Przegląd Wiadomości Astronomicznych09 / 2009

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

1 z 110

2 z 110

Spis Treści

Precyzyjne pomiary za pomocą radioteleskopu badają fizykę grawitacjiMapa ukazuje aktywne jeziora pod powierzchnią lądolodów AntarktydyNajodleglejsza supermasywna czarna dziuraKochanie! Wysadziłem właśnie tokamakZdjęcia aktywnej galaktykiCo powstrzymuje topnienie lodów AntarktydyCzy Kepler odnajdzie nadające się do zamieszkania exoksięŜyce ?Obserwatorium ESA XMM-Newton odkrywa niebiański kamień z RosettyTysiące nowych zdjęć ukazują Marsa w wysokiej rozdzielczościKanibalizm w kosmosieLód Antarktyki pod lupą satelitów i łodzi podwodnychMonopol magnetyczny DiracaRola pola magnetycznego w powstawaniu gwiazdNowo narodzony Teleskop Kosmiczny HubbleKrakowski Zlot TeleskopówNASA wybrała krater, w który uderzy sonda LCROSSTest silnika pierwszego stopnia rakiety AresESO prezentuje interaktywną 360° panoramę nocnego niebaCzarna dziura pompuje w kosmos obłoki ŜelazaNowe centrum badań nad fuzjąPierwsze światło nowej podczerwonej kamery teleskopu Gemini SouthW połowie XX wieku kometa na dwanaście lat stała się księŜycem JowiszaPotęŜna burza na Saturnie bije wszelkie rekordyRozwiązując zagadki atmosfery TytanaNowy pas radiacyjny wokół SaturnaWzory na dnie marsjańskich kraterów dowodem istnienia wyschniętych obecnie jeziorMozaika rentgenowska centrum GalaktykiLAMP-a rozświetla zacienione regiony KsięŜycaSpitzer obserwuje zaskakujące zmiany w dysku protoplanetarnymWoda na KsięŜycu!Gwiazda umiera w laboratoriumCzysta woda na marsjańskich stepachPierwsze światło obserwatorium ESA PlanckCzarne dziury napadają gwiazdyBliźniacze teleskopy Keck badają podwójny pierścienie pyłowePrototyp detektora ciemnej materiiTeleskop ALMA sięga nowych wyŜynSwift ukazuje galaktykę Andromedy w nowym świetleDruga faza projektu GigaGalaxy ZoomJutro sonda Messenger po raz trzeci - i ostatni - minie MerkuregoTrylogia została ukończona - projekt GigaGalaxy Zoom - faza 3W końcu dobre wieści w sprawie dziury ozonowejNASA zmienia cel zderzenia sondy LCROSSRekordowy poziom promieniowania kosmicznegoIV Ogólnopolskie Spotkania Astronomiczne

3 z 110

Nawet róŜnica jednej milionowej od 1,0miałaby niezwykle doniosłe znaczenie dla próbunifikacji teorii kwantowej i ogólnej teoriiwzględności, a co za tym idzie prób przewidzeniawielkości tego zjawiska w regionach o niezwyklesilnej grawitacji takich jak sąsiedztwo czarnychdziur

Segei Kopieikin

Precyzyjne pomiary za pomocą radioteleskopu badają fizykęgrawitacji

Naukowcy wykorzystujący szeroki na kontynent zespół radioteleskopów wykonali ekstremalnie precyzyjnepomiary zakrzywienia przestrzeni wywołanego przez Słońce, a wykorzystana przez nich metoda moŜe oznaczaćniezwykle waŜny wkład w obszarze badań podstawowych praw fizyki. "Mierząc zakrzywienie przestrzeniwywołane oddziaływaniem grawitacji jest jednym z najprecyzyjniejszych narzędzi słuŜących do badaniawzajemnych relacji teorii ogólnej względności Einsteina i fizyki kwantowej. Unifikacja teorii grawitacji i fizykikwantowej jest jednym z najistotniejszych celów fizyki 21 wieku, a wykonane przez nas pomiary astronomicznesą kluczem do zrozumienia ich wzajemnych relacji "- mówi Sergei Kopeikin z Uniwersytetu Missouri. Kopeikin

wraz z zespołem współpracowników wykorzystał interferometr NSF VLBA (Very Large Baseline Array) by

zmierzyć ugięcie światła wywołane przez Słońce z dokładnością 1:30 000. Według naukowców kolejne obserwacjeza pomocą tej precyzyjnej metody mogą dać najdokładniejszy jak do tej pory pomiar tego zjawiska.

Ugięcie światła pod wpływem grawitacjizostało przewidziane przez Alberta Einsteinaw 1916 roku gdy opublikował on ogólnąteorię względności. Według niej silnagrawitacja masywnego obiektu takiego jakSłońce powoduje ugięcie otaczającejprzestrzeni, które zmienia kierunekpropagacji fal elektromagnetycznych -zarówno świetlnych jak i radiowych,przechodzących w jego pobliŜu. Po razpierwszy zjawisko to zaobserwowano juŜ 3lata później w trakcie całkowitego zaćmieniaSłońca. Jednak mimo Ŝe w ciągu kolejnych90 lat wykonano wiele problemów tegozjawiska próby zunifikowania fizykikwantowej i ogólnej teorii względnościwymagają coraz dokładniejszych pomiarów.Fizycy opisują krzywiznę przestrzeni - a coza tym idzie ugięcie światła - parametrem γ.Według teorii Einsteina wartość tegoparametru powinna wynieść dokładnie 1,0.

"Nawet róŜnica jednej milionowej od 1,0miałaby

niezwykle doniosłe znaczenie dla próbunifikacji teorii kwantowej i ogólnej teoriiwzględności, a co za tym idzie próbprzewidzenia wielkości tego zjawiska wregionach o niezwykle silnej grawitacjitakich jak sąsiedztwo czarnych dziur "- mówiKopeikin.

Aby wykonać ekstremalnie dokładnepomiary naukowcy wykorzystali VLBA -szeregu połączonych radioteleskopówrozmieszczonych od Hawajów po WyspyDziewicze. Instrument ten pozwalawykonywać najdokładniejsze pomirypołoŜenia obiektów na niebie, jak równieŜwykonywać najwyŜszej rozdzielczościobrazy nieba z wszystkich obecniedostępnych instrumentów astronomicznych.W październiku 2005 roku astronomowiewykonali obserwacje Słońca gdy toprzemieszczało się prawie dokładnie przedczterema odległymi kwazarami - odległymiaktywnymi galaktykami z supermasywnymiczarnymi dziurami w jądrze. GrawitacjaSłońca spowodowała nieznaczne zmiany wobserwowanym połoŜeniu kwazarów naniebie, poniewaŜ odchyliła promieniowanieradiowe docierające do radioteleskopu odtych znacznie bardziej oddalonych obiektów.

Zmierzona wartość γ to 0,9998 ± 0,0003 -doskonale zgadzająca się wartość zprzewidywaną przez Einsteina 1,0.

"Większa liczba obserwacji podobnych donaszych, wraz z dodatkowymi pomiaramitakimi jak te, które wykonała sonda NASACassini, pozwolą nam zwiększyć dokładność

4 z 110

przynajmniej czterokrotnie - dostarczającnajlepszych danych o wartości γ "- mówiEdward Formalont z NRAO. -" PoniewaŜwartość γ jest fundamentalnym parametremteorii grawitacji, jej pomiar za pomocąróŜnych metod obserwacyjnych jestkluczowy dla uzyskania stałej uznanej przezcałą społeczność fizyków. Wynik badańKopeikina, Fomalonta oraz Jogn Bensona zNRAO i Gabora Lanyi z JPL zostałyopublikowane w Astrophysical Journal.

Źródło:

National Radio AstronomyObservatory: Precise Radio-Telescope Measurements AdvanceFrontier Gravitational PhysicsIlustracja: NRAO

Original press release follows:Precise Radio-Telescope Measurements

Advance Frontier Gravitational Physics

Scientists using a continent-wide array ofradio telescopes have made an extremelyprecise measurement of the curvature ofspace caused by the Sun's gravity, and theirtechnique promises a major contribution to afrontier area of basic physics.

"Measuring the curvature of space caused bygravity is one of the most sensitive ways tolearn how Einstein's theory of GeneralRelativity relates to quantum physics. Unitinggravity theory with quantum theory is a majorgoal of 21st-Century physics, and theseastronomical

measurements are a key to understanding therelationship between the two," said SergeiKopeikin of the University of Missouri.

Kopeikin and his colleagues used theNational Science Foundation's Very LongBaseline Array (VLBA) radio-telescopesystem to measure the bending of light causedby the Sun's gravity to within one part in30,000. With further observations, thescientists say their precision technique canmake the most accurate measure ever of thisphenomenon.

Bending of starlight by gravity was predictedby Albert Einstein when he published histheory of General Relativity in 1916.According to relativity theory, the stronggravity of a massive object such as the Sunproduces curvature in the nearby space,which alters the path of light or radio wavespassing near the object. The phenomenonwas first observed during a solar eclipse in1919.

Though numerous measurements of the effecthave been made over the intervening 90years, the problem of merging GeneralRelativity and quantum theory has requiredever more accurate observations. Physicistsdescribe the space curvature andgravitational light-bending as a parametercalled "gamma." Einstein's theory holds thatgamma should equal exactly 1.0.

"Even a value that differs by one part in amillion from 1.0 would have majorramifications for the

goal of uniting gravity theory and quantumtheory, and thus in predicting the phenomenain high-gravity regions near black holes,"Kopeikin said.

To make extremely precise measurements,the scientists turned to the VLBA, acontinent-wide system of radio telescopesranging from Hawaii to the Virgin Islands.The VLBA offers the power to make the mostaccurate position measurements in the skyand the most detailed images of anyastronomical instrument available.

The researchers made their observations asthe Sun passed nearly in front of four distantquasars -- faraway galaxies withsupermassive black holes at their cores -- inOctober of 2005. The Sun's gravity causedslight changes in the apparent positions of thequasars because it deflected the radio wavescoming from the more-distant objects.

The result was a measured value of gammaof 0.9998 +/- 0.0003, in excellent agreementwith Einstein's prediction of 1.0.

"With more observations like ours, inaddition to complementary measurementssuch as those made with NASA's Cassinispacecraft, we can improve the accuracy ofthis measurement by at least a factor of four,to provide the best measurement ever ofgamma," said Edward Fomalont of theNational Radio Astronomy Observatory(NRAO). "Since gamma is a fundamentalparameter of gravitational theories, itsmeasurement using different observationalmethods is crucial to obtain a value that issupported by the physics community,"Fomalont added.

Kopeikin and Fomalont worked with JohnBenson of the NRAO and Gabor Lanyi ofNASA's Jet Propulsion Laboratory. Theyreported their findings in the July 10 issue ofthe Astrophysical Journal.

The National Radio Astronomy Observatoryis a facility of the National ScienceFoundation, operated under cooperativeagreement by Associated Universities, Inc.

5 z 110

Hydrologia wód pod lądolodami to zupełnienowy obszar badań, który otworzył się nam wwyniku odkrycia jezior napełniających się iopróŜniających w stosunkowo krótkichprzedziałach czasu i dotycząca znacznychobjętości wody

Robert Bindschadler

Mapa ukazuje aktywne jeziora pod powierzchnią lądolodówAntarktydy

Jeziora Antarktydy, skryte pod kilometrami lodu, wymagają od naukowców twórczego podejścia do metododkrywania i analizowania tych skrytych tajemnic Antarktyki. Dzięki wykonywanym z orbity pomiaromlaserowym satelity NASA stworzyły najbardziej kompletny spis jezior, które aktywnie opróŜniają lub napełniająsię wodą pod lodami Antarktydy. Stworzona tak mapa odkrywa kontynentalną instalację hydrauliczną znaczniebardziej dynamiczną, niŜ sądzili naukowcy.

"Choć lądolód Antarktydy zdaje się statycznyim bliŜej mu się przyglądamy, tym więcejzauwaŜamy tam aktywności "- mówiBenjamin Smith z Uniwersytetu Washingtonw Seattle, kierujący zespołem prowadzącymbadania.

W odróŜnieniu od większości jezior, te któreznajdują się na Antarktydzie są poddaneciśnieniu leŜącego nad nimi lodu. Tociśnienie moŜe wymuszać przemieszczaniewody z jednego miejsca w inne, napodobieństwo ściskanego balonu. Wodaprzemieszcza się pod lodem przedewszystkim w szerokich, cienkich warstwachale rakŜe poprzez system połączonych jaskiń.Przepływy te mogą dostarczać wodę dojezior znajdujących się zarówno w pobliŜujak i znacznej odległości od źródła.Zrozumienie tej "instalacji hydraulicznej"jest dlatego istotne, iŜ moŜe ona regulowaćtempo przemieszczania się lodowców wkierunku oceanu na podobieństwo smaru.Jednak zrozumienie tego, co dzieje siękilometry pod powierzchnią lodu jestniezwykle trudnym

wyzwaniem.

Zespół kierowany przez Smithaprzeanalizował dane zebrane w trakcie 4,5lat obserwacji przez satelitę NASA ICESat(Ice, Cloud and land Elevation) i na ichpodstawie stworzył najkompletniejszy spiszmian w instalacji hydraulicznej Antarktydy.Zespół określił lokalizację 124 aktywnychjezior oraz oszacował tempo w jakimnapełniają się i opróŜniają, oraz określił jakzmiany te wpływają na dynamikę zarównojezior jak i lądolodu. Wyniki badań zostałyopublikowane na łamach Journal ofGlaciology.

Od dziesiecioleci naukowcy wykorzystująradary na pokładzie samolotów by zajrzećpod lód Antarktyki i na tej podstawieokreślić istnienie tam jezior. W latach 90.XX wieku naukowcy połączyli dane lotniczei satelitarne by poszukiwać jezior w skalicałego kontynentu. Do tej pory udało sięokreślić połoŜenie około 280 jezior podlodem Antarktydy, w większościznajdujących się pod lądolodem wschodniejAntarktydy. Jednak pomiary te ukazywałyjeziora jako zjawiska statyczne nieodpowiadając na pytanie, czy zmieniają sięone w czasie czy jedynie znajdują się tamzbierając wodę.

W 2006 roku Helen Fricker - geofizykScripps Institution of Oceanography w LaJolla w Kalifornii, po raz pierwszywykorzystała dane satelitarne byzaobserwować jeziora podlodowcowe wakcji. Pracując nad projektem mającymprecyzyjnie

6 z 110

wyznaczyć granice stałego lądu AntarktydyFricker poszukiwała metody na odróŜnienielodu wspartego na lądzie od tego, któryunosił się na morzu. W tym celuwykorzystała laserowe pomiarywykonywane przez wysokościomierzlaserowy Geoscience Laser AltimeterSystem satelity ICESat aby mierzyćwysokość lodu. Powtarzanie pomiarów wczasie miało pozwolić na określenie zmian wwysokości. Jednak Fricker zauwaŜyłdramatyczne zmiany wysokości tam, gdzielód miał być wsparty przez ląd. Okazało się,Ŝe te zmiany wysokości były powodowaneprzez napełnianie się i opróŜnianie jednych znajwiększych jezior Antarktydy.

"Hydrologia wód pod lądolodami to zupełnienowy obszar badań, który otworzył się namw wyniku odkrycia jezior napełniających sięi opróŜniających w stosunkowo krótkichprzedziałach czasu i dotycząca znacznychobjętości wody "- mówi RobertBindschadler, glacjolog z Centrum LotówKosmicznych NASA Goddard, którywykorzystywał dane ICESat podczas innychprojektów badawczych Antarktyki. -" ICESatumoŜliwił nam dokonanie tego odkrycia."

Pozostało pytanie, czy aktywne jeziora podlodem to powszechne zjawisko czy wyjątek.Aby odpowiedzieć na to pytanie Ben Smith,Fricker i ich współpracownicy rozszerzylibadania analizy elewacji by pokryć nimiwiększość kontynentu Antarktydywykorzystując wysokościomierz laserowyICESat.

Obserwując jak zmieniała się wysokośćlądolodu pomiędzy dwoma lub trzemaprzelotami satelity w ciągu kaŜdego rokunaukowcy mogli stwierdzić, które jeziora sąaktywne. Ponadto wykorzystali dane ozmianach wysokości by oszacowaćwłaściwości wody i lodu oraz określićzmiany objętości.

Jedynie kilka z wcześniej ponad 200zidentyfikowanych jezior okazało się byćaktywnymi wskazując na to Ŝe jeziora naterenie Wschodnioantarktycznego Pojezierzasą w większości nieaktywne i nie wpływająna zmiany lądolodu. Natomiast większość z124 nowo odkrytych jezior znajduje sięniedaleko brzegów kontynentu, na końcuogromnego systemu kanalizacyjnego, któryma jednocześnie znaczący potencjałwpływania na zmianę poziomu oceanów.

"Nasze badania pozwoliły zidentyfikowaćznaczną liczbę jezior podlodowcowych,jednak to co jest najciekawsze to ichlokalizacja "- mówi Bindschadler. -" Naszebadania wskazują, Ŝe najaktywniejsze jezioraleŜą tam, gdzie lodowce szybko sięprzemieszczają, co moŜe wskazywać nawzajemne związki."

Połączenia pomiędzy jeziorami moŜnawyznaczyć, gdy w miarę jak jedno sięopróŜnia inne się napełnia. Odnalezionozarówno połączenia pomiędzy bliskimijeziorami - zapewne funkcjonujące poprzezsieć tuneli wewnątrz lodowca. OdkrytorównieŜ połączenia pomiędzy odległymijeziorami. Ponadto dane wskazują, Ŝe tempotransferu

wody pomiędzy jeziorami znacznie się róŜni.Niektóre z przepływów wypełniają jeziora wstałym tempie na przestrzeni kilku lat. Ale teŜprzepływ wody pod lodem moŜe byćporównywalny do niewielkiej rzeki i moŜeszybko dostarczać smaru pod szybkoprzemieszczające się lodowce.

Źródło:

NASA: Map Characterizes ActiveLakes Below Antarctic IceZdjęcie: Ben Smith, University ofWashington

Original press release follows:Map Characterizes Active Lakes Below

Antarctic Ice

Lakes in Antarctica, concealed under milesof ice, require scientists to come up withcreative ways to identify and analyze thesehidden features. Now, researchers usingspace-based lasers on a NASA satellite havecreated the most comprehensive inventory oflakes that actively drain or fill underAntarctica's ice. They have revealed acontinental plumbing system that is moredynamic than scientists thought.

"Even though Antarctica's ice sheet looksstatic, the more we watch it, the more we seethere is activity going on there all the time,"said Benjamin Smith of the University ofWashington in Seattle, who led the study.

Unlike most lakes, Antarctic lakes are underpressure from the ice above. That pressure

7 z 110

can push melt water from place to place likewater in a squeezed balloon. The watermoves under the ice in a broad, thin layer,but also through a linked cavity system. Thisflow can resupply other lakes near and far.

Understanding this plumbing is important, asit can lubricate glacier flow and send the icespeeding toward the ocean, where it can meltand contribute to sea level change. Butfiguring out what's happening beneath milesof ice is a challenge.

Researchers led by Smith analyzed 4.5 yearsof ice elevation data from NASA's Ice,Cloud and land Elevation satellite (ICESat)to create the most complete inventory to dateof changes in the Antarctic plumbing system.The team has mapped the location of 124active lakes, estimated how fast they drain orfill, and described the implications for lakeand ice-sheet dynamics in the Journal ofGlaciology.

What Lies Beneath

For decades, researchers flewice-penetrating radar on airplanes to "see"below the ice and infer the presence of lakes.In the 1990s, researchers began to combineairborne- and satellite-based data to observelake locations on a continent-wide scale.

Scientists have since established theexistence of about 280 "subglacial" lakes,most located below the East Antarctic icesheet. But those measurements were asnapshot in

time, and the question remained as to whetherlakes are static or dynamic features. Werethey simply sitting there collecting water?

In 2006 Helen Fricker, a geophysicist at theScripps Institution of Oceanography, LaJolla, Calif., used satellite data to firstobserve subglacial lakes on the move.Working on a project to map the outline ofAntarctica's land mass, Fricker needed todifferentiate floating ice from grounded ice.This time it was laser technology that was upto the task. Fricker used ICESat's GeoscienceLaser Altimeter System and measured howlong it took a pulse of laser light to bounce ofthe ice and return to the satellite, from whichshe could infer ice elevation. Repeating themeasurement over a course of time revealedelevation changes.

Fricker noticed, however, a sudden dramaticelevation change -- over land. It turned outthis elevation change was caused by thefilling and draining of some of Antarctica'sbiggest lakes.

"Sub-ice-sheet hydrology is a whole newfield that opened up through the discovery oflakes filling and draining on relatively shorttimescales and involving large volumes ofwater," said Robert Bindschadler, aglaciologist at NASA's Goddard SpaceFlight Center in Greenbelt, Md., who hasused ICESat data in other studies ofAntarctica. "ICESat gets the credit forenabling that

discovery."

Networking in the Antarctic

But were active lakes under the ice acommon occurrence or a fluke?

To find out, Ben Smith, Fricker andcolleagues extended their elevation analysisto cover most of the Antarctic continent and4.5 years of data from ICESat's GeoscienceLaser Altimeter System (GLAS). Byobserving how ice sheet elevation changedbetween the two or three times the satelliteflew over a section every year, researcherscould determine which lakes were active.They also used the elevation changes and theproperties of water and ice to estimate thevolume change.

Only a few of the more than 200 previouslyidentified lakes were confirmed active,implying that lakes in East Antarctica'shigh-density "Lakes District" are mostlyinactive and do not contribute much to icesheet changes.

Most of the 124 newly observed active lakesturned up in coastal areas, at the head oflarge drainage systems, which have thelargest potential to contribute to sea levelchange.

"The survey identified quite a few moresubglacial lakes, but the locations are theintriguing part," Bindschadler said. "Thesurvey shows that most active subglaciallakes are located where the ice is movingfast, which implies a relationship."

Connections between lakes are apparentwhen one lake drains and

8 z 110

another simultaneously fills. Some lakes were found to be connected to nearby lakes, likely through a network of subglacial tunnels. Othersappeared to be linked to lakes hundreds of miles away.

The team found that the rate at which lake water drains and fills varies widely. Some lakes drained or filled for periods of three to four yearsin steady, rather than episodic, changes. But water flow rates beneath the ice sheet can also be as fast as small rivers and can rapidly supply alubricating film beneath fast-flowing glaciers.

"Most places we looked show something happening on short timescales," Smith said. "It turns out that those are fairly typical examples ofthings that go on under the ice sheet and are happening all the time all over Antarctica."

9 z 110

To zaskakujące, Ŝe taka olbrzymia galaktykaistniała w momecie kiedy Wszechświat miałzaledwie 1/16 obecnego wieku. Tym bardziejzaskakujące jest to, Ŝe w jej jądrze znajduje sięczarna dziura miliard razy masywniejsza odSłońca

dr Tomotsugu Goto

Najodleglejsza supermasywna czarna dziura

Dr Tomotsugu Goto - astronom z Uniwersytetu Hawajów (UH) - wraz z zespołem współpracowników odkryłgigantyczną galaktykę otaczającą najdalszą jak dotąd super masywną czarną dziurę. Galaktyka, tak odległa, Ŝejej światło wędrowało do nas 12,8 miliarda lat, jest równie duŜa jak Droga Mleczna, a w jej jądrze skrywa sięczarna dziura o masie co najmniej miliard razy większej od Słońca. Naukowcy przedstawili odkrycie na łamach

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"To zaskakujące, Ŝe taka olbrzymia galaktykaistniała w momencie kiedy Wszechświatmiał zaledwie 1/16 obecnego wieku. Tymbardziej zaskakujące jest to, Ŝe w jej jądrzeznajduje się czarna dziura miliard razymasywniejsza od Słońca "- mówi dr Goto. -"Zarówno galaktyka jak i czarna dziuramusiały ukształtować się niezwykle szybkow młodym Wszechświecie."

Wiedza o macierzystych galaktykachsupermasywnych czarnych dziur jest waŜnadla wyjaśnienia zagadki jak czarne dziury igalaktyki razem ewoluowały. Do tej porybadanie galaktyk takich w odległymWszechświecie było niezwykle trudne zewzględu na to, Ŝe oślepiające światłodocierające z otoczenia czarnej dziurybardzo utrudnia obserwację słabego światłapochodzącego od gwiazdy macierzystej.

W odróŜnieniu od mniejszych czarnych dziurpowstających w efekcie śmierci masywnejgwiazdy pochodzenie supermasywnychczarnych dziur pozostaje zagadką. Obecniepreferowany model

wymaga połączenia się kilku czarnych dziuro pośrednich masach. Odkryta w tychbadaniach galaktyka wydaje się zawieracwiele pośrednich czarnych dziur. Po tym jaksię utworzy, supermasywna czarna dziuranadal rośnie, poniewaŜ jej grawitacjaprzyciąga materię z otaczającej przestrzeni.Energia uwolniona w tym procesie jestźródłem intensywnego promieniowaniaemitowanego z otoczenia czarnej dziury.

Aby zaobserwować supermasywną czarnądziurę zespół wykorzystał nową, czuły nakolor czerwony sensor CCD zainstalowanyw kamerze Suprime-Cam teleskopu Subaru wobserwatorium na Mauna Kea. ProfesorSatoshi Miyazaki z NarodowegoObserwatorium Astronomicznego Japonii(NAOJ), odpowiedzialny za zaprojektowaniei budowę nowego sensora jest współautoremprojektu. "Polepszona czułość nowegosensora CCD pozwoliła dokonać tegoekscytującego odkrycia juŜ podczaspierwszych obserwacji "- mówi prodMiyazaki.

Szczegółowa analiza danych wykazała Ŝe 40% zaobserwowanego w bliskiejpodczerwieni promieniowania (o długościfali 9100Å) pochodzi z galaktykimacierzystej podczas gdy pozostałe 60% zotaczających obłoków materii oświetlanychprzez czarną dziurę.

NaleŜący do zespołu Yousuke Utsumidodaje: -" Zaobserwowaliśmysupermasywną czarną dziurę wraz z jejgalaktyką macierzystą powstającejednocześnie. To odkrycie otwiera nowekierunki

10 z 110

dla badań ko-ewolucji czarnych dziur igalaktyk na początku istnieniaWszechświata."

