i grubość zmieniają się, znikającgwałtownie w niektórych miejscach. To czyni zpółnocnej czapy polarnej waŜny zbiór danych oprzeszłym klimacie Marsa.

"Wcześniej sądzono, Ŝe Chasma Boreale powstaław wyniku stopienia się dolnych warstw lodu, i Ŝeto powstała w ten sposób fala powodziowawyrzeźbiła kanion, ewentualnie, Ŝe powstał wwyniku erozji powodowanej przez wiatr wiejącyponad lądolodem "- mówi Byrne. -" Nasze badaniawykazały, Ŝe kanion ten był tam zawsze, a czapalodowa rosła po jego obu stronach. Wewnętrznyukład warstw, jakie widzimy dzięki radarowi orazwarsty ukazujące się w jego klifachsfotografowane przez HiRISE pozwoliły namodtworzyć historię tego obiektu."

"Nikt wcześniej nie przypuszczał Ŝe warstwyutworzą tak złoŜone struktury "- mówi Jack Holt zUniwersytetu Texas w Austin, główny autorartykułu dotyczącego Chasma Boreale. -" Wwarstwach zapisana jest historia akumulacji lodu,erozji i transportu przez wiatr. Z danych tychmoŜemy odtworzyć historię klimatu z znaczniewiększą dokładnością niŜ ktokolwiek mógł sięspodziewać."

Dane radarowe wskazują, Ŝe w przeszłości istniałrównieŜ drugi, równie potęŜny kanion, jednakzostał on później wypełniony przez lód. JeŜeli zaśchodzi o spiralne rowy, to nowe wyniki zdają siepotwierdzać

jedną z wczesnych teorii, nieco zapomnianą przeznaukowców badających Marsa. Alan Howard,naukowiec z Uniwersytetu Virginia zaproponowałwyjaśnienie w 1982 roku w oparciu o zdjęciapowierzchni Marsa wykonane przez misję Viking."Opierał się na niskiej rozdzielczości zdjęciachdostarczonych przez misje Viking "- mówi IsaacSmitch, autor drugiej publikacji, dotyczącejwłaśnie spiralnych rowów. "Wielu innychnaukowców proponowało inne hipotezy sugerującŜe Howard się mylił "- dodaje Holt, współautorpublikacji. -" Jednak kiedy spojrzymy nahipotetyczny przekrój z jego artykułu to zobaczymy,Ŝe wygląda prawie dokładnie tak, jak to cowidzimy w danych radarowych."

Dlaczego zatem rowy mają kształt spiral? Wiatrykatabatyczne są tworzone przez stosunkowo zimne,gęste powietrze, które spływa z bieguna po czapiepolarnej. Wiatry te są odchylane pod wpływemdziałania siły Coriolisa, wynikające z rotacjiplanety wokół osi. Siły te skręcają wiatry - a wrazz nimi tworzone przez nie rowy. Tak powstajespirala.

"Te niezwykłe formy czekały na wyjaśnienie odczterdziestu lat bowiem nie potrafiliśmy zajrzećpod powierzchnię lodu "- mówi Roberto Seu,kierujący badaniami instrumentu SHARAD. -" Madla mnie ogromne znaczenie, Ŝe dzięki nowemuinstrumentowi w końcu udało się nam wyjaśnić ichpowstanie."

Źródła:

The

University of Arizona News: Planetary ScientistsSolve 40-Year-Old Mysteries of Mars' NorthernIce Cap

Zdjęcie: NASA HiRISE

Original press release follows:Planetary Scientists Solve 40-Year-Old

Mysteries of Mars' Northern Ice Cap

A team of planetary scientists has used radar and ahigh-resolution camera to reveal the subsurfacegeology of Mars' northern ice cap.

The findings – based on data from SHARAD (thesurface-penetrating radar) and HiRISE (thehigh-resolution camera) on the MarsReconnaissance Orbiter – were published May 27in two papers in the journal Nature.

The group studying a canyon feature called ChasmaBoreale included Shane Byrne from the Universityof Arizona's Lunar and Planetary Laboratory. JackHolt and Isaac Smith of The University of Texas atAustin's Institute for Geophysics are the papers'lead authors.

"The ice sheet on Mars' northern polar region isabout the size and thickness of the Greenland icesheet," said Byrne. "Just like Greenland, the layersof ice on Mars preserve a climate record thatreaches back probably a few million years.Studying this ice sheet and its internal layers tellsus about Martian climate and how it has varied inthe past."

On

8 z 77

Page 9: Astronomia 06/2010

Earth, large ice sheets are shaped mainly by iceflow. But on Mars, according to this latestresearch, other forces have shaped, and continue toshape, the polar ice caps.

The northern ice cap is a stack of ice and dustlayered up to two miles deep covering an areaslightly larger than Texas. Analyzing radar data ona computer, scientists can peel back the layers likean onion to reveal how the ice cap evolved overtime.

Chasma Boreale is one of the most distinctivefeatures of the northern ice cap – a canyon about aslong as the Grand Canyon but deeper and wider.Some scientists have suggested Chasma Borealewas created when volcanic heat melted the bottomof the ice sheet and triggered a catastrophic flood.Others have suggested strong polar winds, calledkatabatics, carved the canyon out of a dome of ice.

Other enigmatic features are troughs that spiraloutward from the center of the ice cap like agigantic pinwheel. Since they were discovered in1972, scientists have proposed several hypothesesfor how they formed. One suggested that as theplanet spins, ice closer to the poles moves slowerthan ice farther from the poles, causing thesemi-fluid ice to crack. Another used an elaboratemathematical model to suggest how increased solarheating in certain areas and lateral heat conductioncould cause

the troughs to self-assemble.

It turns out both the spiral troughs and ChasmaBoreale were created and shaped primarily bywind. Before this research, conventional wisdomheld that the northern ice cap of Mars was made ofmany relatively flat layers like a layered cake. Itwas assumed some climate information would berecorded in the layers, limited to what could begained from layer thickness and dust content.

This research, however, reveals many complexfeatures – including layers that change in thicknessand orientation, or abruptly disappear in someplaces – making it a virtual gold mine of climateinformation.

"In the past, it was thought the Chasma Borealecanyon formed by melting the bottom of the icesheet and having the floodwater carve the canyon,or perhaps having winds erode the canyon into theice sheet from above," said Byrne. "In this study,we've figured out that the canyon has actuallyalways been there and the ice cap grew up oneither side of it."

"The arrangement of the internal layers we see withthe radar instrument and the layers exposed oncliffs that we see with HiRISE have allowed us toreconstruct the history of this feature."

"Nobody realized that there would be suchcomplex structures in the layers," said Holt, thelead author of the paper focusing on Chasma

Boreale. "The layers record a history of iceaccumulation, erosion and wind transport. Fromthat, we can recover a history of climate that'smuch more detailed than anybody expected."

According to Byrne, the radar data also revealedthat a second, equally large canyon existed in theice sheet in the past, but that this twin feature waslater filled in with ice and no trace of it now exists.

The spiral trough results vindicate an earlyexplanation that had fallen out of favor in parts ofthe Mars scientific community. Alan Howard, aresearcher at the University of Virginia, proposedjust such a process in 1982 based solely on imagesof the surface from the Viking mission.

"He only had Viking images with relatively lowresolution," said Isaac Smith, doctoral student andlead author on the spiral trough paper. Holt issecond author on the trough paper.

"Many people proposed other hypothesessuggesting he was wrong," he said. "But when youlook at a hypothetical cross section from his paper,it looks almost exactly like what we see in theradar data."

Why are the troughs spiral shaped? First, katabaticwinds are caused by relatively cold, dense air thatrolls down from the poles and out over the ice cap.Second, as they blow down, they are deflected bythe Coriolis force, which is caused by the planet's

9 z 77

Page 10: Astronomia 06/2010

spinning in space. On Earth, this is what causes hurricanes to spin opposite directions in opposite hemispheres. This force twists the winds – and the troughs theycreate – into spiral shapes.

"These anomalous features have gone unexplained for 40 years because we have not been able to see what lies beneath the surface," said Roberto Seu, teamleader for the SHARAD instrument. "It is gratifying to me that with this new instrument we can finally explain them."

SHARAD is provided to NASA by the Italian Space Agency. It has been designed and developed and is operated by a joint team formed by Sapienza Universityof Rome's INFOCOM Department and Thales Alenia Space Italy.

Co-authors on the paper "The Construction of Chasma Boreale on Mars" include Kathryn Fishbaugh (Smithsonian National Air and Space Museum), SarahChristian (The University of Texas at Austin Institute for Geophysics and Bryn Mawr College), Kenneth Tanaka (Astrogeology Science Center, U.S. GeologicalSurvey), Patrick Russell (Planetary Science Institute in Tucson, Arizona), Ken Herkenhoff (Astrogeology Science Center, U. S. Geological Survey), AliSafaeinili (Jet Propulsion Laboratory), Nathaniel Putzig (Southwest Research Institute) and Roger Phillips (Southwest Research Institute).

Funding was provided by NASA and the Gayle White Fellowship at the Institute for Geophysics.

10 z 77

Page 11: Astronomia 06/2010

Właściwości tych obłoków jednoznaczniewskazują, Ŝe powstały jako część dysku DrogiMlecznej i stanowią waŜny składnik Galaktyki.Zrozumienie tych obłoków jest waŜne dlazrozumienia jak materia przemieszcza się międzydyskiem i halo - krytycznym procesem wewolucji Galaktyki

Felix J. Lockman

Nowe wskazówki pochodzenia galaktycznych obłoków wodoru

Zaskakujące odkrycie, Ŝe obłoki wodoru znajdowane w duŜych ilościach we wnętrzu oraz wokół naszej Galaktyki zdają siępreferować określone obszary dostarczyło astronomom kluczowych informacji na temat pochodzenia tych obłoków,odgrywających kluczową rolę w ewolucji galaktyki.

"Doszliśmy do wniosku Ŝe te obłoki utworzył gaz,który został wyrzucony z płaszczyzny Galaktykiprzez eksplozje supernowych i potęŜne wiatrymłodych gwiazd w regionach intensywnejprodukcji gwiazd "- mówi H. Alyson Ford zUniwersytetu Michigan, której praca doktorskastanowiła podstawę badań zespołu astronomówprowadzących do odkrycia.

Astronomowie zbadali obłoki gazu w dwóchwybranych regionach Drogi Mlecznej. Zbadanoobłoki w odległości 400 do 15 000 lat świetlnychod dysku Galaktyki. Dysk ten zawiera większośćgwiazd i gazu Galaktyki, jednak jest takŜe otoczonyprzez halo gazu jeszcze bardziej odległego, niŜobłoki zbadane przez naukowców.

"Obłoki te po raz pierwszy wykryliśmy za pomocąradioteleskopu NSF Robert C. Byrd Green Bank(GRBT) i są one zadziwiające. Znajduję się wstrefie pośredniej pomiędzy dyskiem i halo, a ichpochodzenie do tej pory stanowiło zagadkę "-

mówi Felix J. Lockman z NarodowegoObserwatorium Radioastronomii (National RadioAstronomy Observatory - NRAO). W swychbadaniach zespół wykorzystał dane zebrane wramach Galaktycznego Przeglądu Całego Nieba(Galactic All-Sky Survey) wykonanego przezradioteleskop CSIRO Parkes w Australii.

Po porównaniu obserwacji dwóch wybranych dobadań obszarów astronomowie zauwaŜyli, Ŝe jedenz nich zawierał trzykrotnie więcej obłokówwodoru niŜ drugiego. Dodatkowo były one średniodwukrotnie bardziej oddalone od płaszczyznyGalaktyki.

Ta dramatyczna róŜnica jest według naukowcówspowodowana faktem, iŜ w tym regionie więcejobłoków leŜy w okolicach końca centralnejpoprzeczki Galaktyki, w miejscu gdzie łączy sięona z jednym z głównych ramion spiralnych. Jest toobszar bardzo intensywnej produkcji gwiazd,zawierający wiele młodych gwiazd o silnychwiatrach, które mogą wypychać gaz poza miejsceswoich narodzin. Najmnayswniejsze z tych gwiazdeskplodują jako supernowe równieŜ przyczyniającsię do wyrzucania gazu. W drugim z badanychobszarów porcesy tworzenia gwiazd były znaczniemniej intensywne.

"Właściwości tych obłoków jednoznaczniewskazują, Ŝe powstały jako część dysku DrogiMlecznej i stanowią waŜny składnik Galaktyki.Zrozumienie tych obłoków jest waŜne dlazrozumienia jak materia przemieszcza się między

11 z 77

Page 12: Astronomia 06/2010

dyskiem i halo - krytycznym procesem w ewolucjiGalaktyki "- mówi Lockman.

Obłoki są zbudowane z neutralnego wodoru iśrednio zawierają masę 700 razy większą od masySłońca. Ich rozmiary róŜnią się znacznie, jednakwiększość ma około 200 lat świetlnych średnicy.Astronomowie zbadali około 650 takich obłokóww dwóch oddalonych od siebie regionachGalaktyki.Źródła:

National Radio Astronomy Observatory:Astronomers Discover Clue to Origin ofMilky Way Gas CloudsIlustracja: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Original press release follows:Astronomers Discover Clue to Origin of Milky

Way Gas Clouds

A surprising discovery that hydrogen gas cloudsfound in abundance in and above our Milky WayGalaxy have preferred locations has givenastronomers a key clue about the origin of suchclouds, which play an important part in galaxyevolution.

"We've concluded that these clouds are gas that hasbeen blown away from the Galaxy's plane bysupernova explosions and the fierce winds fromyoung stars in areas of intense star formation," saidH. Alyson Ford of the University of Michigan,whose Ph.D thesis research from SwinburneUniversity formed the basis for this result. Theteam, consisting of Ford and collaborators

Felix J. Lockman, of the National Radio AstronomyObservatory (NRAO), and Naomi Mclure-Griffithsof CSIRO Astronomy and Space Science,presented their findings to the AmericanAstronomical Society's meeting in Miami, Florida.

The astronomers studied gas clouds in two distinctregions of the Galaxy. The clouds they studied arebetween 400 and 15,000 light-years outside thedisk-like plane of the Galaxy. The disk containsmost of the Galaxy's stars and gas, and issurrounded by a "halo" of gas more distant than theclouds the astronomers studied.

"These clouds were first detected with the NationalScience Foundation's Robert C. Byrd Green BankTelescope, and are quite puzzling. They are in atransitional area between the disk and the halo, andtheir origin has been uncertain," Lockmanexplained. The research team used data from theGalactic All-Sky Survey, made with CSIRO'sParkes radio telescope in Australia.

When the astronomers compared the observationsof the two regions, they saw that one regioncontained three times as many hydrogen clouds asthe other. In addition, that region's clouds are, onaverage, twice as far above the Galaxy's plane.

The dramatic difference, they believe, is becausethe region with more clouds lies near the tip of theGalaxy's central "bar," where the bar merges with amajor

spiral arm. This is an area of intense starformation, containing many young stars whosestrong winds can propel gas away from the region.The most massive stars also will explode assupernovae, blasting material outward. In the otherregion they studied, star formation activity is moresparse.

"The properties of these clouds show clearly thatthey originated as part of the Milky Way's disk, andare a major component of our Galaxy.Understanding these clouds is important inunderstanding how material moves between theGalaxy's disk and its halo, a critical process in theevolution of galaxies," Lockman said.

The clouds consist of neutral hydrogen gas, with anaverage mass equal to that of about 700 Suns. Theirsizes vary greatly, but most are about 200light-years across. The astronomers studied about650 such clouds in the two widely-separatedregions of the Galaxy.

The Parkes Radio Telescope is part of theAustralia Telescope, which is funded by theCommonwealth of Australia for operation as aNational Facility managed by CSIRO. The NationalRadio Astronomy Observatory is a facility of theNational Science Foundation, operated undercooperative agreement by Associated Universities,Inc.

12 z 77

Page 13: Astronomia 06/2010

To odosobnione zdarzenie zaskoczyło nas imogliśmy jedynie obserwować pozostałościzderzenia. Na szczęście w 1994 roku teleskopHubble'a prowdził obserwacje całego zdarzeniaw tym zdjęcia ujawniające naturę obiektu zanimzderzył się on z Jowiszem

Heidi Hammel

W 2009 roku w Jowisza uderzyła asteroida

19 lipca 2009 roku, bez wcześniejszego ostrzeŜenia, tajemniczy obiekt uderzył w Jowisza zostawiając ciemną ranę wielkościOceanu Spokojnego. Pierwszym, który zauwaŜył nową plamę był Anthony Wesley - astronom amator z Australii. Wkrótcenajwiększe teleskopy, wśród nich kosmiczny teleskop Hubble, skierowały się w stronę Jowisza by badać niespodziewaną plamę.

Podobnezdarzeniemialomiejsce

dokładnie w tym samym tygodniu 15 lat wcześniejgdy w 1994 roku ponad 20 fragmentów kometyP/Shoemaker-Levy 9 zanurkowało w atmosferęJowisza (od redakcji: w tym tygodniu nadeszłainformacja, Ŝe Anthony Wesley odkrył śladkolejnego uderzenia w Jowisza). Astronomowie,po porównaniu zdjęć obu zderzeń wykonane przezteleskop Hubble doszli do wniosku, Ŝe obiektem,który zderzył się z Jowiszem w 2009 roku byłazapewne asteroida o średnicy około 500 metrów.Zatem zdjęcia ukazują po raz pierwszy efektuderzenia w planetę asteroidy a nie komety.

Bombardowanie Jowisza dowodzi, Ŝe UkładSłoneczny jest zapewne znacznie bardziejniebezpiecznym miejscem, w którym takiezderzenia zachodzą zapewne znacznie częściej niŜdotąd sądzono. Wcześniej sądzona, Ŝe zderzeniaobiektów z Jowiszem zachodzą co kilka tysięcy lat.I mimo, Ŝe aktualnie wiele projektów koncentrujesię na skatalogowaniu asteroid

wciąŜ ogromna liczba mniejszych obiektówpozostaje niezauwaŜona i moŜe w kaŜdej chwiliujawnić się w trakcie zderzenia.

"To odosobnione zdarzenie zaskoczyło nas imogliśmy jedynie obserwować pozostałościzderzenia. Na szczęście w 1994 roku teleskopHubble'a prowadził obserwacje całego zdarzeniaw tym zdjęcia ujawniające naturę obiektu zanimzderzył się on z Jowiszem "- mówi Heidi Hammelz Instytutu Badań Kosmicznych w Boulder,kierująca badaniami.

W 2009 roku zespół Hamel wykonał za pomocąnowo zainstalowanej na teleskopie Hubble kameryWFC3 oraz naprawionej kamery ACS zdjęcia polaszczątków pozostałych po zderzeniu. Analiza zdjęćujawniła kluczowe róŜnice między zderzeniem z2009 roku a wcześniejszym z 1994 roku,dostarczając wskazówek na temat obiektu, któryuderzył w Jowisza w zeszłym roku. W 1994 rokuastronomowie w paśmie ultrafioletowym dostrzegliwyraźne halo wokół miejsc uderzeń, dowód opadudrobnego pyłu powstałego przy uderzeniefragmentów komety. Zdjęcia UV pokazały takŜewyraźny kontrast pomiędzy wygenerowanymi przezuderzenie szczątkami a chmurami Jowisza.

Na zdjęciach ultrafioletowych wykonanych w 2009roku nie widać halo, ponadto kontrast pomiędzyszczątkami a chmurami szybko zanika. To wskazujena brak lekkich cząstek, co jest kluczowymdowodem, Ŝe w zderzniu brała udział asteroida anie pyłowa

13 z 77

Page 14: Astronomia 06/2010

kometa.

WydłuŜony kształt śladu zderzenia równieŜznacznie róŜni się od pozostawionych przez kometęw 1994 roku, co wskazuje, Ŝe obiekt uderzył podpłytszym kątem, oraz z innego kierunku niŜ kometaShoemaker-Levy 9. Zespół przeprowadził analizęmoŜliwych orbit i doszedł do wniosku, Ŝe asteroidapochodziła zapewne z rodziny obiektów Hilda,drugorzędnego pasa asteroid, zbudowanego z conajmniej 1100 obiektów krąŜących bliŜej Jowisza.

Uderzenie z 2009 roku wyzwoliło energięporównywalną do kilku tysięcy typowychładunków nuklearnych - porównywalną z średnimifragmentami komety. Największe z fragmentówwyzwoliły w 1994 roku energię wielokrotniewiększą niŜ cały arsenał nuklearny zgromadzony naZiemi.

Badania te pokazują takŜe wagę obserwacjiprowadzonych przez amatorów: "Zdarzenie topięknie ilustruje jak amatorzy i profesjonaliścimogą wspólnie pracować "- mówi Hammel. Whistorii obserwacji Jowisza wielokrotnieodnotowywano pojawienie się na Jowiszu plam -jednak tylko niewielka ich część dotyczy zapewneuderzeń. W 1696 roku Giovanni Cassini odnotowałciemną plamę na Jowiszu o średnicyporównywalnej do największych pozostawionychprzez kometę. W 1934 roku George Aidy zauwaŜyłw południowym pasie Jowisza ciemną plamę ośrednicy czterokrotnie większej od cieni rzucanychprzez księŜyce planety.

Wyniki najnowszych

badań zostały opublikowane na łamach TheAstrophysical Journal Letters.

Źródła:

HubbleSite: Hubble Images Suggest RogueAsteroid Smacked JupiterZdjęcie: NASA, ESA, M. H. Wong(University of California, Berkeley), H. B.Hammel (Space Science Institute, Boulder,Colo.), I. de Pater (University ofCalifornia, Berkeley), and the JupiterImpact Team

Original press release follows:Hubble Images Suggest Rogue Asteroid

Smacked Jupiter

Without warning, a mystery object struck Jupiter onJuly 19, 2009, leaving a dark bruise the size of thePacific Ocean. The spot first caught the eye of anamateur astronomer in Australia, and soon,observatories around the world, including NASA'sHubble Space Telescope, were zeroing in on theunexpected blemish.

Astronomers had witnessed this kind of cosmicevent before. Similar scars had been left behindduring the course of a week in July 1994, whenmore than 20 pieces of Comet P/Shoemaker-Levy 9(SL9) plunged into Jupiter's atmosphere. The 2009impact occurred during the same week, 15 yearslater.

Astronomers who compared Hubble images of bothcollisions say the culprit may have been an asteroidabout 1,600 feet

(500 meters) wide. The images, therefore, mayshow for the first time the immediate aftermath ofan asteroid, rather than a comet, striking anotherplanet.

The Jupiter bombardments reveal that the solarsystem is a rambunctious place, whereunpredictable events may occur more frequentlythan first thought. Jupiter impacts were expected tooccur every few hundred to few thousand years.Although there are surveys to catalogue asteroids,many small bodies may still go unnoticed and showup anytime to wreak havoc.

"This solitary event caught us by surprise, and wecan only see the aftermath of the impact, butfortunately we do have the 1994 Hubbleobservations that captured the full range of impactphenomena, including the nature of the objects frompre-impact observations" says astronomer HeidiHammel of the Space Science Institute in Boulder,Colo., leader of the Jupiter impact study.

In 2009 Hammel's team snapped images of thedebris field with Hubble's recently installed WideField Camera 3 and newly repaired AdvancedCamera for Surveys.

The analysis revealed key differences between thetwo collisions (in 1994 and 2009), providing cluesto the 2009 event. Astronomers saw a distinct haloaround the 1994 impact sites in Hubble ultraviolet(UV) images, evidence of fine dust arising from acomet-fragment strike.

14 z 77

Page 15: Astronomia 06/2010

The UV images also showed a strong contrast between impact-generateddebris and Jupiter's clouds.

Hubble ultraviolet images of the 2009 impact showed no halo and alsorevealed that the site's contrast faded rapidly. Both clues suggest a lack oflightweight particles, providing circumstantial evidence for an impact by asolid asteroid rather than a dusty comet.

The elongated shape of the recent impact site also differs from the 1994 strike,indicating that the 2009 object descended from a shallower angle than the SL9fragments. The 2009 body also came from a different direction than the SL9pieces.

Team member Agustin Sanchez-Lavega of the University of the BasqueCountry in Bilbao, Spain, and colleagues performed an analysis of possibleorbits that the 2009 impacting body could have taken to collide with Jupiter.Their work indicates the object probably came from the Hilda family ofbodies, a secondary asteroid belt consisting of more than 1,100 asteroidsorbiting near Jupiter.

The 2009 strike was equal to a few thousand standard nuclear bombsexploding, comparable to the blasts from the medium-sized fragments of SL9.The largest of those fragments created explosions that were many times morepowerful than the world's entire nuclear arsenal blowing up at once.

The recent impact underscores the

important work performed by amateur astronomers. "This event beautifullyillustrates how amateur and professional astronomers can work together,"notes Hammel.

Occasional dark spots have appeared on Jupiter throughout the history of skywatching. Observing records of the planet are filled with references to spots,including "white spots," "peculiar spots," and "well-defined spots." Only ahandful may have described possible Jupiter strikes.

In 1686, the Italian astronomer Giovanni Cassini reported a dark spot onJupiter that was roughly the size of the largest SL9 impact. Nearly 150 yearslater, in 1834, British astronomer George Airy independently reported a darkfeature in Jupiter's southern belts that looked nearly four times as large asshadows cast on the planet by the Galilean moons. Crude telescopes preventedsky watchers from probing the nature of those spots.

The study by Hammel's team appeared in the June 1 issue of The AstrophysicalJournal Letters.

15 z 77

Page 16: Astronomia 06/2010

Kometa Wild 2 jest ogromnym wyzawaniemanalitycznym, bowiem całkowita masa zebranychpróbek to 1/10 000 grama

dr John Bridges

Sekcja komety Wild2

Dzięki misji Stardust po raz pierwszy w historii naukowcy zebrali próbki materiału komety. Od czasu lądowań Apollo naKsięŜcu była to pierwsza misja, która dostarczyła próbek pozaziemskiej materii do badań laboratoryjnych. Centrum BadańKosmicznych Uniwersytetu Leicester (UoL) wykorzystało brytyjski synchrotron - Diamond Light Source - by zbadać materiękomety.

SondaStardustpokonaławkosmosie3,2miliarda kilometrów by przelecieć przez komękomety Wild2 zbierając w niej próbki pyłu. NaZiemię wróciła w 2006 roku. Zebrane próbki sąbadane przede wszystkim przez NASA iUniwersytet Kalifornia, oraz wybrane laboratoriana świecie, wśród nich Uniwersytet Leicester.