Źródło:

Royal Astronomical Society: GiantGalaxy Hosts The Most DistantSupermassive Black HoleZdjęcie: Tomotsugu GOTO,University of Hawaii

Original press release follows:Giant Galaxy Hosts The Most Distant

Supermassive Black Hole

University of Hawaii (UH) astronomer Dr.Tomotsugu Goto and colleagues havediscovered a giant galaxy surrounding themost distant supermassive black hole everfound. The galaxy, so distant that it is seen asit was 12.8 billion years ago, is as large asthe Milky Way galaxy and harbours asupermassive black hole that contains at leasta billion times as much matter as our Sun.The scientists set out their results in a paperin the journal Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society later this month.

Dr. Goto stated, "It is surprising that such agiant galaxy existed when the Universe wasonly one-sixteenth of its present age, and thatit hosted a black hole one billion times moremassive than the Sun. The galaxy and blackhole must have formed very rapidly in theearly Universe."

Knowledge of the host galaxies of

supermassive black holes is important inorder to understand the long-standing mysteryof how galaxies and black holes haveevolved together. Until now, studyinghostgalaxies in the distant Universe has beenextremely difficult because the blindingbright light from the vicinity of the black holemakes it more difficult to see the alreadyfaint light from the host galaxy.

Unlike smaller black holes, which form whena large star dies, the origin of thesupermassive black holes remains anunsolved problem. A currently favouredmodel requires several intermediate blackholes to merge. The host galaxy discoveredin this work provides a reservoir of suchintermediate black holes. After forming,supermassive black holes often continue togrow because their gravity draws in matterfrom surrounding objects. The energyreleased in this process accounts for thebright light emitted from the region aroundthe black holes.

To see the supermassive black hole, the teamof scientists used new red-sensitive ChargeCoupled Devices (CCDs) installed in theSuprime-Cam camera on the Subarutelescope on Mauna Kea. Prof. SatoshiMiyazaki of the National AstronomicalObservatory of Japan (NAOJ) is a leadinvestigator for the creation of the new CCDsand a collaborator on this project. He said,"The improved sensitivity of the new CCDshas

brought an exciting discovery as its very firstresult."

A careful analysis of the data revealed that40 percent of the near-infrared light observed(at the wavelength of 9100 Angstroms) isfrom the host galaxy itself and 60 percent isfrom the surrounding clouds of material(nebulae) illuminated by the black hole.

Yousuke Utsumi (Graduate University forAdvanced Studies /NAOJ), a member of theproject team,said, "We have witnessed asupermassive black hole and its host galaxyforming together. This discovery has openeda new window for investigating galaxy-blackhole co-evolution at the dawn of theUniverse."

Dr. Goto is a fellow of the Japan Society forthe Promotion of Science (JSPS). Hereceived his PhD from the University ofTokyo in 2003 and has also worked atCarnegie Mellon and JohnsHopkinsuniversities, and at the Institute ofSpace and Astronautical Science, a part ofJAXA, the Japanese equivalent of NASA. Hecame to UH Institute for Astronomy in 2008to work with Dr. David Sanders on quasi-stellar objects (QSOs) and luminous infraredgalaxies.

Other members of the research team are Dr.Hisanori Furusawa (NAOJ) and Dr. YutakaKomiyama (NAOJ).

11 z 110

Dzieje się coś bardzo interesującego ipodstawowego czego tak na prawdę nierozumiemy - ani z eksperymentów wlaboratoriach ani z symulacji komputerowych

Melvyn Goldstein

Kochanie! Wysadziłem właśnie tokamak

Rekoneksja magnetyczna zdaje się być ulubioną metodą Wszechświata na wysadzanie rzeczy. Pojawia sięwszędzie tam, gdzie pole magnetyczne przenika przestrzeń kosmiczną - czyli praktycznie wszędzie. Na Słońcurekoneksja tworzy flary słoneczne o energii miliardów bomb atomowych. W ziemskiej atmosferze napędza burzemagnetyczne i zorze polarne. W laboratoriach stanowi powaŜne zagroŜenie dla reaktorów fuzyjnych. Jestwszędzie. Problem w tym, Ŝe naukowcy nie potrafią jej wyjaśnić.

Na

pierwszy rzut oka sprawa jest prosta - liniepola magnetycznego przecinają się,wyzerowują, łączą ponownie i... łubudu!Energia magnetyczna zostaje uwolniona wpostaci ciepła i cząstek o ogromnej energiikinetycznej. Ale jak? Jak prosty aktprzecięcia się linii pól magnetycznychwywołuje tak ogromną eksplozję ?

"Dzieje się coś bardzo interesującego ipodstawowego czego tak na prawdę nierozumiemy - ani z eksperymentów wlaboratoriach ani z symulacji komputerowych"- mówi Melvyn Goldstein kierującyGeospace Physics Laboratory w CentrulLotów Kosmicznych NASA Goddard (SFC).

Dlatego NASA zamierza wysłać misjęmającą rozwiązać ten problem. Misja MMS -Magnetospheric Multiscale Mission będzieskładała się z czterech sond poruszającychsię w Ziemskiej magnetosferze tak by badaćrekoneksję magnetyczną w działaniu. W maju2009 roku misja przeszła pozytywniewstępną ocenę, a w czerwcu zostałazatwierdzona do wykonania. ObecnieinŜynierowie mogą rozpocząć budowę sond.

"Magnetosfera

Ziemi jest cudownym naturalnymlaboratorium do badań rekoneksji "-wyjaśnia Jim Burch z Southwest ResearchInstitute. -" Jest duŜa a rekoneksja zachodziw niej prawie bez przerwy."

W zewnętrznych obszarach magnetosfery,gdzie pole magnetyczne Ziemi napotyka wiatrsłoneczny rekoneksja tworzy chwiloweportale magnetyczne łączące Ziemię i Słońca(red: pisaliśmy o tym wcześniej - zobaczartykuł "Ziemię i Słońce łącze magnetyczneportale"). Wewnątrz magnetosfery, długie,rozciągnięte struktury określane mianem'ogonów magnetycznych' (magnetotai)rekoneksja napędza chmury wysokiej energiiplazmy w stronę Ziemi inicjując zorzepolarne. MMS będzie badał te i innezjawiska będące efektem rekoneksjimagnetycznej.

Cztery sondy zostaną zbudowane przezGoddard SFC. "KaŜda sonda będziewyglądała jak olbrzymi krąŜek hokejowy -średnicy 4 metrów i ponad metr wysoki "-mówi menedŜer projektu, Karen Halterman.Sensory misji słuŜące do monitorowania pólmagnetycznych oraz strumieni cząstek sąbudowane w wielu amerykańskichlaboratoriach i na uniwersytetach podkierunkiem SRI. Kiedy zostaną ukończonezostaną zamontowane na sondachprzygotowanych w NASA Goddard SFC anastępnie wyniesione na orbitę przez rakietęAtlas V w 2014 roku.

JeŜeli MMS uda się wyjaśnić

12 z 110

zjawisko rekoneksji moŜe to mieć doniosłeznaczenie dla rozwiązania problemu kryzysupaliwowego na Ziemi.

"Od lat naukowcy uwaŜają fuzję za źródłoczystej i powszechnej energii dla Ziemi "-mówi Burch. -" Jedna z metod uzyskania fuzji- fuzja w pułapce magnetycznej - dostarczyłaobiecujących rezultatów w urządzeniachtakich jak tokamaki. Jednak pojawiły sięproblemy z utrzymaniem plazmy wzamknięciu. Jednym z głównych problemówjest rekoneksja magnetyczna. Jejspektakularnym a przede wszystkimniebezpiecznym efektem jest zjawisko znanejako sawtooth crash (zapaść piłowa). Wmiarę jak wzrasta temperatura wewnątrztokamaka temperatura elektronów osiągaszczyt by następnie zapaść się do niŜszejtemperatury pozwalając jednocześnie częściplazmy wydostać się z pułapki magnetycznej.Następuje to jako wynik rekoneksji wobrębie pola magnetycznego, z któregozbudowana jest pułapka.

Wydawałoby się, Ŝe skoro zjawiska takiezachodzą w tokamakach to stanowią onedobre miejsce do jej zbadania. Jak jednakwyjaśnia Burch rekoneksja zachodzi w nichw tak maleńkiej przestrzeni - o objętościkilku milimetrów - Ŝe jest bardzo trudna dobadania. Praktycznie niemoŜliwe jestzbudowanie sensorów wystarczająco małychby studiować obszar, w którym zachodzi.

Co innego ziemska magnetosfera będącaogromnym bąblem otaczającym

Ziemię, w której procesy te zachodzą wobszarach o rozmiarach dziesiątkówkilometrów. "Tam moŜemy wysłać sondy byprzeleciały przez sam środek i dokładnieprzyjrzały się co się tam dzieje "- kończyBurch.

Źródło:

NASA Science: Honey, I Blew up theTokamakZdjęcie: Rhessi

Original press release follows:Honey, I Blew up the Tokamak

Magnetic reconnection could be theUniverse's favorite way to make thingsexplode. It operates anywhere magneticfields pervade space--which is to say almosteverywhere. On the sun magneticreconnection causes solar flares as powerfulas a billion atomic bombs. In Earth'satmosphere, it fuels magnetic storms andauroras. In laboratories, it can cause bigproblems in fusion reactors. It's ubiquitous.

The problem is, researchers can't explain it.

The basics are clear enough. Magnetic linesof force cross, cancel, reconnect and—Bang!Magnetic energy is unleashed in the form ofheat and charged-particle kinetic energy.

But how? How does the simple act ofcrisscrossing magnetic field lines triggersuch a ferocious explosion?

"Something very interesting and fundamentalis going on that we don't really understand --not from

laboratory experiments or from simulations,"says Melvyn Goldstein, chief of theGeospace Physics Laboratory at NASA'sGoddard Space Flight Center.

NASA is going to launch a mission to get tothe bottom of the mystery. It's called MMS,short for Magnetospheric MultiscaleMission, and it consists of four spacecraftwhich will fly through Earth's magnetosphereto study reconnection in action. The missionpassed its preliminary design review in May2009 and was approved for implementationin June 2009. Engineers can now startbuilding the spacecraft.

"Earth's magnetosphere is a wonderfulnatural laboratory for studying reconnection,"says mission scientist Jim Burch of theSouthwest Research Institute. "It is big,roomy, and reconnection is taking place therealmost non-stop."

In the outer layers of the magnetosphere,where Earth's magnetic field meets the solarwind, reconnection events create temporarymagnetic "portals" connecting Earth to thesun. Inside the magnetosphere, in a longdrawn-out structure called "the magnetotail,"reconnection propels high-energy plasmaclouds toward Earth, triggering NorthernLights when they hit. There are many otherexamples, and MMS will explore them all.

The four spacecraft will be built at theGoddard Space Flight Center. "Eachobservatory is shaped like a giant hockey

13 z 110

puck, about 12 feet in diameter and 4 feet in height," says KarenHalterman, MMS Project Manager at Goddard.

The mission's sensors for monitoring electromagnetic fields andcharged particles are being built at a number of universities andlaboratories around the country, led by the Southwest ResearchInstitute. When the instruments are done, they will be integrated intothe spacecraft frames at Goddard. Launch is scheduled for 2014onboard an Atlas V rocket.

Any new physics MMS learns could ultimately help alleviate theenergy crisis on Earth.

"For many years, researchers have looked to fusion as a clean andabundant source of energy for our planet," says Burch. "Oneapproach, magnetic confinement fusion, has yielded very promisingresults with devices such as tokamaks. But there have been problemskeeping the plasma (hot ionized gas) contained in the chamber."

One of the main problems is magnetic reconnection," he continues. "Aspectacular and even dangerous result of reconnection is known asthe sawtooth crash. As the heat in the tokamak builds up, the electrontemperature reaches a peak and then 'crashes' to a lower value, andsome of the hot plasma escapes. This is caused by reconnection of thecontainment field."

In light of this, you might suppose that tokamaks would be a goodplace to study

reconnection. But no, says Burch. Reconnection in a tokamak happensin such a tiny volume, only a few millimeters wide, that it is verydifficult to study. It is practically impossible to build sensors smallenough to probe the reconnection zone.

Earth's magnetosphere is much better. In the expansive magneticbubble that surrounds our planet, the process plays out over volumesas large as tens of kilometers across. "We can fly spacecraft in andaround it and get a good look at what's going on," he says.

That is what MMS will do: fly directly into the reconnection zone.The spacecraft are sturdy enough to withstand the energetics ofreconnection events known to occur in Earth's magnetosphere, sothere is nothing standing in the way of a full two year mission ofdiscovery.

14 z 110

Zdjęcia aktywnej galaktyki

Europejskie Obserwatorium Południowe opublikowało niezwykłe nowe zdjęcie bliskiej galaktyki, którąastronomowie uwaŜają za bardzo podobną do Drogi Mlecznej. Choć galaktyka ta widziana jest od krawędzibadania NGC 4945 wskazują, Ŝe to zbiorowisko gwiazd jest galaktyką spiralną taką jak nasza z skręconymi,rozświetlonymi ramionami oraz ukształtowanym w poprzeczkę regionem centralnym. Jednak region centralnyNGC 4945 jest jaśniejszy niŜ w Drodze Mlecznej co wskazywać moŜe na istnienie tam aktywnie poŜywiającej sięotaczającą materią supermasywnej czarnej dziury.

Ze względu na to, Ŝe NGC 4945 jestoddalona zaledwie o 13 milionów latświetlnych juŜ przeciętnej wielkości teleskopamatorski wystarczy by w konstelacjiCentaura dostrzec tę niezwykłą galaktykę.Została po raz pierwszy zaobserwowanaprzez szkockiego astronoma Jamesa Dunlopapodczas obserwacji prowadzonych w 1826roku z Australii. Numer 4945 został jejnadany przez Johna Louisa Dreyera podczasopracowywania katalogu New GeneralCatalogue (NGC).

Prezentowane zdjęcie zostało wykonane zapomocą kamery WFI () zainstalowanej na2,2-metrowym teleskopie MPG/ESO wobserwatorium La Silla w Chile. Z naszegopunktu widzenia galaktyka ma kształt cygarajednak w rzeczywistości jest to dysk, któryma wielokrotnie większą średnicę niŜ -obserwowaną - grubość. Dziękiwykorzystaniu odpowiednich filtrów bywyizolować światło emitowane przezrozgrzany gaz zdjęcie ukazuje szczegółowoobszary galaktyki, w których powstajągwiazdy.

Inne obserwacje wykazały, Ŝe NGC 4945posiada aktywne jądro galaktyczne,emitujące wielokrotnie więcej energii niŜspokojniejsze galaktyki takie jak DrogaMleczna. Dlatego została jako galaktykaSeyferta, odnosząc się do badańprowadzonych w latach 40. XX wieku przezamerykańskiego astronoma Carla K. Seyfertanad galaktykami, których jądra wykazująniezwykłe właściwości. UwaŜa się obecnie,

Ŝe w galaktykach tych supermasywna czarnadziura aktywnie poŜywia się opadającą nanią materią, a ta ogrzana do ekstremalniewysokich temperatur w dysku akrecyjnymemituje znaczne ilości promieniowania owysokich energiach takiego jakpromieniowanie rentgenowskie iultrafioletowe.

Źródło:

ESO: NGC 4945 - The Milky Way’snot-so-distant CousinZdjęcie: ESO

Original press release follows:NGC 4945: The Milky Way’s not-so-

distant Cousin

ESO has released a striking new image of anearby galaxy that many astronomers thinkclosely resembles our own Milky Way.Though the galaxy is seen edge-on,observations of NGC 4945 suggest that thishive of stars is a spiral galaxy much like ourown, with swirling, luminous arms and abar-shaped central region. Theseresemblances aside, NGC 4945 has abrighter centre that likely harbours asupermassive black hole, which is devouringreams of matter and blasting energy out intospace.

As NGC 4945 is only about 13 millionlight-years away in the constellation ofCentaurus (the Centaur), a modest telescopeis sufficient for skygazers to spot thisremarkable galaxy. NGC 4945’s designationcomes from its entry number in the New

15 z 110

General Catalogue compiled by the Danish–Irish astronomer John Louis Emil Dreyer in the 1880s. James Dunlop, a Scottish astronomer, iscredited with originally discovering NGC 4945 in 1826 from Australia.

Today’s new portrait of NGC 4945 comes courtesy of the Wide Field Imager (WFI) instrument at the 2.2-metre MPG/ESO telescope at the LaSilla Observatory in Chile. NGC 4945 appears cigar-shaped from our perspective on Earth, but the galaxy is actually a disc many times widerthan it is thick, with bands of stars and glowing gas spiralling around its centre. With the use of special optical filters to isolate the colour oflight emitted by heated gases such as hydrogen, the image displays sharp contrasts in NGC 4945 that indicate areas of star formation.

Other observations have revealed that NGC 4945 has an active galactic nucleus, meaning its central bulge emits far more energy than calmergalaxies like the Milky Way. Scientists classify NGC 4945 as a Seyfert galaxy after the American astronomer Carl K. Seyfert, who wrote astudy in 1943 describing the odd light signatures emanating from some galactic cores. Since then, astronomers have come to suspect thatsupermassive black holes cause the turmoil in the centre of Seyfert galaxies. Black holes gravitationally draw gas and dust into them,accelerating and heating this attracted matter until it emits high-energy radiation, including X-rays and ultraviolet light. Most large, spiralgalaxies, including the Milky Way, host a black hole in their centres, though many of these dark monsters no longer actively “feed” at this stagein galactic development.

16 z 110

Co powstrzymuje topnienie lodów Antarktydy

Globalna temperatura rośnie, podnosi się poziom oceanów a większość lodowców na świecie się cofa. Jednak cośniezwykłego dzieje się w oceanie oblewającym Antarktydę - powierzchnia lodu wokół południowego kontynentumiast kurczyć się - rośnie. Pokrywa lodowa na drugim końcu świata - w Arktyce - wielokrotnie trafiała naczołówki w związku z rekordowym tempem kurczenia się. Jak wyjaśnia Claire Parkinson z Centrum LotówKosmicznych NASA Goddard badająca lód od 30 lat pomiary satelitarne wskazują, Ŝe od końca lat 70. XX wiekupokrywa lodowa Antarktyki zmniejsza się średnio o około 4% w ciągu dekady. Lód otaczający Antarktydę wtym samym czasie rozrósł się w kierunku północnym o około 1% w ciągu kaŜdej dekady (czyli o około 100 000kilometrów kwadratowych). Skąd tak drastyczna róŜnica w tym co dzieje się wokół biegunów. Naukowcy zUniwersytetu Washington w Seattle oraz Goddard SFC proponują trzy teorie wyjaśniające to zagadnienie -utrata ozonu, zmianę dynamiki oceanu oraz zatapianie lodu morskiego.

W latach 80. XX wieku zauwaŜono, Ŝeemisje gazów stosowanych m.in. wlodówkach określanych skrótem CFCpowoduje niszczenie warstwy ozonowej, wszczególności nad Antarktydą. Ubytek ozonu,pozwalający do powierzchni dotrzećwiększej ilości rakotwórczegopromieniowania ultrafioletowego, marównieŜ mniej znane konsekwencje -schładza stratosferę, warstwę atmosferypomiędzy 10 a 60 kilometrem powyŜejpowierzchni Ziemi. Według naukowców odmomentu kiedy zaczęła powstawać dziuraozonowa, temperatura stratosfery obniŜyłasię pomiędzy 2 a 6°C. Takie zmianywpływają na dynamikę pomiędzy stratosferąa niŜszymi warstwami atmosfery zwiększającsiłą i tak juŜ potęŜnych wiatrówantarktycznych.

Od pierwszych prób pokonania OceanuPołudniowego region znany był wśródmarynarzy z potęŜnych cyklonowych wiatrówpowstających szczególnie zimą. Polarny wirwytwarza wydłuŜone okresy bardzo niskichtemperatur nie mające odpowiednikównigdzie indziej na Ziemi. Od lat 80. XXwieku wir polarny zwiększył siłę o około15% w wyniku niszczenia warstwyozonowej. Według autora publikacjiopisującej model interakcji między ozonem,prędkością wiatru i klimatem Antarktyki,Josefinem Comiso z NASA Goddard SFC,utrata ozonu spowodowała spadek ciśnieniaw rejonie Morza Amundsena zwiększającsiłę wiatru nad lodowcem szelfowym Rossa.Te zmiany pozwalają wyjaśnić

jeden z paradoksów Antarktyki - podczas gdyw niektórych rejonach lód szybko przyrastaw innych równie szybko się kurczy.

Nowy model sugeruje Ŝe zimniejsze, bardziejburzowe i szybsze wiatry gnają nad wodamiotaczającymi Antarktydę - w szczególnościnad morzem Rossa, gdzie zaobserwowanonajszybszy przyrost lodu. Wiatry tworząobszary odsłoniętej wody w pobliŜu brzegu -połynie - w których następuje produkcja lodumorskiego. Jednocześnie cieplejszepowietrze systemów wysokiego ciśnieniaotacza Półwysep Antarktyczny, regionkontynentu, w którym obserwuje sięgwałtowne ocieplanie klimatu.

"Obserwujemy bardzo złoŜony obrazzarówno topienia jak i narastania lodu wAntarktyce "- mówi Thorsten Markus,kierownik zespołu naukowego criosfery wNASA Goddard SFC. -" Zmiany układucyklonów spowodowane dziurą ozonową tojedno z najlepszych wyjaśnień jakieznaleźliśmy."

Ponadto na klimat w tym rejonie moŜewpływać zmiana cyrkulacji oceanicznej.Oceanograf z Uniwersytetu Waszyngton,Jinlun Zhang stworzył złoŜony modelkomputerowy wyjaśniający dlaczego lódantarktyczny zwiększa powierzchnię pomimoznaków globalnego ocieplenia. Według tegomodelu ocieplenie klimatu prowadzi do'zasłodzenia' wód powierzchniowych, któretrudniej mieszają się z bardziej zasolonąwodą poniŜej. To prowadzi do wytworzeniabardziej rozwarstwionych,

17 z 110

niemieszających się wód oceanicznych co zkolei uniemoŜliwia oceanowi wokółAntarktydy transfer ciepła i powoduje Ŝewierzchnie warstwy stają się chłodniejsze.

Źródło:

NASA: What's Holding Antarctic SeaIce Back From Melting?Zdjęcie: Mike Marosy/NASA

Original press release follows:What's Holding Antarctic Sea Ice Back

From Melting?

Global temperatures are increasing. Sealevels are rising. Ice sheets in many areas ofthe world are retreating. Yet there’ssomething peculiar going on in the oceansaround Antarctica: even as global air andocean temperatures march upward, the extentof the sea ice around the southern continentisn’t decreasing. In fact, it's increasing.

Sea ice at the other end of the world has beenmaking headlines in recent years forretreating at a breakneck pace. Satellitemeasurements show that, on average, Arcticsea ice has decreased by four percent perdecade since the late 1970s, explained ClaireParkinson, a cryospheric scientist at NASA'sGoddard Space Flight Center in Greenbelt,Md., who has been tracking the movements ofthe ice for 30 years. Antarctic sea ice, incontrast, has expanded northward by about 1percent — the

equivalent to 100,000 square kilometers(38,610 square miles) — per decade.

Why is there such a drastic difference in thebehavior of the two poles? Scientists fromGoddard and the University of Washington,Seattle, recently described three theories —ozone depletion, changing ocean dynamics,and the flooding of sea ice — for what'shappening in the Southern Ocean aroundAntarctica.

Dwindling Ozone Levels

In the 1980s, scientists discovered thatemissions of refrigerants and accelerantscalled chlorofluorocarbons (CFCs) haddepleted the ozone layer, especially overAntarctica. Ozone depletion, notorious forpermitting more cancer-causing ultravioletlight to reach the surface, has a lesser knownimpact: It cools the stratosphere, the layer ofatmosphere between 10 and 60 kilometers (6and 37 miles) above the surface.

Since the ozone hole began developing,researchers believe the Antarcticstratosphere has cooled between 2°C and6°C (3.6°F and 10.8°F). Such coolingchanges the dynamics between thestratosphere and lower layers of theatmosphere and strengthens Antarctica'salready fierce winds.

Ever since mariners first attempted tonavigate the Southern Ocean, the region hasbeen notorious for its powerful and stormycyclonic winds during the winter. The "polarvortex" whips

around the Southern Ocean and producessustained periods of freezing temperaturesunlike any other place in the world.

Since 1980, the strength of the polar vertexhas intensified by about 15 percent due toozone depletion. The loss of ozone causedatmospheric pressure to decrease over theAmundsen Sea, thereby strengthening thewinds on the Ross Ice Shelf, according toNASA Goddard scientist Josefino Comiso,coauthor of a recent study that models theconnection between ozone, wind speeds, andclimate in the Antarctic. The changes helpexplain one of the paradoxes of the Antarctic:while sea ice in some areas is growingrapidly, it's retreating at a rapid pace inothers.

The new model suggests that colder,stormier, and faster winds are rushing overthe waters encircling Antarctic — especiallythe Ross Sea, where ice growth has been themost rapid. The winds create areas of openwater near the coast – known as polynyas –that promote sea ice production.

At the same time, warmer air from higherpressure systems are simultaneouslyencroaching upon the Antarctic Peninsula,one sliver of the continent that isexperiencing rapid warming.

"We see a very mixed pattern of both meltingand ice growth in the Antarctic," saidThorsten Markus, head of NASA Goddard'sCryospheric Sciences Branch. "Changes

18 z 110

in the cyclonic pattern due to the ozone holeare one of the best explanations we have."

A More Stratified Southern Ocean

Changes in ocean circulation may also play arole. Jinlun Zhang, an oceanographer at theUniversity of Washington, has piecedtogether a complex computer model thathelps explain why Antarctic sea ice isexpanding even with signs that ocean and airtemperatures are on the rise. The key is thatwarming temperatures can lead to morestratified ocean layers.

In the Southern Ocean, there’s a layer of coldwater near the surface and a layer of warmerwater below. Normally, convection causesthe two layers to mix and exchange water, aprocess that brings heat from the lowerlayers to the surface layer and ultimatelyhelps keep sea ice expansion in check. Thistransfer of heat is the primary reason thatfirst-year ice in the Antarctic is much thinnerthan in the Arctic.

But if global air temperatures warm, themodel indicates that the amount of rain andsnowfall could increase, and surface waterscould freshen. Since fresh water is less denseand less apt to mix with the heavier, saltier,and warmer water below, the layer at theocean's surface could become more stratifiedand mix less. This, in turn, would reduce theamount of heat flowing upward, allowingsurface ice to

expand.