Dzięki opracowaniu technik mikro manipulacjinaukowcy UoL rozebrali mikroskopijne próbki naczęści by badać kometę z dokładnością atomowąza pomocą Transmisyjnego MikroskopuElektronowego. Sekcja ta po raz pierwszy ukazałaprawdziwy skład komety.

"Zrozumienie prawdziwej natury komet pozwolinam udzielić odpowiedzi na jedno zfundamentalnych pytań nauki - jak we wczesnychetapach powstawania ewoluował Układ Słonecznyoraz skąd na Ziemi wzięły się woda i materiaorganiczna -" mówi Hitesh Changela. -" Toekscytujące czasy kiedy moŜemy wykorzystywaćnowe techniki do analizy najodleglejszychobiektów Układu Słonecznego w naszychlaboratoriach w Leicester."

Synchrotron Diamond Light Source to akceleratorelektronów wytwarzający niezwykle

intensywne promieniowanie rentgenowskie, którepozwala zagłębić się w materię by uzyskać wiedzęna temat jej składu na poziomie cząstek i atomów.Promieniowanie to wykorzystano do maksimumbadając próbki dostarczone przez sondę Stardust,cząstki o rozmiarach mniej niŜ 1/10 grubościludzkiego włosa.

"Kometa Wild 2 jest ogromnym wyzwaniemanalitycznym, bowiem całkowita masa zebranychpróbek to 1/10 000 grama. Dla porównania misjeApollo przywiozły 380 kilogramów skałksięŜycowych. Spektroskopia mikroskopowa wDiamond Light Source umoŜliwiła nam badanietych drobnych cząstek i stworzenie mapydystrybucji pierwiastków w ich wnętrzu "- mówidr John Bridges, kierujący badaniami.-" Toniezwykle ciekawe czasy dla badań planetarnych.Kiedy juŜ poznamy to z czego zbudowana jest takometa będziemy mogli wykorzystać te nowemetody do badania asteroid i planet w wcześniejniespotykaną dokładnością."

Wykorzystując unikalne moŜliwości synchrotronuDiamond, który pozwala zbadać największy zakrespierwiastków, zespół odkrył rentgenowskąsygnaturę tlenków Ŝelaza. Dalsze badaniawykazały, Ŝe drobiny tlenków Ŝelaza odkryte wpróbkach z komety powstały w wyniku procesówzachodzących w niskiej temperaturze w obecnościwody na komecie. Jednak inne cząstki powstały zkolei w bardzo wysokich temperaturach,sięgających 2000 stopni Celsjusza

16 z 77

Page 17: Astronomia 06/2010

- co jest zaskakujące, skoro ten zbudowany z loduobiekt powstał na zimnych rubieŜach UkładuSłonecznego.

Źródła:

University of Leicester: Scientists put theComet Wild 2 under the microscopeZdjęcie: Diamond Light Source

Original press release follows:Scientists put the Comet Wild 2 under the

microscope

Researchers at the University of Leicester areexamining extraterrestrial material from a comet toassess the origins of our Solar System.

For the first time ever, material samples from acomet were collected in the Stardust Mission. Itwas the first mission since the Apollo landings tohave successfully returned extraterrestrial materialfor scientists to study in the laboratory. At theUniversity of Leicester’s Space Research Centreand at Diamond Light Source, the UK’s nationalsynchrotron facility – a series of supermicroscopes – scientists are currently finding outwhat a comet is really made of.

The Stardust probe travelled 3.2 billion km inspace, and flew through the coma of Comet Wild2collecting tiny grains of dust, returning them back toEarth in 2006. They are being dissected

at NASA and the University of California andbeing sent to a few laboratories around the world,with the University of Leicester being one of them.

By developing micro manipulation techniques,researchers at the University of Leicester havefurther dissected the tiny samples to study thecomet to atomic precision under a TransmissionElectron Microscope. This ‘post-mortem’ of CometWild2 has revealed for the first time the truecomposition of a comet.

Hitesh Changela, one of the researchers in theproject, said:

“Understanding the true nature of comets may alsohelp us to answer one of the fundamental questionsin science - how the Solar System evolved in itsearly stages and how water and organics weredelivered to the Earth. It’s an exciting time whenwe can use new techniques to analyse the mostdistant Solar System bodies in our laboratories atLeicester.”

Funding for Hitesh’s PhD has been provided by theScience and Technology Facilities Council(STFC).

The researchers are obtaining unprecedentedchemical information about the smallest grains ofthe comet, with sizes less than 1/10th the width of ahuman hair. The Diamond synchrotron is anelectron particle accelerator that produces highlyintense X-ray beams which can be used to delvedeep into matter and

materials to reveal information on the atomic andmolecular scale. These X-rays were used to probeStardust to the highest sensitivity.

Dr. John Bridges of the Space Research Centre atthe University of Leicester is the principalinvestigator of this project. He commented:

“Comet Wild2 is a big analytical challenge as thetotal mass of samples is about 1 ten thousandth of agram. By comparison the Apollo missions broughtback 380 kg. The Microfocus Spectroscopybeamline at Diamond Light Source enabled us toexamine these tiny particles and map the elementswithin them. These are exciting times in planetaryscience and once we have worked out what thiscomet is made of we can use these new techniquesto study asteroids and the planets in unprecedenteddetail.”

Using a globally unique technique at Diamondwhich enables the mapping of the widest range ofelements, the group found X-ray signatures of ironoxides. Further research at Leicester has shownthat the small grains of iron oxide contained in theStardust samples may have formed by lowtemperature aqueous activity on Wild2. However,other grains formed at very high temperature –around 2000 degree Celsius which is not what wasexpected from this icy comet that would haveformed in the coldest, outermost reaches of theSolar System. This unexpected discovery hasraised new questions about how these ‘dustbins’ ofthe early Solar System really formed.

17 z 77

Page 18: Astronomia 06/2010

Choć ludzkie oko bardzo skutecznierozpoznaje wzory, sprytne techniki obliczenioweumoŜliwiające odtworzenie tych moŜliwości jestniezbędne aby poszerzyć graniceobserwowalnego Wszechświata i wykryćbardziej odległe galaktyki

Prof. Ofer Lahav

Komputer klasyfikuje galaktyki

Naukowcy Uniwersytetu College London (UCL) i Uniwersytetu Cambridge opracowali algorytmy maszynowe wykorzystującemodele ludzkiego mózgu, które mogą zostać wykorzystane do dokładnej i wydajnej klasyfikacji galaktyk. Nowa metoda daje wponad 90% wyniki zgodne z klasyfikacją wykonywaną przez człowieka. Wyniki badań zostały przyjęte do publikacji na łamach

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

We

Wszechświecie są miliardy galaktyk, kaŜda z nichzawiera od 10 milionów do tryliona gwiazd.Galaktyki mają najrozmaitsze kształty - odeliptycznych i spiralnych po nieregularne. Ogromneprojekty obserwacyjne takie jak cyfrowy przeglądnieba Sloana (SDSS) wykonują zdjęcia ogromnejilości galaktyk. Pierwszym krokiem w procesiewykorzystania tych danych w celu zrozumienie ichpochodzenia i ewolucji jest sklasyfikowanie tychgalaktyk. W projekcie Galaxy Zoo 250 000ochotników dokonało klasyfikacji 60 milionówgalaktyk.

Zespół naukowców wykorzystał klasyfikacjewykonane w projekcie Galaxy Zoo aby nauczyćalgorytm komputerowy znany jak sieć neuronowarozpoznawać róŜne rodzaje galaktyk. Sztuczne siecineuronowe są projektowane tak, by naśladowałybiologiczne sieci neuronowe - podobnie jak siecibiologiczne, równieŜ sztuczne sieci neuronowejako dane wejściowe wykorzystują kształty, barwyi rozmiary obiektów astrofizycznych generując

na wyjściu ich klasyfikację. Wytrenowana siećpozwoliła uzyskać ponad 90% zgodność zklasyfikacją prowadzoną przez ludzi.

"Jesteśmy pod ogromnym wraŜeniem tego, Ŝekomputer miał tak dobre wyniki "- mówi dr MandaBanerji z Instytutu Astronomii UniwersytetuCambridge, który kierował badaniami. -" Tegorodzaju analiza jest krytycznie waŜna bowiemwkraczamy w nową erę astronomicznychprzeglądów nieba. Budowane obecnie teleskopynowej generacji wykonają zdjęcia milionów, amoŜe nawet miliardów galaktyk w ciągunajbliŜszego dziesięciolecia. To ogromna ilośćdanych i niemoŜliwe jest by kaŜde zdjęcie zostałoobejrzane przez człowieka."

Jednym z takich przeglądów, w którymuczestniczyć będzie Wielka Brytania, jest DES(Dark Energy Survey), którego początek planujesię na 2001 rok. W ramach tego projektu w ciągupięciu lat zostanie sfotografowanych 300 milionówgalaktyk. Inny projekt, w kórym uczestnicząastronomowie Uniwersytetu Cambridge to VISTAHemisphere Survey mający wykonać zdjęciagalaktyk całego nieba południowego.

Kierujący zespołem astrofizyków UCL prof. OferLehav mówi: "Choć ludzkie oko bardzo skutecznierozpoznaje wzory, sprytne techniki obliczenioweumoŜliwiające odtworzenie tych moŜliwości jestniezbędne aby poszerzyć granice obserwowalnegoWszechświata i wykryć bardziej odległe galaktyki.

18 z 77

Page 19: Astronomia 06/2010

Badania te są waŜnym krokiem w tym kierunku."

Źródła:

M. Banersji et al, "Galaxy Zoo:Reproducing Galaxy Morphologies ViaMachine Learning", Monthly Notices of the

Royal Astronomical Society

Royal Astronomical Society: Spiral,barred, elliptical and irregular: computersautomatically classify galaxy shapesZdjęcie: NASA/ESA and the HubbleHeritage Team (STScI/AURA)

Original press release follows:Spiral, barred, elliptical and irregular:

computers automatically classify galaxy shapes

Scientists at University College London (UCL) andthe University of Cambridge have developedmachine-learning codes modelled on the humanbrain that can be used to classify galaxiesaccurately and efficiently. Remarkably, the newmethod is so reliable that it agrees with humanclassifications more than 90% of the time. Theresearch will appear in a paper in the journalMonthly Notices of the Royal AstronomicalSociety.

There are billions of galaxies in the Universe,containing anything between ten million and atrillion stars. They display a wide range of shapes,from elliptical

and spiral to much more irregular systems. Largeobservational projects – such as the Sloan DigitalSky Survey – are mapping and imaging a vastnumber of galaxies. As part of the process of usingthese data to better understand their origin andevolution, the first step is to classify the types ofgalaxies within these large samples. The 250,000members of the public participating in the GalaxyZoo project recently classified 60 million suchgalaxies by eye.

Now, a team of astronomers has used Galaxy Zooclassifications to train a computer algorithm knownas an artificial neural network to recognize thedifferent galaxy types. The artificial neuralnetwork is designed to simulate a biological neuralnetwork like those found in living things. It derivescomplex relationships between inputs such as theshapes, sizes and colours of astrophysical objectsand outputs such as their type, mimicking theanalysis carried out by the human brain. Thismethod managed to reproduce over 90% of thehuman classifications of galaxies.

“We were astonished that a computer could do sowell” says Dr Manda Banerji from the Institute ofAstronomy at the University of Cambridge who ledthe research, which formed part of her PhD thesisat UCL. “This kind of analysis is essential as weare now entering

a new age of astronomical surveys. Next generationtelescopes now under construction will imagehundreds of millions and even billions of galaxiesover the coming decade. The numbers areoverwhelming and every image cannot viably bestudied by the human eye.”

A large-scale sky survey in which the UK isplaying a leading role is the Dark Energy Survey(DES) due to commence in 2011, which isexpected to image 300 million galaxies over 5years. Another survey called the VISTAHemisphere Survey being led by astronomers at theUniversity of Cambridge, has just started takingdata and will image galaxies over the entiresouthern hemisphere.

Professor Ofer Lahav, head of Astrophysics at UCLand chair of the international DES ScienceCommittee, who supervised Banerji’s thesis,commented: “While human eyes are very efficientin recognizing patterns, clever computationaltechniques that can reproduce this behaviour areessential as we begin to push the boundaries of ourobservable Universe and detect more distantgalaxies. This study is an important step in thatdirection.”

19 z 77

Page 20: Astronomia 06/2010

Supernowe te to krytycznie waŜne obiekty dlazrozumienia Wszechświata. Wielkim wstydembyło to, Ŝe nie wiedzieliśmy jak działają. Terazzaczynamy rozumieć co zapala lont tychogromnych eksplozji

Marat Gilfanov

Jak powstaje supernowa typu Ia

Wyniki uzyskane przez kosmiczne obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra pozwoliły znacznie lepiej poznać mechanizmprowadzący do powstania typu supernowej krytycznie istotnej w badaniach kosmologicznych, w tym tych mających na celuzrozumienie czym jest ciemna energia. Wyniki te wskazują, Ŝe mechanizmem inicjującym supernowe typu Ia jestnajprawdopodobniej zlewanie się dwóch białych karłów - gęstych pozostałości po wypalonych gwiazdach. Ze względu na to, Ŝesupernowe typu Ia moŜna obserwować z ogromnych odległości a jednocześnie zjawiska te wykazują bardzo podobnezachowanie, są one wykorzystywane do pomiarów akceleracji ekspansji Wszechświata. Wyniki badań pod kierunkiem Marata

Gilfanova z Instytutu Astrofizyki Max Plancka zostały opublikowane na łamach Nature.

Większość naukowców jest zgodna, Ŝe supernowatypu Ia powstaje gdy biały karzeł przekraczaokreśloną granicę wagi, co destabilizuje goprowadząc do masywnej eksplozji. Sugerowanedwa mechanizmy prowadzące do wzrostu masy -połączenie dwóch białych karłów lub akrecję,proces, w którym biały karzeł wysysa materię zpodobnego do Słońca towarzysza.

"Nasze wyniki wskazują, Ŝe praktycznie wszystkiesupernowe w galaktykach, które badaliśmy powstały w wyniku połączenia dwóch białychkarłów "- mówi współautor badań, Akos Bogdan.-" ChociaŜ większość astronomów nie takiegowyniku by oczekiwała."

RóŜnice między tymi dwoma scenariuszami moŜemieć waŜne implikacje dla wykorzystywania tegorodzaju supernowych jako tzw. "świecstandardowych" - obiektów o znanej jasnościabsolutnej - jako narzędzi pomiaru odległości.PoniewaŜ białe karły mogą mieć róŜne masy ichpołączenie moŜe skutkować eksplozjami o róŜnejjasności.

Ze względu na fakt, Ŝe scenariusze moŜna

rozpoznać mierząc ilość powstałego w trakcieeksplozji promieniowania rentgenowskiegoGilfanow i Bogdan wykorzystali obserwatoriumrentgenowskie Chandra do obserwacji pięciubliskich galaktyk eliptycznych oraz centralnegoobszaru galaktyki Andromedy. Supernowapowstała w wyniku akrecji materii generujeznaczne ilości promieniowania rentgenowskiegoprzed eksplozją, gdy do wysokich temperaturogrzewa się materiał w obrębie dysku. Z koleisupernowa będąca efektem połączenia się dwóchbiałych karłów generuje znacznie mniejpromieniowania rentgenowskiego.

Astronomowie odkryli, Ŝe obserwowane emisjerentgenowskie były 30 do 50 razy słabsze niŜprzewidywane dla mechanizmu akrecji, coefektywnie wyklucza ten mechanizm. A to znaczy,Ŝe w obserwowanych galaktykach dominuje proceszlewania białych karłów.

Otwarta pozostaje kwestia, czy mechanizm ten jestrównieŜ podstawowym mechanizmemprowadzącym do powstania supernowych typu Iaw galaktykach spiralnych. Konieczne są dalszebadania by to wykazać. "Dla wielu astrofizykówscenariusz zlewania się białych karłów wydawałsię mniej prawdopodobny poniewaŜ wydaje się, Ŝeistnieje zbyt mało układów podwójnych białychkarłów "- mówi Gilfanov. -" Teraz koniecznebędzie dokładniejsze zbadanie tej ścieŜkipowstawania supernowych."

Dodatkowe dane wykorzystane w badaniachpochodziły

20 z 77

Page 21: Astronomia 06/2010

z teleskopu kosmicznego NASA Spitzer, którydostarczając danych o jasności galaktyk wpodczerwieni pozwolił na oszacowanie liczbyprzyszłych supernowych.

Źródła:

Chandra X-Ray Observatory: NASA'sChandra Reveals Origin of Key CosmicExplosionsZdjęcie: X-ray (NASA/CXC/MPA/M.Gilfanov & A.Bogdan), Infrared(NASA/JPL-Caltech/SSC), Optical (DSS))

Original press release follows:NASA's Chandra Reveals Origin of Key Cosmic

Explosions

New findings from NASA's Chandra X-rayObservatory have provided a major advance inunderstanding a type of supernova critical forstudying the dark energy that astronomers thinkpervades the universe. The results show mergers oftwo dense stellar remnants are the likely cause ofmany of the supernovae that have been used tomeasure the accelerated expansion of the universe.

These supernovae, called Type Ia, serve as cosmicmile markers to measure expansion of the universebecause they can be seen at large distances, andthey follow a reliable pattern of brightness.However, until now, scientists have been unsurewhat actually causes the explosions.

"These are such critical objects in understandingthe universe," said Marat

Gilfanov of the Max Planck Institute forAstrophysics in Germany and lead author of thestudy that appears in the Feb. 18 edition of thejournal Nature. "It was a major embarrassment thatwe did not know how they worked. Now we arebeginning to understand what lights the fuse ofthese explosions."

Most scientists agree a Type Ia supernova occurswhen a white dwarf star -- a collapsed remnant ofan elderly star -- exceeds its weight limit, becomesunstable and explodes. Scientists have identifiedtwo main possibilities for pushing the white dwarfover the edge: two white dwarfs merging oraccretion, a process in which the white dwarf pullsmaterial from a sun-like companion star until itexceeds its weight limit.

"Our results suggest the supernovae in the galaxieswe studied almost all come from two white dwarfsmerging," said co-author Akos Bogdan, also ofMax Planck. "This is probably not what manyastronomers would expect."

The difference between these two scenarios mayhave implications for how these supernovae can beused as "standard candles" -- objects of a knownbrightness -- to track vast cosmic distances.Because white dwarfs can come in a range ofmasses, the merger of two could result inexplosions that vary somewhat in brightness.

Because these two scenarios would generatedifferent amounts of

X-ray emission, Gilfanov and Bogdan usedChandra to observe five nearby elliptical galaxiesand the central region of the Andromeda galaxy. AType 1a supernova caused by accreting materialproduces significant X- ray emission prior to theexplosion. A supernova from a merger of twowhite dwarfs, on the other hand, would createsignificantly less X-ray emission than the accretionscenario.

The scientists found the observed X-ray emissionwas a factor of 30 to 50 times smaller thanexpected from the accretion scenario, effectivelyruling it out. This implies that white dwarf mergersdominate in these galaxies.

An open question remains whether these whitedwarf mergers are the primary catalyst for Type Iasupernovae in spiral galaxies. Further studies arerequired to know if supernovae in spiral galaxiesare caused by mergers or a mixture of the twoprocesses. Another intriguing consequence of thisresult is that a pair of white dwarfs is relativelyhard to spot, even with the best telescopes.

"To many astrophysicists, the merger scenarioseemed to be less likely because too few double-white-dwarf systems appeared to exist," saidGilfanov. "Now this path to supernovae will haveto be investigated in more detail."

In addition to the X-rays observed with Chandra,other data critical for this result came fromNASA's Spitzer Space Telescope and the ground-based, infrared Two Micron All Sky Survey. Theinfrared brightness of the galaxies allowed the teamto estimate how many supernovae should occur.

NASA's Marshall Space Flight Center inHuntsville, Ala., manages the Chandra program forNASA's Science Mission Directorate inWashington. The Smithsonian AstrophysicalObservatory controls Chandra's science and flightoperations from Cambridge, Mass.

21 z 77

Page 22: Astronomia 06/2010

22 z 77

Page 23: Astronomia 06/2010

Uderzenie asteroidy w Jowisza sfilmowane

3 czerwca 2010 roku o 20:31 UTC amator astronom Anthony Wesley z Australii zauwaŜył rozbłysk na powierzchni Jowisza.Odkrycie natychmiast potwierdził inny miłośnik astronomii, Christopher Go z Filipin, który w tym czasie filmował Jowisza.Fakt, Ŝe rozbłysk został zarejestrowany przez dwóch niezaleŜnych obserwatorów, z których kaŜdy ma na koncie waŜneodkrycia, czyni obserwację niezwykle istotną.

KsięŜyc powstał 120 milionów lat później niŜ dotąd sądzono

Astronomowie w większości sądzą, Ŝe Ziemia i KsięŜyc powstały w wyniku gigantycznej kolizji między planetami o rozmiarachzbliŜonych do Marsa i Wenus. Do niedawna uwaŜano, Ŝe zdarzenie to miało miejsce gdy Układ Słoneczny miał nie więcej niŜ 30milionów lat - inaczej mówiąc 4,537 miliarda lat temu. Jednak nowe wyniki, uzyskane w Instytucie Nielsa Bohra UniwersytetuKopenhaga wskazują, Ŝe zderzenie to miało miejsce znacznie później - być moŜe nawet 150 milionów lat po tym jak powstał

Układ Słoneczny. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Earth and Planetary Science Letters.

23 z 77

Page 24: Astronomia 06/2010

Wiek Ziemi i KsięŜyca ustaliliśmy za pomocąbadania izotopów wolframu, który pozwala takŜeustalić czy rdzenie Ŝelazne i ich kamiennepowierzchnie zostały wymieszane w trakcie kolizji

Tais W. Dahl

PlanetyUkładu

Słonecznego powstały w wyniku zderzeń międzymałymi planetami karłowymi krąŜącymi wokółnowo narodzonego Słońca. W trakcie zderzeńmniejsze planety stapiały się razem tworząc corazwiększe planety. Ziemia i KsięŜyc są wynikiemolbrzymiej kolizji między planetami o rozmiarachMarsa i Wenus. Planety te zderzyły się gdy obieposiadały juŜ Ŝelazne jądra otoczone płaszczemskał krzemianowych. Jednak kiedy to się zdarzyło iw jaki sposób? Zderzenie i stopienie protoplanetzajęło mniej niŜ 24 godziny a osiągnięta przy tymtemperatura - rzędu 7000°C - była tak wysoka, Ŝezarówno skały jak i Ŝelazne jądra stopiły się wturbulentnej kolizji. Ale czy masy skał i ŜelazarównieŜ uległy wymieszaniu ?

Do niedawna sądzono, Ŝe zarówno skały jak iŜelazo całkowicie wymieszały się w trakciezderzenia, z czego wynikał między innymi wniosek,Ŝe KsięŜyc powstał gdy Układ Słoneczny miałokoło 30 milionów lat. Jednak nowe badaniawskazują na inny scenariusz.

Wiek Ziemi i KsięŜyca

moŜna ustalić badając obecność wybranychpierwiastków w płaszczu Ziemi. Hafn-182 topierwiastek radioaktywny, który podczas rozpaduprzekształca się w izotop 182 Wolframu. Obapierwiastki mają wyraźnie odmienne właściwościchemiczne, i podczas gdy izotopy wolframupreferując wiązania z metalami, hafn preferujekrzemiany. Całkowity rozpad hafnu do wolframuzabiera 50 - 60 milionów lat. W trakcie kolizji,której efektem było powstanie KsięŜyca prawiecały metal przemieścił się w kierunku jądra Ziemi.Jednak czy cały wolfram równieŜ podąŜył ślademmetali?

"Zbadaliśmy do jakiego stopnia skały i metalemieszają się w trakcie kolizji odpowiedzialnych zaformowanie planet. Wykorzystują dynamicznemodele obliczeniowe turbulentnego mieszania siępłynnych skał i mas Ŝelaza odkryliśmy, Ŝe izotopywolframu z wczesnych etapów powstawania Ziemipozostają w skalistym płaszczu "- wyjaśnia TaisW. Dahl, który prowadził swe badania w InstytucieNielsa Bohra Uniwersytetu Kopenhaga wewspółpracy z prof. Davidem J. Stevensonem zCaltech.

Uzyskany wynik oznacza, Ŝe zderzenie, którestworzyło KsięŜyc, miało miejsce po tym, jak całyhafn rozpadł się tworząc wolfram.

"Nasze wyniki dowodzą, Ŝe Ŝelazne jądra i skałynie są w stanie stworzyć emulsji w trakcie kolizjiplanet o średnicach większych niŜ 10 kilometrów,a co za tym idzie

24 z 77

Page 25: Astronomia 06/2010

większość ziemskiego Ŝelaznego jądra nie usunęławolframu z skalistego materiału płaszcza w trakciezderzenia "- wyjaśnia Dahl.

Oznacza to, Ŝe Ziemia i KsięŜyc powstały znaczniepóźniej nie pierwotnie sądzono: nie 30 milionówlat po powstaniu Układu Słonecznego, ale nawet do120 milionów lat później.

Źródła:

Niels Bohr Institute: The Earth and Moonformed later than previously thoughtIlustracja: Niels Bohr Institute

Original press release follows:The Earth and Moon formed later than

previously thought

The Earth and Moon formed later than previouslythought

The Earth and Moon were created as the result of agiant collision between two planets the size ofMars and Venus. Until now it was thought to havehappened when the solar system was 30 millionyears old or approx. 4,537 million years ago. Butnew research from the Niels Bohr Institute showsthat the Earth and Moon must have formed muchlater – perhaps up to 150 million years after theformation of the solar system. The research resultshave been published in the scientific journal, Earthand Planetary Science Letters.

"We have determined the ages of

the Earth and the Moon using tungsten isotopes,which can reveal whether the iron cores and theirstone surfaces have been mixed together during thecollision”, explains Tais W. Dahl, who did theresearch as his thesis project in geophysics at theNiels Bohr Institute at the University ofCopenhagen in collaboration with professor DavidJ. Stevenson from the California Institute ofTechnology (Caltech).