Field measurements suggest that there hasbeen a marked freshening of some parts ofthe Southern Ocean. Researchers fromColumbia University, New York City, havedetailed a freshening in the Ross Sea, and arecent study shows that the Antarctic-Australian Bottom Water has freshenedsomewhat since the mid-1990s. Still, Zhangcautions that scientists can’t yet say withoutqualification that all of the Southern Ocean isfreshening.

"Though the limited data available doessuggest wide-scale freshening, we need moredata to confirm this," he said. NASA’sAquarius instrument, which will launch onArgentina's SAC-D satellite in 2010, willperform global measurements of oceansalinity and should help provide such data.

Flooded Sea Ice Turns Snow to Ice

Water-logged sea ice is the thirdphenomenon that may explain why sea ice inthe Antarctic is increasing. The process,which scientists call "snow-to-iceconversion," occurs when the weight ofaccumulated snow presses down on a slab ofsea ice until it's nearly submerged. When thathappens, waves cause ocean water to spillon top of the ice and into the snow, forming alayer that eventually freezes and becomes"snow ice."

"You can add eight-to-ten centimeters to thethickness of sea ice each time this happens,"said Markus. Though this

process doesn't directly affect sea ice extentas observed over short time periods, somescientists believe it may have an impact onice extent over the course of a full season.

Ice formed in this manner isn’t easy todistinguish without performing tests onisotopes, yet scientists believe thickeningfrom snow ice is ubiquitous aroundAntarctica. Researchers have discovered iton Antarctic pack ice in all regions andduring all seasons, with the most snow iceformation occurring in the Eastern Ross andAmundsen Seas. One study suggests thatsnow-ice constitutes as much as 38 percentof the sea ice mass in these areas. However,such numbers are difficult to pin downdefinitively, given the complexities of fieldresearch in the extreme conditions of thecontinent.

"We’ve made some progress," said Markus,"but in the next few years, I think we're goingto see much more detailed measurements ofthe flooding of the snow-ice interface."

19 z 110

Po raz pierwszy wykazaliśmy, Ŝe potencjalnienadające się do zamieszkania księŜyce odległe osetki lat świetlnych są moŜliwe do wykrycia zapomocą obecnie dostępnych instrumentów

dr David Kipping

Czy Kepler odnajdzie nadające się do zamieszkania exoksięŜyce?

Od momentu kiedy wcześniej w tym roku na orbicie została umieszczona sonda NASA Keplert astronomowie znapięciem oczekuję na odkrycie pierwszej podobnej do Ziemi exoplanety. Teraz, w reakcji na filmy science-fiction zespół naukowców kierowany przez dr. Davida Kippinga z University College London, niektórzynaukowcy sugerują, Ŝe moŜliwe jest równieŜ odkrycie nadających się do zamieszkania exoksięŜyców. Wyniki

badań zostaną opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Podstawowa misja Keplera polega namonitorowaniu tysięcy gwiazd wposzukiwaniu charakterystycznych spadkówjasności powodowanych przez tranzyty(przejścia przed tarczą gwiazdy) exoplanet.Znajdujące się na orbicie obserwatoriumpowinno być w stanie bardzo precyzyjniewyznaczać takie zjawiska.

Dr Kipping juŜ wcześniej zaproponowałmetodę wykrywania exoksięŜyców, jednaknikt do tej pory nie sądził, Ŝe moŜna jąwykorzystać przy uŜyciu dostępnych obecnieinstrumentów. Jednak Kipping i jego zespółstworzyli przyjrzeli się dokładniewłaściwościom instrumentów Keplera,symulując przewidywaną siłę sygnału, jakizostałby wygenerowany przez taki nadającysię dla Ŝycia KsięŜyc. Podczas gdyexoksięŜyc porusza się na orbicie wokółexoplanety jego masa powoduje, Ŝe planetanieznacznie odchyla się od idealnej orbity.Powstałe niedokładności w pozycji iprędkości planety zdają się być moŜliwe dodetekcji przez Keplera - pod warunkiembardzo precyzyjnego mierzenia czasutranzytów.

Naukowcy

rozwaŜyli rozmaite konfiguracje systemówplanetarnych i doszli do wniosku, Ŝenajwiększe szanse odkrycia są dlaexoplanety podobnej do Saturna (który, jakna swe rozmiary, ma bardzo małą masę) -bowiem dzięki duŜej średnicy jej tranzyt jestłatwiejszy do detekcji (przesłania większączęść gwiazdy macierzystej) a mała masapowoduje, Ŝe jest bardziej podatna na wpływtowarzyszącego exoksięŜyca. Ponadto jeŜeliexoplaneta taka znalazłaby się wodpowiedniej odległości od gwiazdymacierzystej na powierzchni jej exoksięŜycamogłaby występować woda w stanieciekłym, a to oznacza środowisko przyjazneŜyciu.

Według zespołu nadające się do ŜyciaexoksięŜyce o masie nawet 5-cio krotniemniejszej od masy Ziemi są w zasięgudetekcji Keplera. Potencjalnieobserwatorium moŜe szukać takich obiektówwokół około 25 000 gwiazd w odległości do500 lat świetlnych od Słońca. A to oznacza,Ŝe na całym niebie obecna technologiamogłaby badać miliony gwiazd poszukującexoksięŜyców. Czy one istnieją - tego niewiadomo. Jednak astronomowie mająobecnie narzędzia umoŜliwiająceweryfikację ich istnienia.

"Po raz pierwszy wykazaliśmy, Ŝepotencjalnie nadające się do zamieszkaniaksięŜyce odległe o setki lat świetlnych sąmoŜliwe do wykrycia za pomocą obecniedostępnych instrumentów "- mówi drKipping. -" Nawet nas zaskoczyło, gdy

20 z 110

symulacja wykazała, Ŝe nawet księŜycepięciokrotnie lŜejsze od Ziemi mogą zostaćzauwaŜone. Być moŜe tysiące a nawetmiliony takich exoksięŜyców istnieją wGalaktyce a teraz mamy narzędzia by ichszukać."

Źródło:

Royal Astronomical Society: WillKepler Find Habitable Moons?Zdjęcie: Rhessi

Original press release follows:Will Kepler Find Habitable Moons?

Since the launch of the NASA KeplerMission earlier this year, astronomers havebeen keenly awaiting the first detection of anEarth-like planet around another star. Now,in an echo of science fiction movies a teamof scientists led by Dr David Kipping ofUniversity College London thinks that theymay even find habitable ‘exomoons’ too. Thenew results will appear in a paper inMonthly Notices of the Royal AstronomicalSociety.

Kepler’s primary mission is to monitorthousands of stars looking for characteristicdips in their brightness as orbiting planetspass in front of them in so-called ‘transit’events. The orbiting observatory should beable to time these transits to an extremelyhigh accuracy.

Dr Kipping has already devised a method fordetecting exomoons

but no-one was sure whether it could reallybe used with current technology. He and histeam have now modelled the properties ofthe instruments on Kepler, simulating theexpected signal strength that a habitablemoon would generate. An exomoon’s gravitytugs on the planet it orbits, making the planetwobble during its orbit around its host star.The resulting changes in the position andvelocity of the planet should be detectable byKepler through accurate timing of the transits.

The scientists considered a wide range ofpossible planetary systems and found that afluffy Saturn-like planet (the ringed world isextremely low in mass for its size) gives thebest possible chance for detecting a moon,rather than a denser Jupiter-like world. Thisis because planets like Saturn are large –blocking out a lot of light as they pass in frontof their star – but very light, meaning theywill wobble much more than a heavy planet.

If the Saturn-like planet is at the rightdistance from its star, then the temperaturewill allow liquid water to be stable on anysufficiently large moons in orbit around itand these could then be habitable.

The team found that habitable exomoonsdown to 0.2 times the mass of the Earth arereadily detectable with Kepler. Potentiallythe observatory could look for Earth-mass

habitable moons around 25,000 stars up to500 light-years away from the Sun. In thewhole sky, there should be millions of starswhich could be surveyed for habitableexomoons with present technology.

Whether or not such bodies are common inthe Galaxy is unknown but astronomers nowhave the tools and the methodology to findout.

Dr Kipping says, "For the first time, we havedemonstrated that potentially habitablemoons up to hundreds of light years awaymay be detected with currentinstrumentation"

‘As we ran the simulations, even we weresurprised that moons as small as one-fifth ofthe Earth's mass could be spotted.

‘It seems probable that many thousands,possibly millions, of habitable exomoonsexist in the Galaxy and now we can start tolook for them."

21 z 110

Po raz pierwszy wykazaliśmy, Ŝe potencjalnienadające się do zamieszkania księŜyce odległe osetki lat świetlnych są moŜliwe do wykrycia zapomocą obecnie dostępnych instrumentów

dr David Kipping

Obserwatorium ESA XMM-Newton odkrywa niebiański kamień zRosetty

Orbitalny teleskop rentgenowski ESA XMM-Newton odkrył kosmiczny odpowiednik kamienia z Rosetty -pierwszego bliskiego białego karła krąŜącego wokół towarzyszącej mu gwiazdy, który moŜe w ciągu zaledwiekilku milionów lat eksplodować jako szczególny rodzaj supernowej. Ten rodzaj wybuchów jest wykorzystywanyjako standardowe świece słuŜące to pomiaru kosmicznych odległości i umoŜliwiające zrozumienie ekspansjiWszechświata.

Naukowcy badali ten tajemniczy obiekt od1997 roku gdy odkryto, Ŝe w sąsiedztwiejasnej gwiazdy HD 49798 znajduje sięźródło promieniowania rentgenowskiego.Obecnie, dzięki nadzwyczajnej czułościteleskopu XMM-Newton udało sięprześledzić obiekt w trakcie ruchu naorbicie. Obserwacje dowiodły Ŝe jest tobiały karzeł - wypalone jądro gwiazdy.Ponadto zespół naukowców kierowany przezSandro Mereghetii z INAD-IASF wMediolanie, odkrył, Ŝe nie jest to zwyczajnybiały karzeł. Po dokonaniu pomiarów masyokazało się, Ŝe jest dwukrotnie masywniejszyniŜ się spodziewano. Większość białychkarłów ma rozmiary Ziemi i masę około 60%masy Słońca. Odkryty obiekt ma o połowęmniejszą średnicę, a waŜy dwukrotnie więcej- 1,3 masy Słońca. Wiruje teŜ 13 razy nasekundę, najszybciej ze znanych białychkarłów.

Naukowcy są pewni wyznaczonej masybowiem dane uzyskane za pomocą teleskopuXMM-Newton pozwoliły wykorzystaćnajsolidniejszą metodę waŜenia gwiazd,wykorzystującą fizykę grawitacyjną

zaproponowaną w XVII wieku przez IsaacaNewtona. Najprawdopodobniej biały karzełosiągnął obecną masę kradnąc materię odgwiazdy, której towarzyszy w procesieakrecji - co dodatkowo tłumaczy szybki ruchwirowy. WaŜąc 1,3 masy Słońca obiekt tenjest niebezpiecznie blisko masy krytycznej.

Gdy masa białego karłaminie 1,4 masy Słońcaalbo eksploduje jakosupernowa, albozapadnie się podwłasnym cięŜaremtworząc gwiazdęneutronową. Eksplozja białego karła jestobecnie najpowszechniej przyjętymmechanizmem wyjaśniającym powstaniesupernowych typu Ia. Do tej pory jednakastronomom nie udało się odnaleźć białychkarłów w trakcie akrecji w układachpodwójnych, w których moŜliwe byłoby takprecyzyjne wyznaczenie masy.

"To kamień z Rosetty dla białych karłów wukładach podwójnych. Nasze precyzyjnewyznaczenie masy obu gwiazd jest krytyczniewaŜne. Teraz moŜemy badać je z większądokładnością starając się zrekonstruować ichprzeszłość by na tej podstawie spróbowaćokreślić ich przyszłość "- mówi Merehgetti.

A przyszłość ta rysuje się świetliście. Wciągu kilku milionów lat - w astronomicznejskali, w mgnieniu oka - gwiazda zapewneeksploduje. Dla nas na Ziemi nie

22 z 110

stanowi zagroŜenia bowiem jestwystarczająco odległa, jednak będzie tonadzwyczajny widok. Według wstępnychobliczeń będzie równie jasna jak KsięŜyc wpełni i będzie widoczna równieŜ w ciągudnia.

Źródło:

S Mereghetti, A Tiengo, P Esposito,N La Palombara, GL Israel, L. Stella:"An ultra massive fast-spinning whitedwarf in a peculiar binary system",Science, 4 września 2009ESA News: XMM-Newton uncoversa celestial Rosetta stoneIlustracja: Francesco Mereghetti, tło:NASA, ESA and T.M. Brown(STScI)Mapa: Stellarium - współrzędneobiektu 06 48 04.6995 -44 18 58.431

Original press release follows:XMM-Newton uncovers a celestial

Rosetta stone

ESA's XMM-Newton orbiting X-raytelescope has uncovered a celestial Rosettastone: the first close-up of a white dwarfstar, circling a companion star, that couldexplode into a particular kind of supernovain a few million years. These supernovae areused as beacons to measure cosmic distancesand ultimately understand the expansion ofour Universe.

Astronomers have been on the trail of thismysterious object since 1997 when theydiscovered that something was giving offX-rays near the bright star HD 49798. Now,

thanks to XMM-Newton’s superiorsensitivity, the mysterious object has beentracked along its orbit. The observation hasshown it to be a white dwarf, the dead heartof a star, shining X-rays into space.

Sandro Mereghetti, INAF–IASF Milan, Italy,and collaborators also discovered that this isno ordinary white dwarf. They measured itsmass and found it to be more than twice whatthey were expecting. Most white dwarfs pack0.6 solar masses into an object the size ofEarth. This particular white dwarf contains atleast double that mass but has a diameter justhalf that of Earth. It also rotates once every13 seconds, the fastest of any known whitedwarf.

The mass determination is reliable becausethe XMM–Newton tracking data allowed theastronomers to use the most robust methodfor ‘weighing’ a star, one that uses thegravitational physics devised by IsaacNewton in the 17th century. Most likely, thewhite dwarf has grown to its unusual mass bystealing gas from its companion star, aprocess known as accretion. At 1.3 solarmasses, the white dwarf is now close to adangerous limit.

When it grows larger than 1.4 solar masses, awhite dwarf is thought to either explode, orcollapse to form an even more compactobject called a neutron star. The explosion ofa white dwarf is

the leading explanation for type Iasupernovae, bright events that are used asstandard beacons by astronomers to measurethe expansion of the Universe. Until now,astronomers have not been able to find anaccreting white dwarf in a binary systemwhere the mass could be determined soaccurately.

“This is the Rosetta stone of white dwarfs inbinary systems. Our precise determination ofthe masses of the two stars is crucial. We cannow study it further and try to reconstruct itspast, so that we can calculate its future,” saysMereghetti.

That future is a spectacular one. The star islikely to explode in a few million years’time. Although it is far enough to pose nodanger to Earth, it is close enough to becomean extraordinarily spectacular celestial sight.Calculations suggest that it will blazeinitially with the intensity of the full moonand be so bright that it will be seen in thedaytime sky with the naked eye.

Our descendants are in for quite a show.Thanks to XMM-Newton, we can alreadystart looking forward to it.

23 z 110

Tysiące nowych zdjęć ukazują Marsa w wysokiej rozdzielczości

Tysiące nowo opublikowanych zdjęć z ponad półtora tysiąca teleskopowych obserwacji wykonanych przez

orbiter NASA MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) ukazuje doliny rzeczne, wydmy, kratery, uwarstwienie

geologiczne i inne formy topograficzne Czerwonej Planety. Kamera HiRISE (High Resolution Imaging Science

Experiment) na pokładzie MRO zarejestrowała te obrazy w okresie od kwietnia do początków sierpnia tego roku.

Zespół z Uniwersytetu Arizona w Tucson zarządzający kamerą co tydzień udostępnia najciekawsze zdjęcia, a cojakiś czas większą ich liczbę tak jak miało to miejsce dzisiaj. Nowe zdjęcia moŜna znaleźć pod adresemhttp://hirise.lpl.arizona.edu/releases/sept_09.php.

KaŜde pełne zdjęcie wykonane przez HiRISEobejmuje pas marsjańskiego terenu oszerokości 6 kilometrów i długości od 12 do24 kilometrów ukazując szczegóły owielkości 1 metra.

Mars Reconnaissance Orbiter bada Marsa od2006 roku - dostarczając do tej pory więcejdanych niŜ wszystkie inne marsjańskie misjerazem wzięte. Aktualnie - od 26 sierpnia -sonda pracuje w trybie awaryjnym poczwartym w tym roku spontanicznymrestarcie. InŜynierowie pracują nadzidentyfikowaniem problemu iprzywróceniem normalnego trybubadawczego sondy.

Źródło:

Jet Propulsion Laboratory:Thousands of New Images ShowMars in High ResolutionZdjęcie: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Original press release follows:Thousands of New Images Show Mars in

High Resolution

Thousands of newly released images frommore than 1,500 telescopic observations byNASA's Mars Reconnaissance Orbiter showa wide range of gullies, dunes, craters,geological layering and other features on theRed Planet.

The High Resolution Imaging ScienceExperiment (HiRISE) camera on the orbiterrecorded these images from the month ofApril through early August of this year. Thecamera team at the University of Arizona,Tucson,

releases several featured images each weekand periodically releases much larger sets ofnew images, such as the batch posted today.

The new images are available athttp://hirise.lpl.arizona.edu/releases/sept_09.php.

Each full image from HiRISE covers a stripof Martian ground 6 kilometers (3.7 miles)wide, about two to four times that long,showing details as small as 1 meter, or yard,across.

The Mars Reconnaissance Orbiter has beenstudying Mars with an advanced set ofinstruments since 2006. It has returned moredata about the planet than all other past andcurrent missions to Mars combined. Formore information about the mission, visit:http://www.nasa.gov/mro.

The Mars Reconnaissance Orbiter ismanaged by the Jet Propulsion Laboratory,Pasadena, Calif., for NASA's ScienceMission Directorate, Washington. JPL is adivision of the California Institute ofTechnology, also in Pasadena. LockheedMartin Space Systems, Denver, is the primecontractor for the project and built thespacecraft. The High Resolution ImagingScience Experiment is operated by theUniversity of Arizona, Tucson, and theinstrument was built by Ball Aerospace &Technologies Corp., Boulder, Colo.

24 z 110

Przegląd stworzył niedoścignioną panoramęstruktury galaktyki, która ukazuje, Ŝe galaktyki sąwynikiem ciągłego procesu akrecji i interakcji zich sąsiadami

dr Mike Irwin

Kanibalizm w kosmosie

Astronomowie znaleźli dowody, Ŝe galaktyka Andromeda (M31) - ogromna galaktyka sąsiadująca z DrogąMleczną - urosła pochłaniając mniejsze galaktyki znajdujące się w jej otoczeniu. Badania galaktyki Andromeda,leŜącej w odległości około 2,5 miliona lat świetlnych od nas, dostarczyły dowodów na to, Ŝe galaktyki rosnąpochłaniając mniejsze galaktyki im towarzyszące. Międzynarodowy zespól astronomów, wśród którychznajdowali się naukowcy z Uniwersytetu Cambridge wykonał obserwacje w ramach trwającego przegląduAndromedy wykorzystującego kanadyjsko-francusko-hawajski teleskop i cyfrową kameręMegaCam/MegaPrime.

Badanie te, największetego rodzajuprzeprowadzone do tejpory, wybrał obszar ośrednicy jednego milionalat świetlnychumoŜliwiając naukowcomwykonanie najszerszego i najgłębszego panoramicznego obrazugalaktyki w historii. Wyniki zostały opublikowane na łamachmagazynu Nature.

Według teorii galaktyki ewoluują i rosną poprzez absorbcjęmniejszych galaktyk. Jedną z metod badania słuszności tej teorii jestposzukiwanie pozostałości tego procesu. Jednak odnalezienie tychsłabo świecących struktur jest niezwykle trudne, szczególnie Ŝewymaga analizy obszaru setki razy większego niŜ główny dysk wcentrum galaktyki. Nowe badania odnalazły strumienie oraz strukturyna peryferiach Andromedy, które zdają się być poszukiwanymiśladami przyswojenia mniejszych galaktyk. Sugerują, Ŝe Andromedarozrosła się poprzez poŜeranie innych galaktyk, oraz Ŝe proces tennadal trwa.

"To przyciągająca wzrok wizualna demonstracjaw niezwykle ogromnej galaktycznej skali "- mówi dr Mike Irwin zInstytutu Astronomicznego Uniwersytetu Cambridge, jeden zgłównych autorów publikacji. -" Przegląd stworzył niedoścignionąpanoramę struktury galaktyki, która ukazuje, Ŝe galaktyki są wynikiemciągłego procesu akrecji i interakcji z ich sąsiadami."

Andromeda to najbliŜsza duŜa galaktyka widoczna gołym okiem zpółnocnej półkuli. Badacze stworzyli mapę niezbadanych peryferiówgalaktyki odkrywając w trakcie tych badań gwiazdy oraz gigantycznestruktury. Choć stanowią one odległe fragmenty galaktyki, wiele znich nie mogło powstać w Andromedzie, poniewaŜ gęstość gazu takdaleko od jej jądra jest zbyt niska by mogło dojść do zapłonu gwiazd.Dlatego naukowcy sądzą, Ŝe są one pozostałościami innychmniejszych galaktyk, które zostały pochłonięte przez Andromedę,oraz wskazują, Ŝe sama Andromeda nadal rośnie. Na podobnejpodstawie autorzy artykułu sugerują, Ŝe wielkoskalowe strukturyzidentyfikowane na peryferiach galaktyki są niestrawionymiszczątkami wcześniej przyswojonych galaktyk. Najprawdopodobniejbyły częściami galaktyk karłowych lub innych protogalaktycznychstruktur.

Wyniki wskazują takŜe iŜ Andromeda aktualnie oddziałuje z innągalaktyką - Galaktyką Trójkąta

25 z 110

(M33) dostrzegalną na północnym niebie zapomocą niewielkich teleskopów lublornetek. "Ostatecznie te dwie galaktykizapewn się całkowicie połączą "- mówiScott Chapman. -" Zdaje się Ŝe formacja idestrukcja galaktyk są ze sobą powiązane."

Źródło:

University of Cambridge: Cannibalsin space!Ilustracja: University of CambridgeMapa: Stellarium

Original press release follows:Cannibals in space!

A huge galaxy neighbouring our own MilkyWay appears to have expanded by“digesting” smaller galaxies nearby, a newstudy has shown.

The survey of the Andromeda Galaxy, whichlies approximately 2.5million light yearsaway, has revealed what seems to beevidence of the cosmic formation processabsorbing some of its nearest neighbours.

An international team of astronomers,including scholars from the University ofCambridge, made the observations during anongoing survey of Andromeda using theCanada-France-Hawaii telescope and itsMegaCam/MegaPrime digital camera.

The study, which is the biggest of its kind,took in an area with a diameter equivalent toone million light years, enabling scientists toproduce the broadest and deepest panoramicimage

of a galaxy ever made. The results arepublished in the journal Nature today(September 3rd).

Theory holds that galaxies evolve and growby absorbing smaller galaxies over time. Oneway to test this is to find the leftovers fromthis process. Finding these faint structures isdifficult, since it involves looking over anarea hundreds of time larger than the main"disc" at the galaxy's centre.

The new study found streams and structureson the fringes of Andromeda which appear tobe the leftovers from exactly this sort ofprocess. It suggests that Andromeda hasexpanded by cannibalising other galaxiesnearby, and that the process is still underway.

"This is a startling visual demonstration ofthe truly vast scale of galaxies," Dr MikeIrwin, from the University of Cambridge'sInstitute of Astronomy and one of the report'slead authors, said. "The survey has producedan unrivalled panorama of galaxy structurewhich reveals that galaxies are the result ofan ongoing process of accretion andinteraction with their neighbours."

Andromeda is the nearest large galaxyvisible to the naked eye from the NorthernHemisphere. The researchers charted theunexplored outskirts of the galaxy for the firsttime, detecting stars and giant structures inthe process.

Although these now form part of its furthestreaches,

many of these stars could not have formedwithin Andromeda itself because the densityof gas so far from the galaxy's core wouldhave been too low to allow formation to takeplace. Therefore, the team reason that theyare almost certainly the remnants of other,smaller galaxies which have been absorbedby Andromeda - and that Andromeda itself isstill in a state of expansion.

On a similar basis, the paper argues that thelarger-scale substructures identified on thegalaxy's fringes are probably the"undigested" remains of previously accreteddwarf galaxies. In all likelihood, theyoriginally belonged to dwarf galaxies orother, proto-galactic fragments.

The results also indicate that Andromeda ispresently interacting with a nearby regioncalled the Triangulum Galaxy, which is alsovisible in the Northern Hemisphere using asmall telescope. "Ultimately, these twogalaxies may end up merging completely," DrScott Chapman, Reader in Astrophysics atthe Institute of Astronomy, University ofCambridge, said. "Ironically, galaxyformation and galaxy destruction seem to gohand in hand."

26 z 110

Na Ziemi zachodzą nadzwyczajne zmiany -prawdziwie największe zmiany w klimacie Ziemiod końca epoki lodowcowej. Nie jest łatwo jezmierzyć a co dopiero przewidywać jaki będzieich wynik

Tom Wagner

Lód Antarktyki pod lupą satelitów i łodzi podwodnych

Tego lata grupa naukowców i studentów - wraz z kanadyjskim senatorem, pisarzem oraz filmowcem - wyruszyła zzatoki Resolute na pokładzie lodołamacza Louis S. St-Laurent. Kierowali się w stronę przejścia północno-zachodniego, jednak miast torować drogę innym statkom zebrali się tam by spojrzeć na nowo na badaniaArktyki. Wśród uczestników warsztatów prowadzonych przez kanadyjskie ministerstwo rybołówstwa morskiego

- Fisheries and Oceans Canada - był Ron Kwok z Laboratorium Napędu Rakietowego NASA JPL. Kwok od lat

dostarcza informacji na temat stanu arktycznego lodu morskiego - zamarzniętej wody morskiej wypełniającejbasen Oceanu Arktycznego. Kwok zdaje sobie doskonale sprawę, Ŝe niektóre niezwykle istotne informacje natemat zmian zachodzących w lodzie są niedostrzegalne z pokładu statku.