Turbulent collisions

The planets in the solar system were created bycollisions between small dwarf planets orbiting thenewborn sun. In the collisions the small planetsmelted together and formed larger and largerplanets. The Earth and Moon are the result of agigantic collision between two planets the size ofMars and Venus. The two planets collided at a timewhen both had a core of metal (iron) and asurrounding mantle of silicates (rock). But whendid it happen and how did it happen? The collisiontook place in less than 24 hours and the temperatureof the Earth was so high (7000o C), that both rockand metal must have melted in the turbulentcollision. But were the stone mass and iron massalso mixed together?

Until recently it was believed that the rock and ironmixed completely during the planet formation andso the conclusion was that the Moon was formedwhen the solar system was 30 million years

old or approximately 4,537 million years ago. Butnew research shows something completelydifferent.

Dating with radioactive elements

The age of the Earth and Moon can be dated byexamining the presence of certain elements in theEarth’s mantle. Hafnium-182 is a radioactivesubstance, which decays and is converted into theisotope tungsten-182. The two elements havemarkedly different chemical properties and whilethe tungsten isotopes prefer to bond with metal,hafnium prefers to bond to silicates, i.e. rock.

It takes 50-60 million years for all hafnium todecay and be converted into tungsten, and duringthe Moon forming collision nearly all the metalsank into the Earth’s core. But did all the tungstengo into the core?

"We have studied to what degree metal and rockmix together during the planet forming collisions.Using dynamic model calculations of the turbulentmixing of the liquid rock and iron masses we havefound that tungsten isotopes from the Earth’s earlyformation remain in the rocky mantle”, explainsTais W. Dahl, Niels Bohr Institute at the Universityof Copenhagen.

The new studies imply that the moon formingcollision occurred after all of the hafnium haddecayed completely into tungsten.

"Our results show that metal core and rock areunable to emulsify in these collisions betweenplanets that are greater than 10 kilometres indiameter and therefore that most of the Earth’s ironcore (80-99 %) did not remove tungsten from therocky material in the mantle during formation",explains Tais W. Dahl.

The result of the research means that the Earth andthe Moon must have been formed much later thanpreviously thought – that is to say not 30 millionyears after the formation of the solar system 4,567million years ago but perhaps up to 150 millionyears after the formation of the solar system.

25 z 77

Page 26: Astronomia 06/2010

Dwa obszary badań projektu TRAPPIS sąwaŜnymi częściami nowej interdyscyplinarnejgałęzi wiedzy - astrobiologii - której celem jestbadanie pochodzenia i dystrybucji Ŝycia weWszechświecie

Michaël Gillon

Nowy teleskop w ESO

Nowy zrobotyzowany teleskop zobaczył pierwsze światło w obserwatorium ESO La Silla w Chile. Teleskop TRAPPIST

(TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) jest przeznaczony do badań układów planetarnych za pomocą dwóch

metod - detekcji i charakteryzacji planet leŜących poza Układem Słonecznym oraz badania komet krąŜących wokół Słońca.Mający 60 cm średnicy teleskop jest sterowany z Liege w Belgii, z odległości 12 000 km.

"Dwaobszarybadańprojektu

TRAPPIST są waŜnymi częściami nowejinterdyscyplinarnej gałęzi wiedzy - astrobiologii -której celem jest badanie pochodzenia i dystrybucjiŜycia we Wszechświecie "- mówi Michaël Gillon,kierujący badaniami egzoplanet.

"Planety ziemskie podobne do naszej sąoczywistym celem poszukiwań Ŝycia poza UkłademSłonecznym, podczas gdy komety podejrzewa się oodegranie waŜnej roli w pojawieniu się i rozwojuŜycia na Ziemi "- dodaje jego współpracownik,Emmanuël Jehin, kierujący badaniami komet wprojekcie TRAPPIST.

TRAPPIST wykryje i scharakteryzuje egzoplanetydokonując precyzyjnych pomiarów spadkówjasności podczas tranzytów egzoplanet. -"Obserwatorium ESO La Silla leŜące na skrajupustyni Atacama z pewnością jest jednym znajlepszych miejsc do obserwacji nieba na świecie"- mówi Gillon. -" A poniewaŜ siedzibę mają tu juŜdwa nadzwyczajne teleskopy do wyszukiwaniaplanet nie mogliśmy wybrać lepszego miejsca nainstalację naszego teleskopu."

Astronomowie

projektu TRAPPIST pracują z zespołamiwykorzystującymi instrumenty HARPS(zainstalowany na 3,6-metrowym teleskopie) iCORALIE zainstalowany na szwajcarskim1,2-metrowym teleskopie Leonhard Euler.TRAPPIST jest wspólnym projektem UniwersytetuLiege i Obserwatorium Genewskiego. Teleskopzostał umieszczony w budynku, w którymwcześniej stał poprzedni szwajcarski teleskopT70. Dzięki tej współpracy od podjęcia dezycji douruchomienia teleskopu minęły tylko dwa lata.

TRAPPIST zostanie takŜe wykorzystany wbadaniach komet. W tym celu zostały wyposaŜonyw zestaw wysokiej jakości filtrów kometarnychumoŜliwiających badanie rozmaitych związkówchemicznych wyrzucanych przez komety w trakcieich podróŜyc wokół Słońca.

Źródła:

ESO: New National Telescope at La SillaZdjęcie: TRAPPIST/E. Jehin/ESO

Original press release follows:New National Telescope at La Silla

A new robotic telescope has had first light atESO’s La Silla Observatory, in Chile. TRAPPIST(TRAnsiting Planets and PlanetesImals SmallTelescope) is devoted to the study of planetarysystems through two approaches: the detection andcharacterisation of planets located outside theSolar System (exoplanets)

26 z 77

Page 27: Astronomia 06/2010

and the study of comets orbiting around the Sun. The 60-cm telescope isoperated from a control room in Liege, Belgium, 12 000 km away.

“The two themes of the TRAPPIST project are important parts of an emerginginterdisciplinary field of research — astrobiology — that aims at studying theorigin and distribution of life in the Universe,” explains Michaël Gillon, whois in charge of the exoplanet studies.

“Terrestrial planets similar to our Earth are obvious targets for the search forlife outside the Solar System, while comets are suspected to have played animportant role in the appearance and development of life on our planet,” addshis colleague Emmanuël Jehin, who leads the cometary part of the project.

TRAPPIST will detect and characterise exoplanets by making high precisionmeasurements of “brightness dips” that might possibly be caused by exoplanettransits. During such a transit, the observed brightness of the star decreasesslightly because the planet blocks a part of the starlight. The larger the planet,the more of the light is blocked and the more the brightness of the star willdecrease [1].

“ESO’s La Silla Observatory on the outskirts of the Atacama Desert iscertainly one of the best astronomical sites in the world,” says

Gillon. “And because it is already home to two superb exoplanet hunters, wecouldn’t have found a better place to install our robotic telescope.”

The astronomers behind the TRAPPIST initiative will work very closely withthe teams using HARPS on the 3.6-metre telescope and CORALIE attached tothe Swiss 1.2-metre Leonhard Euler Telescope, both at La Silla. TRAPPIST isa collaboration between the University of Liege and the Geneva Observatory,Switzerland. The telescope is installed in the building that housed the oldSwiss T70 telescope. Thanks to this collaboration, the whole project is on afast track: it took only two years between taking the decision to build and firstlight.

TRAPPIST will also be used for the study of southern comets. To this aim, thetelescope is equipped with special large, high quality cometary filters,allowing astronomers to study regularly and in detail the ejection of severaltypes of molecules by comets during their journey around the Sun.

“With dozens of comets observed each year, this will provide us with a uniquedataset, bringing important information about their nature,” says Jehin.

TRAPPIST is a lightweight 0.6-metre robotic telescope, fully automated andmoving precisely across the sky at a high speed. The observing programme isprepared in advance and the telescope can perform a full night of observationsunattended. A meteorological station monitors the weather continuously anddecides to close the dome if necessary.

27 z 77

Page 28: Astronomia 06/2010

Chandra bada gwiazdy symbiotyczne

Zdjęcie ukazuje symbiotyczny układ gwiazd znany jako CH Łabędzia, leŜący w odległości około 800 lat świetlnych od Ziemi.Ogólne zdjęcie to optyczny obraz systemu wykonany w ramach cyfrowego przeglądu nieba Sloana (SDSS), natomiast wstawkato kompozytowe zdjęcie łączące dane rentgenowskie Chandry (czerwony), dane optyczne zebrane przez teleskop kosmicznyHubble (zielony) i dane radiowe uzyskane przez szereg anten VLA (niebieski).

CH Łabędzia to układ podwójny zawierającybiałego karła poŜywiającego się materiąwyrzucaną przez czerwonego olbrzyma. Materiawyrzucona przez olbrzyma tworzy wokół karłagorący dysk akrecyjny, z którego opada napowierzchnię gwiazdy. CH Łabędzia jest jednym zzaledwie kilkuset takich systemów jakie znamy, ijednym z najbliŜszych. Systemy symbiotyczne tofascynujące obiekty, w których składniki zaleŜą odsiebie nawzajem i wpływają na strukturętowarzysza i jego rozwój. Podejrzewa się, Ŝe sąprzodkami bipolarnych mgławic planetarnych.Niektóre z nich mogą przekształcić się w systemy,które ostatecznie eksplodują jako supernowe typuIa.

Mniejsze zdjęcie ukazuje niedawno powstałypotęŜny dŜet uchwycony przez Chandrę, HST iVLA. Materia w strudze przemieszcza się zprędkością 5 milionów kilometrów na godzinę, ajej źródłem jest wirujący dysk materii wokółbiałego karła. Szczegółowa struktura dŜetu wpaśmie rentgenowskim została po raz pierwszyuchwycona przez Chandrę. Ugięcie dysku,widoczne w paśmie optycznym w prawej, dolnejczęści zdjęcia to dowód na rotację dŜetu. Jegoprecesja moŜe być wynikiem zmiany pochyleniadysku akrecyjnego na podobieństwo bąka.Zgrubienia w dalszej części strugi, widoczne wewszystkich pasmach to dowody aktywności dŜetu imasywnych wyrzutów materii w przeszłości, jakrównieŜ oddziaływania

dŜetu z otoczkami gazowymi wyrzucanymi przezczerwonego olbrzyma. Początek dŜetu leŜy wodległości 20 j.a. od układu gwiazd, a jego koniecsięga 750 j.a. - 20 razy dalej niŜ odległość dzielącaZiemię od Plutona.

Kształtem dŜet ten przypomina inne strugipowstające w bardzo odmiennych warunkach,takich jak otoczenie młodych gwiazd czysupermasywnych czarnych dziur. Jego bliskośćczyni zeń model pomagający w badaniach formacjii propagacji znacznie bardziej złoŜonych iodległych systemów.

Wyniki nowych obserwacji CH Łabędzia zostałyopublikowane na łamach Astrophysical JournalLetters.

Źródła:

Chandra X-Ray Observatory: A Close-upView of Codependent Stellar LivingZdjęcie: X-ray: NASA/CXC/SAO/M.Karovska et al; Optical:NASA/STScI; Radio: NRAO/VLA]; Widefield [Optical (DSS)

Original press release follows:A Close-up View of Codependent Stellar Living

This image shows the symbiotic system known asCH Cyg, located only about 800 light years fromEarth. The large image shows an optical view ofCH Cyg, using the Digitized Sky Survey, and theinset shows a composite image containing ChandraX-ray data in red, optical data from the HubbleSpace Telescope (HST) in green,

28 z 77

Page 29: Astronomia 06/2010

and radio data from the Very Large Array (VLA) inblue.

CH Cyg is a binary star system containing a whitedwarf that feeds from the wind of a red giant star.The material from the wind forms a hot accretiondisk around the white dwarf before crashing ontothe star. CH Cyg is one of only a few hundredsymbiotic systems known, and one of the closest tothe Earth. Symbiotic systems are fascinatingobjects, where the components are codependentand influence each other's structure, daily life, andevolution. They are likely progenitors of bipolarplanetary nebulas and they could make up some ofthe systems that later explode as Type Iasupernovas, spectacular explosions visible acrosscosmological distances.

The image in the inset shows a recent powerful jetin CH Cyg, caught in action by Chandra, HST andVLA. The material in the jet is moving with aspeed of over three million miles per hour and ispowered by material spinning in the accretion diskaround the white dwarf. The detailed structure ofthe X-ray jet is seen for the first time in this system,showcasing the superb high-resolution capabilitiesof Chandra. The curved appearance of the jet,shown in the optical by the green arc in the lowerright part of the inset, reveals evidence that thedirection of the jet rotates. This precession may becaused by wobbling

of the accretion disk, in a manner similar to aspinning top. Clumps in the outer jet, seen inX-rays, optical and radio data, provide evidencefor powerful mass ejections by the jet in the past,and for interactions with shells of gas formed bythe red giant. The jet can be seen as close as 20astronomical units (AU) from the binary system,where one AU corresponds to the average distancefrom the Earth to the Sun. The jet extends out todistances as large as 750 AU from the binary,which is about 20 times the distance between theSun and Pluto.

The shape of the jet in CH Cyg shows strikingparallels with jets seen in very differentastrophysical contexts, such as young stars orsupermassive black holes located at the centers ofgalaxies. Because of its proximity it may be used asa "toy model" to study jet formation andpropagation in much more complex and distantsystems.

In a biological setting, "symbiosis" was originallydefined as the "living together of unlikeorganisms," and describes close and long-terminteractions between different species. In thissense, the astrophysical usage is apt because whitedwarfs and red giants are very different stars. Ared giant is extremely large and bright, with arelatively low temperature, while a white dwarf issmall and faint with a high temperature.

Symbiosis is

usually beneficial or essential to the survival of atleast one of the species in the system, for examplebees and flowers, birds and rhinos and clownfishand anemones. In the astrophysical context ofsymbiotic systems, the survival of the hot diskaround the white dwarf, where the jet originates,depends on the wind of the red giant. The power,mass and the speed of the jet is closely related tothe white dwarf environment including the disk.Once formed, the jet disrupts and shapes theextended envelope and environment of the redgiant, as the latter evolves toward the end point ofits life as a planetary nebula. However, in somecases, if the white dwarf gains too much mass fromthe red giant, it may end up being completelydestroyed in a spectacular Type Ia supernovaexplosion.

A paper describing the new observations of CHCyg was published in the February 20, 2010 issueof the Astrophysical Journal Letters and was led byMargarita Karovska from the Harvard-SmithsonianCenter for Astrophysics (CfA). The co-authors areTerrance Gaetz from CfA, Christopher Carilli fromthe National Radio Astronomy Observatory,Warren Hack from Space Telescope ScienceInstitue, and John Raymond and Nicholas Lee, bothfrom CfA.

29 z 77

Page 30: Astronomia 06/2010

JeŜeli chcesz poznać właściwościWszechświata gdy miał on wiek kilkumikrosekund budowanie teleskopu to nienajlepsza metoda. Aby je poznać potrzebujeszakceleratora.

Krishna Rajagopal

Plazma kwarkowo-gluonowa

Przez kilka pierwszych milionowych części sekundy po Wielkim Wybuchu Wszechświat był gorącą zupą złoŜoną z gluonów ikwarków. Po kilku mikrosekundach, cząstki te ostygły na tyle, Ŝe stworzyły protony i neutrony - podstawowy budulec materii.W ciągu ostatnich kilkunastu lat fizycy na całym świecie starają się odtworzyć ten niezwykły stan materii - określany mianemplazmy kwarkowo-gluonowej (QGP). W tym celu zderzają ze sobą jądra atomów nadając im wcześniej tak ogromne energie, byw trakcie zderzenia uzyskać temperatury rzędu trylionów stopni.

Choćkwarki igluony są

budulcem protonów i neutronów zachowują sięzupełnie inaczej niŜ cięŜkie cząstki. Ichoddziaływaniami rządzi teoria o nazwiechromodynamika kwantowa, opracowana po częściprzez fizyków MIT - Jerome Friedmana i FrankaWilczeka, którzy za tę pracę otrzymali nagrodęNobla. Jednak faktyczne zachowania kwarków igluonów trudno badać, bo zazwyczaj są uwięzionewe wnętrzu cięŜszych cząstek. Jedynym miejscem,gdzie na krótki czas udaje się utworzyć plazmęQGP są wnętrza najpotęŜniejszych akceleratorów.

]W 2005 roku naukowcy korzystający zRelatywistycznego Akceleratora CięŜkich Jonów(Relativistic Heavy Ion Collider) w NarodowymLaboratorium Brookhaven donieśli o wytworzeniuQGP w wyniku zderzeń atomów złota, którymwcześniej nadano prędkość bliską prędkościświatła. W wyniku zderzeni wytworzyła siętemperatura 4 trylionów stopni - 250 000 razywiększa niŜ panująca w jądrze Słońca. W takiejtemperaturze protony i neutrony stopiły sięuwalniając kwarki i gluony.

Powstała

niezwykle gorąca i gęsta kropla materii o średnicyjednej trylionowej centymetra pozwala naukowcompoznać warunki jakie panowały na początkuistnienia Wszechświata. Jednym z niezwykłychodkryć był fakt, Ŝe QGP zachowuje się jakpraktycznie pozbawiona tarcia ciecz a nie gaz, jaksądzili wcześniej fizycy.

DąŜąc do uzyskania zderzeń o jeszcze wyŜszychewergiach (między innymi w LHC) naukowcy mająnadzieję lepiej zrozumieć właściwości plazmykwarkowo-gluonowej, między innymi chcądowiedzieć się, czy w wyŜszych temperaturachzaczyna przypominać gaz. Chcą równieŜ lepiejzrozumieć podobieństwa jakie odkryto międzyniezwykle gorącą plazmą QGP i ultra zimnymigazami (bliskim zeru absolutnemu), które na MITwytworzył Martin Zwielein. Obie substancje sąprawie całkowicie tarcia a fizycy sądzą, Ŝe teoriastrun moŜe wyjaśnić oba obserwowane stanymaterii.

Źródła:

MIT News: Explained: Quark gluon plasmaIlustracja: Brookhaven National Laboratory

Original press release follows:Explained: Quark gluon plasma

For a few millionths of a second after the BigBang, the universe consisted of a hot soup ofelementary particles called quarks and gluons. Afew microseconds

30 z 77

Page 31: Astronomia 06/2010

later, those particles began cooling to form protons and neutrons, the buildingblocks of matter.

Over the past decade, physicists around the world have been trying to re-createthat soup, known as quark-gluon plasma (QGP), by slamming together nuclei ofatoms with enough energy to produce trillion-degree temperatures.

“If you’re interested in the properties of the microseconds-old universe, thebest way to study it is not by building a telescope, it’s by building anaccelerator,” says Krishna Rajagopal, an MIT theoretical physicist whostudies QGP.

Quarks and gluons, though they make up protons and neutrons, behave verydifferently from those heavier particles. Their interactions are governed by atheory known as quantum chromodynamics, developed in part by MITprofessors Jerome Friedman and Frank Wilczek, who both won Nobel prizesfor their work. However, the actual behavior of quarks and gluons is difficultto study because they are confined within heavier particles. The only place inthe universe where QGP exists is inside high-speed accelerators, for thebriefest flashes of time.

In 2005, scientists at the Relativistic Heavy Ion Collider at BrookhavenNational Laboratory reported creating QGP by smashing gold atoms together atnearly the speed of light. These collisions can

produce temperatures up to 4 trillion degrees — 250,000 times warmer thanthe sun’s interior and hot enough to melt protons and neutrons into quarks andgluons.

The resulting super-hot, super-dense blob of matter, about a trillionth of acentimeter across, could give scientists new insights into the properties of thevery early universe. So far, they have already made the surprising discoverythat QGP is a nearly frictionless liquid, not the gas that physicists hadexpected.

By doing higher-energy collisions, scientists now hope to find out more aboutthe properties of quark gluon plasma and whether it becomes gas-like at highertemperatures. They also want to delve further into the very surprisingsimilarities that have been seen between QGP and ultracold gases (nearabsolute zero) that MIT’s Martin Zwierlein and others have created in thelaboratory. Both substances are nearly frictionless, and theoretical physicistssuspect that string theory may explain both phenomena, says Rajagopal.

At the Large Hadron Collider in Geneva, MIT faculty Gunther Roland, WitBusza and Boleslaw Wyslouch are among the physicists planning to double thetemperature achieved at Brookhaven, offering a glimpse of an even-earlierstage of the universe’s formation.

Anne Trafton

31 z 77

Page 32: Astronomia 06/2010

Wraz z planetami odkrytymi wokółmasywnych, młodych gwiazd takich jakFomalhaut i HR8799, istnienie Beta Pictoris bwskazuje, Ŝe super jowisze być moŜe są częstymproduktem procesów tworzenia się planet wokółmasywnych gwiazd

Gael Chauvin

A jednak się kręci

Astronomom po raz pierwszy udało się bezpośrednio prześledzić ruch egzoplanety w trakcie gdy ta okrąŜała macierzystągwiazdę. Planeta ma najmniejszą z dotychczas bezpośrednio sfotografowanych egozplanet orbitę, leŜąc w niewiele większejodległości od swojej gwiazdy niŜ Saturn od Słońca. Naukowcy sądzą, Ŝe planeta ta mogła powstać w sposób podobny jak gazoweolbrzymy Układu Słonecznego. Ze względu na bardzo młody wiek gwiazdy oznaczałoby to, Ŝe gazowe olbrzymy mogą powstawaćw dysku protoplanetarnym w czasie zaledwie kilku milionów lat.

Mającokoło 12

milionów lat Β Pictoris jest 75% masywniejsza osSłońca. LeŜy w odległości około 60 lat świetlnychw obrębie konstelacji Malarza, i jest jedną znajlepiej poznanych gwiazd otoczonych przezpyłowy dysk. Wcześniejsze obserwacje pozwoliłyodkryć odkształcenia dysku, istnienie pochylonegowzględem głównego dodatkowego mniejszegodysku oraz komety opadające na gwiazdę. "Były topośrednie, mocne wskazówki sugerujące obecnośćmasywnej planet. Nasze nowe obserwacje sąostatecznym dowodem jej istnienia "- mówikierująca zespołem Anne-Marie Lagrange. -"AponiewaŜ gwiazda ta jest tak młoda nasze wynikidowodzą, Ŝe olbrzymie planety powstają wobrębie dysku w krótkim czasie, rzędu milionówlat."

Niedawne badania wykazały, Ŝe dyski wokółmłodych gwiazd szybko ulegają rozproszeniu, cotakŜe wskazywało, Ŝe olbrzymie planety musząpowstawać szybciej niŜ dotąd sądzono. Odkrycie ΒPic b jest kolejnym dowodem, na szybkość tego

procesu.

Do badań bezpośredniego otoczenia Β Pictoriszespół wykorzystał instrument NAOS-CONICAzainstalowany na jednym z 8,2 metrowychteleskopów składających się na teleskop VeryLarge Telescope. Badania prowadzono w latach2003, 2008 i 2009. Po raz pierwszy obiektzaobserwowano w 2003 roku, ale istniała wtedymoŜliwość, Ŝe była to bardziej oddalona gwiazda.Tajemniczy obiekt nie był widoczny na zdjęciachwykonanych w 2008 roku i wiosną 2009 roku.Jednak jesienią powrócił - po przeciwnej stroniegwiazdy. Planeta ma masę około 9 razy większą odJowisza - właściwą, by wyjaśnić widoczneodkształcenie wewnętrznej części głównego dysku.

Źródła:

ESO: Exoplanet Caught on the MoveZdjęcie: ESO/A.-M. Lagrange

Original press release follows:Exoplanet Caught on the Move

For the first time, astronomers have been able todirectly follow the motion of an exoplanet as itmoves from one side of its host star to the other.The planet has the smallest orbit so far of alldirectly imaged exoplanets, lying almost as close toits parent star as Saturn is to the Sun. Scientistsbelieve that it may have formed in a similar way tothe giant planets in the Solar System. Because thestar

32 z 77

Page 33: Astronomia 06/2010

is so young, this discovery proves that gas giantplanets can form within discs in only a few millionyears, a short time in cosmic terms.

Only 12 million years old, or less than three-thousandths of the age of the Sun, Beta Pictoris is75% more massive than our parent star. It islocated about 60 light-years away towards theconstellation of Pictor (the Painter) and is one ofthe best-known examples of a star surrounded by adusty debris disc [1]. Earlier observations showeda warp of the disc, a secondary inclined disc andcomets falling onto the star. “Those were indirect,but tell-tale signs that strongly suggested thepresence of a massive planet, and our newobservations now definitively prove this,” saysteam leader Anne-Marie Lagrange. “Because thestar is so young, our results prove that giant planetscan form in discs in time-spans as short as a fewmillion years.”

Recent observations have shown that discs aroundyoung stars disperse within a few million years,and that giant planet formation must occur fasterthan previously thought. Beta Pictoris is now clearproof that this is indeed possible.

The team used the NAOS-CONICA instrument (orNACO [2]), mounted on one of the 8.2-metre UnitTelescopes of ESO's Very Large Telescope (VLT),to study the immediate surroundings of Beta

Pictoris in 2003, 2008 and 2009. In 2003 a faintsource inside the disc was seen (eso0842), but itwas not possible to exclude the remote possibilitythat it was a background star. In new images takenin 2008 and spring 2009 the source haddisappeared! The most recent observations, takenduring autumn 2009, revealed the object on theother side of the disc after a period of hiding eitherbehind or in front of the star (in which case it ishidden in the glare of the star). This confirmed thatthe source indeed was an exoplanet and that it wasorbiting its host star. It also provided insights intothe size of its orbit around the star.

Images are available for approximately tenexoplanets, and the planet around Beta Pictoris(designated “Beta Pictoris b”) has the smallestorbit known so far. It is located at a distancebetween 8 and 15 times the Earth-Sun separation— or 8-15 Astronomical Units — which is aboutthe distance of Saturn from the Sun. “The shortperiod of the planet will allow us to record the fullorbit within maybe 15-20 years, and further studiesof Beta Pictoris b will provide invaluable insightsinto the physics and chemistry of a young giantplanet’s atmosphere,” says student researcherMickael Bonnefoy.

The planet has a mass of about nine Jupiter massesand

the right mass and location to explain the observedwarp in the inner parts of the disc. This discoverytherefore bears some similarity to the prediction ofthe existence of Neptune by astronomers Adamsand Le Verrier in the 19th century, based onobservations of the orbit of Uranus.

“Together with the planets found around the young,massive stars Fomalhaut and HR8799, theexistence of Beta Pictoris b suggests that super-Jupiters could be frequent byproducts of planetformation around more massive stars,” explainsGael Chauvin, a member of the team.

Such planets disturb the discs around their stars,creating structures that should be readilyobservable with the Atacama LargeMillimeter/submillimeter Array (ALMA), therevolutionary telescope being built by ESOtogether with international partners.

A few other planetary candidates have beenimaged, but they are all located further from theirhost star than Beta Pictoris b. If located in the SolarSystem, they all would lie close to or beyond theorbit of the furthest planet, Neptune. The formationprocesses of these distant planets are likely to bequite different from those in our Solar System andin Beta Pictoris.

“The recent direct images of exoplanets — manymade by the VLT— illustrate the diversity ofplanetary systems,” says Lagrange. “Among those,Beta Pictoris b is the most promising case of aplanet that could have formed in the same way asthe giant planets in our Solar System.”

33 z 77

Page 34: Astronomia 06/2010

JeŜeli przyjmiemy, Ŝe protoplanetarny dyskSłońca moŜe zostać wykorzystany dooszacowania lokalnej populacji obłoku Oorta todochodzimy do wniosku, Ŝe ponad 90%obserwowanych komet pochodzących z tegoobłoku nie powstało w Układzie Słonecznym

dr Ramon Brasser

Komety - gościnne występy dzieci innych gwiazd

Według nowej teorii zaproponowanej przez międzynarodowy zespół astronomów, kierowanych przez dr Hal Levisona z SwRI

(Southwest Research Institute) wiele z najsłynniejszych komet, w tym komety Halleya, Hale-Bopp czy McNaught być moŜe

powstały wokół innych gwiazd. Zespół wykorzystał symulacje komputerowe do analizy zdolności Słońca do przechwytywaniamałych, lodowych ciał od siostrzanych gwiazd w okresie narodzin w gromadzie gwiazdowej. Mechanizm przechwytywania miałwedług naukowców pomóc w stworzeniu rezerwuaru obserwowanych komet.

ChoćobecnieSłońcenie ma

towarzyszy uwaŜa się, Ŝe powstało w gromadziezawierającej setki gęsto upakowanych gwiazd,które powstały razem z gęstego obłokumolekularnego. W tym czasie wokół kaŜdej zgwiazd powstała duŜa liczba małych lodowychobiektów (protokomet). Większość z nich zostaławyrzucona poza obszar oddziaływania gwiazdmacierzystych przez powstające wokół gwiazdmasywne planety.

Gromada, w której powstało Słońce rozproszyłasię, a nowe modele komputerowe wskazują, Ŝe wczasie gdy miało to miejsce Słońce mogłoprzechwycić grawitacyjnie znaczną liczbęprotokomet.

Dowody na potwierdzenie teorii pochodzą zobłoku Oorta, zbliŜonej do sfery chmury kometotaczającej Słońce i sięgającej połowy odległoścido najbliŜszej gwiazdy. Choć większośćnaukowców sądziła dotąd, Ŝe obłok ten powstał zpozostałości dysku protoplanetarnego Słońca,jednak szczegółowe modele wskazywały, Ŝeproces ten doprowadził by

do powstania znacznie mniejszej liczby obiektów,niŜ jest to obserwowane.

"Proces powstania obłoku Oorta był tajemnicą odponad 60 lat. Nasze badania być moŜe pozwalająrozwiązać tę zagadkę "- mówi Brasser.

Źródła:

Hal Levison, Martin Duncan, RamonBrasserm, David Kaufmann, "Capture of theSun's Oort Cloud from Stars in its BirthCluster", Science ExpressSouthwest Research Institute: Many famouscomets originally formed in other solarsystemsZdjęcie: E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria

Original press release follows:Many famous comets originally formed in other

solar systems

Many of the most well known comets, includingHalley, Hale-Bopp and, most recently, McNaught,may have been born in orbit around other stars,according to a new theory by an international teamof astronomers led by a scientist from theSouthwest Research Institute (SwRI) in Boulder,Colo.

Dr. Hal Levison (SwRI), Dr. Martin Duncan(Queen's University, Kingston, Canada), Dr.Ramon Brasser (Observatoire de la Côte d'Azur,France) and Dr. David Kaufmann (SwRI) usedcomputer simulations to show that the Sun mayhave captured small icy bodies

34 z 77

Page 35: Astronomia 06/2010

from its sibling stars while it was in its birth star cluster, thereby creating areservoir for observed comets.

While the Sun currently has no companion stars, it is believed to have formedin a cluster containing hundreds of closely packed stars that were embedded ina dense cloud of gas. During this time, each star formed a large number ofsmall icy bodies (comets) in a disk from which planets formed. Most of thesecomets were gravitationally slung out of these prenatal planetary systems bythe newly forming giant planets, becoming tiny, free-floating members of thecluster.

The Sun's cluster came to a violent end, however, when its gas was blown outby the hottest young stars. These new models show that the Sun thengravitationally captured a large cloud of comets as the cluster dispersed.

"When it was young, the Sun shared a lot of spit with its siblings, and we cansee that stuff today," says lead author Levison.

"The process of capture is surprisingly efficient and leads to the excitingpossibility that the cloud contains a potpourri that samples material from alarge number of stellar siblings of the Sun," says co-author Duncan.

Evidence for the team's scenario comes from the roughly spherical cloud ofcomets, known as the Oort cloud, that surrounds the Sun, extending halfway tothe nearest

star. It has been commonly assumed this cloud formed from the Sun's proto-planetary disk. However, because detailed models show that comets from thesolar system produce a much more anemic cloud than observed, another sourceis required.

Levison says, "If we assume that the Sun's observed proto-planetary disk canbe used to estimate the indigenous population of the Oort cloud, we canconclude that more than 90 percent of the observed Oort cloud comets have anextra-solar origin."

"The formation of the Oort cloud has been a mystery for over 60 years and ourwork likely solves this long-standing problem," says Brasser.

The article, "Capture of the Sun's Oort Cloud from Stars in its Birth Cluster,"by Levison, Duncan, Brasser and Kaufmann, was published in the June 10issue of Science Express.

Funding for this research was provided by NASA's Astrobiology Institute,Outer Planets Research and Origins of Solar Systems programs, the NaturalScience and Engineering Research Council of Canada, and Germany'sHelmholtz Alliance.

35 z 77

Page 36: Astronomia 06/2010

Obserwacje reliktowego promieniowania tła sąpotęŜnym narzędziem kosmologicznym i dlategotak waŜne jest sprawdzanie wyników pod kątembłędów pomiarowych. JeŜeli uzyskane przez naswyniki są poprawne, będzie to oznaczałomniejsze prawdopodobieństwo, Ŝe ciemnaenergia i egzotyczne cząstki ciemnej materiidominują we Wszechświecie. Dowody naistnienie ciemnej strony Wszechświata będąsłabsze

prof. Tom Shanks

Wątpliwości dotyczące ciemnej strony mocy

Nowe badania prowadzone przez astronomów Wydziału Fizyki Uniwersytetu Durham wskazują, Ŝe powszechnie uznany przezastronomów skład Wszechświata moŜe nie być poprawny. Utane Sawangit i prof. Tom Shanks przyjrzeli się wynikom zebranymprzez sondę WMAP () badającą promieniowanie reliktowe pozostałe po Wielkim Wybuchu. Naukowcy znaleźli dowody, Ŝebłędy w danych mogą być znacznie większe niŜ dotąd sądzono, co z kolei stawia pod znakiem zapytania standardowy model

Wszechświata. Wyniki zespołu zostały opublikowane na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Obserwatorium WMAP umieszczono na orbicie w2001 roku i od tego czasu sonda wykonujeprecyzyjne pomiary zróŜnicowania intensywnościreliktowego promieniowania tła (CMB),pozostałości po Wielkim Wybuchu. Rozmiarkątowy fluktuacji w CMB fizycy powiązali zeskładem Wszechświata. Wyniki zebrane przezWMP wskazały, Ŝe rozmiar tych fluktuacji miałśrednicę kątową około jednego stopnia kątowego.Na tej podstawie naukowcy doszli do wniosku, ŜeWszechświat w 4% składa się z normalnej materii,w 22% z niewidzialnej ciemnej materii i 74% - zciemnej energii. Dyskusja czym jest ta ciemnastrona Wszechświata trwa do dzisiaj.

Sawangwit i Shanks wykorzystali obiektyastronomiczne będące nierozdzielonymi punktamiw obserwacjach radioteleskopowych by zbadać wjakim stopniu teleskop

WMAP wygładza wyniki mapowania CMB.Odkryli, Ŝe wygładzanie to jest znacznie większeniŜ dotąd sądzono, a co za tym idzie rozmiarfluktuacji CMB moŜe być znacząco mniejszy niŜdotąd uwaŜano. W takim wypadku moŜe okazaćsię, Ŝe ciemna materia i ciemna energia nie istnieją.

Obecność ciemnej energii powodujeprzyspieszanie rozszerzania się Wszechświata.Fotony CMB, przechodzące przez ogromnesupergromady, obserwowane przez WMAPpowinny zostać - w wyniku interakcji zrozszerzającym się Wszechświatem - nieznacznieprzesunięte ku błękitowi. W obszarach, w którychCMB jest obserwowane po przejściu przez takieobszary - powinno ono być nieznacznie cieplejsze.Jednak niedawno uzyskane wyniki, bazujące naanalizie miliona jasnych, czerwonych galaktykzaobserwowanych w ramach cyfrowego przeglądunieba Sloana (SDSS) wskazuje na brakprzewidywanego w rozszerzającym sięWszechświecie efektu podgrzewania CMB.

"JeŜeli nasze wyniki zostaną potwierdzone wtrakcie przeglądów galaktyk nieba południowegobędzie to oznaczało powaŜny problem dla istnieniaciemnej energii "- dodaje Sawangwit.

JeŜeli okazałoby się, Ŝe Wszechświat nie maciemnej strony oznaczałoby to ogromną jakościowązmianę dla teorii kosmologicznych. Obecnie fizycymuszą wymyślać egzotyczne i jednocześnieniemoŜliwe do obserwacji cząstki oraz jeszczebardziej zagadkową

36 z 77

Page 37: Astronomia 06/2010

ciemną energię by wyjaśnić strukturęWszechświata. Jednak prof. Shanks podkreśla "sąduŜe szanse, Ŝe standardowy model Wszechświataprzetrwa wraz z zagadkowymi ciemnymiskładnikami. Ale konieczne są dalsze badania.Satelita ESA Planck zbiera obecnie jeszczedokładniejsze dane na temat CMB, które dostarcząkluczowej wiedzy mogącej pomóc namodpowiedzieć na fundamentalne pytania na tematnatury Wszechświata, w którym Ŝyjemy."

Źródła:

Royal Astronomical Society: Durhamastronomers’ doubts about the dark sideZdjęcie: NASA/WMAP plus DurhamUniversity

Original press release follows:Durham astronomers’ doubts about the dark

side

New research by astronomers in the PhysicsDepartment at Durham University suggests that theconventional wisdom about the content of theUniverse may be wrong. Graduate student UtaneSawangwit and Professor Tom Shanks looked atobservations from the Wilkinson MicrowaveAnisotropy Probe (WMAP) satellite to study theremnant heat from the Big Bang. The two scientistsfind evidence that the errors in its data may bemuch larger than previously thought, which in turnmakes the standard model of the Universe

open to question. The team publish their results in aletter to the journal Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society.

Launched in 2001, WMAP measures differences inthe Cosmic Microwave Background (CMB)radiation, the residual heat of the Big Bang that fillsthe Universe and appears over the whole of the sky.The angular size of the ripples in the CMB isthought to be connected to the composition of theUniverse. The observations of WMAP showed thatthe ripples were about twice the size of the fullMoon, or around a degree across.

With these results, scientists concluded that thecosmos is made up of 4% ‘normal’ matter, 22%‘dark’ or invisible matter and 74% ‘dark energy’.Debate about the exact nature of the ‘dark side’ ofthe Universe – the dark matter and dark energy –continues to this day.

Sawangwit and Shanks used astronomical objectsthat appear as unresolved points in radiotelescopes to test the way the WMAP telescopesmoothes out its maps. They find that the smoothingis much larger than previously believed, suggestingthat its measurement of the size of the CMBRripples is not as accurate as was thought. If true thiscould mean that the ripples are significantlysmaller, which could imply that dark matter anddark energy are not

present after all.

Prof. Shanks comments “CMB observations are apowerful tool for cosmology and it is vital to checkfor systematic effects. If our results prove correctthen it will become less likely that dark energy andexotic dark matter particles dominate the Universe.So the evidence that the Universe has a ‘Dark Side’will weaken!”

In addition, Durham astronomers recentlycollaborated in an international team whoseresearch suggested that the structure of the CMBmay not provide the robust independent check onthe presence of dark energy that it was thought to.

If dark energy does exist, then it ultimately causesthe expansion of the Universe to accelerate. Ontheir journey from the CMB to the telescopes likeWMAP, photons (the basic particles ofelectromagnetic radiation including light and radiowaves) travel through giant superclusters ofgalaxies. Normally a CMB photon is firstblueshifted (its peak shifts towards the blue end ofthe spectrum) when it enters the supercluster andthen redshifted as it leaves, so that the two effectscancel. However, if the supercluster galaxies areaccelerating away from each other because of darkenergy, the cancellation is not exact, so photonsstay slightly blueshifted after their passage. Slightlyhigher temperatures should appear in the

37 z 77

Page 38: Astronomia 06/2010

CMB where the photons have passed through superclusters.

However, the new results, based on the Sloan Digital Sky Survey which surveyed 1 million luminous red galaxies, suggest that no such effect is seen, againthreatening the standard model of the Universe.

Utane Sawangwit says, “If our result is repeated in new surveys of galaxies in the Southern Hemisphere then this could mean real problems for the existence ofdark energy.”

If the Universe really has no ‘dark side’, it will come as a relief to some theoretical physicists. Having a model dependent on as yet undetected exotic particlesthat make up dark matter and the completely mysterious dark energy leaves many scientists feeling uncomfortable. It also throws up problems for the birth of starsin galaxies, with as much ‘feedback’ energy needed to prevent their creation as gravity provides to help them form.

Prof. Shanks concludes “Odds are that the standard model with its enigmatic dark energy and dark matter will survive - but more tests are needed. The EuropeanPLANCK satellite, currently out there collecting more CMB data will provide vital new information and help us answer these fundamental questions about thenature of the Universe we live in.”

38 z 77

Page 39: Astronomia 06/2010

VISTA ukazuje galaktykę Rzeźbiarza

Europejskie Obserwatorium Południowe przedstawiło nowe, spektakularne zdjęcie galaktyki Rzeźbiarza (NGC 253) wykonaneprzez teleskop ESO VISTA znajdujący się w obserwatorium Paranal w Chile. Dzięki obserwacjom prowadzonym wpodczerwieni obraz wykonany przez VISTA lepiej przenika przez zasłonę pyłu ukazując miliony chłodniejszych gwiazd jakrównieŜ wyraźną poprzeczkę gwiazd w centralnej części galaktyki. Zdjęcie to dostarcza nowych informacji na temat historii irozwoju galaktyki.

Galaktyka Rzeźbiarza (NGC 253) jest jedną znajjaśniejszych galaktyk na niebie. MoŜna jądostrzec juŜ za pomocą dobrej lornetki. Zostałaodkryta przez Caroline Herschel w 1783 roku. Jestto galaktyka spiralna leŜąca w odległości około 13milionów lat świetlnych. Jest najjaśniejszymczłonkiem małej gromady galaktyk znanej jakoGrupa Rzeźbiarza. Grupa ta jest jedną znajbliŜszych grup. Część jej wyjątkowej jasnościwynika z faktu, Ŝe jest to galaktyka gwałtownieprodukująca gwiazdy (starburst galaxy). NGC 253jest jednocześnie bardzo zapylona, co znacznieutrudnia obserwacje wielu części galaktyki.Obserwowana z Ziemi jest widoczna prawie zkrawędzi dysku, choć jej ramiona spiralne i jądromoŜna stosunkowo łatwo dostrzec.

Teleskop podczerwony VISTA przeznaczony doprzeglądu nieba () jest najnowszym teleskopem wobserwatorium ESO Paranal połoŜonym nachilijskiej pustyni Atacama. Jest to największyteleskop przeznaczony do przeglądów nieba naświecie. Teleskop został zaprojektowany izbudowany przez konsorcjum brytyjskich uczelni iprzekazany ESO jako wkład akcesyjny WielkiejBrytanii do Europejskiego ObserwatoriumPołudniowego. Pierwsze zadania teleskopuobejmowały szczegółowe badania dwóch małychwycinków nieba, przed podjęciem, trwającychobecnie znacznie większych projektów. Jednym ztych pierwszych

obszarów było szczegółowe zbadanie NGC 253 ijej otoczenia.

PoniewaŜ VISTA pracuje wpaśmie podczerwonym jest wstanie przez większość zasłonypyłu będącego takcharakterystyczną cechą tegoobiektu przy obserwacjach wpaśmie widzialnym. Pozwaladostrzec ogromną liczbę chłodnych gwiazdaledwie widocznych na zdjęciach w paśmiewidzialnym. Jego zwierciadło pozwala dostrzecszczegóły w obrębie wcześniej skrytego przez pyłcentralnego regionu galaktyki w tym wyraźnąpoprzeczkę gwiazd biegnącą w poprzez jądragalaktyki - coś, co nie było wcześniej widziane.RównieŜ majestatyczne ramiona spiralne galaktykisą widoczne na całej swej długości.

Dzięki nowemu potęŜnemu teleskopowi naukowcychcieli rozwiązać niektóre z tajemnic galaktykiRzeźbiarza. Obecnie badają miliony czerwonyolbrzymów w halo otaczającym galaktykę, składgalaktyk karłowych jej towarzyszących orazposzukują wcześniej nie zauwaŜonych nowychobiektów takich jak gromady kuliste iultrakompaktowe galaktyki karłowe. Dzięki danymzebranym przez VISTA mają nadzieję odtworzyćhistorię ewolucji galaktyki.

Źródła:

ESO: VISTA Views

39 z 77

Page 40: Astronomia 06/2010

the Sculptor GalaxyZdjęcie: ESO/J. Emerson/VISTA.

Acknowledgment: Cambridge Astronomical SurveyUnit

Lokalizajca: RA 1h3m40.0sek; deklinacja:-39°29'23.3" Mapka: Stellarium. NGC na naszymniebie jest widoczna latem na niebie południowym.Jednak jest obiektem trudnym do obserwacjiponiewaŜ nigdy nie wschodzi wysoko nadhoryzont.

Original press release follows:VISTA Views the Sculptor Galaxy

A spectacular new image of the Sculptor Galaxy(NGC 253) has been taken with the ESO VISTAtelescope at the Paranal Observatory in Chile aspart of one of its first major observationalcampaigns. By observing in infrared light VISTA’sview is less affected by dust and reveals a myriadof cooler stars as well as a prominent bar of starsacross the central region. The VISTA imageprovides much new information on the history anddevelopment of the galaxy.

The Sculptor Galaxy (NGC 253) lies in theconstellation of the same name and is one of thebrightest galaxies in the sky. It is prominent enoughto be seen with good binoculars and wasdiscovered by Caroline Herschel from England in1783. NGC 253 is a spiral galaxy that lies about 13million light-years away. It is the brightest memberof a small collection of galaxies called the SculptorGroup, one of the closest

such groupings to our own Local Group ofgalaxies. Part of its visual prominence comes fromits status as a starburst galaxy, one in the throes ofrapid star formation. NGC 253 is also very dusty,which obscures the view of many parts of thegalaxy (eso0902). Seen from Earth, the galaxy isalmost edge on, with the spiral arms clearly visiblein the outer parts, along with a bright core at itscentre.

VISTA, the Visible and Infrared Survey Telescopefor Astronomy, the latest addition to ESO’s ParanalObservatory in the Chilean Atacama Desert, is theworld’s largest survey telescope. After beinghanded over to ESO at the end of 2009 (eso0949)the telescope was used for two detailed studies ofsmall sections of the sky before it embarked on themuch larger surveys that are now in progress. Oneof these “mini surveys” was a detailed study ofNGC 253 and its environment.

As VISTA works at infrared wavelengths it can seeright through most of the dust that is such aprominent feature of the Sculptor Galaxy whenviewed in visible light. Huge numbers of coolerstars that are barely detectable with visible-lighttelescopes are now also seen. The VISTA viewreveals most of what was hidden by the thick dustclouds in the central part of the disc and allows aclear view of a prominent bar of stars across

the nuclear region — a feature that is not seen invisible light pictures. The majestic spiral arms nowspread over the whole disc of the galaxy.

The spectacular viewing conditions VISTA shareswith ESO’s Very Large Telescope (VLT), locatedon the next mountain peak, also allow VISTAimages to be exceptionally sharp for aground-based telescope.

With this powerful instrument at their commandastronomers wanted to peel away some of themysteries of the Sculptor Galaxy. They are studyingthe myriad of cool red giant stars in the halo thatsurrounds the galaxy, measuring the composition ofsome of NGC 253’s small dwarf satellite galaxies,and searching for as yet undiscovered new objectssuch as globular clusters and ultra-compact dwarfgalaxies that would otherwise be invisible withoutthe deep VISTA infrared images. Using the uniqueVISTA data they plan to map how the galaxyformed and has evolved.

40 z 77

Page 41: Astronomia 06/2010

Niezwykle trudno jest wykryć obiekty w tejfazie produkcji gwiazdy, poniewaŜ etap tej trwabardzo krótko, a obiekty takie emitują niewieleświatła.

Xuepeng Chen

Astronomowie obserwują narodziny gwiazdy

Astronomom Uniwersytetu Yale, Centrum Astrofizyki Harvard_Smithsonian i Instytutu Astronomii Maxa Plancka udało siędostrzec coś, co moŜe być najmłodszą protogwiazdą w momencie kiedy zaczyna przyciągać materię z otaczającej otoczki pyłowogazowej. W obserwacjach oddalonego o około 800 lat świetlnych obiektu o numerze katalogowym L1448-IRS2E znajdującegosię w regionie produkcji gwiazd w konstelacji Perseusza wykorzystano teleskop submilimetrowy na Hawajach oraz teleskop

kosmiczny Spitzer. Wyniki obserwacji zostały opublikowane na łamach Astrophysical Journal.

Gwiazdypowstająz

ogromnych zimnych, gęstych regionów gazu i pyłunazwanych obłokami molekularnymiwystępującymi w wielu miejscach Galaktyki.Astronomowie sądzą, Ŝe L1448-IRS2E jest wprzejściowej fazie pomiędzy fazą przed-gwiazdową, w której szczególnie gęsty obszarobłoku molekularnego zaczyna się zapadać, a faząprotogwiazdy, w której grawitacja zdąŜyławytworzyć we wnętrzu gazowej otoczki gęste igorące jądro.

"Niezwykle trudno jest wykryć obiekty w tej fazieprodukcji gwiazdy, poniewaŜ etap tej trwa bardzokrótko, a obiekty takie emitują niewiele światła "-wyjaśnia Xuepeng Chen z Yale, główny autorpublikacji prezentującej odkrycie. Zespół wykryłsłabą poświatę emitowaną przez pył otaczającyobiekt.

Większość znanych protogwiazd emituje od 1 do10 razy więcej światła niŜ Słońce. Są takŜeotoczone przez pyłowe kokony świecące w paśmiepodczerwonym. L1448-IRS2E jestdziesięciokrotnie ciemniejszy od Słońca, dlategozespół uwaŜa, Ŝe jest zbyt ciemny by mógł być uznany za prawdziwą protogwiazdę.

Jednocześnie zespół odkrył, Ŝe obiekt wyrzuca zcentrum strugi gazu o duŜej prędkości, copotwierdza podejrzenie, Ŝe w jego wnętrzuzgromadziła się wystarczająca ilość masy, byobiekt opuścił fazę przed gwiazdową. Tegorodzaju wypływy, powstające w wyniku działaniapól magnetycznych otaczających rodzącą sięgwiazdę, są obserwowane dla protogwiazd, jednaknie były dotąd obserwowane w tak wczesnej faziepowstawania gwiazdy.

Zespół ma nadzieję wykorzystać teleskopkosmiczny Herschel, umieszczony na orbicie wmaju 2009 roku, w celu poszukiwania podobnychobiektów. To pozwoli lepiej zrozumieć procesy,dzięki którym gwiazdy rosną i ewoluują. "Gwiazdydefiniujemy poprzez ich masę, jednak do tej porynie wiemy, na jakim etapie narodzin nabierająwiększość materii "- mówi prof. Héctor Arce,współautor badań. -" To jedno z najwaŜniejszychpytań, na które chcemy odpowiedzieć."

Źródła:

Yale University Science & Engineering:Astronomers Witness a Star Being BornZdjęcie: NASA, ESA, T. Megeath(University of Toledo) and M. Robberto(STScI)

Original press release follows:Astronomers Witness a Star Being Born

Astronomers have glimpsed what could be theyoungest known star at the very

41 z 77

Page 42: Astronomia 06/2010

moment it is being born. Not yet fully developed into a true star, the object isin the earliest stages of star formation and has just begun pulling in matter froma surrounding envelope of gas and dust, according to a new study that appearsin the current issue of the Astrophysical Journal.

The study’s authors—who include astronomers from Yale University, theHarvard-Smithsonian Center for Astrophysics and the Max Planck Institute forAstronomy in Germany—found the object using the Submillimeter Array inHawaii and the Spitzer Space Telescope. Known as L1448-IRS2E, it’s locatedin the Perseus star-forming region, about 800 light years away within ourMilky Way galaxy.

Stars form out of large, cold, dense regions of gas and dust called molecularclouds, which exist throughout the galaxy. Astronomers think L1448-IRS2E isin between the prestellar phase, when a particularly dense region of amolecular cloud first begins to clump together, and the protostar phase, whengravity has pulled enough material together to form a dense, hot core out of thesurrounding envelope.

“It’s very difficult to detect objects in this phase of star formation, becausethey are very short-lived and they emit very little light,” said Xuepeng Chen, apostdoctoral associate at Yale and lead author

of the paper. The team detected the faint light emitted by the dust surroundingthe object.

Most protostars are between one to 10 times as luminous as the Sun, with largedust envelopes that glow at infrared wavelengths. Because L1448-IRS2E isless than one tenth as luminous as the Sun, the team believes the object is toodim to be considered a true protostar. Yet they also discovered that the objectis ejecting streams of high-velocity gas from its center, confirming that somesort of preliminary mass has already formed and the object has developedbeyond the prestellar phase. This kind of outflow is seen in protostars (as aresult of the magnetic field surrounding the forming star), but has not been seenat such an early stage until now.