Podczas gdy satelity dostarczają dokładnychdanych na temat pokrywy lodowej OceanuArktycznego dane te dotyczą stosunkowoniedawnej historii - monitorują one tenregion dopiero od 1973 roku. Dodatkowo -satelity NASA ICESat (Ice, Cloud, and landElevation Satellite) dostarczającedodatkowo danych umoŜliwiającychoszacowanie grubości lodu - są na orbicie od2003 roku.

Aby zajrzeć dalej w przeszłość Kwok wraz zDrew Rothrock z Uniwersytetu Washingtonw Seattle połączyli dane satelitarne z danymiarchiwalnymi zebranymi w trakcie ZimnejWojny przez łodzie podwodne abyzrekonstruować historię arktycznego lodu naprzestrzeni prawie 50 lat.

Analiza tych nowych danych wskazuje, Ŝe odszczytowej wartości w 1980 roku grubośćlodu arktycznego zmniejszyła się o 53%. "Tozdumiewający wynik "- mówi Kwok. Wynikibadań opublikowanych w GeophysicalResearch Letters wskazują iŜ odchudzaniearktycznego lodu trwa od dłuŜszego czasu.

"Na Ziemi zachodzą nadzwyczajne

zmiany - prawdziwie największe zmiany wklimacie Ziemi od końca epoki lodowcowej"- mówi kierownik programu criosferyNASA, Tom Wagner. -"Nie jest łatwo jezmierzyć a co dopiero przewidywać jakibędzie ich wynik"

Lód morski wpływa na lokalną pogodęArktyki, klimat oraz ekosystemy. Ponadtooddziałuje na globalny klimat. W miarę jaksię topi zmniejsza się powierzchniaodbijająca promienie słoneczne w kosmos.Energia zostaje pochłonięta przez ocean i ladpodnosząc temperaturę i przyspieszająctopnienie śniegu i lodu. Utrata lodu wyłączaarktyczną "klimatyzację" przerywającglobalną cyrkulację atmosferyczną ioceaniczną.

Aby zrozumieć co zmiany te oznaczają dlaprzyszłości naukowcy muszą zrozumiećprzeszłe zachowanie lodu. Co roku Arktykazmienia się wraz ze zmianami pór roku -latem rozmraŜa się, by zostać skuta lodem wzimie. Pojedyncze ekstremalne zamroŜenielub rozmroŜenie moŜe być rezultatem splotusezonowych czynników - jednak klimat to nieto samo co pogoda. Klimat zmienia sięsubtelnie w trakcie dekad i stuleci, podczasgdy pogoda zmieniać się moŜe z dnia nadzień.

"Musimy zrozumieć długookresowe trendy anie te, które dotyczą krótkich okresów, iktóre łatwo ulegają zniekształceniu przezkrótkookresowe zmiany "- mówi Kwok.-"Długookresowe trendy są lepszymiwskaźnikami tego jak zmienia się pokrywa

27 z 110

lodowa w odpowiedzi na globalny iregionalny klimat."

Dlatego konieczne było uzyskanie danych zdłuŜszego okresu czasu. "Zmiany dotyczącedziesięcioleci mogą być zmianamicyklicznymi, jednak spadek grubości lodutrwający ponad trzydzieści lat nie wydaje siębyć zjawiskiem cyklicznym "- mówiRothrock.

W 2008 roku zespół Kwoka wykorzystałdane ICESat aby stworzyć mapę grubościlodu na całym obszarze basenu arktycznego.Następnie w lipcu 2009 roku naukowcyodkryli, Ŝe wielowarstwowy, permanentnylód Oceanu Arktycznego schudł o ponad 40%od 2004 roku. Po raz pierwszy cienki,sezonowy lód, stał się dominującym typemlodu w regionie. Aby zbadać kontekst tychwyników, Kwok i Rothrock porównaliuzyskane w ciągu pięciu lat dane ICESat zdanymi o grubości lodu zbieranymi przezłodzie podwodne amerykańskiej marynarkiwojennej.

W trakcie Zimnej Wojny łodzie podwodnetworzyły patrzące w górę profile sonarowena potrzeby nawigacji i obrony iprzetwarzały te dane na oszacowaniagrubości lodu. RównieŜ naukowcy tworzylipodobne profile w trakcie trwającej pięc latwspółpracy między marynarką wojenną abadaniami naukowymi o nazwie "SCICEX"(Scientific Ice Expeditions). W badaniachtych brał udział Rothrock. Odtajnione daneobejmują w sumie blisko pięćdziesiąt latbadań - od 1958 do 2000 roku - i obejmująblisko 40 procent

Oceanu Arktycznego.

Kwok i Rothrock porównali dane z łodzipodwodnych z nowszymi danymi ICESat dlatego samego obszaru. Z danych wynika, Ŝezimą 1980 roku pokrywa lodowa miałaśrednią grubość 3,64 metra. Pod koniec 2007roku ta wartość spadła do 1,89 metra.

"Ten dramatyczny spadek wielowarstwowejpokrywy lodowej jest nadzwyczajny iwyjaśnia w znacznym stopniu zmniejszeniecałkowitej powierzchni i objętości lodu "-mówi Kwok.

Rothrock, który od dawna pracuje z danymi złodzi podwodnych, dodaje: -" Ten artykuł zapomocą jednego z największych i najszybciejpodlegającemu zmianom regionów ukazujedobitnie iŜ mamy znaki globalnegoocieplenia."

Źródło:

NASA: Satellites and SubmarinesGive the Skinny on Sea Ice ThicknessIlustracja: Ronald Kwok/NASA

Original press release follows:Satellites and Submarines Give the Skinny

on Sea Ice Thickness

This summer, a group of scientists andstudents — as well as a Canadian senator, awriter, and a filmmaker — set out fromResolute Bay, Canada, on the icebreakerLouis S. St-Laurent. They were headedthrough the Northwest Passage, but instead ofopening shipping lanes in the ice, they hadgathered to

open up new lines of thinking on Arcticscience.

Among the participants in the shipboardworkshop (hosted by Fisheries and OceansCanada) was Ron Kwok of NASA's JetPropulsion Laboratory in Pasadena, Calif.Kwok has long provided checkups on thehealth of Arctic sea ice — the frozen seawater floating within the Arctic Ocean basin.He also knows that some important cluesabout ice changes can't be seen from a ship.

Extending the Record

While satellites provide accurate andexpansive coverage of ice in the ArcticOcean, the records are relatively new.Satellites have only monitored sea ice extentsince 1973. NASA's Ice, Cloud, and landElevation Satellite (ICESat) has been on thetask since 2003, allowing researchers toestimate ice thickness as well.

To extend the record, Kwok and DrewRothrock of the University of Washington,Seattle, recently combined the high spatialcoverage from satellites with a longer recordfrom Cold War submarines to piece togethera history of ice thickness that spans close to50 years.

Analysis of the new record shows that sincea peak in 1980, sea ice thickness hasdeclined 53 percent. "It's an astonishingnumber," Kwok said. The study, publishedonline August 6 in Geophysical ResearchLetters, shows that the current thinning ofArctic sea ice has actually been

28 z 110

going on for quite some time.

"A fantastic change is happening on Earth —it's truly one of the biggest changes inenvironmental conditions on Earth since theend of the ice age," said Tom Wagner,cryosphere program manager at NASAHeadquarters. "It's not an easy thing toobserve, let alone predict, what might happennext."

Sea ice influences the Arctic's local weather,climate, and ecosystems. It also affectsglobal climate. As sea ice melts, there is lesswhite surface area to reflect sunlight intospace. Sunlight is instead absorbed by theocean and land, raising the overalltemperature and fueling further melting. Iceloss puts a damper on the Arctic airconditioner, disrupting global atmosphericand ocean circulation.

But climate is not the same as weather.Climate fluctuates subtly over decades andcenturies, while weather changes from day today and by greater extremes.

"We need to understand the long-term trends,rather than the short-term trends that could beeasily biased by short-term changes," Kwoksaid. "Long-term trends are more reliableindicators of how sea ice is changing withthe global and regional climate."

That's why a long-term series of data wasnecessary. "Even decadal changes can becyclical, but this decline for more than threedecades does not appear to be cyclical,"

Rothrock said.

All the Ice Counts

Arctic sea ice records have becomeincreasingly comprehensive since the latterhalf of the 20th century, with records of seaice anomalies viewed from satellites, ships,and ice charts collected by various countries.Most of that record, kept in the United Statesby the National Snow and Ice Data Center atthe University of Colorado, Boulder,describes the areal extent of sea ice.

But a complete picture of sea ice requires anadditional, vertical measurement: thickness.Melting affects more than just ice area; it canalso impact ice above and below thewaterline. By combining thickness and extentmeasurements, scientists can betterunderstand how the Arctic ice cover ischanging.

Kwok and other researchers used ICESat’sGeoscience Laser Altimeter System toestimate the height of sea ice above the oceansurface. Knowing the height, scientists canestimate how much ice is below the surface.

Buoyancy causes a fraction (about 10percent) of sea ice to stick out above the seasurface. By knowing the density of the iceand applying "Archimedes' Principle" — anobject immersed in a fluid is buoyed by aforce equal to the weight of the fluiddisplaced by the object — and accounting forthe accumulation of snowfall, the totalthickness of the ice

can be calculated.

In 2008, Kwok and colleagues used ICESatto produce an ice thickness map over theentire Arctic basin. Then in July 2009, Kwokand colleagues reported that multiyear'permanent' ice in the Arctic Ocean hasthinned by more than 40 percent since 2004.For the first time, thin seasonal ice hasovertaken thick older ice as the dominanttype.

Submarines and Satellites

To put the recent decline in context, Kwokand Rothrock examined the recent five-yearrecord from ICESat in the context of thelonger history of ice thickness observed byU.S. Navy submarines.

During the Cold War, the submarinescollected upward-looking sonar profiles, fornavigation and defense, and converted theinformation into an estimate of ice thickness.Scientists also gathered profiles during afive-year collaboration between the Navyand academic researchers called theScientific Ice Expeditions, or "SCICEX," ofwhich Rothrock was a participant. In total,declassified submarine data span nearly fivedecades—from 1958 to 2000—and cover astudy area of more than 1 million squaremiles, or close to 40 percent of the ArcticOcean.

Kwok and Rothrock compared the submarinedata with the newer ICESat data from thesame study area and spanning 2003 to 2007.The combined record shows that icethickness

29 z 110

in winter of 1980 averaged 3.64 meters. By the end of 2007, the average was 1.89 meters.

"The dramatic decrease in multiyear ice coverage is quite remarkable and explains to a large degree the decrease in total ice area and volume,"Kwok said.

Rothrock, who has worked extensively with the submarine data, agrees. "This paper shows one of the most compelling signals of globalwarming with one of the greatest and fastest regional environmental impacts."

Ice Through Human Eyes

While it is critical to keep monitoring the Arctic with satellites and aircraft, Kwok believes there is also a benefit in physically standing in aplace and seeing the changes through human eyes—particularly for non-scientists, who do not keep a close watch on sea ice.

The August 2009 workshop in the Northwest Passage brought together an eclectic group of politicians, artists, and scientists to see the icefirsthand. The challenge was to see the problem of a changing Arctic environment from a variety of scientific, political, cultural and humanperspectives and to discuss the future of collaborative study in the Arctic. The science of sea ice has implications for people’s livelihoods, forlong-established ecosystems, and for opening a new part of the world to exploration and exploitation.

The workshop participants now take their experiences and observations back to warmer climates, where there is sometimes less urgency aboutice retreat.

"Sea ice is about more than just hard science; it's a geopolitical and human issue," Kwok noted. "There is a big personal impact when you getaway from your desk and see it in person."

30 z 110

Monopol magnetyczny Diraca

Podstawowymi elementami kaŜdego magnesu - chociaŜby takiego jak w kompasie - są jego dwa biegunymagnetyczne, popularnie określane północnym i południowym, tworzące dipol magnetyczny. Jednak jeŜelispróbujemy rozdzielić magnes na mniejsze części tak by oddzielić od siebie bieguny, zawsze - aŜ do poziomuatomowego - uzyskamy dipole magnetyczne . W 1931 roku teoretyk Paul Dirac zasugerował, Ŝe biegunymagnetyczne mogą istnieć osobno - jako monopole magnetyczne. Od tego czasu trwają poszukiwania tychobiektów zarówno w promieniowaniu kosmicznym jak i akceleratorach cząstek. Poszukiwania te nie przyniosłyrezultatów, natomiast dzisiaj dwa zespoły naukowe doniosły, Ŝe wykryły monopole magnetyczne w szczególnych

materiałach określanych mianem lodu spinowego (spin ice). Pierwszym z nich jest międzynarodowy zespół

naukowców z Institut Laue-Langevin (ILL), współpracujących z brytyjskimi fizykami z University CollegeLondon oraz Uniwersytetu Oxford, który doniesienie o obserwacji magnetycznego monopolu opublikował 3

wrześnie w magazynie Science. W tym samym wydaniu Science doniesienie o wykryciu monopoli przedstawia

zespół z Berlińskiego Centrum Materiałów i Energii Helmholtza (HZB) współpracujący z naukowcami z Drezna,St. Andrews, La Plata i Oxford.

Zespół ILL skoncentrował swe badania nanaleŜącym do rodziny lodów spinowychmateriale Ho2Ti2O7, w którym, wedługprzedstawionej w styczniu 2008 na łamachNature analizy mogą powstawać monopolemagnetyczne. Magnetyczna konfiguracjamomentów dipoli otaczających atomy wlodzie spinowym porządkuje się w sposóbprzypominający ułoŜenie protonów w lodziewodnym (stąd nazwa materiałów), gdzie dwaspiny skierowane są do wewnątrz a dwa nazewnątrz czworościanu w obrębie strukturyspinowej kryształu. Monopol powstaje wwyniku odwrócenia indywidualnych spinówco pozwala na przemieszczanie sięindywidualnych pól magnetycznych -monopoli.

Wykorzystując spolaryzowany spektrometrneutronowy D7, będący unikalnymnarzędziem pozwalającym na badanieukładów w słabo uporządkowanychmateriałach magnetycznych i wyizolowaniesłabych sygnałów magnetycznych w silnierozproszonym nuklearnie sygnale zespółstworzył mapę korelacji magnetycznychH2o2Ti2O7. Spektrometr D7 zostałniedawno zmodernizowany dziękiprogramowi ILL Millennium Programmezwiększając szybkość detekcji ponad70-krotnie co umoŜliwia wykrycie i badaniejeszcze drobniejszych sygnałów. ToumoŜliwiło dostrzeŜenie małych zaburzeń wuporządkowaniu dipoli magnetycznych wlodzie spinowym wskazujących na obecnośćmagnetycznych monopoli.

Zasady ograniczające strukturę

magnetyczną lodu spinowego są analogicznejak te dla faz Coulomba. Zatem oczekuje się,Ŝe wzbudzenie niszczące te reguły tworzyefektywnie monopole. Pomiarycharakterystycznych punktów spięcia (pinchpoints) wykonane za pomocą D7potwierdziły obecność takiej magnetycznejfazy Coulomba. W fazie podstawowej - gdynie są obecne monopole - punkty te są bardzowyraźnie ostre. Jednak po ogrzaniu materiałudo 1K poprzez charakterystyczne zaburzeniestruktury magnetycznej ukazuje się procespowstawania monopoli - dane neutronoweukazują rozszerzenia punktów spięcia.Precyzyjna zaleŜność szerokości punktów odtemperatury został zmierzona za pomocątrójosiowego spektrometru zimnychneutronów IN12, który jest wspólnym,niemiecko-francuskim instrumentem na ILLwykorzystywanym przez ForschungszentrumJülich we współpracy z CEA Grenoble.IN12 jest przeznaczony do wysokiejrozdzielczości badań w obszarach niskichenergii umoŜliwiając studia wybranychobszarów energii i momentów w przestrzeni.

Z kolei zespół z Berlińskiego CentrumMateriałów i Energii Helmholtza (HZB)badał występowanie monopoli w tzwłańcuchach Diraca - obiektachwystępujących w materiałachkrystalizujących w formie kratpyrochloranowych, takich jak dysproziumtytanowe, w których moŜliwe jest powstanietzw spaghetti spinowego - sieci skręconychrur (łańcuchów),

31 z 110

w których dipole są skierowane w głąbmateriału transportując strumieńmagnetyczny pomiędzy monopolami.Badając materiał za pomocą dyfraktometrumonokrystalicznego o płaskim stoŜkunaukowcy wykazali powstanie spaghettispinowego. Badając materiał za pomocąrozproszonych neutronów naukowcy odkrylitakŜe Ŝe mogą kontrolować symetrię iorientację łańcuchów pola i liczbę monopoli.W efekcie udało się w przedziale 0,6 do 2 Kzaobserwować struny monopolimagnetycznych.

Teoria przewiduje, Ŝe monopolemagnetyczne mogły powstawać wewczesnych etapach ewolucji Wszechświata.Ich odkrycie i - przede wszystkim -potwierdzenie będzie niezwykle istotne dlawielu teorii mających na celu stworzeniezunifikowanej teorii łączącej fizykękwantową z ogólną teorią względności.

Źródła:

Institut Laue-Langevin: Magneticmonopoles: 70 years from predictionto observationHelmholtz-Zentrum Berlin fürMaterialien und Energie:Magnetische Monopole inmagnetischem Festkörper entdecktIlustracja: HZB

Original press release

follows:Magnetic monopoles: 70 years from

prediction to observation

An essential feature of a magnet – forexample a compass needle – is two poles,commonly called ‘North’ and ‘South’, afterthe directions they point to on Earth. If such amagnet is broken into smaller pieces, thiscombination of two poles (a dipole),inextricably linked to each other, remains inthe fragments, and continues with furtherdivision all the way down to an atomic level.

However, back in 1931, the theorist PaulDirac predicted that magnetic poles couldexist as separate entities called monopoles.Since then the search for this species hasranged from outer space to high-energyparticle colliders without finding anyevidence for their existence.

ILL scientists, working with teams fromUniversity College London and OxfordUniversity, report in the journal Science(September 3rd 2009) the first observation ofthis elusive entity.

Their work focused on Ho2Ti2O7 a memberof a family of materials known as ‘spin ices’,in which recent theoretical work had shownmagnetic monopoles could exist [cite Nature451, 42-45 (3 January 2008) ]. Themagnetic configuration of the dipole momentssurrounding the atoms in spin ice arrangethemselves in a

similar way to the proton arrangement inwater ice – hence the name, with two spinpointing in and two spin pointing out of thetetrahedra within the spin ice structure. Amonopole is obtained by flipping anindividual spin thus enabling the movementof individual magnetic fluxes, monopoles.

The magnetic correlations in Ho2Ti2O7,were mapped out with the polarised neutronspectrometer D7 at ILL, which provides aunique tool to explore the correlations inpoorly ordered magnetic materials andenables weak features to be isolated from thelarge nuclear scattering.D7 was recentlyupgraded through the ILL’s MillenniumProgramme, increasing its detection rate by afactor of at least 70, enabling yet more subtlefeatures to be detected and explored. Thisenabled small disturbances to be seen in thearrangement of the magnetic dipoles in thespin ice that point to the presence of magneticmonopoles

The rules that constrain the magneticstructure of spin-ices are analogous to thosefor Coulomb phases in which the interactionenergy between particles follow a r-3dependence. It is therefore expected thatexcitations that break the constraints createeffective monopoles. The measurements onD7 confirmed the presence of such amagnetic Coulomb phase through theobservation of characteristic ‘pinch

32 z 110

points’ (Figure 1). In the ground state, wherethere are no monopoles, the pinch points arevery sharp. However, on warming to 1K, theformation of monopoles is revealed through aparticular disturbance of the magneticstructure, seen in the neutron data as abroadening of the pinch-points. The precisewidth of the pinch point temperaturedependence was observed on thecold-neutron three-axis spectrometer IN12,which is operated by the ForschungszentrumJülich in cooperation with the CEA Grenobleas a German/French CRG instrument at theILL (Figure 2). IN12 is dedicated for highresolution studies at low energies allowing adetailed investigation of selected areas inenergy and momentum space.

Apart from solving a 70-year magneticmystery the discovery could have long-termconsequences in technology – rather as thediscovery of how to manipulate electron spinled to the field of spintronics and the sort ofadvanced memory technology found inApple’s iPod.

Professor Andrew Boothroyd a member ofthe Oxford team and co-author said: ‘It’sperhaps not too far-fetched to imagine that,rather as we can build electrical circuitsusing positive and negative electrical charge,we might find a way to build magneticcircuits using magnetic monopoles. It mightone day lead

to new types of memory elements, electricalcircuits or sensor devices.’

Magnetische Monopole in magnetischem

Festkörper entdeckt

Wissenschaftler des Helmholtz-ZentrumBerlin für Materialien und Energie (HZB)haben in Kooperation mit Kollegen ausDresden, St. Andrews (UK), La Plata(Argentinien) und Oxford (UK) erstmalsmagnetische Monopole nachgewiesen sowiederen Erzeugung in fester Materiebeobachtet. Sie veröffentlichen dies in deraktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science,die den Beitrag am 3. September als online-Ausgabe vorab publiziert.

Als magnetischen Monopol bezeichnenPhysiker hypothetische Teilchen, die nureinen magnetischen Pol tragen, also entwedernur magnetischer Nordpol oder nurmagnetischer Südpol sind. In der Welt derMaterie ist dies ganz und gar ungewöhnlich,denn normalerweise treten magnetischeTeilchen nur als Dipol auf, d. h. Nord- undSüdpol gemeinsam. Trotzdem existiereneinige Theorien, welche die Existenz vonMonopolen als Quelle von Magnetfeldernvorhersagen. Unter anderem hat 1931 derPhysiker Paul Dirac aus Berechnungenabgeleitet, dass magnetische Monopole amEnde von sogenannten Dirac-Strings existieren müssten. Diese kann man sich alsSchläuche vorstellen, die das magnetischeFeld tragen. Nachgewiesen wurdenmagnetische Monopole bislang

nicht.

Jonathan Morris, Alan Tennant und Kollegen(HZB) führten ein Neutronenstreuexperimentam Berliner Forschungsreaktor durch. DasUntersuchungsmaterial war ein Kristall ausDysprosium-Titanat. Dieser Stoffkristallisiert in einer ganz bestimmtenGeometrie, einem so genannten Pyrochlor-Gitter. Mithilfe der Neutronenstreuungkonnten Morris und Tennant zeigen, dass diemagnetischen Momente im Inneren desMaterials als sogenannte „Spin-Spaghetti“angeordnet sind. Dieser Name kommt vonder Ausrichtung der Dipole, die einNetzwerk aus gewundenen Röhren (Strings)bilden, durch das der magnetische Flusstransportiert wird. Dies kann man durch dieWechselwirkung mit Neutronen sichtbarmachen, da diese selbst ein magnetischesMoment tragen.

Während der Neutronenmessungen haben dieForscher zugleich ein Magnetfeld angelegt.Mit diesem Feld konnten sie die Symmetrieund die Orientierung der Stringsbeeinflussen. Dadurch wurde es möglich, dieDichte des String-Netzwerks zu reduzierenund die Anzahl der Monopole zu verringern.Als ein Ergebnis wurden bei einerTemperatur von 0,6 bis 2 Kelvin die Stringsmit den magnetischen Monopolen an ihrenEnden sichtbar.

Die charakteristischen Merkmale diesermagnetischen Monopole wurden ebenso inMessungen der Wärmekapazität anDysprosium-Titanat, durchgeführt vonBastian

33 z 110

Klemke (HZB), beobachtet. Diese liefern eine weitere Bestätigung der Existenz von magnetischen Monopolen und zeigen, dass sie ähnlich wieelektrische Ladungen wechselwirken können.

In dieser Arbeit beweisen die Forscher erstmals, dass die von Dirac vorhegesagten Monopole tatsächlich in Festkörpern existieren. Sieentstehen durch eine spezielle Anordnung der Dipole und unterscheiden sich vollkommen von den üblichen Eigenschaften magnetischerMaterialien. Doch neben dieser grundlegenden Erkenntnis betont Jonathan Morris vor allem die weitergehende Bedeutung der Resultate: „Wirbeschreiben neue, fundamentale Eigenschaften von Materie. Sie sind allgemeingültig für Materialien mit derselben Topographie, also Stoffemit magnetischen Momenten im Pyrochlor-Gitter. Für die Entwicklung neuer Technologien könnte dies von großer Bedeutung sein. Vor allemsei hervorzuheben, dass erstmals eine magnetische Fraktionalisierung in drei Dimensionen beobachtet wurde“.

34 z 110

Nasze wyniki wskazują, Ŝe rdzenie obłokówmolekularnych leŜące obok siebie łączy nie tylkograwitacja ale takŜe pole magnetyczne

Hua-bai Li

Rola pola magnetycznego w powstawaniu gwiazd

Zaakceptowany, uproszczony obraz narodzin gwiazd ukazuje gigantyczny obłok molekularny gazu i pyłuzapadający się pod wpływem grawitacji. W miarę zapadania rośnie jego gęstość i temperatura do momentuzapłonu fuzji nuklearnej. W rzeczywistości na obłok oddziałuje nie tylko grawitacja. Nowe badania -

zaprezentowane na łamach The Astrophysical Journal - wskazują, Ŝe kosmiczne pole magnetyczne odgrywa

znacznie waŜniejszą rolę podczas narodzin gwiazd niŜ do tej pory sądzono.

Obłok molekularny to ogromna chmura gazu ipyłu funkcjonująca jak gwiezdny Ŝłobek. Gdyzapada się jedynie jej drobna część zostajezuŜyta na budowę gwiazd, choć naukowcynie są pewni dlaczego tak się dzieje.Grawitacja faworyzuje powstanie gwiazdpoprzez przyciąganie materii, zatem musządziałać inne siły przeszkadzające w tymprocesie. Pole magnetyczne oraz turbulencjesą głównymi kandydatami na inhibitoryprocesu narodzin gwiazd. Pole magnetycznepowoduje powstanie kanałów, przez któremoŜe następować przepływ cząstekposiadających ładunek elektryczny coutrudnia grawitacji ściąganie materii zwszystkich kierunków. Turbulencja zakłócaprzepływ gazu wytwarzając ciśnienieprzeciwstawiające się grawitacji.

"Waga oddziaływać magnetycznychwzględem turbulencji jest tematem zaŜartejdyskusji "- mówi Hua-bai Li, astronom zCentrum Astrofizyki (CfA) Harvard-Smithsonian. -"Wyniki naszych obserwacjipozwalają ustalić wartości brzegowe w tejdyskusji."

Zespół Li przebadał 25 gęstych regionów wobszarach centralnych obłoków,

kaŜdy o rozmiarach około roku świetlnego.Rdzenie, które stanowią zaląŜkipowstających gwiazd znajdowały się wobłokach molekularnych oddalonych nawet o6,5 tysiąca la świetlnych. Naukowcy badali polaryzację światła - światło jako falaelektromagnetyczna ma zarówno składowąelektryczną jak i magnetyczną, które wświetle spolaryzowanym, orientują się wkonkretnych płaszczyznach. Mierzącpolaryzację moŜna dokonać pomiaru pólmagnetycznych w rdzeniach i porównać je dopól generowanych w obszarze otaczającejmgławicy.

Wyniki wykazały, Ŝe pola z reguły byłyzorientowane w tym samym kierunku, mimoŜe relatywna skala i natęŜenie pól róŜniły sięo wiele rzędów wielkości. Skoro turbulencjapowinna prowadzić do wymierzaniamgławicy i zakłócenia jej pól magnetycznychwyniki te wskazują, Ŝe to pole magnetycznedominuje nad turbulencją w procesachoddziałujących na narodziny gwiazd.

"Nasze wyniki wskazują, Ŝe rdzenie obłokówmolekularnych leŜące obok siebie łączy nietylko grawitacja ale takŜe pole magnetyczne"- mówi Li. -"To oznacza, Ŝe komputerowemodel narodzin gwiazd muszą uwzględniaćsilne pola magnetyczne."

Wyniki zespołu pomagają w zrozumieniunarodzin gwiazd a poprzez tę wiedzępozwalają lepiej zrozumieć procesyewolucji Wszechświata.

Źródła:

Hua-bai Li, C. Darren Dowell,Alyssa Goodman,

35 z 110

Roger Hildebrand and Giles Novak,"Anchoring Magnetic Field in TurbulentMolecular Clouds", The AstrophysicalJournal

CfA: Magnetic Fields Play Larger Role inStar Formation than Previously Thought

Ilustracja: CfA

Original press release follows:Magnetic Fields Play Larger Role in Star

Formation than Previously Thought

The simple picture of star formation calls forgiant clouds of gas and dust to collapseinward due to gravity, growing denser andhotter until igniting nuclear fusion. In reality,forces other than gravity also influence thebirth of stars. New research shows thatcosmic magnetic fields play a more importantrole in star formation than previously thought.

A molecular cloud is a cloud of gas that actsas a stellar nursery. When a molecular cloudcollapses, only a small fraction of the cloud'smaterial forms stars. Scientists aren't surewhy.

Gravity favors star formation by drawingmaterial together, therefore some additionalforce must hinder the process. Magneticfields and turbulence are the two leadingcandidates. (A magnetic field is produced bymoving electrical charges. Stars and mostplanets,

including Earth, exhibit magnetic fields.)Magnetic fields channel flowing gas, makingit hard to drawn the gas from all directions,while turbulence stirs the gas and induces anoutward pressure that counteracts gravity.

"The relative importance of magnetic fieldsversus turbulence is a matter of muchdebate," said astronomer Hua-bai Li of theHarvard-Smithsonian Center forAstrophysics. "Our findings serve as the firstobservational constraint on this issue."

Li and his team studied 25 dense patches, orcloud cores, each one about a light-year insize. The cores, which act as seeds fromwhich stars form, were located withinmolecular clouds as much as 6,500light-years from Earth. (A light-year is thedistance light travels in a year, or 6 trillionmiles.)

The researchers studied polarized light,which has electric and magnetic componentsthat are aligned in specific directions. (Somesunglasses work by blocking light withspecific polarization.) From the polarization,they measured the magnetic fields withineach cloud core and compared them to thefields in the surrounding, tenuous nebula.

The magnetic fields tended to line up in thesame direction, even though the relative sizescales (1 light-year cores versus 1000light-year nebulas) and densities weredifferent by orders of magnitude. Sinceturbulence

would tend to churn the nebula and mix upmagnetic field directions, their findings showthat magnetic fields dominate turbulence ininfluencing star birth.

"Our result shows that molecular cloud coreslocated near each other are connected notonly by gravity but also by magnetic fields,"said Li. "This shows that computersimulations modeling star formation musttake strong magnetic fields into account."

In the broader picture, this discovery aidsour understanding of how stars form and,therefore, how the universe has come to lookthe way it is today.

The paper detailing these findings has beenaccepted for publication in TheAstrophysical Journal and is available onlineat http://arxiv.org/abs/0908.1549.

36 z 110

To nowy początek teleskopu Hubble.Instrument został poddany ekstremalnejprzebudowie i jest obecnie znacznie potęŜniejszyniŜ dotychczas - doskonale wyposaŜony bypracować następną dekadę."

Ed Weiler

Nowo narodzony Teleskop Kosmiczny Hubble

Po publikacji danych obserwacyjnych wykonanych za pomocą czterech z sześciu instrumentów na pokładzieteleskopu kosmicznego Hubble astronomowie obserwatorium kosmiczne NASA jako nowo narodzone. Naszczycie listy obserwacji są barwne, uzyskane w wielu zakresach widma, zdjęcia odległych galaktyk, gęstychgromad gwiazd, 'kolumn stworzenia' oraz mgławica planetarna NGC 6302. Zestaw nowych instrumentówumoŜliwia teleskopowi Hubble'a badanie Wszechświata w szerokim zakresie widma od ultrafioletu po bliskąpodczerwień. Ponadto naukowcy opublikowali dane spektroskopowe z odległych o miliardy lat świetlnychobiektów, które pozwalają na określenie dystrybucji pierwiastków niezbędnych dla powstania Ŝycia.

"To nowy początek teleskopu Hubble "-mówi Ed Weiler kierujący DepartamentemMisji Naukowych NASA. -" Instrumentzostał poddany ekstremalnej przebudowie ijest obecnie znacznie potęŜniejszy niŜdotychczas - doskonale wyposaŜony bypracować następną dekadę."

Nowe instrumenty sączulsze na światło -zwiększając tym samymwydajność obserwacyjnąteleskopu. Obserwacjemogą być obecniewykonywane w ułamkuczasu, jaki był potrzebny przy wykorzystaniupoprzedniej generacji instrumentów. Dziękitemu to kosmiczne obserwatorium jestobecnie znacząco potęŜniejsze niŜ do tejpory.

"Nie moglibyśmy być pod większymwraŜeniem jakości obrazów dostarczonychprzez nową kamerę WFC3 (Wide FieldCamera 3) oraz naprawioną kamerą doprzeglądów ACS (Advanced Camera forSurveys ), czy widmami dostarczanymi przez

spektrografy COS (Cosmic OriginsSpectrograph) i STIS(Space TelescopeImaging Spectrograph) "- mówi Keith Noll,kierujący zespołem w Instytucie TeleskopuKosmicznego w Baltimore, który zaplanowałpierwsze obserwacje. "- Cele, którewybraliśmy aby ukazać nowe moŜliwościteleskopu podkreślają ogromnie szerokiwachlarz moŜliwości wyremontowanegoteleskopu Hubble."

Wyniki są doskonałym dowodempowodzenia misji serwisowej STS-124 zmaja, która miała za zadanie zainstalowanienowych i remont istniejących instrumentówobserwacyjnych na pokładzie teleskopu. Zainstalowano dwa nowe instrumenty - COSi WFC3, a ACS i STIS zostały naprawione.Ponadto inŜynierowie misji poinformowali,Ŝe kolejne dwa instrumentu - Kamera bliskiejpodczerwienie (NIC) oraz SpektrometrWieloobiektowy (MOS) zostałyprzywrócone do pracy w trakcie trzechmiesięcy testów i kalibracji.

Źródła:

HubbleSite: Hubble Opens New Eyeson the UniverseZdjęcia: NASA, ESA, and theHubble SM4 ERO Team

Original press release follows:Hubble Opens New Eyes on the Universe

Astronomers declared NASA's HubbleSpace Telescope a fully rejuvenatedobservatory with the release Wednesday of

37 z 110

observations from four of its six operatingscience instruments.

Topping the list of new views are colorful,multi-wavelength pictures of far-flunggalaxies, a densely packed star cluster, aneerie "pillar of creation," and a "butterfly"nebula. Hubble's suite of new instrumentsallows it to study the universe across a wideswath of the light spectrum, from ultravioletall the way to near-infrared. In addition,scientists released spectroscopicobservations that slice across billions oflight-years to probe the cosmic-web structureof the universe and map the distribution ofelements that are fundamental to life as weknow it.

"This marks a new beginning for Hubble,"said Ed Weiler, associate administrator forNASA's Science Mission Directorate atNASA Headquarters in Washington. "Thetelescope was given an extreme makeoverand now is significantly more powerful thanever, well-equipped to last into the nextdecade."

The new instruments are more sensitive tolight and, therefore, will improve Hubble'sobserving efficiency significantly. It is ableto complete observations in a fraction of thetime that was needed with prior generationsof Hubble instruments. The spaceobservatory today is significantly morepowerful than it ever has been.

"We couldn't be more thrilled with thequality of the images from the

new Wide Field Camera 3 (WFC3) andrepaired Advanced Camera for Surveys(ACS), and the spectra from the CosmicOrigins Spectrograph (COS) and the SpaceTelescope Imaging Spectrograph (STIS),"said Keith Noll, leader of a team at the SpaceTelescope Science Institute in Baltimore,which planned the early releaseobservations. "The targets we've selected toshowcase the telescope reveal the greatrange of capabilities in our newly upgradedHubble."

These results are compelling evidence of thesuccess of the STS-125 servicing mission inMay, which has brought the spaceobservatory to the apex of its scientificperformance. Two new instruments, theWFC3 and COS, were installed, and twoothers, the ACS and STIS, were repaired atthe circuit board level. Mission scientistsalso announced Wednesday that the NearInfrared Camera and Multi-ObjectSpectrometer was brought back intooperation during the three months ofcalibration and testing.

"On this mission we wanted to replenish the'tool kit' of Hubble instruments on whichscientists around the world rely to carry outtheir cutting-edge research," said DavidLeckrone, senior project scientist for Hubbleat NASA's Goddard Space Flight Center inGreenbelt, Md. "Prior to this servicingmission, we had only three unique instrumentchannels still working, and today we have13.

I'm very proud to be able to say, 'missionaccomplished.' "

For the past three months, scientists andengineers at the Space Telescope ScienceInstitute and Goddard have been focusing,testing, and calibrating the instruments.Hubble is one of the most complex spacetelescopes ever launched, and the Hubbleservicing mission astronauts performedmajor surgery on the 19-year-oldobservatory's multiple systems. This orbitalverification phase was interrupted brieflyJuly 23 to observe Jupiter in the aftermath ofa collision with a suspected comet.

Hubble now enters a phase of full scienceobservations. The demand for observing timewill be intense. Observations will rangefrom studying the population of Kuiper Beltobjects at the fringe of our solar system tosurveying the birth of planets around otherstars and probing the composition andstructure of extrasolar planet atmospheres.There are ambitious plans to take thedeepest-ever near-infrared portrait of theuniverse to reveal never-before-seen infantgalaxies that existed when the universe wasless than 500 million years old. Otherplanned observations will attempt to shedlight on the behavior of dark energy, arepulsive force that is pushing the universeapart at an ever-faster rate.

The Hubble Space Telescope is a project ofinternational cooperation between NASAand the European Space Agency. Goddardmanages the telescope. The Space TelescopeScience Institute conducts Hubble scienceoperations. The institute is operated forNASA by the Association of Universities forResearch in Astronomy, Inc. in Washington,and is an International Year of Astronomy2009 program partner.

38 z 110

39 z 110

Krakowski Zlot Teleskopów

Trwają obchody Międzynarodowego Roku Astronomii 2009. We wrześniu, w Krakowie – mieściekopernikańskim – między innymi spotkają się studenci astronomii z całego świata oraz zbierze się PolskieTowarzystwo Astronomiczne. Tym wydarzeniom towarzyszy wiele atrakcyjnych imprez, na przykład: wystaw,odczytów i pokazów nieba, przeznaczonych dla kaŜdego, kto interesuje się badaniami Kosmosu.Wszystkich posiadaczy instrumentów astronomicznych zapraszamy 11 września na godzinę 18:00 na zlotteleskopów wszelakich do Ogrodu Doświadczeń (al. Pokoju 67, naprzeciw galerii handlowej M1). Celem zlotubędzie wymiana doświadczeń posiadaczy teleskopu, moŜliwość zapoznania się ze sprzętem astronomicznym oraz(jeśli pogoda pozwoli) obserwacje nocnego nieba.

<>

Zapraszamy równieŜ wszystkich zainteresowanych, którzy nie mająwłasnych teleskopów czy lunet. MoŜna będzie porozmawiać oteleskopach, poobserwować niebo przez wszystkie lunety, jakiepojawią się na zlocie. Szczególnie zapraszamy nauczycieli i uczniów!Zaplanowano prezentacje teleskopów szkolnych (tanich, prostych wuŜyciu, o dobrej jakości obrazu i odpornych na uszkodzenia). BędzietakŜe okazja do zapoznania się z ofertą edukacyjną przygotowaną zokazji MRA2009 (programy: „Wszechświat własnymi rękami”,„Nazywam się Galileusz” itp.). Przewidziano równieŜ organizacjęquizów i konkursów dla uczestników zlotu. Między innymi zawodów„Człowiek kontra maszyna - czy jesteś szybszy od automatycznegoteleskopu Goto?”.

Po zmierzchu, na wolnym powietrzu przedstawiane będą prezentacjemultimedialne na temat teleskopów i prostych obserwacjiastronomicznych. Zaprezentowane zostanie takŜe wykorzystanieprostych kamer internetowych, a w tym pokazy księŜyców Jowisza naŜywo na duŜym ekranie.

Organizatorami są: Obserwatorium Astronomiczne UniwersytetuPedagogicznego, Muzeum InŜynierii Miejskiej - Ogród Doświadczeńim.S.Lema, klub astronomiczny „Regulus” i firma „Astrokrak”.

Uczestnicy, którzy planują przyjazd na zlot wraz z teleskopem,proszeni są o zgłoszenie się drogą e-mailową na adres:rok2009@astro.as.up.krakow.pl z dopiskiem „Zlot” w temaciewiadomości. Prosimy o informacje o potrzebie zasilania teleskopuprądem 230V, o rodzaju teleskopu itp.

Źródła:

Krakowski Zlot Teleskopów

NASA wybrała krater, w który uderzy sonda LCROSS

Sonda NASA Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) zmierza w kierunku podwójnego

zderzenia z KsięŜycem, które planowane jest na 11:30 UT 9 października. Dzisiaj NASA wskazała miejsce, wktórym nastąpi zderzenie. Wybrano krater Cebeus A w obszarze księŜycowego bieguna południowego poniewaŜmiejsce to oferuje największe szanse wykrycia - w ramach zderzenia - istnienia pokładów zamarzniętej wody naKsięŜycu.

40 z 110

Teleskopy uczestniczące w kampaniiobserwacyjnej LCROSS dostarczą obserwacji zróŜnych kierunków obserwacji oraz wykonająpomiary za pomocą rozmaitych technikpomiarowych. Obserwacje te będą uzupełniaćdane zebrane przez LCROSS by pomóc nam wokreśleniu czy faktycznie w kraterze tymwystępuje lód wodny

Jennifer Heldman

"Wybór krateru Cebeus A był wynikiemoŜywionej dyskusji w środowiskunaukowców badających KsięŜyc.Przeanalizowaliśmy dane z obserwatoriównaziemnych oraz równoległych misji Kaguya,Chandrayaan-1, i Lunar ReconnaissanceOrbiter "- mówi Anthony Colaprete,naukowiec misji LCROSS kierującybadaniami z Centrum Badawczego NASAAmes. -" Zespół oczekuje na masę nowychinformacji jakie zostaną uzyskane dzięki tejunikalnej misji."

LCROSS będzie poszukiwał lodu wysyłającprzodem zuŜyty ostatni stopień rakietyCentaur w obszar krateru wieczniepozostający w cieniu, gdzie naukowcy mająnadzieję znaleźć wodę w postaci lodu.Następnie śladem rakiety podąŜy sondaLCROSS wlatując w obłok pyłuwyrzuconego w wyniki zderzenia i analizującjego zawartość zanim sama zderzy się zpowierzchnią naszego satelity.

Zespół LCROSS wybrał krater Cebeus Akierując się

wieloma kryteriami, wśród których byłomiędzy innymi właściwe oświetlenie obłokupyłu widocznego z Ziemi. Ponadto wkraterze tym wykryto wysokie stęŜeniawodoru oraz wskazane, płaskie,ukształtowanie terenu pozbawionego duŜychgłazów. Astronomowie wykorzystająnajwaŜniejsze obserwatoria aby śledzićzderzenie. Wśród teleskopów obserwującychkrater Cebeus A będą między innymiteleskop podczerwony ITF i teleskop Keckna Hawajach, obserwatoria MagdalenaRidge i Apache Ridge w Nowym Meksyku,obserwatorium MMT w Arizonie jakrównieŜ teleskop Hubble'a na orbicie orazsonda Lunar Reconnaissance Orbiter.

Niestety zderzenie nie będzie widoczne zterenu Polski poniewaŜ będzie miał miejsceza dnia, a KsięŜyc nie będzie widoczny zterenu naszego kraju. Natomiast będziewidoczny z większej części obszaru USA itam obserwatorzy dysponujący teleskopami ośrednicy 10" lub większej mają szansędostrzeć obłok wyrzuconej materii.Szczegółowe dane obserwacyjne NASApodaje pod adresem Observing the LCROSSImpacts.

"Teleskopy uczestniczące w kampaniiobserwacyjnej LCROSS dostarcząobserwacji z róŜnych kierunków obserwacjioraz wykonają pomiary za pomocąrozmaitych technik pomiarowych "- mówiJennifer Heldman koordynująca KampanięObserwacyjną

41 z 110

LCROSS z Ames. -" Wszystkie teobserwacje będą uzupełniać dane zebraneprzez LCROSS by pomóc nam w określeniuczy faktycznie w kraterze tym występuje lódwodny."

W trakcie konferencji prasowej 11 wrześniakierujący projektem LCROSS DanielAndrews przedstawił stan misji. Sonda jestw dobrym stanie i ma właściwą ilość paliwaby wykonać wszystkie zadania przed niąpostawione. Jednocześnie Andrewspoinformował, Ŝe misja LCROSS zostaładedykowana pamięci Waltera Cronkite,legendarnego reportera, który opisywał misjeNASA od pierwszych lotów po eręwahadłowców.

Źródła:

Science@NASA: NASA SelectsTarget Crater for Lunar ImpactZdjęcie: NMSU/MSFC TortugasObservatory.

Original press release follows:NASA Selects Target Crater for Lunar

Impact

NASA's Lunar Crater Observation andSensing Satellite (LCROSS) is racing towarda double-impact on the moon at 7:30 am EDTon Oct. 9th. Today NASA announced exactlywhere the crash will take place.

The target crater is Cabeus A. It was selectedafter an extensive review of the best placesto excavate frozen water at the lunar southpole.

"The selection of Cabeus A was a result of a

vigorous debate within the lunar sciencecommunity. We reviewed the latest data fromEarth-based observatories and our fellowlunar missions Kaguya, Chandrayaan-1, andthe Lunar Reconnaissance Orbiter," saysAnthony Colaprete, LCROSS projectscientist and principle investigator atNASA's Ames Research Center. "The team islooking forward to wealth of information thisunique mission will produce."

LCROSS will search for ice by plunging itsspent upper-stage Centaur rocket into thepermanent shadows of Cabeus A, wherewater might be trapped in frozen form. TheLCROSS satellite will then fly into the plumeof debris kicked up by the impact andmeasure the properties of the plume before italso collides with the lunar surface.

The LCROSS team selected Cabeus A basedon a set of conditions that includes favorableillumination of the debris plume for visibilityfrom Earth, where astronomers will bewatching closely. Cabeus A also has a highconcentration of hydrogen (a constituent ofwater, H2O) and favorable terrain such as aflat floor, gentle slopes and the absence oflarge boulders.

Professional astronomers will use many ofEarth's most capable observatories tomonitor the impacts. These observatoriesinclude the Infrared Telescope Facility andKeck telescope in Hawaii; the MagdalenaRidge and Apache Ridge Observatories

in New Mexico and the MMT Observatory inArizona; the newly refurbished HubbleSpace Telescope; and the LunarReconnaissance Orbiter, among others.

Amateur astronomers can monitor the impact,too. Observing tips may be found here.

"Telescopes participating in the LCROSSObservation Campaign will provideobservations from different vantage pointsusing different types of measurementtechniques," says Jennifer Heldmann, leadfor the LCROSS Observation Campaign atAmes. "These multiple observations willcomplement the LCROSS spacecraft data tohelp determine whether or not water iceexists in Cabeus A."

During a media briefing Sept. 11, DanielAndrews, LCROSS project manager atAmes, provided a mission status update: Thespacecraft is healthy and has enough fuel tosuccessfully accomplish all missionobjectives. Andrews also announced thededication of the LCROSS mission to thememory of legendary news anchor, WalterCronkite, who provided coverage of NASA'smissions from the beginning of America'smanned space program to the age of thespace shuttle.

The LCROSS mission has been dedicated tothe memory of Walter Cronkite, who coveredNASA missions from Mercury through thespace shuttle. Image credit: CBS News.[more]

"Dad would sure be proud to be part, if justin name, of getting humans back up to themoon and beyond," says Chip Cronkite, sonof the famed news anchor.

"We're looking forward to October 9th,"Andrews says. "The next 28 days willundoubtedly be very exciting."

Cabeus A, here we come!

42 z 110

Ten i kolejne testy, które nastąpią, sąniezbędne do poznania tak wielu cech tego silnikajak to tylko moŜliwe, w tym jego zalety i wady,tak by ostatecznie dostarczyć najbezpieczniejszy inajsolidniejszy silnik

Alex Priskos

Test silnika pierwszego stopnia rakiety Ares

InŜynierowie rakietowi oraz NASA rozświetlili w czwartek niebo nad Utah po raz pierwszy w pełnej skali, mocyoraz przewidywanym czasie trwania odpalając silnik pierwszego stopnia rakiety Ares I - opracowywanej rakietynośnej mającej w ramach programu Constellation wynosić na orbitę załogi sond mających dotrzeć międzyinnymi na KsięŜyc.

Firma ATK Space Systems - będąca częściąAlliant Techsystems - przeprowadziła udane,stacjonarne odpalenie pięciosegmentowegosilnika na paliwo stałe - DM-1. ATK jestgłównym wykonawcą pierwszego stopniarakiety Ares 1. InŜynierowie wykorzystajązebrane z 650 sensorów dane aby dokładniezmierzyć ciąg, kontrolę kierunku ciągu,akustykę i wibracje silnika. Dane te będącenne podczas dalszego projektowania rakietnośnych Ares I i Ares V. Kolejny testplanowany jest na lato 2010 roku.

"W tym teście wykorzystaliśmydoświadczenie wielu lat projektowaniasilników na paliwo stałe i na tej baziezbudowaliśmy DM-1 "- mówi menadŜerprojektu Ares w Centrum LotówKosmicznych NASA Marshall SFC. -" Naszzespół zebrał dane z 650 sensorów abyzbadać pracę silnika. Ten i kolejne testy,które nastąpią, są niezbędne do poznania takwielu cech tego silnika jak to tylko moŜliwe,w tym jego zalety i wady, tak by ostateczniedostarczyć najbezpieczniejszy

i najsolidniejszy silnik."

Ten test był drugim podejściem do2-minutowego odpalenia rakiety wmocowaniu testowym ATK w Promontory wUtah. Poprzedni - planowany na 27 sierpnia -odwołano na 20 sekund przed odpaleniembowiem zawiodły układy kontroli naziemnejdostarczające mocy, niezbędnej dosterowania dyszami w trakcie testu.Szczegółowe badania pozwoliły inŜynieromodnaleźć i usunąć przyczynę problemu.

Silnik pierwszego stopnia rakiety Ares Iwygeneruje 16 milionów Newtonów siłyciągu w trakcie startu. Choć przypominasilniki wspomagające start wahadłowcówsilnik projektowany dla Aresa wprowadzawiele nowych rozwiązań technologicznych.Wśród nich jest dodanie piątego segmentu,większa średnica gardzieli dyszy, oraz nowemateriały izolacyjne i wyściełające silnik.Dodatkowo przedni segment silnika zostałzmodernizowany poprzez dodaniedodatkowej szczeliny w paliwie - zmianageometrii paliwa stałego zwiększa jegopowierzchnie spalania dając w efekciewiększy ciąg.

Większa średnica dyszy umoŜliwia silnikowiwygenerowanie i poradzenie sobie z większąsiłą ciągu przy zachowaniu ciśnienia nabezpiecznym poziomie dla obudowy,przetestowanej w czasie wielu misjiwahadłowców. Testowany silnikwykorzystywał obudowę, która uczestniczyław 48 wcześniejszych lotach wahadłowca wtym w misji STS-1.

Źródła:

43 z 110

href="http://www.nasa.gov/home/hqnews/2009/sep/HQ_09-198_Ares_DM-1_test.html" target="_blank">NASA: NASAand ATK Successfully Test Ares First StageMotor

Zdjęcie: NASA, Walt Lindblom

Original press release follows:NASA and ATK Successfully Test Ares

First Stage Motor

NASA and industry engineers lit up the Utahsky Thursday with the initial full-scale,full-duration test firing of the first stagemotor for the Ares I rocket. The Ares I is acrew launch vehicle in development forNASA's Constellation Program.

ATK Space Systems conducted thesuccessful stationary firing of thefive-segment solid development motor 1, orDM-1. ATK Space Systems, a division ofAlliant Techsystems of Brigham City, Utah,is the prime contractor for the Ares I firststage. Engineers will use the measurementsgathered from the test to evaluate thrust, rollcontrol, acoustics and motor vibrations. Thisdata will provide valuable information asNASA develops the Ares I and Ares Vvehicles. Another ground test is planned forsummer 2010.