The team hopes to use the new Herchel space telescope, launched last May, tolook for more of these objects caught between the earliest stages of starformation so they can better understand how stars grow and evolve. “Stars aredefined by their mass, but we still don’t know at what stage of the formationprocess a star acquires most of its mass,” said Héctor Arce, assistant professorof astronomy at Yale and an author of the paper. “This is one of the bigquestions driving our work.”

Other authors of the paper include Qizhou Zhang and Tyler Bourke of theHarvard-Smithsonian Center for Astrophysics; and Ralf Launhardt, MarkusSchmalzl and Thomas Henning of the Max Planck Institute for Astronomy.

42 z 77

Page 43: Astronomia 06/2010

Niespodziewane wyniki obserwacji zakrycia odległej gwiazdy przez KBO

Daleko poza orbitą Neptuna, na zewnętrznych rubieŜach Układu Słonecznego leŜy Pas Kuipera, region w którym krąŜą tysiącelodowych obiektów o rozmaitych rozmiarach znanych jako KBO. Astronomowie sądzą, Ŝe są to pozostałości ciał, które zderzałysię i łączyły tworząc ponad 4 miliardy lat temu planety. W odróŜnieniu od Ziemi, której powierzchnia od momentu powstaniazmienia się pod wpływem wiatru i wody, KBO nie zmieniły się zapewne w tym czasie i mogą w sobie zachowywać zapisanąinformację o początkach Układu Słonecznego.

Do tej pory astronomowie wykorzystywaliteleskopy by odnajdywać KBO oraz by napodstawie zebranych w trakcie obserwacji danychwidmowych określać jakie rodzaje lodu pokrywająich powierzchnię. Ponadto, wykorzystując technikiobrazowania w podczerwieni byli w stanieokreślić przybliŜone rozmiary tych obiektów.Jednak inne informacje są trudne do zdobycia.Choć astronomowie szacują Ŝe istnieje około 70000 KBO o średnicach ponad 100 km, jednak duŜaodległość niezwykle utrudnia ich szczegółowąobserwację. Jedną z proponowanych metodbadania KBO była metoda okultacji (zakrycia)gwiezdnej, w której obserwuje się obiektprzesłaniający przez chwilę odległą jasną gwiazdę.Tego rodzaju obserwacje dostarczały wcześniejwielu cennych informacji na temat planet iasteroid. Monitorowanie zmian światła gwiazdy wtrakcie okultacji pozwala astronomom określićrozmiar i kształt obiektu, jego temperaturę iistnienie atmosfery, oraz to czy posiadatowarzyszy.

Kluczem do przeprowadzenia takich obserwacjijest szczegółowa znajomość orbity KBO, tak byprzewidzieć jego ścieŜkę i wyznaczyć moment,kiedy przesłoni gwiazdę. Po raz pierwszy udało siętego dokonać zespołowi 18 astronomówkierowanych przez prof Jamesa Elliota z wydziałuastronomii MIT. Wyniki obserwacji, dzięki którymudało się wyznaczyć rozmiary i albedo KBO55636, zostały

opublikowane na łamach magazynu Nature.

Powierzchnia KBO 55636 okazała się miećalbedo (współczynnik odbicia światła)odpowiadający białemu śniegowi. Zaskoczyło tonaukowców, bowiem spodziewali się, Ŝe takstaroŜytne obiekty kosmiczne powinny miećzerodowaną, matową powierzchnie. Wysokiealbedo wskazuje, Ŝe powierzchnia KBOzbudowana jest z lodu wodnego, co potwierdzateorie powstania tych obiektów. Wielu naukowcówsądzi, Ŝe miliardy lat temu nastąpiła kolizja międzykarłową planetą krąŜącą w pasie Kuipera, którejnadano nazwę Haumea, a innym obiektem. Kolizjato rozbiła lodowy płaszcz Haumeay na dziesiątkimniejszych obiektów, wśród nich 55636.

Co waŜne, obserwacje potwierdziły, Ŝaastronomowie są w stanie wystarczająco dokładnieprzewidzieć okultacje by dostarczyć daneobserwacyjne dla nowej misji NASA SOFIA(Stratospheric Observatory For InfraredAstronomy) - teleskopu podczerwonegoobserwującego z pokładu odpowiedniozaadaptowanego Boeinga 745SP. Elliot manadzieję w przyszłości wykorzystać teleskopSOFIA do szczegółowych obserwacji okultacji.

Elliot, badający orbitę 55636 od pięciu latprzewidział, Ŝe 9 października 2009 roku przesłoniona pewną gwiazdę, której jak dotąd nie nadanonazwy. PoniewaŜ mały rozmiar KBO utrudniałprecyzyjne określenie tego, skąd efekt będziewidoczny, Elliot

43 z 77

Page 44: Astronomia 06/2010

wraz z zespołem współpracujących astronomówwybrał 18 miejsc skąd prowadzone byłyobserwacje. Choć część stacji nie mogłaprowadzić obserwacji ze względu na pogodę,podczas gdy inne po prostu znalazły się pozapasem cienia dwie stacje na Hawajachzarejestrowały trwające około 10 sekund zjawisko.Po dokonaniu pomiarów ilości przesłoniętegoświatła, oraz znając prędkość przemieszczania sięcienia naukowcy obliczyli promień KBO. Okazałosię, Ŝe obiekt ma średnicę około 286 kilometrów.Znając rozmiary obiektu moŜliwe było określeniejego albedo.

Wysokie albedo 55636 jest zadziwiające, bowiemuwaŜa się, Ŝe powierzchnia ciał niebieskich naobrzeŜach Układu Słonecznego powinna ciemnieć zczasem w wyniku akumulacji pyłu i wystawieniana promieniowanie pochodzące ze Słońca.Astronom z Uniwersytetu Arizona, John Stansberry,mówi, Ŝe jeŜeli zebrane przez Elliota dane zostanąpotwierdzone, oznaczać to będzie iŜ 55636 jestwyjątkowo unikalnym obiektem KBO. Inne obiektyKBO o podobnych rozmiarach, jak sądząnaukowcy, mają znacznie mniejsze albedo. "Wynikite wskazują, Ŝe cenne byłoby zmierzenie albedoinnych obiektów naleŜących do rodziny Haumea,aby sprawdzić, czy takŜe one mają wysokiwspółczynnik odbicia światła "- mówi Stansberry.

Choć w Układzie Słonecznym istnieją obiekty owysokim albedo - wśród nich Pluton i Enceladus -ich

powierzchnia jest w sposób ciągły odnawiana zapomocą świeŜego śniegu z kondensacji gazówatmosferycznych i erupcji wulkanicznychwyrzucających świeŜą wodę. Jednak 55636 jestzbyt małym obiektem, by na jego powierzchnimogły działać podobne procesy. Choć sam Elliotnie planuje badania przyczyn wysokiego albedo55636 to zamierza zbierać dane na temat orbitinncyh KBO w celu przewidzenia przyszłychokultacji.

Źródła:

Massachusetts Institute of Technology: MITastronomer leads the first team to study aKuiper Belt object during a stellaroccultation.Ilustracja: NASA, ESA, and G. Bacon(STScI)

Original press release follows:MIT astronomer leads the first team to study a

Kuiper Belt object during a stellar occultation.

Far beyond the orbit of Neptune in a region of theouter solar system known as the Kuiper Belt floatthousands of icy, moon-sized bodies called KuiperBelt objects (KBOs). Astronomers think they arethe remnants of the bodies that slammed together toform the planets more than 4 billion years ago.Unlike Earth, which has been continually eroded bywind and water since it was formed, KBOs haven’tchanged much over time and may hold clues aboutthe early solar

system and planet formation.

Until now, astronomers have used telescopes tofind KBOs and obtain their spectra to determinewhat types of ices are on their surface. They havealso used thermal-imaging techniques to get a roughidea of the size of KBOs, but other details havebeen difficult to glean. While astronomers thinkthere are about 70,000 KBOs that are larger than100 kilometers in diameter, the objects’ relativelysmall size and location make it hard to study themin detail. One method that has been has beenproposed for studying KBOs is to observe one as itpasses briefly in front of a bright star; such events,known as stellar occultations, have yielded usefulinformation about other planets in the solar system.By monitoring the changes in starlight that occurduring an occultation, astronomers can determinethe object’s size and temperature, whether it hasany companion objects and if it has an atmosphere.

The trick is to know enough about the orbit of aKBO to be able to predict its path and observe it asit passes in front of a star. This was donesuccessfully for the first time last October when ateam of 18 astronomy groups led by James Elliot, aprofessor of planetary astronomy in MIT’sDepartment of Earth, Atmospheric and PlanetarySciences, observed an occultation by an object

44 z 77

Page 45: Astronomia 06/2010

named “KBO 55636.”

As Elliot and his colleagues report in a paperpublished June 17 in Nature, the occultationprovided enough data to determine the KBO’s sizeand albedo, or how strongly it reflects light. Thesurface of 55636 turns out to be as reflective assnow and ice, which surprised the researchersbecause ancient objects in space usually haveweathered, dull surfaces. The high albedo suggeststhat the KBO’s surface is made of reflectivewater-ice particles, and that would support atheory about how the KBO formed. Manyresearchers believe there was a collision thatoccurred one billion years ago between a dwarfplanet in the Kuiper Belt known as Haumea andanother object that caused Haumea’s icy mantle tobreak into a dozen or so smaller bodies, including55636.

More importantly, the research demonstrates thatastronomers can predict occultations accuratelyenough to contribute to a new NASA missionknown as the Stratospheric Observatory ForInfrared Astronomy (SOFIA) that completed itsfirst in-flight observations in May. A Boeing747SP aircraft that has a large telescope mountedin its rear fuselage, SOFIA can record infraredmeasurements of celestial objects that are notpossible from the ground. Elliot hopes his researchwill help guide future flights of SOFIA to observestellar

occultations in detail.

Betting on an occultation

Elliot, who has been studying 55636’s orbit forfive years, thought it would most likely pass infront of an unnamed star on Oct. 9, 2009. But theKBO’s small size made it difficult to predictexactly where the object would travel, and so, tobe on the safe side, he and his colleaguesassembled a network of 18 observation stationsalong a 5,900-kilometer stretch of the Earth’ssurface that corresponded to the KBO’s predictedshadow path. Such a strategy “covered ouruncertainty about where the path would go, both tothe north and to the south,” Elliot explains. “It wasour way of hedging our bets.”

While some of the stations couldn’t observebecause of weather, and others simply didn’t detectthe occultation, two stations in Hawaii captureddata on the changes in starlight that occurred duringthe roughly 10-second occultation. After measuringthe exact amount of time that the star was blockedfrom view, as well as the velocity with which theshadow of 55636 moved across Earth, theresearchers calculated that the KBO has a radius ofabout 143 kilometers. Knowing this, they couldthen calculate the object’s albedo.

The highly reflective surface of 55636 isperplexing because the surfaces

of celestial bodies in the outer solar system aresupposed to darken over time as a result of dustaccumulation and exposure to solar radiation. JohnStansberry, an astronomer at the University ofArizona, says that if Elliot’s “solid piece of work”can be confirmed in follow-up research, then theresults show that 55636 is “an extremely unique”KBO because similarly sized KBOs are thought tohave significantly smaller albedos. “The resultsuggests that it would be worthwhile to try tomeasure the albedos of other Haumea familymembers to see if they are also very high,” saysStansberry.

Although other highly reflective bodies in the solarsystem, such as the dwarf planet Pluto and Saturn'smoon Enceladus, have their surfaces continuouslyrenewed with fresh ice from the condensation ofatmospheric gases or by volcanic activity thatspews water instead of lava, 55636 is too small forthese mechanisms to be at work, says Elliot. He hasno plans to investigate the cause of the high albedobut will continue to collect data about the orbitsand positions of the largest KBOs in order topredict future occultations with enough accuracythat he doesn’t have to rely on a vast network ofobservers.

Morgan Bettex, MIT News Office

45 z 77

Page 46: Astronomia 06/2010

Pan-STARRS to uniwersalna maszyna.Posiadanie dedykowane teleskopu wielokrotnietworzącego przeglądy duŜych obszarów niebaotwiera wiele nowych moŜliwości

Edo Berger

Łowca asteroid wkracza do akcji

Astronomowie poinformowali Ŝe pierwszy z teleskopów Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) -

PS1 - uzyskał pełne moŜliwości pracy. Ten innowacyjny teleskop będzie stanowić pierwszą linię obrony Ziemi, poszukujączabójczych komet i asteroid. Co noc wykonując mapy duŜych obszarów nieba stanowić będzie wydajne narzędzie, pomagająceastronomom nie tylko wychwycić asteroidy ale równieŜ supernowe i inne gwiazdy zmienne.

"PS1zbieranaukowedane juŜod półroku, aleterazrozpoczął cykl pracy cało nocnej, kaŜdej nocy "-mówi kierujący badaniami Pan-STARRS dr NickKaiser z Instytutu Astronomicznego UniwersytetuHawajów (IfA).

Pan-STARRS kaŜdego miesiąca wykona mapę 1/6całego nieba. Zarzucając szerokie sieciastronomowie mają nadzieję uchwycić noweruchome obiekty w obrębie Układu Słonecznego.Często obserwacje następujące po wykryciupozwolą astronomom śledzić obiekty i wyliczaćich orbity, a co za tym idzie identyfikowanie tych,które mogą stanowić potencjalne zagroŜenie dlaZiemi. PS1 pozwoli takŜe wykryć wiele małych,ciemnych ciał niebieskich w zewnętrznychczęściach Układu Słonecznego, które umknęływcześniejszym obserwacjom.

"PS1 odkryje wcześniej nie widzianą róŜnorodnośćcentaurów (asteroid na orbitach pomiędzyJowiszem i Neptunem), obiektów poza orbitąNeptuna oraz komet. System ten jest w staniewykryć obiekty o rozmiarach planet leŜące dozewnętrznych granic Układu Słonecznego "- mówiMatthew Holman, astronom

z CfA.

W Pan-STARRS zastosowano najwyŜszejrozdzielczości kamerę cyfrową na świecie - orozdzielczości 1 400 mega pikseli (1,4 gigapikseli). Dzięki niej astronomowie mogą na jednymzdjęciu uchwycić obszar nieba o powierzchni 36razy większej od powierzchni KsięŜyca. Dlaporównania kamera szerokokątna teleskopukosmicznego Hubble - WCF3 - obrazuje z wysokąrozdzielczością obszar 1/100 powierzchniKsięŜyca. Ta niezwykła kamera została wybranado grona 20 cudów nowoczesnej inŜynierii przezGizmo Watch. KaŜde ze zdjęć, gdyby zostałowydrukowane z typową rozdzielczością 300 dpi,miałoby powierzchnię połowy boiska dokoszykówki. A PZ1 wykonuje kolejne zdjęcia co30 sekund. Ilość danych zbieranych przez PS1 conoc zapełniłby 1000 płyt DVD.

"Gdy tylko Pan-STARRS został uruchomiony,mieliśmy wraŜenie, jakbyśmy chcieli napić się zestraŜackiego hydrantu "- mówi Edo Berger,dodając, Ŝe kaŜdego miesiąca zespół odkrywakilkaset zmiennych obiektów, wynik, na którywcześniej potrzebnych byłoby kilka lat obserwacji.

Źródła:

Harvard-Smithsonian Center forAstrophysics (CfA): Pan-STARRSAsteroid Hunter and Sky Surveyor NowFully OperationalZdjęcie: Rob Ratkowski

Original press release follows:Pan-STARRS

46 z 77

Page 47: Astronomia 06/2010

Asteroid Hunter and Sky Surveyor Now FullyOperational

Astronomers announced today that the firstPan-STARRS (Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System) telescope, PS1, is fullyoperational. This innovative facility will be at thefront line of Earth defense by searching for "killer"asteroids and comets. It will map large portions ofthe sky nightly, making it an efficient sleuth for notjust asteroids but also supernovae and othervariable objects.

"Pan-STARRS is an all-purpose machine," saidHarvard astronomer Edo Berger. "Having adedicated telescope repeatedly surveying largeareas opens up a lot of new opportunities."

"PS1 has been taking science-quality data for sixmonths, but now we are doing it dusk-to-dawnevery night," says Dr. Nick Kaiser (University ofHawaii Institute for Astronomy, or IfA), theprincipal investigator of the Pan-STARRS project.

Pan-STARRS will map one-sixth of the sky everymonth. By casting a wide net, it is expected to catchmany moving objects within our solar system.Frequent follow-up observations will allowastronomers to track those objects and calculatetheir orbits, identifying any potential threats toEarth. PS1 also will spot many small, faint bodiesin the outer solar system that hid from previoussurveys.

"PS1

will discover an unprecedented variety of Centaurs[minor planets between Jupiter and Neptune],trans-Neptunian objects, and comets. The systemhas the capability to detect planet-size bodies onthe outer fringes of our solar system," saidSmithsonian astronomer Matthew Holman.

Pan-STARRS features the world's largest digitalcamera -- a 1,400-megapixel (1.4 gigapixel)monster. With it, astronomers can photograph anarea of the sky as large as 36 full moons in a singleexposure. In comparison, a picture from the HubbleSpace Telescope's WFC3 camera spans an areaonly one-hundredth the size of the full moon (albeitat very high resolution).

This sensitive digital camera was rated as one ofthe "20 marvels of modern engineering" by GizmoWatch in 2008. Inventor Dr. John Tonry (IfA) said,"We played as close to the bleeding edge oftechnology as you can without getting cut!"

Each image, if printed out as a 300-dpi photograph,would cover half a basketball court, and PS1 takesan image every 30 seconds. The amount of dataPS1 produces every night would fill 1,000 DVDs.

"As soon as Pan-STARRS turned on, we felt likewe were drinking from a fire hose!" said Berger.He added that they are finding several hundredtransient objects a month, which would have takena couple of years with previous facilities.

Located

atop the dormant volcano Haleakala, Pan-STARRSexploits the unique combination of superbobserving sites and technical and scientificexpertise available in Hawaii. Funding for thedevelopment of the observing system was providedby the U.S. Air Force.

The PS1 Surveys have been made possible throughcontributions of the PS1 Science Consortium(PS1SC): IfA; the Pan-STARRS Project Office; theMax-Planck Society and its participating institutes,the Max Planck Institute for Astronomy,Heidelberg, Germany and the Max Planck Institutefor Extraterrestrial Physics, Garching, Germany;the Johns Hopkins University; the University ofDurham; the University of Edinburgh; the Queen'sUniversity Belfast; the Harvard-Smithsonian Centerfor Astrophysics; the Los Cumbres ObservatoryGlobal Telescope Network, Inc.; and the NationalCentral University of Taiwan.

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

47 z 77

Page 48: Astronomia 06/2010

Po tym, jak gaz zostanie złapany przez polemagnetyczne gwiazdy jest przepompowywanywzdłuŜ linii pola rozpiętych wysoko ponad iponiŜej płaszczyzny dyski po czym uderza zogromną prędkością w podbiegunowe regionygwiazdy

Joshua Eisner

Zaglądając na krawędź dysku protoplanetarnego

Wykorzystując oba 10-metrowe teleskopy Kecka astronomowie z Obserwatorium W.M Keck na szczycie Mauna Kea naHawajach zajrzeli głęboko do wnętrza dysków protoplanetarnych, wirujących dysków pyłu i gazu, które są poŜywką dlarosnących w ich centrach gwiazd, i z których w przyszłości wykształcą się układy planetarne. Zespół naukowców zbadał 15młodych gwiazd w Drodze Mlecznej. Badane gwiazdy miały masy od 1/10 do 10 razy większej od masy Słońca. InterferometrKeck został wykorzystany do ekstremalnie precyzyjnych obserwacji procesów zachodzących w obszarze rozgraniczającymgwiazdy i otaczające je dyski. Badane systemy leŜały w odległościach do 500 lat świetlnych. Wyniki badań zostały

opublikowane na łamach Astrophysical Journal.

Interferometr Keck łączy oba 10-metroweteleskopy tak, by współdziałały jak jedne ogromnyteleskop o średnicy 85 metrów. Interferometrwykorzystuje specjalny instrument, zbudowany dopomiarów astrometrycznych, ASTA, abywykonywać niezwykle precyzyjne pomiarypołoŜenia i ruchu gwiazd, gazu i pyłu. "W obecnymstanie ASTRA moŜemy badać młode gwiazdy i ichpyłowe dyski "- mówi Jullien Woillez kierującybadaniami ASTRA. -" W miarę jak będziemy gorozwijać zyskamy moŜliwość badania ruchu planetwokół starych gwiazd, czy ruchu gwiazd wokółczarnej dziury w centrum Galaktyki."

Uzyskana rozdzielczość pozwoliła badać dyskiprotoplanetarne w odległości 1/10 jednostkiastronomicznej od gwiazdy macierzystej - coodpowiada obserwacji z Dan Francisco gęsidziobiącej ziarenko ryŜu na Hawajach.

Protoplanetarne dyski powstają w obłokachmolekularnych gdy cząstki gazu i pyłu zaczynajązapadać się pod wpływem grawitacji. Początkowopowoli wirując

obłok gęstnieje i staje się coraz bardziej zwarty.Zachowanie momentu obrotowego powoduje Ŝe wmiarę jak obłok kurczy się jego ruch wirowyprzyspiesza. Siły odśrodkowe spłaszczają do doformy dysku, co ostatecznie prowadzi dopowstania układu planet wirujących w zbliŜonejpłaszczyźnie.

Wykonując za pomocą interferometru Keck iinstrumentu ASTRA pomiary światła emanującegoz protoplanetarnych dysków w róŜnych zakresachwidma astronomowie byli w stanie określićdystrybucję gazu (głównie wodoru) i pyłu wobrębie dysku w ten sposób określając jegobudowę.

Astronomowie wiedzą, Ŝe gwiazdy zwiększająswoje masy w efekcie przyswajania częściwodoru, który znajduje się w dysku, który je otaczaw wyniku działania mechanizmu akrecji. Zespółnaukowców chce lepiej zrozumieć jak materiałodkłada się na gwieździe, w wyniku działaniamechanizmów, które do tej pory nie zostałyprecyzyjnie zmierzone.

W dyskach protoplanetarnych akrecja moŜezachodzić na dwa sposoby.

Według pierwszego scenariusza gaz jestprzyswajany w miarę jak dociera z wewnętrznejkrawędzi dysku bezpośredniu stykającego się zrozpaloną powierzchnią gwiazdy. Wedługdrugiego, znacznie gwałtowniejszego scenariusza,pole magnetyczne gwiazdy odpycha gaz i powodujepowstanie przerwy między gwiazdą a dyskiem.Tutaj cząstki wodoru przemieszczają się wzdłuŜlinii

48 z 77

Page 49: Astronomia 06/2010

pola magnetycznego ogrzewając się doekstremalnych tematów i jonizując. "Po tym, jakgaz zostanie złapany przez pole magnetycznegwiazdy jest przepompowywany wzdłuŜ linii polarozpiętych wysoko ponad i poniŜej płaszczyznydyski po czym uderza z ogromną prędkością wpodbiegunowe regiony gwiazdy "- mówi Eisner.

W tym piekle, w którym w kaŜdej sekundzieuwalniana jest energia milionów bomb jądrowychz Horishimy część gazu jest wyrzucana z dysku wprzestrzeń w postaci potęŜnego wiatrumiędzygwiezdnego. "W większości przypadkówmogliśmy z powodzeniem wykazać, Ŝe częśćenergii kinetycznej gazu była przekształcana wświatło w pobliŜu gwiazdy "- dodaje Eisnejwskazując, Ŝe jest to dowód działania drugiego,gwałtownego mechanizmu.

"W innych przypadkach widzieliśmy dowodywiatru wyrzucanego w przestrzeń wraz z materiąopadającą na gwiazdę "- dodaje Eisner. -"Znaleźliśmy teŜ jeden przykład, wokół bardzomasywnej gwiazdy, w którym dysk moŜe sięgaćpowierzchni gwiazdy."

PoniewaŜ gwiazdy są młode, mając zaledwie kilkamilionów lat, będą w tej fazie istnieć jeszczekolejne miliony lat. "W tym czasie być moŜepowstaną pierwsze planety - gazowe olbrzymypodobne do Jowisza i Saturna - zuŜywając w miarępowstawania znaczną część materii dysku."Skaliste planety, takie jak Ziemia, Wenus czy Marspowstaną znacznie później, choć ich

zawiązki być moŜe juŜ powstają obecnie.

"Chcemy sprawdzić, czy moŜemy wykonaćpodobne pomiary dla cząstek organicznych i wodyw dyskach protoplanernych "- kończy Eisner. -" Tota materia ma szansę dać początek planetom zwarunkami pozwalającymi na istnienie Ŝycia."

Źródła:

W.M.Keck Observatory: Zooming in onInfant Planetary SystemsIlustracja: NASA/JPL-Caltech

Original press release follows:Zooming in on Infant Planetary Systems

Using both 10-meter Keck telescopes together,astronomers at the W. M. Keck Observatory havebeen able to peer deeper into proto-planetarydisks, swirling clouds of gas and dust that feed thegrowing stars in their centers and eventuallycoalesce into new planetary systems.

The team studied 15 young Milky Way starsvarying in mass between one half and ten times thatof the Sun and used the Keck Interferometer toobtain extremely fine observations to pinpoint thelocation of the processes that occur right at theboundary between the stars and their surroundingdisks, which sit 500 light years from Earth.

The Keck Interferometer combines both 10-meterKeck telescopes to act as an 85-meter telescope,

and is a project funded by NASA, in a partnershipbetween the Jet Propulsion Laboratory, the NASAExoplanet Science Institute and the KeckObservatory. Four years ago, with a grant from theNational Science Foundation, a quest began toexpand the astrometric capability of the KeckInterferometer with a specifically engineeredinstrument named ASTRA, or ASTrometric andphase-Referenced Astronomy.

ASTRA aims to provide extremely precisemeasurements of the positions and movements ofstars, gas and dust. “With it in its current state, weare going for young stars and their dust disks,” saidKeck Observatory scientist Julien Woillez,co-investigator of the new research and lead of theASTRA instrument. “As we improve ASTRA, wewill soon have the capability to study the motion ofplanets around older stars, and even the motion ofstars around the black hole at the center of ourGalaxy.”