"With this test, we have taken lessonslearned from many years of experience insolid rocket motor development and havebuilt on that foundation," said Alex Priskos,first stage manager for Ares Projects atNASA's Marshall Space Flight Center inHuntsville,

Ala. "Our team collected data from 650sensors today to evaluate the motor'sperformance. This test and those that followare essential to understanding as manyaspects of our motor as possible, includingstrengths and weaknesses, and ultimatelydelivering the safest and most reliable motorpossible."

This was the second attempt to conduct thetwo-minute rocket test at ATK's test stand inPromontory, Utah. The first test on Aug. 27was canceled with 20 seconds left in thecountdown because of a problem with acomponent of the ground controller unit,which sends power to the system that movesthe nozzle during the test. Through a detailedinvestigation, the engineering teampinpointed the problem and replaced thefaulty part.

The first stage motor will generate up to 3.6million pounds of thrust, or lifting power, atlaunch. Although similar to the solid rocketboosters that help power the space shuttle toorbit, the Ares development motor includesseveral upgrades and technologyimprovements implemented by NASA andATK engineers.

Motor upgrades from a shuttle boosterinclude the addition of a fifth segment, alarger nozzle throat, and upgraded insulationand liner. The forward motor segment alsohas been improved for performance byadding another fin, or slot in the propellant.This change in the geometry

of the propellant provides additional surfacearea for burning the solid fuel, which resultsin greater thrust.

The DM-1 nozzle throat is three inches widerin diameter than the nozzle used for theshuttle. The bigger nozzle throat allows themotor to handle the additional thrust from thefive-segment booster. It also meets NASA'sstructural requirements to stay within thepressure capacity of the existing steel cases-- the large, barrel-shaped cylinders thathouse the fuel -- ensuring safety andreliability. Upgrades also were made to theinsulation and liner that protect the firststage's steel cases.

The motor cases are flight proven hardwareused on shuttle launches for more than threedecades. The cases used in this ground testhave collectively flown on 48 previousmissions, including STS-1, the first shuttleflight.

Marshall manages the Ares Projects and isresponsible for design and development ofthe Ares I rocket and Ares V heavy cargolaunch vehicle. NASA's Johnson SpaceCenter in Houston manages the ConstellationProgram, which includes the Ares I, Ares V,Orion crew module and Altair lunar lander.The program also includes multiple projectteams at NASA centers and contractorganizations around the United States.

44 z 110

Chciałem ukazać niebo takim, jakie kaŜdy znas je postrzega - z jego konstelacjami, tysiącamigwiazd, z znajomymi od dzieciństwa nazwami,mitami, które ludzkość dzieli od czasu gdy Homostał się Sapiens

Serge Brunier

ESO prezentuje interaktywną 360° panoramę nocnego nieba

Europejskie Obserwatorium Południowe opublikowało pierwsze z trzech zdjęć składających się na projektGigaGalaxy Zoom - 800 milionów pikseli przedstawia panoramę całego nieba widocznego z obserwatorium ESO- jednego z najlepszych miejsc na Ziemi skąd astronomowie i miłośnicy astronomii mogą podziwiać widoksklepienia niebieskiego niezakłócony światłem miast.

Ów panoramiczny obraz, obejmujący całośćsfery niebieskiej, ukazuje kosmicznykrajobraz otaczający Ziemię. Wspaniałygwiezdny krajobraz jest pierwszym z trzechzdjęć o bardzo wysokiej rozdzielczościmających złoŜyć się na projekt GigaGalaxyZoom, stworzony przez EuropejskieObserwatorium Południowe (ESO) wramach obchodów Międzynarodowego RokuAstronomii. GigaGalaxy Zoom tointeraktywne narzędzie internetowepozwalające odwiedzającym zanurkować wgłąb Drogi Mlecznej. Dzięki niemuuŜytkownicy mogą poznać rozmaite ciekaweobiekty w obrębie zdjęć - takie jakwielobarwne mgławice i wybuchającegwiazdy. W ten sposób projekt stara sięłączyć niebo, które widzimy z niebem -głębokim i ukrytym - badanym przezastronomów. Wspaniała jakość zdjęć jestdowodem piękna nocnego nieba nadobserwatoriami ESO w Chile, najbardziejefektywnymi obserwatoriamiastronomicznymi na świecie.

Płaszczyzna Drogi Mlecznej, widzianej znaszej perspektywy, wytycza świetlistepasmo

w poprzek zdjęcia. Wykorzystana wprojekcie GigaGalaxy Zoom projekcjaumiejscawia oglądającego naprzeciwGalaktyki spoglądającego na jej płaszczyznęumieszczoną poziomo w centrum zdjęcia -dając wraŜenie obserwacji z zewnątrzGalaktyki. Z tego punku obserwacji główneczęści naszej spiralnej Galaktyki stają sięwidoczne - moŜna zauwaŜyć jej dyskozdobiony zarówno jasnymi jak i ciemnymimgławicami, w których błyszczą jasne,młode gwiazdy; jak równieŜ centralnezgrubienie i galaktyki satelitarne.

Stworzenie tego zdjęcia wymagałowspółpracy ESO, francuskiego pisarza iastrofotografa Serge Bruniera oraz jegokolegi Frédérica Tapissiera. Brunier spędziłkilka tygodni w okresie pomiędzy sierpniem2008 a lutym 2009 roku fotografując niebo zobserwatoriów La Silla i Paranal w Chile.Aby objąć całą Drogę Mleczną Brunierdodatkowo tydzień spędził na WyspachKanaryjskich w obserwatorium La Palma,fotografując północne niebo. Po uzyskaniusurowych zdjęć do pracy przystąpili eksperciESO oraz Tapissier tworząc odwzorowanienieba takie, jakim postrzegamy je własnymioczami. Ostateczny wynik - który moŜnaoglądać na stronie GigaGalaxy Zoom -złoŜony został z prawie 300 osobnych pól, zktórych kaŜde zostało czterokrotniesfotografowane przez Bruniera.

"Chciałem ukazać niebo takim, jakie kaŜdy znas je postrzega - z jego konstelacjami,

45 z 110

tysiącami gwiazd, z znajomymi oddzieciństwa nazwami, mitami, które ludzkośćdzieli od czasu gdy Homo stał się Sapiens "-mówi Brunier. -" Dlatego obraz zostałstworzony tak, jak widzi je człowiek, zapomocą zwykłego aparatu cyfrowego podciemnym niebem pustyni Atacama i na LaPalma."

PoniewaŜ czas potrzebny na wykonaniewszystkich zdjęć objął wiele miesięcyobiekty Układu Słonecznego - Wenus iJowisz - przemierzyły pola gwiezdne.RównieŜ jasna szmaragdowa kometazagościła na uchwyconym niebie - choćodnalezienie jej wśród milionów gwiazd niejest łatwe.

Źródła:

GigaGalaxy ZoomESO: ESO unveils an amazing,interactive, 360-degree panoramicview of the entire night skyZdjęcie: ESO/S. Brunier

Original press release follows:ESO unveils an amazing, interactive,

360-degree panoramic view of the entire

night sky

The first of three images of ESO'sGigaGalaxy Zoom project — a newmagnificent 800-million-pixel panorama ofthe entire sky as seen from ESO’s observingsites in Chile — has just been releasedonline. The project allows stargazers toexplore and experience the

Universe as it is seen with the unaided eyefrom the darkest and best viewing locationsin the world.

This 360-degree panoramic image, coveringthe entire celestial sphere, reveals the cosmiclandscape that surrounds our tiny blue planet.This gorgeous starscape serves as the first ofthree extremely high-resolution imagesfeatured in the GigaGalaxy Zoom project,launched by ESO within the framework of theInternational Year of Astronomy 2009(IYA2009). GigaGalaxy Zoom features aweb tool that allows users to take abreathtaking dive into our Milky Way. Withthis tool users can learn more about manydifferent and exciting objects in the image,such as multicoloured nebulae and explodingstars, just by clicking on them. In this way,the project seeks to link the sky we can allsee with the deep, “hidden” cosmos thatastronomers study on a daily basis. Thewonderful quality of the images is atestament to the splendour of the night sky atESO’s sites in Chile, which are the mostproductive astronomical observatories in theworld.

The plane of our Milky Way Galaxy, whichwe see edge-on from our perspective onEarth, cuts a luminous swath across theimage. The projection used in GigaGalaxyZoom place the viewer in front of our Galaxywith the Galactic Plane running horizontallythrough the image —

almost as if we were looking at the MilkyWay from the outside. From this vantagepoint, the general components of our spiralgalaxy come clearly into view, including itsdisc, marbled with both dark and glowingnebulae, which harbours bright, young stars,as well as the Galaxy’s central bulge and itssatellite galaxies.

The painstaking production of this imagecame about as a collaboration between ESO,the renowned French writer andastrophotographer Serge Brunier and hisfellow Frenchman Frédéric Tapissier.Brunier spent several weeks during theperiod between August 2008 and February2009 capturing the sky, mostly from ESOobservatories at La Silla and Paranal inChile. In order to cover the full Milky Way,Brunier also made a week-long trip to LaPalma, one of the Canary Islands, tophotograph the northern skies [1]. Once theraw photographs were in hand, imageprocessing by Tapissier and ESO expertshelped to convey accurately the night sky asour eyes behold it [2]. The resulting image,now available on GigaGalaxy Zoom, iscomposed of almost 300 fields eachindividually captured by Brunier four times,adding up to nearly 1200 photos thatencompass the entire night sky.

“I wanted to show a sky that everyone canrelate to — with its constellations, itsthousands of stars, with names familiar

46 z 110

since childhood, its myths shared by all civilisations since Homo became Sapiens,” says Brunier. “The image was therefore made as man seesit, with a regular digital camera under the dark skies in the Atacama Desert and on La Palma.”

As photographing extended over several months, objects from the Solar System came and went through the star fields, with bright planets suchas Venus and Jupiter. A brilliant, emerald-green comet also flew by, although spotting it among a background of tens of millions of stars willbe difficult (but rewarding).

Overall, the creators of the GigaGalaxy Zoom project hope that these tremendous efforts in bringing the night sky as observed under the bestconditions on the planet to stargazers everywhere will inspire awe for the beautiful, immense Universe that we live in.

“The vision of the IYA2009 is to help people rediscover their place in the Universe through the day- and night-time sky, and this is exactlywhat the GigaGalaxy Zoom project is all about,” says project coordinator Henri Boffin.

The second dramatic GigaGalaxy Zoom image will be revealed next week, on 21 September 2009.

47 z 110

Czarna dziura pompuje w kosmos obłoki Ŝelaza

Kompozytowy obraz gromady galaktyk Hydra A ukazuje rozgrzany do temperatury 10 milionów stopni gaz

zaobserwowany w paśmie promieniowania rentgenowskiego przez obserwatorium NASA Chandra (kolor

niebieski) i dŜety emisji radiowych zarejestrowane przez radioteleskop VLA (Very Large Array - barwa róŜowa).

Dane optyczne w kolorze Ŝółtym uzyskane przez teleskop C-F-H na Hawajach oraz Cyfrowy Przegląd Nieba DSSukazują galaktyki w gromadzie.

Szczegółowa analiza danych dostarczonychprzez Chandrę pokazała, iŜ gaz połoŜonywzdłuŜ dŜetów radiowych jest wzbogaconyw Ŝelazo i inne metale. Naukowcy sądzą, Ŝepierwiastki te zostały wytworzone w wynikueksplozji supernowych typu Ia w duŜejgalaktyce znajdującej się w centrumgromady. PotęŜny wybuch supermasywnejczarnej dziury następnie wyrzucił ich materięna zewnątrz na odległość prawie 400 000 latświetlnych - dalej niŜ obejmuje to zdjęcie.Około 10 do 20 % Ŝelaza w galaktycezostało wyrzucone, co wymagało zaledwiekilku procent energii produkowanej przezcentralną czarną dziurę.

Wybuchy centralne,supermasywnej czarnejdziury nie tylkowyrzuciły materię, alerównieŜ stworzyły seriępustek w gorącym gazie.Podczas gdy dŜety teprzebiły się przez galaktykę do otacząjacegoją gazu intergalaktycznego o temperaturzewielu milionów stopni rozepchnęły go naboki tworząc pustki. Stosunkowo niedawnywybuch wytworzył parę pustek widocznychwokół emisji radiowych jako ciemne obszaryna zdjeciu Chandry. Pustki te są takogromne, Ŝe mogłyby pomieścić całą DrogęMleczną. Jednak i one są małe w porównaniuz większymi pustkami (niewidocznymi na

tym zdjęciu) utworzonymi przezwcześniejsze i potęŜniejsze wybuchy czarnejdziury. Największa z nich ma średnicy około670 000 lat świetlnych.

Źródła:

Chandra X-Ray Observatory: HydraA: Black Hole Pumps IronZdjęcie: X-ray: NASA/CXC/U.Waterloo/C.Kirkpatrick et al.;Radio: NSF/NRAO/VLA; Optical:Canada-France-Hawaii-Telescope/DSSMapa: Stellarium

Original press release follows:Hydra A: Black Hole Pumps Iron

This composite image of the Hydra A galaxycluster shows 10-million-degree gasobserved by Chandra in blue and jets ofradio emission observed by the Very LargeArray in pink. Optical data (in yellow) fromthe Canada-France-Hawaii telescope and theDigitized Sky Survey shows galaxies in thecluster.

Detailed analysis of the Chandra data showsthat the gas located along the direction of theradio jets is enhanced in iron and othermetals. Scientists think these elements havebeen produced by Type Ia supernovaexplosions in the large galaxy at the center ofthe cluster. A powerful outburst from thesupermassive black hole then pushed thematerial outwards, over distances extendingfor almost 400,000 light years, extendingbeyond the region shown in this image. About

48 z 110

10 to 20 percent of the iron in the galaxy has been displaced, requiring a few percent of the total energy produced by the central black hole.

Outbursts from the central, supermassive black hole have not only pushed elements outwards, but have created a series of cavities in the hotgas. As these jets blasted through the galaxy into the surrounding multimillion-degree intergalactic gas, they pushed the hot gas aside to createthe cavities. A relatively recent outburst created a pair of cavities visible as dark regions in the Chandra image located around the radioemission. These cavities are so large they would be able to contain the entire Milky Way galaxy, but they are dwarfed by even larger cavities-- too faint to be visible in this image - created by earlier, more powerful outbursts from the black hole. The largest of these cavities isimmense, extending for about 670,000 light years.

49 z 110

Interesuje nas zidentyfikowanie i zrozumieniewspólnych elementów jakie łączą eksperymentynad fuzją termojądrową, wirujące gwiazdy i dyskiakrecyjne

prof. George Tynan

Nowe centrum badań nad fuzją

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornia San Diego (UCSD) wykorzystują moc gwiazd by rozpalić pole badań nadfuzją - mającą być ekologicznym źródłem energii przyszłości. Wykorzystując pięcioletni grant AmerykańskiegoDepartamentu Energii o wartości prawie sześciu milionów dolarów UCSD stanie się miejscem, gdzie powstanie

centrum badań nad transportem momentu i organizacji przepływu plazmy i cieczy magnetycznych (Center for

Momentum Transport and Flow Organization in Plasmas and Magnetofluids), w którym siły połączą astrofizycy,

teoretycy fuzji magnetycznej z eksperymentatorami i specjalistami od symulacji komputerowych z wielu róŜnychinstytucji badawczych. Centrum, kierowane przez prof. George Tynana będzie współpracowało z PrincetonUniversity, University of Wisconsin at Madison, the University of Colorado at Boulder, UC Irvine, MassachusettsInstitute of Technology, UC Santa Cruz, University of Leeds oraz New York University.

Badania skoncentrowane będą nadpodstawowymi badaniami turbulentnegotransportu i organizacji plazm powstającychzarówno w trakcie fuzji eksperymentalnej jaki astrofizycznych. W procesie badawczym zapomocą nowo proponowanych narzędzidiagnostycznych i technik analitycznychzostanie zbadana relacja pomiędzyturbulentnym transportem momentów orazsamoorganizacją wielkoskalowychprzepływów dając moŜliwość krytycznejoceny teoretycznych i komputerowychmodeli. Centrum będzie równieŜ prowadziłowarsztaty dla studentów podyplomowych,naukowców i badaczy zainteresowanych tątematyką badań. Będą równieŜ prowadzoneseminaria i prezentacje przez internet.

Badanie wielkoskalowych przepływówpowstających i ewoluujących w systemachnaturalnych takich jak gwiazdy pozwoli takŜerozwiązać niektóre zagadki działaniamechanizmów fuzji.

"Interesuje nas zidentyfikowanie izrozumienie wspólnych elementów jakiełączą eksperymenty nad fuzją termojądrową,wirujące gwiazdy i dyski akrecyjne. Jak wsystemach tych

dochodzi do powstania zorganizowanychprzepływów i jak pozbywają się one energiiz nimi związanej "- mówi prof. Tynan. -"Znalezienie odpowiedzi na te pytaniapozwoli nam lepiej zrozumieć całokształtzachowania tych systemów. Dla przykładu,aby powstały gwiazdy i planety dysk, zktórego powstają musi w jakiś sposóbpozbyć się nadmiaru energii rotacyjnej."

Źródła:

University California San Diego:Going With the Flow: Using StarPower to Better Understand FusionIlustracja: UC San Diego

Original press release follows:Going With the Flow: Using Star Power to

Better Understand Fusion

UC San Diego researchers are using “star”power to help ignite the field of fusion,which is being looked at as a future reliablegreen energy source.

Under a new $5.8 million five-year grantfrom the U.S. Department of Energy (DOE),UCSD will host and lead the new Center forMomentum Transport and Flow Organizationin Plasmas and Magnetofluids, which willbring together astrophysical and magneticfusion theorists, experimentalists andcomputationalists from multiple institutions. The Center, led by George Tynan, a UCSDMechanical and Aerospace Engineeringprofessor

50 z 110

and researcher for the UCSD Center forEnergy Research, will also includecollaborators from Princeton University,University of Wisconsin at Madison, theUniversity of Colorado at Boulder, UCIrvine, Massachusetts Institute ofTechnology, UC Santa Cruz, University ofLeeds and New York University.

Center researchers will focus on fundamentalstudies of turbulent transport andorganization in fusion and astrophysicalplasmas. In doing this, they will directlyexamine the link between turbulentmomentum transport and large scale flowself-organization using newly developeddiagnostic and data analysis techniques toinvestigate and critically test emergingtheoretical and computational models. Thenew Center will also host an annual winterschool for graduate students, postdoctoralresearchers and scientists interested in thisresearch topic. Web-based seminars andpresentations will be provided and archivedfor future reference.

Studying how large-scale flows aregenerated and dissipated in natural systemslike stars may help unlock some of themysteries behind how fusion works, Tynansaid.

“We are interested in identifying andunderstanding the common elements betweenfusion experiments, rotating stars andaccretion disks. How do these systemsdevelop organized flows and how do theydissipate or get rid

of the energy associated with the flows?” hesaid. “Answering these questions can allowus to gain a better understanding of theoverall behavior of these systems. Forexample, in order for stars and planets to for the disk has to get rid of some of therotational energy.”

The recognition of this commonality betweenflow generation and organizationastrophysical and fusion systems came fromPat Diamond, a UCSD physics professor andmember of the Center for Astrophysics andSpace Science and Co-PI for this newCenter. Currently, the leading candidate forproducing controlled thermonuclear fusionpower is a device called the tokomak, amagnetic confinement device that produces atoroidal magnetic field for confining aplasma.

“One of the interesting about a tokomak is theplasma spins continuously, convertingthermal energy to rotational energy,”Diamond said. “The spin of a tokomak isgood for energy confinement. It inhibits theplasma from locking on to the wall andcausing unpleasant stabilities. Byunderstanding these momentum transportprocesses through this new Center we may beable to optimize and control this spontaneousrotation.”

One of the ultimate goals of the new Center isto help design better, smaller and cheaperfusion systems, Tynan

said. He said this research could alsocontribute to the development of ITER, theworld’s first experimental fusion reactorbeing built in France.

“It’s important that the plasma in the ITERdevice spins at a rapid enough rate—because this spinning increases the thermalinsulation of the plasma, so you can get ahotter reaction in the center, and also allowsyou to raise the maximum pressure at whichthe plasma can operate before you haveinstability.” Tynan said. “Achieving anadequate amount of this rotation in ITER istherefore important. Right now we don’treally understand what causes the rotation inthe first place so it’s very difficult to predictwith enough confidence what’s going tohappen in this new experiment. By workingtogether in this new Center, we hope to beable to understand that problem enough sowe can make an estimate of what mighthappen in this new experiment. We may thenbetter know what the fusion powerproduction in ITER will be.

“Over the last 10 years or more, we havebeen focused in this field on how to keepheat in a fusion system, largely ignoring therole that flow and flow organization plays,”Tynan added. “Now we have realized thatthe heat transport problem is intimatelycoupled to the flow organization problem.We saw that there was an opportunity tostudy this problem that has been neglected.”

51 z 110

Zamierzamy wykorzystać nasz nowy instrumentaby wykonać dokładne badania wzrostu iewolucji centralnej czarnej dziury w ciąguostatnich czterech miliardów lat

prof. Stephen S. Eikenberry

Pierwsze światło nowej podczerwonej kamery teleskopuGemini South

Zespół kierowany przez profesora astronomii Stephena Eikenberry wykonał pierwsze obrazy Wszechświatawykorzystując nową, zaprojektowaną i zbudowaną na Uniwersytecie Floryda, kamerę podczerwoną /

spektrometr FLAMINGOS-2 (Florida Array Multi-object Imaging Grism Spectrometer) zainstalowaną na

teleskopie Gemini South w Chile. Pierwsze zdjęcia ukazują Ŝółto niebieską strukturę centrum naszej Galaktyki -miejsce, w którym jak sądzą naukowcy znajdują się tysiące czarnych dziur a wśród nich supermasywnacentralna czarna dziura waŜąca cztery miliony razy więcej od Słońca.

"Zamierzamy wykorzystać nasz nowyinstrument aby wykonać dokładne badaniawzrostu i ewolucji centralnej czarnej dziuryw ciągu ostatnich czterech miliardów lat"-mówi prof. Eikenberry.

Instalacja instrumentu FLAMINGOS-2wieńczy siedem lat pracy, wart 5 milionówdolarów, wysiłek 30 naukowców,inŜynierów, studentów i pracownikówUniwersytetu Floryda. Po okresie testowaniai kalibracji - które zajmą kolejne sześćmiesięcy - instrument stanie się waŜnymnarzędziem badawczym teleskopu,umoŜliwiającym astronomom polowanie napierwsze galaktyki Wszechświata,obserwację gwiazd tuŜ po narodzinach,odkrywanie czarnych dziur i innych zjawiskw kosmosie.

Instrument został zainstalowany na8-metrowym teleskopie Gemini South wchilijskich Andach. Teleskopy tej średnicywymagają zaawansowanych instrumentów byw pełni wykorzystać zbierane przez nieświatło. FLAMINGOS-2 obserwuje wpaśmie bliskiej podczerwieni - świetle,którego nie widzimy, ale które pozwalazajrzeć za zasłonę kosmicznego

pyłu czy dostrzec obiekty tak odległe, Ŝe całeich światło przesunęło się w obszarpodczerwieni.

Spośród innych kamer podczerwonychFLAMINGOS-2 wyróŜnia moŜliwośćwykonywania badań spektrograficznych - cowięcej instrument umoŜliwia zebraniejednocześnie widm 80 obiektów.

Źródła:

University of Florida News:Sophisticated telescope cameradebuts with peek at nest of blackholesZdjęcie: University ofFlorida/Gemini Observatory

Original press release follows:Sophisticated telescope camera debuts

with peek at nest of black holes

Less than two months after they inauguratedthe world’s largest telescope, University ofFlorida astronomers have used one of theworld’s most advanced telescopicinstruments to gather images of the heavens.

A team led by astronomy professor StephenEikenberry late last week captured the firstimages of the cosmos ever made with aUF-designed and built camera/spectrometeraffixed to the Gemini South telescope inChile. The handful of “first light” imagesinclude a yellow and blue orb-like structurethat depicts our Milky Way galaxy, home tothousands of black holes – including, at itscore, a “supermassive”

52 z 110

black hole thought to be as massive as 4million suns put together.

“We plan to use this instrument to providethe first accurate tracking of the growth andevolution of this black hole over the last 4billion years,” Eikenberry said.

Installation of the instrument, calledFLAMINGOS-2, caps a seven-year, $5million effort involving 30 UF scientists,engineers, students and staff. Once theinstrument is scientifically tested — aprocess expected to last around six months— it will support a range of new science.Astronomers will use FLAMINGOS-2(FLAMINGOS is short for the Florida ArrayMulti-object Imaging Grism Spectrometer) tohunt the universe’s first galaxies, view starsas they are being born, reveal black holesand investigate other phenomena.

“Achieving first light is a great achievementand important milestone,” said NancyLevenson, deputy director of the GeminiObservatory.

The 8-meter Gemini South telescope in theChilean Andes is one of only about a dozen8- to 10-meter telescopes worldwide. Allrequire technologically sophisticatedinstruments to interpret the light they gather.FLAMINGOS-2 “sees” near-infrared orheat-generated light beyond the range ofhuman vision. It can reveal objects invisibleto the eye, such as stars obscured by

cosmic dust, or objects so far away they havenext to no visible light

The instrument joins other near-infraredimagers installed on other large telescopes.But it is unusual in its ability to also act as aspectrometer, dividing the light into itscomponent wavelengths. Astronomersanalyze these wavelengths to figure out whatdistant objects are made of, how hot or coldthey are, their distance from Earth, and otherqualities.

Uniquely, FLAMINGOS-2 can take spectraof up to 80 different objects simultaneously,speeding astronomers’ hunt for old galaxies,black holes or newly forming stars andplanets.

“At a cost of $1 per second for operating theGemini telescope, it will make a huge gain inthe scientific productivity and efficiency ofthe observatory,” Eikenberry said. “Whatwould take an entire year previously can nowbe done in four nights. This is a real gamechanger.”

Astronomers compete heavily for time on theworld’s largest telescopes, often waitingmonths or years for the opportunity to makeobservations. Eikenberry said hisFLAMINGOS-2 agreement with GeminiSouth entitles him to at least 25 nights ofobservations. He will use the time tocontribute to three large studies, or surveys,of the sky headed by UF astronomers.