The resolution achieved in this study, which willbe published in the July 20 Astrophysical Journal,allowed the team to observe proto-planetary diskmaterial within 0.1 astronomical units, or ninemillion miles, of the target star. One astronomicalunit is roughly 93 million miles, or the distancebetween the Sun and Earth. The precisionmeasurements would be similar to standing on arooftop in San Francisco and trying

49 z 77

Page 50: Astronomia 06/2010

to observe a Nene goose nibbling on a grain of ricein Hawai’i.

Stars’ proto-planetary disks form in stellarnurseries when clouds of gas molecules and dustparticles begin to collapse under the influence ofgravity. Initially rotating slowly, the cloud’sgrowing mass and gravity cause it to becomedenser and more compact. Preserving rotationalmomentum, the cloud begins to spin faster andshrinks, similar to a figure skater spinning faster asshe pulls in her arms. The centrifugal force flattensthe cloud into a spinning disk of swirling gas anddust — eventually giving rise to planets orbitingtheir star in roughly the same plane.

Measuring the light emanating from the proto-planetary disks at different wavelengths with theKeck Interferometer and manipulating it furtherwith ASTRA, the astronomers were able todistinguish between the distributions of gas, mostlymade up of hydrogen, and dust, thereby resolvingthe disk’s features.

Astronomers know that stars acquire mass byincorporating some of the hydrogen gas in the diskthat surrounds them, in a process called accretion.The team wants to better understand how materialaccretes onto the star, a process that has never beenmeasured directly, said Joshua Eisner of theUniversity of Arizona and lead author of the paper.

In

proto-planetary disks, accretion can happen in oneof two ways.

In one scenario, gas is swallowed as it washes upright to the fiery surface of the star. In the second,much more violent scenario, the magnetic fieldssweeping from the star push back the approachinggas and cause it to bunch up, creating a gapbetween the star and its surrounding disk. Ratherthan lapping at the star’s surface, the hydrogenmolecules travel along the magnetic field lines as ifon a highway, becoming super-heated and ionizedin this process.

“Once trapped in the star’s magnetic field, the gasis being funneled along the field lines arching outhigh above and below the disk’s plane,” Eisnerexplained. “The material then crashes into thestar’s polar regions at high velocities.”

In this inferno, which releases the energy ofmillions of Hiroshima-sized atomic bombs everysecond, some of the arching gas flow is ejectedfrom the disk and spews out far into space asinterstellar wind.

“We could successfully discern that in most cases,the gas converts some of its kinetic energy into lightvery close to the stars,” he said, a tell-tale sign ofthe more violent accretion scenario.

“In other cases, we saw evidence of windslaunched into space together

with material accreting on the star,” Eisner added.“We even found an example—around a veryhigh-mass star—in which the disk may reach all theway to the stellar surface.”

Because the disks are young, only a few millionyears, they will be around for a few more millionsof years. “By that time, the first planets, gas giantssimilar to Jupiter and Saturn, may form, using up alot of the disk material.”

More solid, rocky planets like the Earth, Venus orMars, won’t be around until much later.

The building blocks for those more terrestrialplanets could be forming now, he added, which iswhy this research is important for ourunderstanding of how planetary systems form,including those with potentially habitable planetslike Earth.

“We are going to see if we can make similarmeasurements of organic molecules and water inproto-planetary disks,” Eisner said. “Those wouldbe the ones potentially giving rise to planets withthe conditions to harbor life.”

The W. M. Keck Observatory operates two10-meter optical/infrared telescopes on the summitof Mauna Kea on the island of Hawai’i and is ascientific partnership of the California Institute ofTechnology, the University of California, andNASA. For more information please call808.881.3827 or visithttp://www.keckobservatory.org.

50 z 77

Page 51: Astronomia 06/2010

Obserwacje tych zderzeń (w 2009 i 2010roku) otwiera okno na przeszłość, na procesyktóre kształtowały Układ Słoneczny w jegonajwcześniejszej historii. Porównanie tych kolizjimamy nadzieję dostarczy informacji na rodzajezderzeń jakie zachodzą w zewnętrznej częściUkładu Słonecznego, oraz na fizyczną i chemicznąreakcję atmosfery Jowisza na te nadzwyczajnewydarzenia

Leigh Fletcher

Hubble przygląda się zagadkowym zjawiskom zachodzącym na Jowiszu

Nowe, szczegółowe obserwacje przeprowadzone przez teleskop kosmiczny ESA/NASA Hubble dostarczyły nowych informacjina temat dwóch wydarzeń, które miały ostatnio miejsce na Jowiszu - tajemniczego rozbłysku, jaki został zaobserwowany 3czerwca oraz zaniknięcia ciemnego Południowego Pasa Równikowego.

3czerwca2010roku o22:31CESTAnthonyWesley -ten sam,któryjakopierwszy zauwaŜył ślady po zderzeniu asteroidylub komety w lipcu 2009 roku - amator astronom zAustralii, zaobserwował trwający dwie sekundyrozbłysk światła na tarczy Jowisza. Inny amator,Chris Go z Filipin równocześnie zarejestrowałrozbłysk.

Astronomowie podejrzewali, Ŝe obiekt, któryzderzył się z ogromną planetą musiał byćznaczących rozmiarów, skoro uwolniona energiabyła tak wielka, by moŜna ją było dostrzec zodległości 770 milionów kilometrów. Jednak niewiadomo było jak duŜy był to obiekt, oraz jakgłęboko zagłębił się w atmosferę Jowisza. W ciągudwóch tygodni od zderzenia wielu poszukiwałociemnego śladu zderzenia, podobnego do tychpozostawionych przez wcześniejsze takie zjawiska.

Teleskop Hubble

skierował się w stronę Jowisza 7 czerwca, trzy dnipo zderzenie. Wysokiej rozdzielczości i czułości wpaśmie ultrafioletowym kamera Wide Field

Camera 3 poszukiwała śladów zderzenia. Nazdjęciach nie znaleziono śladów szczątków naszczytach chmur. Oznacza to według naukowców,Ŝe obiekt nie zagłębił się poniŜej chmur i nieeksplodował tam. Inaczej ciemne szczątkizostałyby wyrzucone w górę, i opadłyby na ichpowierzchnię tworząc widoczny ślad. Miast tegobłysk pochodził od olbrzymiego meteoru, któryspalił się wysoko nad szczytami chmur niezagłębiając się pod ich podstawy.

"Szczyty chmur oraz miejsce zderzenia byłybyciemne w paśmie ultrafioletowym i na zdjęciachwykonanych w paśmie widzialnym, bowiem byłybypokryte szczątkami po eksplozji "- mówi HeidiHammel. -" Nie widzimy Ŝadnych zjawisk, którewyróŜniałyby ten rejon od otoczenia, co wskazuje,Ŝe nie było w tym miejscu znaczącej eksplozji."

Ciemne plamy znaczyły atmosferę Jowisza pozderzeniu z serią fragmentów rozerwanej kometyShoemaker-Levy 9 gdy te uderzyły w planetę wlipcu 1994 roku. Podobne zjawiskozaobserwowano w lipcu 2009 roku kiedy wJowisza uderzyła asteroida. Ostatnim obiektem byłzapewne znacznie mniejszy meteor.

"Obserwacje tych zderzeń (w 2009 i 2010 roku)otwiera okno na przeszłość, na procesy którekształtowały Układ Słoneczny w jego

51 z 77

Page 52: Astronomia 06/2010

najwcześniejszej historii "- mówi Leigh Fletcher.-" Porównanie tych kolizji mamy nadziejędostarczy informacji na rodzaje zderzeń jakiezachodzą w zewnętrznej części UkładuSłonecznego, oraz na fizyczną i chemiczną reakcjęatmosfery Jowisza na te nadzwyczajne wydarzenia"

Dodatkowo obserwacje wykonane przez teleskopHubble pozwoliły naukowcom przyjrzeć się bliŜejprocesom zachodzącym w atmosferze Jowisza, wktórych wyniku przestał być widoczny ciemny paschmur znany jako Południowy Pas Równikowy. Nazdjęciach wykonanych przez teleskop Hubblewidoczna jest warstwa nieco wyŜej połoŜonychchmur białych kryształów amoniaku,przesłaniających leŜące niŜej, ciemne chmury.

Zespół przewiduje, Ŝe chmury amoniaku zapewnerozproszą się w ciągu najbliŜszych miesięcy,podobnie, jak miało to miejsce wcześniej. Początkitego zanikania są juŜ widoczne w postaci seriiciemnych plam widocznych na południowejgranicy strefy równikowej. "Zdjęcia dostarczoneprzez teleskop Hubble mówią nam, Ŝe plamy tepowstają w wyniku lokalnych miejsc, w którychpowietrze opada. Tego rodzaju zjawiska częstoobserwujemy tuŜ przed nadejściem zmian "- mówiSimon-Miller.

"Południowy Pas Równikowy poprzednio zanikł wlatach siedemdziesiątych dwudziestego wieku.Dotychczas nie mieliśmy moŜliwości badania tegozjawiska z takim poziomem dokładności "-

mówi Simon-Miller. -" Zmiany jakie mamymoŜliwość obserwować w ostatnich latach tworzącoraz większą bazę niezwykłych, dramatycznychzjawisk na Jowiszu."

Źródła:

NASA/ESA Hubble: Hubble scrutinisessite of mysterious flash and missing cloudbelt on JupiterZdjęcie: NASA, ESA, M. H. Wong(University of California, Berkeley, USA),H. B. Hammel (Space Science Institute,Boulder, Colorado, USA), A. A. Simon-Miller (Goddard Space Flight Center,Greenbelt, Maryland, USA) and the JupiterImpact Science Team.

Original press release follows:Hubble scrutinises site of mysterious flash and

missing cloud belt on Jupiter

New and detailed observations from theNASA/ESA Hubble Space Telescope haveprovided insights into two recent events on Jupiter:the mysterious flash of light seen on 3 June and therecent disappearance of the planet’s dark SouthernEquatorial Belt.

At 22:31 (CEST) on 3 June 2010 Australianamateur astronomer Anthony Wesley saw atwo-second-long flash of light on the disc ofJupiter. He was watching a live video feed fromhis telescope. In the Philippines, amateurastronomer Chris Go confirmed that he hadsimultaneously recorded the transitory event onvideo. Wesley

was the discoverer of the now world-famous July2009 impact.

Astronomers around the world suspected thatsomething significant must have hit the giant planetto unleash a flash of energy bright enough to beseen here on Earth, about 770 million kilometresaway. But they didn’t know how just how big itwas or how deeply it had penetrated into theatmosphere. Over the past two weeks there havebeen ongoing searches for the “black-eye” patternof a deep direct hit like those left by formerimpactors.

The sharp vision and ultraviolet sensitivity of theWide Field Camera 3 aboard the NASA/ESAHubble Space Telescope were used to seek out anytrace evidence of the aftermath of the cosmiccollision. Images taken on 7 June — just over threedays after the flash was sighted — show no sign ofdebris above Jupiter’s cloud tops. This means thatthe object didn’t descend beneath the clouds andexplode as a fireball. If it had done, then dark sootyblast debris would have been ejected and wouldhave rained down onto the clouds.

Instead the flash is thought to have come from agiant meteor burning up high above Jupiter’s cloudtops, which did not plunge deep enough into theatmosphere to explode and leave behind anytelltale cloud of debris, as seen in previous Jupitercollisions.

“The

52 z 77

Page 53: Astronomia 06/2010

cloud tops and the impact site would have appeared dark in the ultraviolet andvisible images due to debris from an explosion,” says team member HeidiHammel of the Space Science Institute in Boulder, Colorado, USA. "We cansee no feature that has those distinguishing characteristics in the known vicinityof the impact, suggesting there was no major explosion and no ‘fireball’.”

Dark smudges marred Jupiter’s atmosphere when a series of fragments ofComet Shoemaker-Levy 9 hit Jupiter in July 1994. A similar phenomenonoccurred in July 2009 when a suspected asteroid slammed into Jupiter. Thelatest intruder is estimated to be only a fraction of the size of these previousimpactors and is thought to have been a meteor.

“Observations of these impacts provide a window on the past — onto theprocesses that shaped our Solar System in its early history,” says team memberLeigh Fletcher of the University of Oxford, UK. “Comparing the two collisions— from 2009 and 2010 — will hopefully yield insights into the types ofimpact processes in the outer Solar System, and the physical and chemicalresponse of Jupiter's atmosphere to these amazing events.”

As a bonus, Hubble’s observations also allowed scientists to get a close-up

look at changes in Jupiter’s atmosphere following the disappearance of thedark cloud feature known as the Southern Equatorial Belt several months ago.

In the Hubble view, a slightly higher altitude layer of white ammonia icecrystal clouds appears to obscure the deeper, darker belt clouds. “Weatherforecast for Jupiter’s Southern Equatorial Belt: cloudy with a chance ofammonia,” Hammel says.

The team predicts that these ammonia clouds should clear out in a few months,as they have done in the past. The clearing of the ammonia cloud layer shouldbegin with a number of dark spots like those seen by Hubble along theboundary of the south tropical zone.

“The Hubble images tell us these spots are holes resulting from localiseddowndrafts. We often see these types of holes when a change is about tooccur,” Simon-Miller says.

“The Southern Equatorial Belt last faded in the early 1970s. We haven’t beenable to study this phenomenon at this level of detail before,” Simon-Milleradds. “The changes of the last few years are adding to an extraordinarydatabase on dramatic cloud changes on Jupiter.”

53 z 77

Page 54: Astronomia 06/2010

Ze względu na wypychanie gazu gromadykuliste rozszerzyły się i utraciły te gwiazdy, którepowstały na ich obrzeŜach. Oznacza to, Ŝeobecny kształt gromad został bezpośrednioukształtowany przez to, co wydarzyło się napoczątku ich istnienia.

Michael Marks

Narodziny Drogi Mlecznej

Po raz pierwszy astronomom udało się prześledzić najwcześniejsze fazy historii rozwoju naszej Galaktyki. Naukowcy - zInstytutu Astronomii Argelander oraz Instytutu Radioastronomii Maxa Plancka wykazali, Ŝe młoda Galaktyka zmieniłastrukturę z wygładzonej na nierównomierną w ciągu zaledwie kilkuset milionów lat. Wyniki badań zostały przyjęte do

publikacji na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zespół,

kierowany przez prof. Pavela Kroupa, zbadałgromady kuliste leŜące poza lepiej znanymispiralnymi ramionami Galaktyki, w halootaczającym Drogę Mleczną. KaŜda z nich zawierasetki tysięcy gwiazd, które - jak się uwaŜa -powstały w tym samym czasie co proto-galaktyka,która wyewoluowała do obecnej postaci.

Gromady kuliste porównuje się do skamielin,przechowujących ślady z najwcześniejszychokresów istnienia Galaktyki. Astronomowieodkryli w nich ślady warunków, w jakichpowstawały. Gwiazdy gromad powstały z obłokówgazu molekularnego (zimnego wodoru), któregoczęść nie została zuŜyta. Te pozostałości zostaływyrzucone poza obręb gromad przezpromieniowanie i wiatr wytwarzany przez nowoutworzoną populację gwiazd.

"Ze względu na wypychanie gazu gromady kulisterozszerzyły się i utraciły te gwiazdy, którepowstały na ich obrzeŜach. Oznacza to, Ŝe obecnykształt gromad został bezpośrednio ukształtowany

przez to, co wydarzyło się na początku ich istnienia"- mówi Michael Marks, główny autor publikacji.

Gromady kształtowała równieŜ młoda DrogaMleczna a naukowcy z Bonn precyzyjnie obliczyliw jaki sposób młoda proto- galaktyka wpływała naswych mniejszych sąsiadów. Ich wyniki wskazują,Ŝe grawitacyjne siły wywierane przez DrogęMleczną na gromady kuliste wydają się zwiększaćwraz ze wzrostem metaliczności gwiazd wgromadach.

"Ilość cięŜszych od helu pierwiastków, na przykładŜelaza jest wskaźnikiem wieku. Im późniejpowstała gromada kulista tym więcej zawieracięŜszych pierwiastków "- mówi Marks. JednakponiewaŜ uwaŜa się, Ŝe gromady kuliste powstaływ mniej więcej tym samym okresie, róŜnica wiekumiędzy nimi nie moŜe być znacząca. Zatemjedynym wyjaśnieniem zmian oddziaływańgrawitacyjnych Drogi Mlecznej moŜe być jedynieszybka zmiana struktury samej Drogi Mlecznej.

By wyjaśnić znaczący wzrost oddziaływańgrawitacyjnych ogromny obłok gazu, z któregopowstała Droga Mleczna musiał ewoluować zogólnie wygładzonej, homogenicznej postaci dozagęszczonej, nierównomiernej postaci w czasiekrótszym niŜ kilkaset milionów lat. To bardzokrótki okres czasu w skali kosmologicznej. W tymczasie gaz zapadł się pod wpływem własnejgrawitacji. Równocześnie gromady kulistepowstawały z zapadającego się obłoku. Materia wnieco

54 z 77

Page 55: Astronomia 06/2010

młodszych gromadach, na które silniejoddziaływała Droga Mleczna, były wzbogacaneprzez szybko ewoluujące i starzejące się gwiazdyw starszych gromadach.

"Obraz ten elegancko łączy wyniki obserwacyjne iteoretyczne i pozwala nam zrozumieć, dlaczegopóźniej powstające, bogatsze w metale gromadyodczuły silniejsze oddziaływania polagrawitacyjnego. Jednocześnie, po raz pierwszyuzyskujemy szczegółowy obraz najwcześniejszejhistorii naszej Galaktyki "- mówi prof. PavelKroupa.

Źródła:

Marks M., Kroupa P., “Initial conditionsfor globular clusters and assembly of theold globular cluster population of the MilkyWay", Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society.Royal Astronomical Society: Scientists geta look at the birth of the Milky WayZdjęcie: The Hubble Heritage Team /AURA / STScI / NASA

Original press release follows:Scientists get a look at the birth of the Milky

Way

For the first time, a team of astronomers hassucceeded in investigating the earliest phases of theevolutionary history of our home Galaxy, the MilkyWay. The scientists,

from the Argelander Institute for Astronomy atBonn University and the Max-Planck Institute forRadioastronomy in Bonn, deduce that the earlyGalaxy went from smooth to clumpy in just a fewhundred million years. The team publish theirresults in the journal Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society.

Led by Professor Dr. Pavel Kroupa, theresearchers looked at the spherical groups of stars(globular clusters) that lie in the halo of the MilkyWay, outside the more familiar spiral arms wherethe Sun is found. They each contain hundreds ofthousands of stars and are thought to have formed atthe same time as the ‘proto-Galaxy’ that eventuallyevolved into the Galaxy we see today.

Globular star clusters can be thought of as fossilsfrom the earliest period of the history of the Galaxyand the astronomers found that they left a hint of theconditions under which they formed. The stars ofthe clusters condensed out of a cloud of moleculargas (relatively cool hydrogen), not all of whichwas used up in their formation. The residual gaswas expelled by the radiation and winds comingfrom the freshly hatched population of stars.

“Due to this ejection of gas, the globular clustersexpanded and thereby lost the stars that formed attheir boundaries. This means that the present shapeof the clusters

was directly influenced by what happened in theearly days of their existence”, explains MichaelMarks, PhD student of Professor Kroupa and leadauthor on the new paper.

The clusters were also shaped by the formingMilky Way and the Bonn scientists calculatedexactly how the proto-Galaxy affected its smallerneighbours. Their results show that thegravitational forces exerted on the star clusters bythe proto-Milky Way appear to increase with themetal content of their member stars (in astronomy‘metals’ in stars are elements heavier than helium).

“The amount of e.g. iron in a star is therefore anage indicator. The more recently a star cluster wasborn, the higher the proportion of heavy elements itcontains”, adds Marks. But since the globularclusters are more or less the same age, these agedifferences can't be large. In order to explain thevariation in the forces exerted on different globularclusters, the structure of the Milky Way had tochange rapidly within a short time.

The giant gas cloud from which the Milky Wayformed had to evolve from an overall smoothstructure into a clumpy object in less than a fewhundred million years in order to increase thestrength of the forces significantly. This timespancorresponds to the astronomically short duration inwhich the proto-galaxy-sized

55 z 77

Page 56: Astronomia 06/2010

gas cloud collapsed under its own gravity. In parallel, the globular clusters formed successively within the collapsing cloud. The material from which thesomewhat younger globular clusters formed and which according to the results of this investigation felt stronger attractive forces, was previously enriched withheavy elements by fast-evolving stars in the older clusters.

Prof. Kroupa summarises their results. “In this picture we can elegantly combine the observational and theoretical results and understand why later forming, moremetal-rich clusters experienced stronger force fields. On the back of this work, for the first time we have a detailed insight into the earliest evolutionary history ofour Galaxy”.

56 z 77

Page 57: Astronomia 06/2010

Toruński Zlot Miłośników Astronomii

Toruński Zlot Miłośników Astronomii odbędzie się w dniach 13 - 15 sierpnia 2010 r. (piątek - niedziela), a więc tuŜ pomaksimum Perseidów. Organizatorem TZMA jest portal astronomiczny AstroVisioN.pl. W inicjatywie jakopartnerzy/sponsorzy uczestniczą: Szkoła Leśna na Barbarce, Toruńskie Planetarium oraz Centrum Astronomii UMK Toruń wPiwnicach oraz grupa "Pokazy Nieba w Toruniu". teleskopy.net objęły imprezę patronatem medialnym.

Zloty miłośników astronomii zorganizowano juŜ wkilku miastach Polski, jednak Ŝaden z nich nieodbył się w tak wyjątkowym dla astronomiimiejscu - rodzinnym mieście naszego największegoastronoma – Mikołaja Kopernika. To tutaj urodziłsię i dorastał, a takŜe po raz pierwszy spojrzał wniebo.

Nie ulega wątpliwości, Ŝe Toruń pełni rolę "stolicypolskiej astronomii", która szczególnieuwidoczniła się podczas Międzynarodowego RokuAstronomii. Chcemy tę tradycję i prymkontynuować, zwłaszcza na polu astronomiiamatorskiej.

Pasjonaci związani z Internetowym PortalemAstronomicznym - AstroVisioN.pl, wyszli zinicjatywą zorganizowania Toruńskiego ZlotuMiłośników Astronomii. Poszukiwaniaoptymalnego miejsca na tego typu imprezę nietrwały długo.

Szkoła Leśna na Barbarce jest uroczym zakątkiemTorunia o bogatej historii i ciekawych walorachprzyrodniczych. Międzynarodowa akcja "100godzin astronomii" podczas Roku Astronomiistanowiła astronomiczny debiut tego miejsca,waŜnego przystanku na planowanej astronomicznejścieŜce turystycznej prowadzącej z toruńskiegoplanetarium aŜ do ObserwatoriumAstronomicznego w Piwnicach.

Barbarka to świetne miejsce do obserwacjiastronomicznych. Ośrodek posiada duŜą bazęnoclegową, sale konferencyjne, duŜą polanę (wmiarę niski horyzont), a okoliczne lasy dobrzeizolują

to miejsce od świateł miasta. Paradoksalnie nadBarbarką miłośnicy znajdą lepsze niebo niŜ wsamym Centrum Astronomii w Piwnicach.

Toruński Zlot Miłośników Astronomii odbędzie sięw dniach 13 - 15 sierpnia 2010 r. (piątek -niedziela), a więc tuŜ po maksimum Perseidów.Organizatorem TZMA jest portal astronomicznyAstroVisioN.pl. W inicjatywie jakopartnerzy/sponsorzy uczestniczą: Szkoła Leśna naBarbarce, Toruńskie Planetarium oraz CentrumAstronomii UMK Toruń w Piwnicach oraz grupa"Pokazy Nieba w Toruniu".

Źródła:

Toruński Zlot Miłośników AstronomiiIlustracja: TZMA

57 z 77

Page 58: Astronomia 06/2010

wszystko wskazuje, Ŝe odkryliśmy obszarprodukcji gwiazd bogaty w cząstki prebiotyczne

dr Susana Iglesias Groth

ZłoŜone związki organiczne w przestrzeni międzygwiezdnej

Zespół naukowców z Instytutu Astrofizyki Wysp Kanaryjskich (IAC - Instituto Astrofísica de Canarias) oraz Uniwersytetu

Texas zidentyfikował w medium międzygwiezdnym - gazie rozproszonym w przestrzeni pomiędzy gwiazdami - jedną znajbardziej jak dotąd złoŜonych cząstek organicznych. Odkrycie antracenu być moŜe pozwoli rozwiązać jedną z astrofizycznychzagadek dotyczących metod produkcji cząstek organicznych w kosmosie. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Wykryliśmy obecność cząstek antracenu w gęstymobłoku widocznym w kierunku gwiazdy Cernis 52w konstelacji Perseusza, w odległości około 700lat świetlnych od Ziemi "- mówi kierującabadaniami Susana Iglesias Groth.

Według niej następnym krokiem będziesprawdzenie czy w obłoku znajdują sięaminokwasy. Antracen naleŜy do cząstekprebiotycznych - takich, które poddaneoddziaływaniu promieniowania ultrafioletowego,w obecności wody i amoniaku mogą przekształcaćsię w aminokwasy i inne cząstki niezbędne dopowstania Ŝycia.

"Dwa lata temu, w tym samym miejscu znaleźliśmydowody istnienia innej cząstki organicznej,naftalenu "- mówi Iglesias. -" Zatem wszystkowskazuje, Ŝe odkryliśmy obszar produkcji gwiazdbogaty w cząstki prebiotyczne." Do tej poryantracen był odnajdywany jedynie w meteorytach,ale nigdy wcześniej nie obserwowano go wmedium międzygwiezdnym. Utlenione postacie tejcząstki występują powszechnie w organizmachŜywych i są to cząstki biochemicznie aktywne. NaZiemi cząstki takie są jednym z podstawowychskładników przeciw gorączkowych

aloesu.

To nowe odkrycie moŜe oznaczać, Ŝe znaczna częśćkluczowych składników ziemskiej chemiiprebiotycznej moŜe istnieć w mediummiędzygwiezdnym. Od lat 80. XX wieku wwidmie medium międzygwiezdnego odkryto setkitzw. nieostrych pasm widma, które zostały z nimpowiązane, jednak do dzisiaj ich źródłopozostawało nieznane. Odkrycie naukowcówsugeruje, Ŝe część z nich moŜe być pochodzić odcząstek pochodnych antracenu lub naftalenu.PoniewaŜ są powszechne w przestrzeni kosmicznejzwiązki te mogły odegrać kluczową rolę wwytworzeniu wielu cząstek organicznych wczasach powstawania Układu Słonecznego.

Wyniki zostały oparte na obserwacjachprzeprowadzonych teleskopem W.Herschel wObserwatorium Roque de los Muchachos na LaPalmie (Wyspy Kanaryjskie) oraz teleskopemHobby-Eberly w Texasie.

Źródła:

S. Iglesias Groth et al., “Anthracene cationstoward the Perseus molecular complex",Monthly Notices of the Royal AstronomicalSociety.Royal Astronomical Society: Super-complex organic molecules found ininterstellar spaceIlustracja: Gaby Perez and SusanaIglesias-Groth

Original press

58 z 77

Page 59: Astronomia 06/2010

release follows:Super-complex organic molecules found in interstellar space

A team of scientists from the Instituto Astrofísica de Canarias (IAC) and theUniversity of Texas has succeeded in identifying one of the most complexorganic molecules yet found in the material between the stars, the so-calledinterstellar medium. The discovery of anthracene could help resolve adecades-old astrophysical mystery concerning the production of organicmolecules in space. The researchers report their findings in the journalMonthly Notices of the Royal Astronomical Society.

'We have detected the presence of anthracene molecules in a dense cloud in thedirection of the star Cernis 52 in Perseus, about 700 light years from the Sun,'explains Susana Iglesias Groth, the IAC researcher heading the study.

In her opinion, the next step is to investigate the presence of amino acids.Molecules like anthracene are prebiotic, so when they are subjected toultraviolet radiation and combined with water and ammonia, they couldproduce amino acids and other compounds essential for the development oflife

'Two years ago,' says Iglesias, 'we found proof of the existence of anotherorganic molecule, naphthalene, in the same place, so everything indicates thatwe have discovered a star formation region rich

in prebiotic chemistry.' Until now, anthracene had been detected only inmeteorites and never in the interstellar medium. Oxidized forms of thismolecule are common in living systems and are biochemically active. On ourplanet, oxidized anthracene is a basic component of aloe and hasanti-inflammatory properties.

The new finding suggests that a good part of the key components in terrestrialprebiotic chemistry could be present in interstellar matter.

Since the 1980s, hundreds of bands found in the spectrum of the interstellarmedium, known as diffuse spectroscopic bands, have been known to beassociated with interstellar matter, but their origin has not been identified untilnow. This discovery indicates that they could result from molecular formsbased on anthracene or naphthalene. Since they are widely distributed ininterstellar space, they might have played a key role in the production of manyof the organic molecules present at the time of the formation of the SolarSystem.

The results are based on observations carried out at the William HerschelTelescope at Roque de los Muchachos Observatory on La Palma in the CanaryIslands and with the Hobby-Eberly Telescope in Texas in the United States.

59 z 77

Page 60: Astronomia 06/2010

Kepler odkrywa setki nowych planet

Teleskop kosmiczny NASA Kepler ma jedno zadanie - poruszając się po orbicie wokół Słońca za Ziemią cały czas obserwujejeden wybrany fragment nieba. Nigdy nie zamykając swego oka obserwuje 156000 gwiazd szukając charakterystycznychspadków ich jasności. Te spadki mogą być efektem tranzytu - przejścia egzoplanety przed tarczą jej gwiazdy. JeŜeli oczekiwanianaukowców sprawdzą się, w ciągu trwającej trzy i pół roku misji Kepler odkryje setki a moŜe nawet tysiące egzoplanet.

Misja teleskopu Kepler trwa juŜ od roku i właśniezaprezentowane pierwsze, wczesne wyniki. Wciągu pierwszych kilkudziesięciu dni obserwacji -od 2 maja do 15 czerwca 2009 roku Kepler wykrył850 gwiazd wykazujących charakterystycznespadki jasności mogące być znakiem tranzytuplanety. Z tej liczby 150 wykluczono w dalszychbadaniach. Pozostaje zatem ponad 700 kandydatówwymagających dalszej weryfikacji. Jednak nawetjeŜeli połowa z tych potencjalnych egzoplanetokaŜe się efektem innych zjawisk (zmiennościgwiazdy na przykład) to i tak 45 dni obserwacjizaowocuje 350 nowymi planetami.

Aby lepiej uzmysłowić sobie skuteczność nowegoinstrumentu warto przypomnieć, Ŝe od odkrycia w1995 roku pierwszej egzoplanety do dniadzisiejszego odkryto ich tylko około 400.

Aby oddzielić kandydatów na egzoplanety od"kosmicznych plew" astronomowie starają siękaŜde z odkryć Keplera uzupełnić o pomiary zmianjej prędkości radialnej (RV, wzdłuŜ wektorałączącego obserwatora i gwiazdę). Metoda tapozwala zmierzyć przesunięcia w widmie gwiazdypowodowane przez przyciągane grawitacyjneplanety. Co ciekawe, podczas gdy obserwacjetranzytu pozwalają określić średnicę planety,pomiary RV pozwalają na określenie jej masy. Wten sposób moŜna na przykład wykazać, czy mamydo czynienia z egzoplanetą, czy układempodwójnym gwiazd.

Pomiary

prędkości radialnej wymagają znaczniepotęŜniejszych instrumentów niŜ teleskop Keplera.Jednym z obserwatoriów wykonujących badaniapotwierdzające jest Obserwatorium Keck naHawajach. Jednak te zajmują znacznie więcejczasu - latem 2009 roku astronomowiewykorzystujący Kecka mieli moŜliwośćpotwierdzenia jedynie 5 kandydatów przesłanychprzez teleskop Kepler. W tym roku mają nadziejęprzeanalizować kilkaset kolejnych, zanim poleobserwowane przez Keplera schowa się zahoryzontem we wrześniu.

Wśród kandydatów zdają się znajdować takŜesystemy wielu egzoplanet - byłyby to pierwszeodkrycia takich systemów wykonane metodątranzytów. Według raportu Jasona Steffena izespołu Keplera, który przeanalizował pięć takichsystemów prawdopodobne jest Ŝe jeden zawieraprzynajmniej trzy egzoplanety a dwa - dwie.

Źródła:

The Planetary Society: Kepler DiscoversHundreds of New PlanetsIlustracja: NASA/ARC

Original press release follows:Kepler Discovers Hundreds of New Planets

Kepler, the NASA spacecraft charged withsearching for distant worlds like ours, follows inthe Earth’s wake as it orbits the Sun, its sightsfocused permanently on a single

60 z 77

Page 61: Astronomia 06/2010

patch of sky. With its unblinking gaze, thespacecraft searches among 156,000 stars for slightbut regular dips in a star’s brightness. Suchdimmings could indicate a transit – a planetmoving across the face of its home star, announcingits presence by blocking out a small portion ofstarlight. If scientists’ expectations prove true, overits three and a half year mission Kepler coulddiscover hundreds or perhaps thousands oftransiting planets.

It’s been a year now since Kepler completed itsfirst round of observations, and the early results arenow in. Over its first month and a half of operation,between May 2 and June 15, 2009, Kepler detectedover 850 stars that showed the signature dips inluminosity that characterize a transiting planet. Ofthese about 150 were shown to be “falsepositives,” that is stars that display the effect forother reasons, and almost certainly do not have atransiting planet. This leaves 706 stars that at thispoint appear to have transiting planets, although itis almost certain that further studies will show thata good portion of them will ultimately turn out to befalse positives as well. But even in the extremecase that a full half of these “candidate planets”will prove to be no planets at all, that still leavesKepler with

a haul of over 350 new planets.

To appreciate this number, consider that since thediscovery of the first exoplanet in 1995,astronomers have detected roughly 400 exoplanetsusing a slew of different methods. This means thatin its first month and a half of operation Kepler hasfound almost as many planets as all other methodscombined in the preceding 15 years!

In order to separate true transiting planets fromother phenomena that mimic the transit effect,scientists try to follow up on each of Kepler’sdiscoveries with radial velocity observations ofeach star. This method measures the slight shifts ina star’s spectrum as it rocks back and forth to thetug of an orbiting planet, and has been responsiblefor the majority of exoplanets discoveries to date.Significantly, whereas transit detections likeKepler’s provide a good estimate of a planet’sdiameter, radial velocity measurements provide anaccurate estimate of a planet’s mass. If the RVstudy shows that a planetary mass object is orbitinga star where Kepler detected a candidate planet,then the candidate is almost certainly a trueexoplanet. If, however, the orbiting object turns outto have the mass of a star, then Kepler’s “transitingexoplanet” is, in fact, no planet at all but a binarystar whose two components

periodically eclipse each other.

From its station in space Kepler can observe itsstar field continuously, but that is not the case forplanet hunters working to confirm its discoveriesfrom Earth. RV measurements require largetelescopes that are available only at the world’stop observatories, such as the Keck Observatory inHawaii and the European Southern Observatory inChile. From these locations, as it happens,Kepler’s star field is visible for only half the year,during the summer months. In the summer of 2009,with unanalyzed data streaming in from a new anduntested spacecraft, astronomers only had time toconfirm 5 of Kepler’s planetary candidates. Thissummer they are working to obtain RV data onhundreds more before the stars sink below thehorizon once again in September.

Among Kepler’s candidates are what appear to beseveral multi-planet systems which, if confirmed,would be the first systems with more than onetransiting planet ever detected. A report by JasonSteffen and Kepler Team collaborators analyzesfive of these systems, one of them composed of atleast three orbiting objects, the other fourseemingly with two planets each. According toDarin Ragozzine of the Harvard SmithsonianCenter for Astrophysics, who has been studying theKepler data, such planetary systems

61 z 77

Page 62: Astronomia 06/2010

are especially valuable to scientists.

In systems with more than one transiting planet, Ragozzine explained in a recent article submission with Matthew J. Holman, it is sometimes possible not only tomeasure each planet’s orbit and size, but also to detect the interaction between the different planets. As the data from Kepler accumulates in the coming monthsand years, astronomers expect to find slight but measurable variations in the exact timing and duration of the transits. These anomalies are caused by the planets’gravitational pull on each other, and they will enable scientists to calculate the planets’ mass, the inclination of their orbits, and sometimes provide anindependent measure of the mass of the home star. Ragozzine goes on to point out that when two planets pass in front of their star at the same time, they mightcross over one another as well. This is not just a cool exoplanetary alignment, but can also provide valuable information about the orientation of the planetaryorbits. Overall, Ragozzine concludes, multi-transiting system will be the most information-rich planetary systems besides our own solar system.

Kepler has been in orbit for just over a year, and it has already proven itself as by far the most effective and efficient planet-hunting instrument ever built. ButKepler’s work has barely begun: the spacecraft will continue its sleepless watch over the same patch of sky for at least another two and a half years, supplyingscientists with enough data to study and analyze for many years to come. If predictions hold true, somewhere within that mountain of data is hidden the holy grailof planet hunting: A small rocky planet orbiting within the habitable zone of its star, where water can exist in liquid state – another Earth in the depths of space.

Amir Alexander

62 z 77

Page 63: Astronomia 06/2010

Hubble bada młode gwiazdy

Teleskop kosmiczny NASA/ESA Hubble Space Telescope (HST) sfotografował złoŜoną sieć obłoków gazu i gromad gwiazd wjednej z najbliŜszych galaktyk - Wielkim Obłoku Magellana. Badany obszar gwałtownej produkcji gwiazd jest jednym znajaktywniejszych takich regionów w naszym zakątku Wszechświata.

Wielki Obłok Magellana zawiera wiele jasnychbąbli świecącego gazu. Jednym z największych inajbardziej spektakularnych jest LHA 1200N 11,skatalogowany w 1956 przez Karla Henize, znanyrównieŜ nieformalnie jak N11.

Z bliska N11 puchnące obłoki świecącego gazuprzypominają puch waty cukrowej. Obserwowanew mniejszym powiększeniu ich ogólny kształtspowodował, Ŝe mgławica ta znana jest równieŜpod nazwą mgławicy Fasola (Bean Nebula).Dramatyczne i barwne kształty mgławicy sąznakiem charakterystycznym zachodzących tamprocesów produkcji gwiazd.

N11 jest dobrze zbadanym obszaremrozciągającym się na przestrzeni 1000 latświetlnych i jest drugim największym obszaremprodukcji gwiazd w Wielkim Obłoku Magellana.W miejscu tym powstały jedne znajmasywniejszych znanych gwiazd.

To właśnie procesy produkcji gwiazd nadały N11jest wyjątkowy wygląd. Cztery kolejne pokoleniagwiazd, kaŜde powstające coraz dalej od centrummgławicy wyrzeźbiły gazowe powłoki i bąble.Powłoki te zostały odrzucone przez nowonarodzone gwiazdy tworząc charakterystycznepierścienie wyraźnie widoczne na zdjęciu.

W górnej części zdjęcia widoczne jest mgławicaLHA 120-N 11A, stanowiąca część kompleksuN11. Jest ona oświetlona od wnętrza przezpromieniowanie masywnych, gorących gwiazd wjej centrum. N11A to stosunkowo niewielki

i gęsty obszar będący miejscem narodzinnajnowszego pokolenia gwiazd w tym rejonie.

W N11 znajduje się wiele gromad gwiazd w tymNGC 1761 widoczna w dolnej części zdjęcia -grupa masywnych, gorących jasnych gwiazdpompujących w przestrzeń ogromne ilościpromieniowania ultrafioletowego.

Choć Wielki Obłok Magellana jest znaczniemniejszy od Drogi Mlecznej, jest jednak obszaremintensywnej produkcji gwiazd. Badanie tychgwiezdnych Ŝłobków pozwala astronomom lepiejzrozumieć procesy prowadzące do powstaniagwiazdy, jak równieŜ jej rozwój i ostateczny los.

Zarówno Wielki Obłok Magellana jak i jejmniejszy kompan - Mały Obłok Magellana, sąłatwe do dostrzeŜenia nieuzbrojonym okiem i sąobiektami dobrze znanymi mieszkańcompołudniowej półkuli. Choć popularnie przypisujesię ich odkrycie - przynajmniej dla europejskichnaukowców - podróŜnikowi FernandowiMagellanowi w 1519 roku to znacznie wcześniejopisali je niezaleŜnie perski astronom AbdAl-Rahman Al Sufi w 964 roku a następnie włoskipodróŜnik Amerigo Vespucci w 1503 roku.

Źródła:

ESA News: Hubble captures bubbles andbaby starsZdjęcie: NASA/ESA/J. M. Apellániz(Instituto de Astrofísica de Andalucía,Spain).

Original press release

63 z 77

Page 64: Astronomia 06/2010

follows:Hubble captures bubbles and baby stars

The NASA/ESA Hubble Space Telescope captures a complex network of gasclouds and star clusters within our neighbouring galaxy, the Large MagellanicCloud. This region of energetic star birth is one of the most active in the nearbyUniverse.

The Large Magellanic Cloud contains many bright bubbles of glowing gas. Oneof the largest and most spectacular is LHA 120-N 11, from the cataloguecompiled in 1956 by the late astronomer and astronaut Karl Henize. It isinformally known as N11.

Close up, N11’s billowing pink clouds of glowing gas resemble a puffy swirlof fairground candyfloss. From further away, its distinctive overall shape ledsome observers to nickname it the Bean Nebula. The dramatic and colourfulfeatures in the nebula are the telltale signs of star birth.

N11 is a well-studied region that extends across 1000 light-years. It is thesecond largest star-forming region within the Large Magellanic Cloud and hasproduced some of the most massive stars known.

It is the process of star birth that gives N11 its distinctive look. Threesuccessive generations of stars, each of which formed further away from thecentre of the nebula than the last, have created shells of gas and dust. Theseshells were blown away from

the newborn stars in the turmoil of their energetic birth and early life, creatingthe ring shapes so prominent in this image.

Beans are not the only terrestrial shapes to be found in this spectacularhigh-resolution image from Hubble. At upper left is the red bloom of nebulaLHA 120-N 11A. Its roseate petals of gas and dust are illuminated fromwithin, thanks to the radiation from the massive hot stars at its centre. N11A isrelatively compact and dense and is the site of the most recent burst of stardevelopment in the region.

Other star clusters abound in N11, including NGC 1761 at the bottom of theimage – a group of massive hot young stars busily pouring out intenseultraviolet radiation into space.

Although it is much smaller than our own Galaxy, the Large Magellanic Cloudis a vigorous region of star formation. Studying these stellar nurseries helpsastronomers to understand a lot more about how stars are born and theirultimate development and lifespan.

Both the Large Magellanic Cloud and its smaller companion, the SmallMagellanic Cloud, are easily seen with the unaided eye and have always beenfamiliar to people living in the southern hemisphere. The credit for bringingthese galaxies to the attention of Europeans is usually given to Portugueseexplorer Fernando de Magellan and his crew, who viewed it on their 1519 seavoyage. However, the Persian astronomer Abd Al-Rahman Al Sufi and theItalian explorer Amerigo Vespucci recorded the Large Magellanic Cloud evenearlier, in 964 and 1503, respectively.

64 z 77

Page 65: Astronomia 06/2010

Z wszystkich hipotetycznych cząstek mającychbyć tajemniczą Ciemną Materią, jak na raziejedynie neutrina są przykładem ciemnej materii,która rzeczywiście istnieje w przyrodzie. Toniesamowite, Ŝe wielkoskalowa dystrybucjagalaktyk pozwala nam określić masę tychmaleńkich cząstek

prof. Ofer Lehav

WaŜenie nieuchwytnej cząstki

Kosmolodzy z University College London (UCL) są o krok bliŜej określenia masy nieuchwytnej cząstki, jaką jest neutrino. Wtym celu nie wykorzystali wielkich akceleratorów cząstek, ale spojrzeli w kosmos. ChociaŜ bowiem wykazano juŜ wcześniej Ŝeneutrino musi posiadać masę, jest jednak ona tak znikoma, Ŝe neutrino moŜe przeniknąć przez zaporę z ołowiu o grubości rokuświetlnego, i nie zderzyć się z Ŝadnym atomem po drodze. To oznacza, Ŝe pomiar jej masy jest takŜe niezwykle trudny. Nowewyniki, uzyskane na podstawie największego jak do tej pory przeglądu galaktyk we Wszechświecie wskazują, Ŝe masa neutrinonie przekracza 0,28 eV - mniej niŜ jedna bilionowa część masy pojedynczego atomu wodoru. To jak dotąd najdokładniejszy

pomiar masy neutrino. Wyniki badań zostały przyjęte do publikacji na łamach Physical Review Letters.

Prof.OferLehav,którywraz z drFilipemAbdalląbyli

promotorami pracy doktorskiej Shauna Thomasam,w której wyznaczył on górny limit masy neutrino,mówi "Z wszystkich hipotetycznych cząstekmających być tajemniczą Ciemną Materią, jak narazie jedynie neutrina są przykładem ciemnejmaterii, która rzeczywiście istnieje w przyrodzie.To niesamowite, Ŝe wielkoskalowa dystrybucjagalaktyk pozwala nam określić masę tychmaleńkich cząstek."

Praca ta jest oparta na fakcie, Ŝe ogromna ilośćneutrin (w tej chwili przez nasze ciała przenikajątryliony tych cząstek) razem, kumulatywnie,oddziałuje na materię w kosmosie, która w sposóbnaturalny ma tendencję do grupowania się wgalaktyki i gromady galaktyk. PoniewaŜ neutrina sąniezwykle lekkie przemieszczają się przezprzestrzeń z ogromnymi prędkościami wygładzającnaturalne zagęszczanie się materii. Analizującrozmieszczenie galaktyk

we Wszechświecie - dokładniej poziom"wygładzenia" tej dystrybucji - naukowcy byli wstanie obliczyć górną granicę masy neutrin.

Krytycznym dla nowych obliczeń było powstanienajwiększej jak dotąd, trójwymiarowej mapyrozmieszczenia galaktyk - Mega Z - zawierającej700 000 galaktyk zarejestrowanych w ramachcyfrowego przeglądu nieba Sloana (SDSS), którapozwala na pomiary w ogromnych, kosmicznychskalach.

Kosmolodzy UCL byli w stanie oszacowaćodległości do galaktyk wykorzystując nową metodępomiaru ich barw. Łącząc dane z tej olbrzymiejmapy galaktyk z informacjami dostarczonymi przezpomiary reliktowego promieniowania tła (CMB)byli w stanie obliczyć górny limit masy neutrina."Choć neutrina stanowię mniej niŜ 1% masy całejmaterii stanowią istotną część modelikosmologicznych "- wyjaśnia dr Shaun Thomas. -"To fascynujące, Ŝe najmniej uchwytna i najmniejszacząstka elementarna moŜe mieć tak ogromny wpływna Wszechświat."

dr Filipe Abadlla dodaje: -" To obecnie jedna znajlepszych technik pomiaru masy neutrin. Topozwala nam mieć nadzieję Ŝe w najbliŜszychlatach określimy dokładnie tę masę."

Autorzy są pewni, Ŝe większy przeglądWszechświata, taki, jak międzynarodowy DarkEnergy Survey, w którym uczestniczą, umoŜliwiuzyskanie jeszcze dokładniejszej wagi neutrino,być moŜe określając jej górny

65 z 77

Page 66: Astronomia 06/2010

limit na 0,1eV.

Źródła:

University College London News: "Ghostparticle" sized up by cosmologistsIlustracja: UCL

Original press release follows:"Ghost particle" sized up by cosmologists

Cosmologists at UCL are a step closer todetermining the mass of the elusive neutrinoparticle, not by using a giant particle detector, butby gazing up into space.

Although it has been shown that a neutrino has amass, it is vanishingly small and extremely hard tomeasure – a neutrino is capable of passing througha light year (about six trillion miles) of leadwithout hitting a single atom.

New results using the largest ever survey ofgalaxies in the universe puts total neutrino mass atno larger than 0.28 electron volts – less than abillionth of the mass of a single hydrogen atom.This is one of the most accurate measurements ofthe mass of a neutrino to date.

The research is due to be published in an upcomingissue of the journal Physical Review Letters, andwill be presented at the Weizmann:UK conferenceat UCL on 22-23 June 2010. It resulted from thePhD thesis of Shaun Thomas, supervised by Prof.Ofer Lahav and Dr. Filipe Abdalla.

Professor

Ofer Lahav, Head of UCL’s Astrophysics Group,said: “Of all the hypothetical candidates for themysterious Dark Matter, so far neutrinos providethe only example of dark matter that actually existsin nature. It is remarkable that the distribution ofgalaxies on huge scales can tell us about the massof the tiny neutrinos”.

The work is based on the principle that the hugeabundance of neutrinos (there are trillions passingthrough you right now) has a large cumulativeeffect on the matter of the cosmos, which naturallyforms into “clumps” of groups and clusters ofgalaxies. As neutrinos are extremely light theymove across the universe at great speeds which hasthe effect of smoothing this natural “clumpiness” ofmatter. By analysing the distribution of galaxiesacross the universe (i.e. the extent of this“smoothing-out” of galaxies) scientists are able towork out the upper limits of neutrino mass.

Central to this new calculation is the existence ofthe largest ever 3D map of galaxies, called MegaZ, which covers over 700,000 galaxies recordedby the Sloan Digital Sky Survey and allowsmeasurements over vast stretches of the knownuniverse.

The Cosmologists at UCL were able to estimatedistances to galaxies using a new method thatmeasures the colour of

each of the galaxies. By combining this enormousgalaxy map with information from the temperaturefluctuations in the after-glow of the Big Bang,called the Cosmic Microwave Backgroundradiation, they were able to put one of the smallestupper limits on the size of the neutrino particle todate.

Dr. Shaun Thomas commented: “Although neutrinosmake up less than 1% of all matter they form animportant part of the cosmological model. It'sfascinating that the most elusive and tiny particlescan have such an effect on the Universe.”

Dr. Filipe Abadlla added: "This is one of the mosteffective techniques available for measuring theneutrino masses. This puts great hopes to finallyobtain a measurement of the mass of the neutrino inyears to come."

The authors are confident that a larger survey of theUniverse, such as the one they are working oncalled the international Dark Energy Survey, inwhich UCL is heavily involved, will yield an evenmore accurate weight for the neutrino, potentially atan upper limit of just 0.1 electron volts.

The work was funded in part by the Science andTechnologies Facilities Council and the RoyalSociety.

66 z 77

Page 67: Astronomia 06/2010

HD209458b to zdecydowanie nie miejsce naurlop. Badając z duŜą dokładnością trujący gaz,jakim jest tlenek węgla, znaleźliśmy dowody naistnienie super wiatru wiejącego z prędkością od5000 do 10000 km/godzinę

Ignas Snellen

Teleskop VLT zaobserwował pierwszą super burzę na egzoplanecie

Astronomom po raz pierwszy udało się dokonać pomiarów super burzy trwającej w atmosferze egzoplanety - dobrze znanego"gorącego Jowisza" - HD209458b. Niezwykle wysokiej dokładności pomiary tlenku węgla wykazały, Ŝe przemieszcza się on zogromną prędkością z ekstremalnie gorącej, dziennej strony planety na jej chłodniejszą, nocną półkulę. Obserwacje pozwoliłyrównieŜ na wykonanie kolejnego, pierwszego w historii badań pozasłonecznych układów planetarnych - pomiaru orbitalnejprędkości samej egzoplanety, co umoŜliwiło bezpośrednie określenie jej masy. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach

Nature.

"HD209458b to zdecydowanie nie miejsce naurlop. Badając z duŜą dokładnością trujący gaz,jakim jest tlenek węgla, znaleźliśmy dowody naistnienie super wiatru wiejącego z prędkością od5000 do 10000 km/godzinę "- mówi kierującyzespołem astronomów Ignas Snellen.

HD209458b to mająca około 60% masy Jowiszaegzoplaneta krąŜąca wokół podobnej do Słońcagwiazdy leŜącej w odległości 150 lat świetlnych wkierunku konstelacji Pegaza. KrąŜąc dwadzieściarazy bliŜej od swej gwiazdy niŜ odległość Ziemiod Słońca, egzoplaneta jest intensywnieogrzewania przez swą gwiazdę - temperatura jejpowierzchni sięga 1000°C po stronie skierowanejw stronę gwiazdy. Tak mała średnica orbitypowoduje, Ŝe egzoplaneta jest stale skierowana tąsamą stroną do gwiazdy, a jej nocna półkula jestznacznie chłodniejsza. "Na Ziemi znaczne róŜnicetemperatury wywołują potęŜne wiatry, a naszenowe pomiary potwierdzają, Ŝe podobna sytuacjama miejsce na HD209458b "- mówi naleŜący do

zespołu Simon Albrecht.