The first is aimed at learning

more about the thousands of black holes andneutron stars at the Milky Way’s center. Thesecond will probe the formation andevolution of galaxies across time, while thethird will investigate the birth of new stars.

Levenson said the Gemini telescopes arewell-known for their excellent image quality.With its wide large field of view and abilityexamine dozens of objects at once,FLAMINGOS-2 is a good match with theGemini South telescope.

“The center of our Milky Way galaxy is avery dusty, very crowded environment, soinfrared measurements and the ability toseparate the fine details of the different starsand other objects are very important,” shesaid.

FLAMINGOS-2’s debut comes less than twomonths after UF astronomers helpedinaugurate the Gran Telescopio Canarias, theworld’s largest telescope, in Spain’s CanaryIslands. UF, which owns a 5 percent share ofthe 10-meter telescope, is the onlyparticipating U.S. institution.

The Gemini Observatory is the lead sponsorof FLAMINGOS-2 and the source of the $5million for design and construction. Theoriginal FLAMINGOS, a smaller prototypethat pioneered the approach usedsuccessfully in the larger version, wasdesigned and built by the late UF astronomyprofessor Richard Elston. Elston was atwork on the early stages of FLAMINGOS-2when he died of cancer in 2004 at age 43.

The Gemini Observatory, which operatestwin 8-m telescopes located in Chile inHawaii, is an international collaborationsupported in part by the National ScienceFoundation.

53 z 110

Nasze wyniki pokazują, iŜ niektóre torywybieranie przez komety w obrębie oddziaływańw przestrzeni kosmicznej pozwalają im wejść lubopuścić orbity wokół Jowisza

dr David Asher

W połowie XX wieku kometa na dwanaście lat stała sięksięŜycem Jowisza

Kometa 147P/Kushida-Muramatsu została w połowie XX. wieku przechwycona i przez około 12 lat towarzyszyłaJowiszowi na nieregularnej orbicie jako tymczasowy księŜyc. Znanych jest tylko kilka podobnych przypadków, wktórych planety czasowo przechwyciły jakiś obiekt jako satelitę - a przypadek komety 147P, która wokół JowiszakrąŜył pomiędzy 1949 a 1961 rokiem jest trzecim najdłuŜszym. Odkrycie zostało zaprezentowane na Europejskim

Kongresie Badań Planetarnych (European Planetary Science Congress) w Poczdamie przez dr. Davida Ashera.

Międzynarodowy zespół kierowany przez drKatsuhito Ohtsuka stworzył model trajektorii18 komet quasi-Hilda - obiektówpotencjalnie mogących czasowo stać sięsatelitą Jowisza, które kończy się wyrzuceniez orbity lub dołączeniem do grupy obiektów"Hilda" w pasie asteroid. Większośćprzypadków czasowego przechwyceniaokazały się bliskimi przelotami, w którychkomety nie zamykały pełnej orbity wokółplanety. Jednak zespół dr. Ohtsukawykorzystał niedawne obserwacje kometyKushida-Muramatsu w okresu dziewięciu latby zbadać setki moŜliwych trajektorii jakiekometa ta mogła przemierzyć w zeszłymstuleciu. We wszystkich zbadanychalternatywach kometa wykonywała dwapełne okrąŜenia wokół Jowisza co czyni zniej zaledwie piąty obiekt, który zostałczasowo przechwycony przez króla planet.

"Nasze wyniki pokazują, iŜ niektóre torywybieranie przez komety w obrębieoddziaływań w przestrzeni kosmicznejpozwalają im wejść lub opuścić orbitywokół Jowisza "- mówi dr Asher.

Asteroidy i komety

mogą od czasu do czasu zostaćzniekształcone lub rozerwane przez efektypływowe generowane przez potęŜne polegrawitacyjne planety a w ekstremalnychprzypadkach zderzyć się z Jowiszem.Najsłynniejszym takim wydarzeniem byłozderzenie komety Shoemaker-Levy 9, któranajpierw została rozerwana podczaszbliŜenia się do Jowisza a następnie, w 1994roku jej fragmenty zderzyły się z planetą.Wcześniejsze modele komputerowewykazały, Ŝe Shoemaker-Levy 9najprawdopodobniej naleŜał do komet typuquasi-Hilda zanim znalazł się na torze kuswemu zniszczeniu.

"Na szczęście dla jas Jowisz, jakonajwiększa planeta o największej grawitacji,przyciąga rozmaite obiekty ku sobie silniejniŜ inne planety i moŜemy spodziewać sięczęściej obserwować na nim wielkie kolizjeniŜ na Ziemi. Komecie Kushida-Muramatsuudało się wyrwać z orbity wokół Jowisza iw przewidywalnej przyszłości nie podzielilosu komety Shoemaker-Levy 9 "- mówi drAsher.

Zespół dostarczył równieŜ dowodów, iŜkometa 111P/Helin-Roman-Crockett, któratrzykrotnie okrąŜyła Jowisza między 1967 a1985 rokiem wykona kolejne sześć okrąŜeńw latach 2068 i 2086 i w przyszłości staniesię kolejnym księŜycem gazowego olbrzyma.

Źródła:

Europlanet:

54 z 110

Jupiter captured comet for 12 years inmid-20th Century

Ilustracja: Ohtsuka/Asher

Original press release follows:Jupiter captured comet for 12 years in

mid-20th Century

Comet 147P/Kushida-Muramatsu wascaptured as a temporary moon of Jupiter inthe mid-20th century and remained trapped inan irregular orbit for about twelve years.

There are only a handful of known cometswhere this phenomenon of temporary satellitecapture has occurred and the capture durationin the case of Kushida-Muramatsu, whichorbited Jupiter between 1949 and 1961, isthe third longest. The discovery will bepresented at the European Planetary ScienceCongress in Potsdam by Dr David Asher onMonday 14 September.

An international team led by Dr KatsuhitoOhtsuka modelled the trajectories of 18“quasi-Hilda comets”, objects with thepotential to go through a temporary satellitecapture by Jupiter that results in them eitherleaving or joining the “Hilda” group ofobjects in the asteroid belt. Most of the casesof temporary capture were flybys, where thecomets did not complete a full orbit.However, Dr Ohtsuka’s team used recentobservations tracking Kushida-Muramatsuover nine years to calculate hundreds ofpossible orbital paths for the comet

over the previous century. In all scenarios,Kushida-Muramatsu completed two fullrevolutions of Jupiter, making it only the fifthcaptured orbiter to be identified.

Dr Asher said, “Our results demonstratesome of the routes taken by cometary bodiesthrough interplanetary space that can allowthem either to enter or to escape situationswhere they are in orbit around the planetJupiter.”

Asteroids and comets can sometimes bedistorted or fragmented by tidal effectsinduced by the gravitational field of acapturing planet, or may even impact with theplanet. The most famous victim of both theseeffects was comet D/1993 F2(Shoemaker-Levy 9), which was torn aparton passing close to Jupiter and whosefragments then collided with that planet in1994. Previous computational studies haveshown that Shoemaker-Levy 9 may well havebeen a quasi-Hilda comet before its captureby Jupiter.

“Fortunately for us Jupiter, as the mostmassive planet with the greatest gravity,sucks objects towards it more readily thanother planets and we expect to observe largeimpacts there more often than on Earth. Comet Kushida-Muramatsu has escaped fromthe giant planet and will avoid the fate ofShoemaker-Levy 9 for the foreseeablefuture”, said Dr Asher.

The object that impacted

with Jupiter this July, causing the new darkspot discovered by Australian amateurastronomer Anthony Wesley, may also havebeen a member of this class, even if it did notsuffer tidal disruption like Shoemaker-Levy.

“Our work has become very topical againwith the discovery this July of an expandingdebris plume, created by the dust from thecolliding object, which is the evidentsignature of an impact. The results of ourstudy suggest that impacts on Jupiter andtemporary satellite capture events mayhappen more frequently than we previouslyexpected,” said Dr Asher.

The team has also confirmed a future moon ofJupiter. Comet 111P/Helin-Roman-Crockett,which has already orbited Jupiter three timesbetween 1967 and 1985, is due to completesix laps of the giant planet between 2068 and2086.

55 z 110

Te burze są nie tylko niesamowite jeŜeli chodzio siłę i czas trwania. Dodatkowo emitowaneprzez nie fale radiowe pozwalają badać jonosferęSaturna

dr Georg Fischer

PotęŜna burza na Saturnie bije wszelkie rekordy

W połowie stycznia 2009 w atmosferze Saturna uformowała się potęŜna burza, która wciąŜ trwając pobiła juŜustanowiony przez podobny układ burzowy na Saturnie pomiędzy listopadem 2007 a lipcem 2008 rekord czasutrwania układu burzowego w Układzie Słonecznym. Obserwacje układu burzowego zostały przedstawione przezdr. Georga Fischera z Austriackiej Akademii Nauk na Europejskim Kongresie Badań Planetarnych wPoczdamie.

Obecnie obserwowany na Saturnie układburzowy jest dziewiątym, który zostałzmierzyony przez sondę Cassini od momentugdy weszła ona na orbitę Saturna w lipcu2004 roku. Wyładowania piorunów watmosferze Saturna emitują potęŜne faleradiowe mierzone przez anteny i odbiornikiinstrumentu RPWS (Radio and Plasma WaveScience) sondy. Fale te są około 10 000 razysilniejsze niŜ ich ziemskie odpowiedniki ipowstają w ogromnych układach burzowychmających średnice około 3000 km.

"Te burze są nie tylko niesamowite jeŜelichodzi o siłę i czas trwania. Dodatkowoemitowane przez nie fale radiowe pozwalająbadać jonosferę Saturna - obszarnaładowanych cząstek otaczających planetękilka tysięcy kilometrów ponad szczytamichmur "- mówi dr Fisher. -" Fale radiowemuszę przemierzyć jonosferę zanim dotrą doCassiniego i dzięki temu stają sięnaturalnymi próbnikami do badanie jejstruktury oraz poziomu jonizacji róŜnychobszarów."

Obserwacje wyładowań na Saturnie zwykorzystaniem instrumentu RPWSCassiniego

prowadzone są przez międzynarodowyzespół naukowców z USA, Austrii i Francji.Wyniki uzyskane potwierdziły wcześniejszedane dostarczone przez Voyagera wskazująceiŜ poziom jonizacji jest 100-krotnie wyŜszypo stronie dziennej planety niŜ po stronienocnej.

Burze na Saturnie powstają najczęściej wregionie określanym przez naukowców AlejąBurz - znajdującym się 35 stopni na południeod równika Saturna.

"Powód, dla którego obserwujemy burze wtym regionie nie jest w pełni jasny. Być moŜena tej szerokości atmosfera SaturnaumoŜliwia wielkoskalowe ruchykonwekcyjne wynoszące w górę chmurywody, niezbędnej do wytworzenie układówburzowych "- mówi dr Fischer. -" MoŜe teŜto być efekt zmiany pór roku. Voyagerobserwował burze blisko równika. Obecniegdy Saturn przeszedł przez punkt równonocy11 sierpnia być moŜe burze powrócą wobszary równikowe."

Źródła:

Europlanet: Longest lightning stormon Saturn breaks Solar System recordIlustracja: NASA/JPL/Space ScienceInstitute

Original press release follows:Longest lightning storm on Saturn breaks

Solar System record

A powerful lightning storm in Saturn’satmosphere

56 z 110

that began in mid-January 2009 has become the Solar System’slongest continuously observed thunderstorm. It broke the recordduration of 7.5 months set by another thunderstorm observed onSaturn by NASA’s Cassini spacecraft between November 2007 andJuly 2008.

The observations of the thunderstorm will be presented by Dr GeorgFischer of the Austrian Academy of Sciences at the EuropeanPlanetary Science Congress in Potsdam, Germany, on Tuesday 15September.

The current thunderstorm on Saturn is the ninth that has beenmeasured since Cassini swung into orbit around Saturn in July 2004.Lightning discharges in Saturn's atmosphere emit very powerful radiowaves, which are measured by the antennas and receivers of theCassini Radio and Plasma Wave Science (RPWS) instrument. Theradio waves are about 10 000 times stronger than their terrestrialcounterparts and originate from huge thunderstorms in Saturn'satmosphere with diameters around 3000 km.

Dr Fischer said, “These lightning storms are not only astonishing fortheir power and longevity, the radio waves that they emit are alsouseful for studying Saturn's ionosphere, the charged layer thatsurrounds the planet a few thousand kilometres above the cloud tops.The radio waves have to cross the ionosphere to get to Cassini andthereby

act as a natural tool to probe the structure of the layer and the levelsof ionisation in different regions.”

The observations of Saturn lightning using the Cassini RPWSinstrument are being carried out by an international team of scientistsfrom Austria, the US and France. Results have confirmed previousstudies of the Voyager spacecraft indicating that levels of ionisationare approximately 100 times higher on the day-side than the night sideof Saturn’s ionosphere.

Lightning storms on Saturn usually occur in a region that nicknamed"Storm Alley" by scientists, which lies 35 degrees south of Saturn’sequator.

Dr Fischer commented, “The reason why we see lightning in thispeculiar location is not completely clear. It could be that this latitudeis one of the few places in Saturn’s atmosphere that allow large-scalevertical convection of water clouds, which is necessary forthunderstorms to develop. However, it may be a seasonal effect. Voyager observed lightning storms near the equator, so now thatSaturn has passed its equinox on 11 August, we may see the stormsmove back to equatorial latitudes.”

Saturn’s role as the source of lightning was given added confirmationduring Cassini’s last close flyby of Titan on August 25. During thehalf hour that Cassini’s view of Saturn was obscured by Titan, nolightning was observed. “Although we know from Cassini imageswhere Saturn lightning comes from, this unique event was anothernice proof for their origin.” said Dr Fischer.

57 z 110

Zaskoczyło nas to, Ŝe modele fotochemicznewykazują niejednakowe mechanizmy produkcjipoliynów

Ralf Kaiser

Rozwiązując zagadki atmosfery Tytana

Zespół naukowców Uniwersytetu Hawaje w Manoa kierowany przez Ralfa Kaiser rozwiązał chemiczną ewolucjępomarańczowo brązowej atmosfery największego z księŜyców Saturna - Tytana - jednynego, poza Ziemią i Wenusciała niebieskiego w Układzie Słonecznym, które posiada skalistą powierzchnię i gęstą atmosferę. WykorzystującskrzyŜowane promienie molekularne do śledzenia efektów pojedynczych kolizji pomiędzy cząsteczkami zespółprzeprowadził eksperymenty naśladujące reakcje chemiczne zachodzące w atmosferze Tytana.

Eksperymenty wykazały, Ŝe triacetylen moŜepowstawać w wyniku pojedynczych zderzeńrodnika etynylu z cząstką diacetylenu.Rodniki etynylu powstają w atmosferzeTytana w wyniku indukowanego przezświatło ultrafioletowe rozkładu acetylenu.

"Zaskoczyło nas to, Ŝe modele fotochemicznewykazują niejednakowe mechanizmyprodukcji poliynów "- mówi kierującybadaniami Kaiser.

Mechanizmy prowadzące do powstaniatriacetylenu zoastały dodatkowopotwierdzone w towarzyszącychobliczeniach teoretycznychprzeprowadzonych przez Alexander Mabel zMiędzynarodowego Uniewerystetu Florydy.Te teoretyczne modele dostarczają takŜeinformacji o przestrzennej dystrybucjielektronów w atomach a poprzez nie ocałkowitej energii cząstek. Aby zastosowaćte odkrycia do danych uzyskanych z badańrzeczywistej atmosfery Tytana Danie Liang zTAS (Taiwan Academia Sinica) i Yuk Yungz Caltech wykonali fotochemiczne modeleatmosfery księŜyca. Uzyskane dane wskazująiŜ to właśnie triacetylen jest podstawowymbudulcem, z którego powstaj badziej złoŜonepolieny będące prekursorami

warstwy aerozoli otaczających Tytana.

Badania wykazały równieŜ, Ŝe sensownepołączenie eksperymentów laboratoryjnych zteorią i badaniami modelowymi, pozwalarozwiązać od dawna nierozwiązane zagadkikluczowe dla zrozumienia pocŜatków ichemicznej ewolucji Układu Słonecznego.Naukowcy planują teraz odpowiedzieć napytanie o brakujące jeziora etanu na Tytanie -których istnienie postulowano od pół wieku,a które nie zostały jednoznacznie wykryte wramach misji Cassini-Huygens (od red.: hmm- według informacji na stronach misji wobszarze północnego bieguna Tytana jestcała masa jezior...).

Źródła:

X. Gua, Y. S. Kima, R. I. Kaisera, M.Mebelb, M. C. Liangc, Y. L. Yungf"Chemical dynamics of triacetyleneformation and implications to thesynthesis of polyynes in Titan'satmosphere", Proceedings of theNational Academy of Sciences of theUnited States of AmericaUniversity of Hawai‘i at Mãnoa: UHManoa team unravels the chemistry ofTitan's hazy atmosphereIlustracja: NASA/JPL

Original press release follows:UH Manoa team unravels the chemistry of

Titan's hazy atmosphere

A team of University of Hawai‘i at Manoaresearchers led by Ralf Kaiser, physical

58 z 110

chemist at UH Manoa, unraveled the chemical evolution of theorange-brownish colored atmosphere of Saturn’s moon Titan, theonly solar system body besides Venus and Earth with a solid surfaceand thick atmosphere. The UH Manoa team, including Xibin Gu andSeol Kim, conducted simulation experiments mimicking the chemicalreactions in Titan’s atmosphere utilizing crossed molecular beams inwhich the consequence of a single collision between molecules canbe followed.

The team’s experiments indicate that triacetylene can be formed by asingle collision of a “radical” ethynyl molecule and a diacetylenemolecule. An ethynyl radical is produced in Titan’s atmosphere bythe photodissociation of acetylene by ultraviolet light.Photodissociation is a process in which a chemical compound isbroken down by photons.

“Surprisingly, the photochemical models show inconsistentmechanisms for the production of polyynes,” said Kaiser, who is theprincipal investigator of this study.

The mechanism involved in the formation of triacetylene, was alsoconfirmed by accompanying theoretical calculations by AlexanderMebel, a theoretical chemist at Florida International University.These theoretical computations also provide the 3D distribution ofelectrons in atoms and thus

the overall energy level of a molecule. To apply these findings to thereal atmosphere of Titan, Danie Liang and Yuk Yung, planetaryscientists at Taiwan’s Academia Sinica and California Institute ofTechnology(Caltech), respectively, performed photochemicalmodeling studies of Titan’s atmosphere. All data together suggest thattriacetylene may serve as a building block to form more complex andlonger polyynes and produce potential precursors for theaerosol-based layers of haze surrounding Titan.

The study demonstrated for the first time that a sensible combinationof laboratory simulation experiments with theory and modelingstudies can shed light on decade old unsolved problems crucial tounderstand the origin and chemical evolution of the solar system. Theresearchers hope to unravel next the mystery of the missing ethanelakes on Titan – postulated to exist for half a century, but not detectedconclusively within the framework of the Cassini-Huygens mission.

In the future, the UH Manoa team will combine the research resultswith terrestrial-based observations of Titan’s atmosphere. AlanTokunaga, astronomer at UH Manoa’s Institute for Astronomy, andHenry Roe from Lowell Observatory in Arizona, are currentlycollecting observational data using the NASA infrared telescopefacility on the snowcapped peak of Mauna Kea.

Supported with funding from the National Science Foundation (NSF),the team’s article “Chemical dynamics of triacetylene formation andimplications to the synthesis of polyynes in Titan’s atmosphere” ispublished in the online early edition of Proceedings of the NationalAcademy of Sciences at http://www.pnas.org/content/early/2009/09/11/0900525106.abstract.

59 z 110

Nowy pas radiacyjny wokół Saturna

Naukowcy wykorzystujący instrument obrazujący magnetosferę sondy Cassini wykryli nowy, tymczasowy pasradiacyjny wokół Saturna leŜący wokół orbity księŜyca Dione w odległości około 377 000 kilometrów od środkaplanety.

<>

Nowy pas, który został nazwany pasem Dione został wykryty przezinstrumenty sondy Cassini w czasie trzech przelotów w 2005 wokresie trzech tygodni. Naukowcy sądzą, Ŝe nowo powstałenaładowane cząstki w pasie Dione zostały stopniowo pochłonięteprzez samą Dione i inny niedaleki księŜyc - Tethys, który leŜy niecobliŜej Saturna na orbicie o średnicy 295 000 km.

Wyniki badań zostały zaprezentowane w czasie EuropejskiegoKongresu Badań Planetarnych w Poczdamie.

Źródła:

NASA: Scientists Discover New Radiation Belt at SaturnIlustracja: NASA/JPL/Space Science Institute

Original press release follows:Scientists Discover New Radiation Belt at Saturn

Scientists using the Cassini spacecraft's Magnetospheric Imaginginstrument have detected a new, temporary radiation belt at Saturn,located around the orbit of its moon Dione at about 377,000kilometers (234,000 miles) from the center of the planet.

The new belt, which has been named "the Dione belt," was detectedby the instrument for only a few weeks on three separate occasions in2005. Scientists believe that newly formed charged particles in theDione belt were gradually absorbed by Dione itself and anothernearby moon, named Tethys, which lies slightly closer to Saturn at anorbit of 295,000 kilometers (183,304 miles).

The discovery was presented at the European Planetary ScienceCongress in Potsdam, Germany on September 14.

60 z 110

NapręŜenia, jakie powstają podczasodparowania cieczy mogą wytworzyć równieŜgłębokie pęknięcia i wielokąty w skalach jakieobserwujemy w kraterach

M Ramy El Maarry

Wzory na dnie marsjańskich kraterów dowodem istnieniawyschniętych obecnie jezior

Sieci ogromnych wielokątnych rowów wyŜłobionych w dnach basenów kraterowych Marsa zostałyzidentyfikowane jako pęknięcia powstające podczas wysychania jezior dostarczając kolejnych dowodów na to, Ŝeklimat na Marsie był kiedyś cieplejszy i wilgotniejszy. Odkrycia zostały przestawione na Europejskim KongresieBadań Planetarnych przez M Ramy El Maarry z Instytutu Badań Układu Słonecznego Maxa Plancka.

Wielokąty powstają w wyniku przecięcia siędługich pęknięć marsjańskiej gleby. El Marryzbadał sieci pęknięć wewnątrz 266 kraterówna powierzchni Marsa i odkrył wielokąty orozmiarach sięgających 250 metrów.Wielokątne rowy zostały sfotografowaneprzez kilka sond na orbicie wokół planetyjednak do tej pory sądzono, Ŝe powstały wwyniku cieplnej kontrakcji marsjańskiejwiecznej zmarzliny. El Maary stworzyłanalityczny model by określić głębokość irozmieszczenie pęknięć powstających wwyniku napręŜeń generowanych przezochładzanie się marsjańskiej gleby. Wedługuzyskanych wyników wielokąty tak powstałemogłyby mieć maksymalnie około 65 metrów- a więc byłyby znacznie mniejsze niŜobserwowane.

"Bardzo się ucieszyłem, gdy okazało się Ŝewielokąty są znacznie większe niŜ te, któremogłyby powstać w wyniku procesówtermicznych. ZauwaŜyłem, Ŝe przypominająpęknięcia powstające podczas wysychaniajezior na Ziemi. To ten sam typ wzorów,które moŜna obserwować gdy wysycha błoto,jednak napręŜenia, jakie

powstają podczas odparowania cieczy mogąwytworzyć równieŜ głębokie pęknięcia iwielokąty w skalach jakie obserwujemy wkraterach "- mówi El Maarry.

El Maarry zidentyfikował wielokątne wzoryna dnie kraterów na zdjęciach wykonanychprzez kamery MOC na pokładzie MarsGlobal Surveyor oraz HiRISE i Cotext napokładzie Mars Reconnaissance Orbiter.Średni rozmiar wielokątów waha się między70 a 140 kilometrów, podczas gdy szerokośćsamych pęknięć od 1 do 10 metrów.

Dowody świadczą Ŝe w okresie między 4,6 a3,8 miliarda lat temu Mars okrywały znaczneilości wody. Wody deszczowe i rzecznezbierały się wewnątrz kraterów tworzączbiorniki, które mogły istnieć tysiące latzanim wyparowały. El Maarry sądzi, Ŝe napółnocnej półkuli niektóre kratery mogłyzawierać wodę w mniej odległej przeszłości.

"Kiedy meteoryt zderza się z marsjańskąpowierzchnią moŜe stopić lód zamknięty podskorupą Marsa i zainicjować powstaniesystemu hydtrotermalnego. Płynna wodamoŜe wypełnić krater tworząc jeziorapokryte grubą warstwą lodu. Nawet wobecnie panujących tam warunkach jegowyparowanie i zniknięcie moŜe trwać wieletysięcy lat prowadząc do powstaniaobserwowanych wzorów "- mówi ElMaarry.

Źródła:

EUROPEAN

61 z 110

PLANETARY SCIENCE CONGRESS 2009 : Patterns in Mars craterfloors give picture of drying lakes

Zdjęcie: Google/NASA/JPL

Original press release follows:Patterns in Mars crater floors give picture of drying lakes

Networks of giant polygonal troughs etched across crater basins onMars have been identified as desiccation cracks caused byevaporating lakes, providing further evidence of a warmer, wettermartian past. The findings were presented today at the EuropeanPlanetary Science Congress by PhD student Mr M Ramy El Maarry ofthe Max Planck Institute for Solar System Research.

The polygons are formed when long cracks in the surface of themartian soil intersect. El Marry investigated networks of cracksinside 266 impact basins across the surface of Mars and observedpolygons reaching up to 250 metres in diameter. Polygonal troughshave been imaged by several recent missions but, until now, theyhave been attributed to thermal contractions in the martian permafrost.El Maarry created an analytical model to determine the depth andspacing of cracks caused by stresses building up through cooling inthe martian soil. He found that polygons caused by thermalcontraction could have a maximum diameter of only about 65 metres,much smaller than the troughs he was seeing

in the craters.

“I got excited when I saw that the crater floor polygons seemed to betoo large to be caused by thermal processes. I also saw that theyresembled the desiccation cracks that we see on Earth in dried uplakes. These are the same type of patterns you see when mud dries outin your back yard, but the stresses that build up when liquidsevaporate can cause deep cracks and polygons on the scale I wasseeing in the craters,” said El Maarry.