HD209458b była pierwszą planetą odkrytą metodątranzytu. Co 3,5 dnia przechodzi przed tarczągwiazdy blokując część jej światła. W trakciekaŜdego tranzytu maleńka część światła gwiazdyprzechodzi przez atmosferę planety, co pozostawiaślad w widmie układu. Zespół astronomów zUniwersytetu Leiden, Holenderskiego InstytutuBadań Kosmicznych (SRON) oraz MITwykorzystał teleskop ESO VLT Very LargeTelescope) i jego potęŜny spektrograf CRIRES abywykryć i zbadać te składowe widma podczastrwającego około 5 godzin tranzytu. "CRIRES tojedyny na świecie instrument mogący dostarczyćwystarczająco ostre widmo, by wyznaczyć pozycjęlinii tlenku węgla z dokładnością 0,000001 "-mówi inny członek zespołu Remco de Kok. -" Tawysoka precyzja pozwala nam po raz pierwszyzmierzyć prędkość tlenku węgla dzięki efektowiDopplera."

Astronomom udało się dokonać równieŜ innychpierwszych w historii pomiarów. Bezpośredniozmierzyli prędkość orbitalną egzoplanety. "Masyegzoplanet określa się na podstawie jej wpływu nagwiazdę macierzystą, następnie przyjmując masęgwiazdy na podstawie teorii moŜna określićstosunek masy planety do masy gwiazdy. Tutajbyliśmy w stanie zmierzyć prędkość planety co zkolei pozwoliło nam określić masę planety i jejgwiazdy "- dodaje współautor badań Ernst deMooij.

Ponadto

67 z 77

Page 68: Astronomia 06/2010

po raz pierwszy astronomowie zmierzyli ile węglaznajduje się w atmosferze planety. "Wygląda na to,Ŝe H209458b zawiera tyle węgla co Jowisz iSaturn. To moŜe oznaczać, Ŝe powstała w taki samsposób "- mówi Snellen. -"W przyszłościastronomowie będą mogli wykorzystać obserwacjetego rodzaju by badać atmosfery planet podobnychdo Ziemi. A to pozwoli być moŜe znaleźćodpowiedź na pytanie, czy Ŝycie istnieje gdzieś weWszechświecie."

Źródła:

I. Snellen et al. “The orbital motion,absolute mass, and high-altitude winds ofexoplanet HD209458b”, NatureESO: VLT Detects First Superstorm onExoplanetIlustracja: ESO/L. Calçada

Original press release follows:VLT Detects First Superstorm on Exoplanet

Astronomers have measured a superstorm for thefirst time in the atmosphere of an exoplanet, thewell-studied “hot Jupiter” HD209458b. The veryhigh-precision observations of carbon monoxidegas show that it is streaming at enormous speedfrom the extremely hot day side to the cooler nightside of the planet. The observations also allowanother exciting “first” — measuring the orbitalspeed of the exoplanet itself, providing a directdetermination of its mass.

The

results appear this week in the journal Nature.

“HD209458b is definitely not a place for the faint-hearted. By studying the poisonous carbonmonoxide gas with great accuracy we foundevidence for a super wind, blowing at a speed of5000 to 10 000 km per hour‚” says Ignas Snellen,who led the team of astronomers.

HD209458b is an exoplanet of about 60% the massof Jupiter orbiting a solar-like star located 150light-years from Earth towards the constellation ofPegasus (the Winged Horse). Circling at a distanceof only one twentieth the Sun–Earth distance, theplanet is heated intensely by its parent star, and hasa surface temperature of about 1000 degreesCelsius on the hot side. But as the planet alwayshas the same side to its star, one side is very hot,while the other is much cooler. “On Earth, bigtemperature differences inevitably lead to fiercewinds, and as our new measurements reveal, thesituation is no different on HD209458b,” says teammember Simon Albrecht.

HD209458b was the first exoplanet to be foundtransiting: every 3.5 days the planet moves in frontof its host star, blocking a small portion of thestarlight during a three-hour period. During such anevent a tiny fraction of the starlight filters throughthe planet’s atmosphere, leaving

an imprint. A team of astronomers from the LeidenUniversity, the Netherlands Institute for SpaceResearch (SRON), and MIT in the United States,have used ESO’s Very Large Telescope and itspowerful CRIRES spectrograph to detect andanalyse these faint fingerprints, observing theplanet for about five hours, as it passed in front ofits star. “CRIRES is the only instrument in theworld that can deliver spectra that are sharpenough to determine the position of the carbonmonoxide lines at a precision of 1 part in 100000,” says another team member Remco de Kok.“This high precision allows us to measure thevelocity of the carbon monoxide gas for the firsttime using the Doppler effect.”

The astronomers achieved several other firsts.They directly measured the velocity of theexoplanet as it orbits its home star. “In general, themass of an exoplanet is determined by measuringthe wobble of the star and assuming a mass for thestar, according to theory. Here, we have been ableto measure the motion of the planet as well, andthus determine both the mass of the star and of theplanet,” says co-author Ernst de Mooij.

Also for the first time, the astronomers measuredhow much carbon is present in the atmosphere ofthis planet. “It seems that H209458b is actually ascarbon-rich as Jupiter and Saturn. This couldindicate that it was formed in the same way,” saysSnellen. “In the future, astronomers may be able touse this type of observation to study theatmospheres of Earth-like planets, to determinewhether life also exists elsewhere in the Universe.”

68 z 77

Page 69: Astronomia 06/2010

To więcej niŜ stwierdzenie "tak, znaleźliśmywodę". To co widzimy na Marsie to złoŜonahistoria zróŜnicowanych warunków środowiska wjakich pojawiała się woda

Caleb Fassett

Powodzie lodowcowe na Marsie

Naukowcy z Uniwersytetu Brown odkryli dowody występowania zarówno zamarzniętej jak i płynnej wody w najwcześniejszychepokach historii Czerwonej Planety. Według nich północne równiny Marsa pokrywał głęboki ocean. Później, gdy około 3,5miliarda lat temu dobiegła końca epoka noachijska, dowody występowania wody są coraz trudniejsze do odkrycia. Jednakgeolodzy Uniwersytetu Brown udokumentowali miejsca gdzie woda wypływała z lodowców w średnich szerokościachgeograficznych Marsa równieŜ w erze amazońskiej - czyli zaledwie kilkaset milionów lat temu. Te doliny, utworzone przezwypływy spod lodowców, powstały, gdy wystarczająco duŜo energii słonecznej dotarło do planety i spowodowało topnieniecienkiej warstwy lodu na jej powierzchni. To doprowadziło do ograniczonego w skali topienia się lodu i tworzenia kanałów odługości kilku kilometrów i szerokości nie większej niŜ 50 metrów. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach magazynu

Icarus.

Zespół

geologów z Uniwersytetów Brown, Boston istanowego uniwersytetu Portland przeanalizował15 000 zdjęć wykonanych przez kamerę CTX(Context Camera) na pokładzie sondy MRO (Mars

Reconnaissance Orbiter ) tworząc pierwszykatalog dolin glacofluwialnych na Marsie.Impulsem do badań było dostrzeŜenie takiej dolinyw kraterze Lyot - którą zespół datował na eręamazońską Marsa w publikacji, która w zeszłymroku została zamieszczona na łamach GeophysicalResearch Letters.

W przeglądzie tym naukowcy znaleźli kilkanaścieinnych obszarów lodowców, które w okresieamazońskim dały początek dolinompolodowcowym, przy czym większość z tychlodowców znajdowała się w okolicach kraterówna średnich szerokościach geograficznych Marsa."Zaskakująca jest świeŜość tych zjawisk "- mówiFassett. -" Sądzimy, Ŝe po epoce noachijskiej Marsbył bardzo zimny i suchy, zatem fakt istnienia tychdolin, w tego rodzaju warunkach, zmienia nasząwizję jak kształtowała się historia wody naCzerwonej Planecie."

To

co czynie te badania jeszcze ciekawszymi jest fakt,Ŝe geolodzy z Brown mają moŜliwość badaniapodobnych zjawisk na Ziemi. Zespoły zUniwersytetów Brown i Boston od lat badająSuche Doliny Antarktyki, miejsca, gdzie w czasielata topi się powierzchnia lodowców, dostarczającwystarczająco duŜo wody by ta wyrzeźbiła kanały.RównieŜ w tym roku naukowcy planują wyprawęna Antarktydę by kontynuować badania.

Fassett planuje poszukiwania dolin rzecznych wkolejnych obrazach dostarczanych przez CTX,która do tej pory sfotografowała około 40 %powierzchni Marsa.

Źródła:

Brown University: Brown Team FindsWidespread Glacial Meltwater Valleys onMarsZdjęcie: NASA/JPL/MSSS

Original press release follows:Brown Team Finds Widespread Glacial

Meltwater Valleys on Mars

Planetary scientists have uncovered telltale signs ofwater on Mars — frozen and liquid — in theearliest period of the Red Planet’s history. A newclaim, made public this month, is that a deep oceancovered some of the northern latitudes.

But the evidence for water grows much more scantafter the Noachian era, which ended 3.5 billionyears ago. Now Brown University planetarygeologists

69 z 77

Page 70: Astronomia 06/2010

have documented running water that sprang from glaciers throughout theMartian middle latitudes as recently as the Amazonian epoch, several hundredmillion years ago. These glaciofluvial valleys were, in essence, tributaries ofwater created when enough sunlight reached the glaciers to melt a thin layer onthe surface. This, the Brown researchers write, led to “limited surface melting”that formed channels that ran for several kilometers and could be more than150 feet wide.

The finding is “more than ‘Yes, we found water,’” said Caleb Fassett,postdoctoral research associate in geological sciences and lead author of thepaper published in Icarus. “What we see now is there’s this complex history ofdifferent environments where water is being formed.”

Fassett, with Brown research analyst James Dickson, professor James HeadIII, and geologists from Boston University and Portland State University,analyzed 15,000 images snapped by the Context Camera (CTX) aboard theMars Reconnaissance Orbiter to compile the first survey of glaciofluvialvalleys on Mars. The survey was sparked by a glaciofluvial valley thatDickson, Fassett, and Head spotted within the Lyot crater, located in theplanet’s middle latitudes. The team, in a paper last year in GeophysicalResearch

Letters, dated that meltwater-inspired feature to the Amazonian.

In his survey, Fassett found dozens of other Amazonian-era ice deposits thatspawned supraglacial and proglacial valleys, most of them located on theinterior and exterior of craters in Mars’ midlatitude belt. “The youthfulness (ofthe features) is surprising,” he said. “We think of [post-Noachian] Mars asreally, really cold and really, really dry, so the fact that these exist, in thosekinds of conditions, is changing how we view the history of water on theplanet.”

What makes the finding even more intriguing is that the Brown planetaryscientists can study what they believe are similar conditions on Earth. Teamsfrom Brown and Boston University have visited the Antarctic Dry Valleys foryears, where the surfaces of glaciers melt during the austral summer, sparkingenough meltwater to carve a channel. The team will return to the Dry Valleyslater this year to continue the study of this microclimate.

“It’s sort of crazy,” said Dickson, a member of the Brown team who stayed inthe Dry Valleys for three months last year. “You’re freezing cold and there’sglacial ice everywhere, and it gets just warm enough that you get a river.”

Fassett plans to search for more glaciofluvial valleys as more images comefrom the CTX, which has mapped roughly 40 percent of the planet.

Contributing authors include Joseph Levy of Portland State (who earned hisPh.D. at Brown last year) and David Marchant of Boston University. Theresearch was funded by NASA.

70 z 77

Page 71: Astronomia 06/2010

Podstawowy skład Ziemi i Wenus jest bardzopodobny

Hakan Svedhem

Czy na Wenus mogły istnieć warunki sprzyjające Ŝyciu?

Sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej Venus Express pomaga naukowcom w poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie, czy naWenus istniały kiedyś oceany. JeŜeli tak było, to być moŜe równieŜ Wenus na początku swej historii była planetą podobną doZiemi - taką, na której mogło istnieć Ŝycie.

ObecnieZiemia iWenus

dramatycznie się róŜnią. Ziemia jest spokojnymświatem pełnym Ŝycia - podczas gdy Wenus jestobrazem piekła, na której powierzchni panujątemperatury wyŜsze, niŜ te które mamy wkuchennym piecu. Pod jednak tą dramatycznieodmienną powierzchownością obie planety łączywiele wspólnego. Ich rozmiary są prawieidentyczne, a teraz dzięki sondzie ESA VenusExpress naukowcy odkrywają kolejnepodobieństwa.

"Podstawowy skład Ziemi i Wenus jest bardzopodobny "- zauwaŜa Hakan Svedhem, naukowiecmisji. Jedną róŜnicę widać wyraźnie - na Wenusjest bardzo mało wody. Gdyby zawartośćziemskich oceanów rozprowadzić równomierniepo powierzchni Ziemi powstałby ocean ogłębokości 3 km. Natomiast gdyby całą parę wodnąw atmosferze Wenus wykondensować na jejpowierzchni powstałaby globalna kałuŜa głębokana 3 cm.

Jednak dowody zebrane przez Venus Expresswskazują, Ŝe miliardy lat temu na Wenus byłoznacznie więcej wody - którą planeta utraciła wpóźniejszej historii. Winowajcą jestpromieniowanie ultrafioletowe Słońca, którerozbija cząstki wody w atmosferze planety nawodór i tlen. Cząstki te

następnie uciekają w kosmos.

Venus Express dokonał pomiaru tempa ucieczkigazów z atmosfery Wenus i potwierdził, Ŝe mniejwięcej dwukrotnie więcej ucieka atomów wodoruniŜ tlenu. Dlatego uwaŜa się, Ŝe to właśnie wodajest źródłem tych uciekających jonów. WykazanorównieŜ, Ŝe w zewnętrznych warstwach atmosferyWenus następuje stopniowy wzrost zawartościcięŜkiego izotopu wodoru - deuteru. Wynika tostąd, Ŝe cięŜszej formie wodoru trudniej uciec zatmosfery planety.

"Wszystko wskazuje na to, Ŝe na powierzchniWenus były kiedyś znaczące ilości wody "- mówiColin Wilson z Uniwersytetu Oxford. Jednak nieoznacza to automatycznie, Ŝe na powierzchniplanety istniały kiedyś oceany.

Eric Chassefiere z Université Paris-Sud stworzyłmodel komputerowy, z którego wynika, Ŝa woda naWenus istniała głównie w atmosferze, i w formieciekłej występowała jedynie w najwcześniejszejhistorii planety, w czasach gdy jej powierzchniabyła całkowicie roztopiona. W miarę jak cząstkiwody były rozbijane przez światło słoneczne, któreuciekały w kosmos nastąpił spadek temperatury,który zainicjował zestalenie powierzchni.Podsumowując - nie było tam nigdy oceanu.

Choć trudno przetestować tę hipotezę, pytaniepozostaje kluczowe. JeŜeli na powierzchni Wenusistniała płynna woda, to we wczesnej historiiplanety zaistniała faza pozwalająca

71 z 77

Page 72: Astronomia 06/2010

istnieć Ŝyciu. JeŜeli model Chassefiere'a jestpoprawny to nie wyklucza on moŜliwości, Ŝe wpóźniejszym okresie komety dostarczyływystarczającą ilość dodatkowej wody by naskrystalizowanej powierzchni planety mogłypowstać zbiorniki stojącej wody.

Pozostaje wiele pytań bez odpowiedzi. "Potrzebaznacznie precyzyjniejszych modeli układu magmy,oceanu i atmosfery - oraz jego ewolucji by lepiejzrozumieć historię młodej Wenus" - podsumowujeChassefiere.

Źródła:

ESA News: Was Venus once a habitableplanet?Zdjęcie: ESA/MPS/DLR/IDA

Original press release follows:Was Venus once a habitable planet?

ESA’s Venus Express is helping planetaryscientists investigate whether Venus once hadoceans. If it did, it may even have begun itsexistence as a habitable planet similar to Earth.

These days, Earth and Venus seem completelydifferent. Earth is a lush, clement world teemingwith life, whilst Venus is hellish, its surfaceroasting at temperatures higher than those of akitchen oven.

But underneath it all the two planets share a numberof striking similarities. They are nearly identical insize and now, thanks to ESA’s Venus Expressorbiter, planetary scientists

are seeing other similarities too.

“The basic composition of Venus and Earth is verysimilar,” says Hakan Svedhem, ESA VenusExpress Project Scientist. Just how similarplanetary scientists from around the world will bediscussing in Aussois, France, where they aregathering this week for a conference.

One difference stands out: Venus has very littlewater. Were the contents of Earth’s oceans to bespread evenly across the world, they would createa layer 3 km deep. If you were to condense theamount of water vapour in Venus’ atmosphere ontoits surface, it would create a global puddle just 3cm deep.

Yet there is another similarity here. Billions ofyears ago, Venus probably had much more water.Venus Express has certainly confirmed that theplanet has lost a large quantity of water into space.

It happens because ultraviolet radiation from theSun streams into Venus’ atmosphere and breaks upthe water molecules into atoms: two hydrogens andone oxygen. These then escape to space.

Venus Express has measured the rate of this escapeand confirmed that roughly twice as much hydrogenis escaping as oxygen. It is therefore believed thatwater is the source of these escaping ions. It hasalso shown that a heavy form of hydrogen, calleddeuterium, is progressively

enriched in the upper echelons of Venus’satmosphere, because the heavier hydrogen will findit less easy to escape the planet’s grip.

“Everything points to there being large amounts ofwater on Venus in the past,” says Colin Wilson,Oxford University, UK. But that does notnecessarily mean there were oceans on the planet’ssurface.

Eric Chassefiere, Université Paris-Sud, France, hasdeveloped a computer model that suggests thewater was largely atmospheric and existed onlyduring the very earliest times, when the surface ofthe planet was completely molten. As the watermolecules were broken into atoms by sunlight andescaped into space, the subsequent drop intemperature probably triggered the solidification ofthe surface. In other words: no oceans.

Although it is difficult to test this hypothesis it is akey question. If Venus ever did possess surfacewater, the planet may possibly have had an earlyhabitable phase.

Even if true, Chassefiere’s model does notpreclude the chance that colliding comets broughtadditional water to Venus after the surfacecrystallised, and these created bodies of standingwater in which life may have been able to form.

There are many open questions. “Much moreextensive modelling of the magma ocean–atmosphere system and of its evolution is requiredto better understand the evolution of the youngVenus,” says Chassefiere.

When creating those computer models, the dataprovided by Venus Express will prove crucial.

72 z 77

Page 73: Astronomia 06/2010

Z kaŜdym kolejnym dwumiesięcznym cyklemzbierania danych model grawitacyjny będziecoraz bardziej szczegółowy i dokładny. Jestemprzekonany, Ŝe dane te będą istotne dla wieludziedzin nauk o Ziemi

Prof. Reiner Rummel

Pierwsz globalna mapa geoidy wykonana przez GOCE

W trakcie sympozjum ESA Living Planet Europejska Agencja Kosmiczna zaprezentowała pierwszą globalną mapę grawitacji

Ziemi wykonaną na podstawie danych zebranych przez sondę GOCE. Sonda ta została umieszczona na orbicie w marcu 2009roku z misją stworzenia dokładnych pomiarów ziemskiej geoidy z niespotykaną wcześniej rozdzielczością i dokładnością. Nowymodel, oparty na danych zebranych zaledwie w ciągu dwóch miesięcy - w listopadzie i grudniu 2009 roku - ukazuje niezwykłemoŜliwości satelity.

"GOCEdostarczato doczegozostał

stworzony - z doskonałą rozdzielczościąprzestrzenną "- mówi kierujący misją RuneFloberghagen. -"JuŜ widzimy znaczącą poprawędokładności wysokiej rozdzielczości geoidy, amodel grawitacyjny będzie tylko ulegałdoskonaleniu wraz z kolejnymi napływającymidanymi."

Geoida prezentuje kształt teoretycznego globalnegooceanu, gdyby jedynym czynnikiem gokształtującym była grawitacja Ziemi. Jestkrytycznym punktem odniesienia dla dokładnychpomiarów cyrkulacji oceanicznej, zmian poziomumorza oraz dynamiki lądolodów - czyli zjawiskkształtowanych przez zmieniający się klimat.

"Nad kontynentami, a szczególnie w regionach dotej pory słabo zbadanych za pomocą techniklotniczych i naziemnych, juŜ widzimy jak GOCEzmienia nasze postrzeganie pola grawitacyjnegoZiemi "- dodaje dr Floberghagen. -" Nadolbrzymimi obszarami oceanów sytuacja jestjeszcze bardziej widoczna - poniewaŜ morskiepole grawitacyjne z tak duŜą rozdzielczością

zostało po raz pierwszy określone przez instrumenttak wysokiej jakości."

Nowy model GOCE juŜ odkrywa nowe pokładyinformacji, które są przydatne w wielu dziedzinachbadań Ziemi. Ostateczna mapa grawitacji GOCEbędzie niezwykle istotna dla wielu dziedzin naukijak równieŜ w zastosowaniach w wieludziedzinach Ŝycia - od geodezji, geofizyki pooceanografię.

"Z kaŜdym kolejnym dwumiesięcznym cyklemzbierania danych model grawitacyjny będzie corazbardziej szczegółowy i dokładny. Jestemprzekonany, Ŝe dane te będą istotne dla wieludziedzin nauk o Ziemi "- mówi prof. ReinerRummel z Politechniki Monachium.

By wypełnić stawiane przed misją zadania misjaGOCE została zaprojektowana do lotu na bardzoniskiej orbicie, bowiem im bliŜej powierzchniZiemi tym odchylenia grawitacyjne są łatwiejszedo wykrycia. Od połowy sierpnia 2009 rokuGOCE pracuje na orbicie roboczej o średniejwysokości 254,9 km - najniŜszej, na jakiej znalazłasię kiedykolwiek długoterminowa sonda badającaZiemię.

Szczątkowa atmosfera na tej wysokości powodujetarcie i zmniejszanie prędkości satelitów,prowadząc do szybkiego zacieśniania ich orbit i wkońcu zniszczenia satelitów. Jednak GOCE całyczas kontruje opór powietrza za pomocą silnikajonowego wykorzystującego ksenon. W ten sposóbprecyzyjne sensory grawitacyjne działają tak,

73 z 77

Page 74: Astronomia 06/2010

jakby na sondę nie działały Ŝadne inne, pozagrawitacją Ziemi, siły. Ponadto, sensory te są takczułe, Ŝe ich wskazania mogłyby zakłócić ruchomeczęści sondy - aby temu przeciwdziałać cała sondaGOCE działa jak jeden solidny układ pomiarowy.

"System pomiaru grawitacji działa niezwykledobrze. System aktywnie kompensuje efektyoporów atmosferycznych i dostarcza w sposóbciągły czystych odczytów grawitacyjnych "- mówidr Floberghagen. -" JuŜ samo to jest niezwykłymosiągnięciem technicznym. GOCE udowodnił, Ŝejest prawie idealnym satelitą to pomiaru grawitacjiz kosmosu."

Źródła:

ESA Earth Observatory: GOCE giving newinsights into Earth’s gravityIlustracja: GOCE High Level ProcessingFacility

Original press release follows:GOCE giving new insights into Earth’s gravity

The first global gravity model based on GOCEsatellite data has been presented at ESA’s LivingPlanet Symposium. ESA launched GOCE in March2009 to map Earth's gravity with unprecedentedaccuracy and resolution.

The model, based on only two months of data, fromNovember and December 2009, shows theexcellent capability of the satellite to map tinyvariations in Earth’s gravity.

"GOCE

is delivering where it promised: in the fine spatialscales," GOCE Mission Manager RuneFloberghagen said.

"We have already been able to identify significantimprovements in the high-resolution 'geoid', and thegravity model will improve as more data becomeavailable."

The geoid is the shape of an imaginary globalocean dictated by gravity in the absence of tidesand currents. It is a crucial reference for accuratelymeasuring ocean circulation, sea-level change andice dynamics – all affected by climate change.

Chairman of the GOCE Mission Advisory Groupand Head of the Institute for Astronomical andPhysical Geodesy at the Technische UniversitätMünchen, Prof. Reiner Rummel, said: "Thecomputed global gravity field looks verypromising. We can already see that important newinformation will be obtained for large areas ofSouth America, Africa, Himalaya, South-East Asiaand Antarctica."

"Over continents, and in particular in regionspoorly mapped with terrestrial or airbornetechniques, we can already conclude that GOCE ischanging our understanding of the gravity field," DrFloberghagen added.

"Over major parts of the oceans, the situation iseven clearer, as the marine gravity field at highspatial resolution is for the first time independentlydetermined by an instrument

of such quality."

New GOCE models are already yielding a wealthof new information that is useful for many domainsof geosciences. GOCE’s final gravity map andgeoid will be instrumental in advancing scienceand applications in a broad range of disciplines,ranging from geodesy, geophysics and surveying tooceanography and sea-level research.

"With each two-month cycle of data, the gravitymodel will become more detailed and accurate. Iam convinced that the data will be of great interestto various disciplines of Earth sciences," Prof.Rummel said.

Excellent technical achievement

In order to achieve its very challenging missionobjectives, the satellite was designed to orbit at avery low altitude, where the gravitationalvariations are stronger closer to Earth.

Since mid-September 2009, GOCE has been in itsgravity-mapping orbit at a mere 254.9 km meanaltitude – the lowest orbit sustained over a longperiod by any Earth observation satellite.

The residual air at this low altitude causes the orbitof a standard satellite to decay very rapidly.GOCE, however, continuously nullifies the drag inreal time by firing an ion thruster using xenon gas.

It ensures the gravity sensors are flying as thoughthey are in pure freefall, so they pick up onlygravity readings and not the

74 z 77

Page 75: Astronomia 06/2010

disturbing effects from other forces.

To obtain clean gravity readings, there can be no disturbances from moving parts, so the entire satellite is a single extremely sensitive measuring device.

"The gravity measuring system is functioning extremely well. The system is actively compensating for the effects of atmospheric drag and delivering a continuousset of clean gravity readings," Dr Floberghagen said.

"This in itself is an excellent technical achievement. GOCE has proven to be a nearly perfect satellite for measuring gravity from space."

In May, ESA made available the first set of gravity gradients and 'high-low satellite-to-satellite tracking'. These data are available to scientific andnon-commercial users – and much more will come in the following months.

75 z 77

Page 76: Astronomia 06/2010

76 z 77

Page 77: Astronomia 06/2010

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:[email protected]

Ilustracja na okładce - TRAPPIST/E. Jehin/ESO

Wszystkie prawa zastrzeŜone.

77 z 77