El Maarry identified the crater floor polygons using images taken bythe MOC camera on Mars Global Surveyor and the HiRISE andContext cameras on Mars Reconnaissance Orbiter. The polygons inEl Maarry’s survey had an average diameter of between 70 and 140kilometres, with the width of the actual cracks ranging between 1 and10 metres.

Evidence suggests that between 4.6 and 3.8 billion years ago, Marswas covered in significant amounts of water. Rain and river waterwould have collected inside impact crater basins, creating lakes thatmay have existed for several thousand years before drying out.However, El Maarry believes that, in the northern hemisphere, someof the crater floor polygons could have been formed much morerecently.

“When a meteorite impacts with the martian surface, the heat can meltice trapped beneath the martian crust and create what we call ahydrothermal system. Liquid water can fill the crater to form a lake,covered in a thick layer of ice. Even under current climaticconditions, this may take many thousands of years to disappear,finally resulting in the desiccation patterns,” said El Maarry.

62 z 110

Mozaika rentgenowska centrum Galaktyki

Nowy dramatyczny obraz jądra Drogi Mlecznej stworzony przez obserwatorium rentgenowskie NASA Chandraukazuje z niezwykłą dokładnością szczegóły skomplikowanej budowy tego regionu. Mozaika 88 osobnych zdjęćukazuje niezwykły wycinek spektaklu gwiezdnej ewolucji - od jasnych gwiazd po czarne dziury - w gęstym,wrogim środowisku, które zdominowane jest przez centralną supermasywną czarną dziurę.

Przestrzeń tutaj jest przesiąkniętarozproszoną mgłą promieniowaniarentgenowskiego emitowanego przez gazrozgrzany do milionów stopni przez wiatrgwiezdny młodych, masywnych gwiazd,które występują tu częściej niŜ gdziekolwiekw Galaktyce, eksplozje umierających gwiazdi przepływy generowane przezsupermasywną czarną dziurę - Sgr A*. Daneuzyskane przez Chandrę i inne obserwatorarentgenowskie wskazują, iŜ gigantycznerozbłyski czarnej dziury Sgr A* miałymiejsce 50 i 350 lat temu.

Obszar otaczający Sgr A* zawiera równieŜkilka tajemniczych włókien rentgenowskich.Niektóre z nich to być moŜe gigantycznestruktury magnetyczne oddziałujące zestrumieniami elektronów o bardzo wysokichenergiach powstających w szybkowirujących gwiazdach neutronowych - lubgigantycznej skali analogi rozbłyskówsłonecznych.

Obok nich na zdjęciu widać tysiącepunktowych źródeł promieniowaniarentgenowskiego - te powstają gdy normalnegwiazdy stają się źródłem materii dlatowarzyszącym im gęstym pozostałościom pogwiazdach, które osiągnęły kres ewolucjiumierając jako białe karły, gwiazdyneutronowe lub czarne dziury. Dzięki temu,Ŝe promieniowanie rentgenowskie przenikaprzez pył i gaz przesłaniające jądroGalaktyki w paśmie widzialnym,promieniowanie to jest cennym narzędziembadania tych regionów. Na zdjęciupromieniowaniu

o najnniŜszej energii przypisano barwęczerwoną, średniej - zieloną, a wysokiej -niebieską.

Zdjęcie opublikowano w ramach sympozjumcelebrującego dekadę badań obserwatoriumChandra, które rozpoczęło się w Bostonie.

Źródła:

Chandra: Galactic Center - NewVista of Milky Way Center UnveiledZdjęcie: NASA/CXC/UMass/D.Wang et al.RA: 17h 45m 23s, Dek.: -29° 01' 17

Original press release follows:Galactic Center: New Vista of Milky Way

Center Unveiled

A dramatic new vista of the center of theMilky Way galaxy from NASA's ChandraX-ray Observatory exposes new levels of thecomplexity and intrigue in the Galacticcenter. The mosaic of 88 Chandra pointingsrepresents a freeze-frame of the spectacle ofstellar evolution, from bright young stars toblack holes, in a crowded, hostileenvironment dominated by a central,supermassive black hole.

Permeating the region is a diffuse haze ofX-ray light from gas that has been heated tomillions of degrees by winds from massiveyoung stars - which appear to form morefrequently here than elsewhere in the Galaxy- explosions of dying stars, and outflowspowered by the supermassive black hole -known as Sagittarius A* (Sgr

63 z 110

A*). Data from Chandra and other X-ray telescopes suggest that giant X-ray flares from this black hole occurred about 50 and about 300 yearsearlier.

The area around Sgr A* also contains several mysterious X-ray filaments. Some of these likely represent huge magnetic structures interactingwith streams of very energetic electrons produced by rapidly spinning neutron stars or perhaps by a gigantic analog of a solar flare.

Scattered throughout the region are thousands of point-like X-ray sources. These are produced by normal stars feeding material onto thecompact, dense remains of stars that have reached the end of their evolutionary trail - white dwarfs, neutron stars and black holes.

Because X-rays penetrate the gas and dust that blocks optical light coming from the center of the galaxy, Chandra is a powerful tool forstudying the Galactic Center. This image combines low energy X-rays (colored red), intermediate energy X-rays (green) and high energyX-rays (blue).

The image is being released at the beginning of the "Chandra's First Decade of Discovery" symposium being held in Boston, Mass. Thisfour-day conference will celebrate the great science Chandra has uncovered in its first ten years of operations. To help commemorate thisevent, several of the astronauts who were onboard the Space Shuttle Columbia - including Commander Eileen Collins - that launched Chandraon July 23, 1999, will be in attendance.

64 z 110

LAMP jest w pełni sprawni. W działaniuokazało się, Ŝe jest czulszy niŜ się spodziewaliśmy!

dr Alan Stern

LAMP-a rozświetla zacienione regiony KsięŜyca

Wystrzelony 18 czerwca orbiter NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) rozpoczął szczegółowe badania

środowiska KsięŜyca i - w zamierzeniach projektantów misji - ma dostarczyć więcej danych na temat naszego

satelity niŜ jakakolwiek wcześniejsza misja. Zaprojektowany w Southwest Research Institute instrument LAMP

(Lyman-Alpha Mapping Project) stanowi integralną część misji badawczej LRO i wykorzystuje nowatorską

metodę mającą umoŜliwić naukowcom zajrzenie w obszary KsięŜyca znajdujące się permanentnie w cieniu.

Instrument LAMP obserwuje powierzchnięKsięŜyca wykorzystując promieniowanieultrafioletowe docierajace do jegopowierzchni z kosmosu i bliskich gwiazd -promieniowanie, w którego delikatnejpoświacie skąpane są wszystkie ciałaniebieskie. Najjaśniejsza z liniipromieniowania UV to pasmo emisjiLyman-alfa. Podobnie jak resztapromieniowania UV równieŜ Lyman-alfa jestniewidoczna dla naszych oczu i typowychkamer, ale nie dla kamery LAMP. ZadaniemLAMP jest wykorzystanie tegonowatorskiego podejścia do wykonaniabadań permanentnie ocienionych regionówbiegunowych powierzchni KsięŜyca wnadziei odnalezienia lodu wodnego jakrównieŜ określenia ogólnych właściwościwspółczynnika odbicia (reflektancji)powierzchni księŜycowej w paśmie UV orazokreślenie składu atmosfery KsięŜyca.

"LAMP jest w pełni sprawni. W działaniuokazało się, Ŝe jest czulszy niŜ sięspodziewaliśmy ! "- mówi członek zespołudr Alan Stern, wicedyrektor Wydziału Nauk iInŜynierii Kosmicznych SwRI.

"JuŜ widzimy interesującą zmienność wobrębie ograniczonych danych, któreotrzymaliśmy

do tej por "- mówi kierownik projektuLAMP dr Randy Gladstone z SwRI. -" Zawcześnie na jednoznaczne oceny, ale dobrzepasują one do niektórych kraterów wokolicach południowego bieguna."

LAMP to instrument bardzo podobny doinstrumentów ALICE (takŜezaprojektowanych przez SwRI) znajdującychsię na pokładzie sondy ESA/NASA Rosettabadającej starą kometę Churyumov-Gerasimenko, oraz sondy NASA NewHorizons mającej zbadać atmosferę Plutona isprawdzić czy jego księŜyc - Charon -równieŜ ma atmosferę. Isntrument LAMPwaŜy zaledwie 6,1 kg i zuŜywa 4,5 W mocy.

Planowane na 9 października zderzeniesatelity LCROSS (Lunar CraterObservation and Sensing Satellite ) zpowierzchnią KsięŜyca uzupełnia programbadań misji mających na celu znalezieniewody. Kilka instrumentów LRO będzieobserwowało chmurę uniesionego pyłu, a wtrakcie następnych orbit LAMP będzie starałsię wykryć gazy uwolnione w trakciezderzenia.

Źródła:

SwRI News: Lunar ReconnaissanceOrbiter's LAMP shedding light onpermanently shadowed regions of theMoonIlustracja: NASA/SouthwestResearch Institute

Original press release follows:Lunar Reconnaissance Orbiter's LAMP

shedding light on permanently shadowed

regions

65 z 110

of the Moon

NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter(LRO), launched on June 18 of this year, hasbegun its extensive exploration of the lunarenvironment and will return more data aboutthe Moon than any previous mission. TheLyman-Alpha Mapping Project (LAMP),developed by Southwest Research Institute,is an integral part of the LRO scienceinvestigation. LAMP uses a novel method topeer into the perpetual darkness of theMoon's so-called permanently shadowedregions.

LAMP "sees" the Moon's surface using theultraviolet light from nearby space and stars,which bathes all bodies in space in a softglow of ultraviolet light. A particularlybright ultraviolet emission is the so-calledLyman-alpha emission. Like all ultravioletlight, Lyman alpha is invisible to our eyesand cameras, but visible to LAMP as itreflects off the Moon.

LAMP's objectives are to use its noveltechnique for studying the permanentlyshadowed polar regions of the lunar surfaceto look for water frost, to investigate thegeneral ultraviolet reflectance properties andcomposition of the entire lunar surface, andto determine the composition of the lunaratmosphere.

"LAMP is working well. In fact, LAMP ismore sensitive than we expected, which isfantastic," says team member Dr. Alan Stern,associate vice president of the SwRI

Space Science and Engineering Division.

"We're already seeing some interestingvariations in the limited data we've receivedso far," says Institute Scientist Dr. RandyGladstone, LAMP acting principalinvestigator. "We can't make any firmassessments yet, but they are correlating wellwith some of the permanently shadowedcraters in the region of the south pole."

LAMP is nearly identical to the successfulAlice instruments developed by SwRI,already flying aboard the joint NASA/ESARosetta spacecraft, which is targeting theancient comet Churyumov-Gerasimenko, andNASA's New Horizons spacecraft, whichwill probe the atmospheric composition ofPluto and search for an atmosphere over itslarge moon Charon. LAMP weighs only 6.1kilograms and uses only 4.5 watts of power.

The planned Oct. 9 impact into the Moon ofthe Lunar Crater Observation and SensingSatellite (LCROSS), which launched withLRO, complements the search for water.Several LRO instruments will watch as aplume of debris and possibly water vaporrise from the impact. During subsequentorbits, LAMP will look for gases liberatedduring the impact as they migrate across theMoon.

LRO's findings are expected to be valuableto the future consideration of a permanentMoon base. Just as the south pole hostspermanently shadowed regions because of

the Moon's orientation to the Sun, it alsohosts areas that are in nearly perpetualsunlight, which would enable the operationof solar-powered equipment. Any discoveryof water-frost and other resources in the areaalso would reduce the need to transportresources from Earth.

Upon the conclusion of the one-yearreconnaissance mission for NASA'sExploration Systems Mission Directorate,NASA's Science Mission Directorate willoversee in-depth investigations for thescience instruments. At that time, LAMP mayshift into more detailed evaluations of theMoon's atmosphere and its variability.

LRO is one of the first missions in NASA'splan to return to the Moon and then to travelto Mars and beyond. The Goddard SpaceFlight Center manages the LRO mission forNASA's Exploration Systems MissionDirectorate.

66 z 110

To unikalny obraz zmian następujących wrzeczywistym czasie w długotrwałym procesiebudowania planet

James Muzerolle

Spitzer obserwuje zaskakujące zmiany w dyskuprotoplanetarnym

Astronomowie zaobserwowali niezwykłe zjawiska zachodzące wokół młodej gwiazdy: coś - być moŜe inna gwiazdalub masywna planeta - zdaje się przesuwać zagęszczenie materii, z której powstają planety. Obserwacjewykonane za pomocą teleskopu kosmicznego NASA Spitzer dostarczają danych na temat bardzo wczesnychetapów powstawania planet.

Planety powstają z wirującego dysku pyłu igazu. Spitzer przez pięć miesięcyobserwował światło podczerwonepochodzącego z takiego właśnie dyskuotaczającego młodą gwiazdę o numerzekatalogowm LRLL 31 w aktywnym regionieIC 348 niedaleko Plejad. Ku zaskoczeniuastronomów docierające do sensorówświatło zmieniało się w tym czasie wniespodziewany sposób w krótkichprzedziałach rzędu jednego tygodnia. Abypowstała planeta potrzeba milionów lat więcobserwacja zmian w czasie, który moŜemypostrzegać, jest niezwykle rzadką sytuacją.Być moŜe zatem towarzysz gwiazdy - albosąsiednia gwiazda, albo planeta - tworzy wdysku zagęszczenia prowadzące do zmianyjego grubości.

"Nie wiemy czy w dysku tym powstały lubpowstaną planety, jednak zyskujemy wiedzęna temat właściwości i dynamiki pyłu, którymoŜe przekształcić się, lub wpłynąćpośrednio na kształt planety "- mówi JamesMuzerolle z Space Telescope ScienceInstitute w Baltimore, pierwszy z autorówpublikacji opisującej odkrycie przyjętej dodruku w Astrophysical Journal Letters. -"Tounikalny

obraz zmian następujących w rzeczywistymczasie w długotrwałym procesie budowaniaplanet."

Jedna z teorii opisujących powstawanieplanet sugeruje iŜ planety powstają zpyłowych ziaren krąŜących wokół gwiazdy wpostaci dysku. Ziarna te z wolna nabierająmasy zlepiając się z innymi ziarnami. Wmiarę jak protoplaneta rośnie rzeźbi w dyskuprzerwy aŜ do momentu gdy powstaje dyskprzejściowy z duŜym otworem w centrum -na podobieństwo angielskiego pączka.Następnie z wolna dysk ten zanika i powstajekolejny, wypełniony szczątkami powstałymiw wyniku zderzeń komet, planet i asteroid.Ostatecznie, w miarę oczyszczania się układupowstaje stabilny układ planetarny taki jaknasz.

Zanim w 2003 rokuumieszczonoobserwatorium Spitzerznano zaledwie kilkadysków przejściowych.Spitzer - badający ichpromieniowanie wpaśmie podczerwonym - pozwolił odkryćkolejnych kilkadziesiąt. Muzerolle i jegozespół postanowił zbadać rodzinę młodychgwiazd, z których wiele miało wcześniejodkryte dyski przejściowe. Wszystkie są wwieku około 2 - 3 milionów lat i leŜą wodległości około 1000 lat świetlnych wregionie IC 348 w konstelacji Perseusza.Kilka z nich wykazało

67 z 110

niezwykłe ślady zmienności. Astronomowiepostanowili dokładniej zbadać jedną z nich -LRLL 31 - wykonując pomiary w okresiepięciu miesięcy za pomocą wszystkich trzechinstrumentów na pokładzie teleskopu Spitzer.

Obserwacje wykazały, Ŝe zmiany światła zwewnętrznego regionu dysku zmieniały się wokresie kilku tygodni, a w jednym z okresów- nawet tygodnia. "Dyski przejściowe samew sobie są rzadkością - a dojrzeniezmienności w obrębie jednego z nich toniezwykłe odkrycie "- dodaje KevinFlaherty, współautor publikacji zUniwersytetu Arizona. Zmienne okazały sięzarówno długość fali jak i jej intensywność -podczas gdy jasność spadała w krótszejczęści widma, rosła w dłuŜszej.

Zespół sądzi, Ŝe towarzysz gwiazdyokrąŜający ja w przerwie w dysku moŜewyjaśnić uzyskane dane. "Towarzyszznajdujący się w przerwie obserwowanej odstrony krawędzi powodowałby w trakcieokrąŜania gwiazdy powstanie okresowejzmiany wysokości dysku na wewnętrznejjego krawędzi. WyŜsza krawędźemitowałaby więcej światła w krótszympaśmie poniewaŜ jest większa i gorętsza,jednocześnie ocieniając chłodniejszymateriał znajdujący się dalej od gwiazdy -stąd spadek intensywności promieniowaniaw dłuŜszym zakresie fal. NiŜsza krawędźdawałaby przeciwny wynik. Takie właśniezachowanie obserwujemy w danych "- mówiElise Furlan, współaturo z NASA JPL.

Źródła:

Spitzer Space Telescope: NASA'sSpitzer Spots Clump of SwirlingPlanetary MaterialIlustracja: NASA/JPL-Caltech/R.Hurt (SSC)IC 348: RA: 17h 45m 23s, Dek.: -29°01' 17 (mapka - Cartes du Ciel)

Original press release follows:NASA's Spitzer Spots Clump of Swirling

Planetary Material

Astronomers have witnessed odd behavioraround a young star. Something, perhapsanother star or a planet, appears to bepushing a clump of planet-forming materialaround. The observations, made withNASA's Spitzer Space Telescope, offer arare look into the early stages of planetformation.

Planets form out of swirling disks of gas anddust. Spitzer observed infrared light comingfrom one such disk around a young star,called LRLL 31, over a period of fivemonths. To the astronomers' surprise, thelight varied in unexpected ways, and in aslittle time as one week. Planets take millionsof years to form, so it's rare to see anythingchange on time scales we humans canperceive.

One possible explanation is that a closecompanion to the star — either a star or adeveloping planet — could be shovingplanet-forming material together, causing

its thickness to vary as it spins around thestar.

"We don't know if planets have formed, orwill form, but we are gaining a betterunderstanding of the properties and dynamicsof the fine dust that could either become, orindirectly shape, a planet," said JamesMuzerolle of the Space Telescope ScienceInstitute, Baltimore, Md. Muzerolle is firstauthor of a paper accepted for publication inthe Astrophysical Journal Letters. "This is aunique, real-time glimpse into the lengthyprocess of building planets."

One theory of planet formation suggests thatplanets start out as dusty grains swirlingaround a star in a disk. They slowly bulk upin size, collecting more and more mass likesticky snow. As the planets get bigger andbigger, they carve out gaps in the dust, until aso-called transitional disk takes shape with alarge doughnut-like hole at its center. Overtime, this disk fades and a new type of diskemerges, made up of debris from collisionsbetween planets, asteroids and comets.Ultimately, a more settled, mature solarsystem like our own forms.

Before Spitzer was launched in 2003, only afew transitional disks with gaps or holeswere known. With Spitzer's improvedinfrared vision, dozens have now been found.The space telescope sensed the warm glowof the disks and indirectly mapped out theirstructures.

Muzerolle

68 z 110

and his team set out to study a family of young stars, many with knowntransitional disks. The stars are about two to three million years oldand about 1,000 light-years away, in the IC 348 star-forming regionof the constellation Perseus. A few of the stars showed surprisinghints of variations. The astronomers followed up on one, LRLL 31,studying the star over five months with all three of Spitzer'sinstruments.

The observations showed that light from the inner region of the star'sdisk changes every few weeks, and, in one instance, in only oneweek. "Transition disks are rare enough, so to see one with this typeof variability is really exciting," said co-author Kevin Flaherty of theUniversity of Arizona, Tucson.

Both the intensity and the wavelength of infrared light varied overtime. For instance, when the amount of light seen at shorterwavelengths went up, the brightness at longer wavelengths wentdown, and vice versa.

Muzerolle and his team say that a companion to the star, circling in agap in the system's disk, could explain the data. "A companion in thegap of an almost edge-on disk would periodically change the heightof the inner disk rim as it circles around the star: a higher rim wouldemit more light at shorter wavelengths because it is larger and hot,but at the same time,

the high rim would shadow the cool material of the outer disk,causing a decrease in the longer-wavelength light. A low rim woulddo the opposite. This is exactly what we observe in our data," saidElise Furlan, a co-author from NASA's Jet Propulsion Laboratory,Pasadena, Calif.

The companion would have to be close in order to move the materialaround so fast — about one-tenth the distance between Earth and thesun.

The astronomers plan to follow up with ground-based telescopes tosee if a companion is tugging on the star hard enough to be perceived.Spitzer will also observe the system again in its "warm" mission tosee if the changes are periodic, as would be expected with an orbitingcompanion. Spitzer ran out of coolant in May of this year, and is nowoperating at a slightly warmer temperature with two infrared channelsstill functioning.

"For astronomers, watching anything in real-time is exciting," saidMuzerolle. "It's like we're biologists getting to watch cells grow in apetri dish, only our specimen is light-years away."

Other authors are Zoltan Balog, Max Planck Institute for Astronomy,Germany; Paul S. Smith and George Rieke, University of Arizona;Lori Allen, National Optical Astronomy Observatory, Tucson; NuriaCalvet, University of Michigan, Ann Arbor; Paola D'Alessio,National Autonomous University of Mexico; S. Thomas Megeath,University of Toledo, Ohio; August Muench, Harvard-SmithsonianCenter for Astrophysics, Cambridge; William H. Sherry, NationalSolar Observatory, Tucson.

69 z 110

Zaobserwowana ilość wody jest minimalna iwoda ta występuje w postaci cząstekprzyklejonych do gleby

Jessica Sunshine

Woda na KsięŜycu!

Nowe danet zebrane przez sondę Deep Impact oraz instrument M3 (Moon Mineralogy Mapper) na pokładzie

indyjskiej misji Chandrayaan-1 (która niedawno zakończyła się, gdy kontrolerzy stracili kontakt z sondą) po razpierwszy jednoznacznie dostarczyły dowodów, iŜ na powierzchni KsięŜyca znajduje się woda.

"Obserwacje wykonane przez Deep Impactnie tylko niepodwaŜalnie dowodząobecności OH/H2O na powierzchniKsięŜyca, ale równieŜ wskazują, iŜ całapowierzchnia naszego naturalnego satelityzostaje uwodniona przez przynajmniej częśćdnia księŜycowego "- mówi astronom JessicaSunshine z Uniwersytetu Maryland,współautor publikacji prezentującej danesondy Deep Impact, które zostałyopublikowane w magazynie Science.

"Odnalezienie wody na dziennej stronieKsięŜyca to zaskakujące odkrycie, nawetjeŜeli zaobserwowana ilość wody jestminimalna i woda ta występuje w postacicząstek przyklejonych do gleby "- dodajeSunshine. Odkrycie to bowiem stoi wsprzeczności z powszechnie przyjętą opinią,iŜ woda na KsięŜycu moŜe występowaćjedynie w głebi zimnych i zawszeocienionych kraterów.

"W danych Deep Impact widzimy jak cząstkiwody powstają a następni znikają "- mówiSunshine, dodając Ŝe jej pierwszą reakcją na

wykrycie wody przez M3 był sceptycyzm.-"Nie wiemy jak to się dzieje, ale odkryciasugerują cykl, za którym stoi

słońce, w którym powstają warstwy wody ogrubości kilku cząstek a następnieodparowują kaŜdego księŜycowego dnia.Sugerujemy iŜ jony wodoru są niesione zeSłońca przez wiatr słoneczny na KsięŜycgdzie reagują z bogatymi w tlen minerałamiw glebie tworząc cząstki wody i hydroksylu,które obserwujemy w widmie. W obrębiecyklu obserwowanego w ciągu dnia woda tapowstaje rano, w południe zanika byponownie pojawić się pod wieczór."

"JeŜeli mamy rację, podobne uwodnieniepoprzez wiatr słoneczny moŜe zachodzić wobrębie całego Układu Słonecznego, nawszystkich pozbawionych atmosfery ciałach,na których występują minerały zawierającetlen" - dodaje Sunshine.

Źródła:

University of Maryland: Deep Impactand Other Spacecraft Find ClearEvidence of Water on MoonIlustracja: NASA/University ofMaryland

Original press release follows:Deep Impact and Other Spacecraft Find

Clear Evidence of Water on Moon

New data from the Deep Impact spacecraftand the Moon Mineralogy Mapper (M3), aninstrument aboard India's recently endedChandrayaan-1 spacecraft, provide, for thefirst time, clear evidence that water exists onthe surface of the Moon.

"The Deep Impact observations

70 z 110

of the Moon not only unequivocally confirmthe presence of OH/H2O on the lunarsurface, but also reveal that the entire lunarsurface is hydrated during at least someportions of the lunar day," write Universityof Maryland astronomer Jessica Sunshineand co-authors in a paper on the Deep Impactdata published online in the September 24issue of the journal Science.

Small Amount of Water Yields BigExcitement

"Finding water on the Moon in daylight is ahuge surprise, even if it is only a smallamount of water and only in the form ofmolecules stuck to soil," said Sunshine, leadauthor of the Deep Impact paper and aco-author of a companion Science paperbased on data from the M3 instrument thatfirst detected the presence of lunar water.Prevailing scientific opinion long has beenthat there probably is no water on the Moonand that, even if it does exist, it would beonly in permanently cold, shadowed cratersat the lunar poles.

"In the Deep Impact data we're essentiallywatching water molecules form and thendissipate right in front of our eyes," saidSunshine, who said her first reaction to theM3 data was skepticism.

"We aren't certain yet how this happens," shesaid, "but our findings suggest a solar drivencycle in which layers of water only a fewmolecules thick form, dissipate and reformon the surface

each lunar day. We postulate that hydrogenions from the sun are carried by the solarwind to the Moon and there interact withoxygen rich minerals in lunar soil to producethe water [H20] and hydroxyl [OH]molecules that spectral analysisunequivocally show us are there. In a cyclethat occurs entirely in daylight, this water isformed in the morning, substantially lost bylunar mid-day, and re-formed as the lunarsurface cools towards evening.

"If this is correct, then such hydration viasolar wind would be expected to occurthroughout the inner Solar System on allairless bodies with oxygen-bearing mineralson their surfaces," Sunshine said.

"Within the context of lunar science, this is amajor discovery," Paul G. Lucey, a planetaryscientist with the University of Hawaii, saidin a Los Angeles Times article. "There waszero accepted evidence that there was anywater at the lunar surface, [but] now it isshown to be easily detectable, though byextremely sensitive methods. As a lunarscientist, when I read about this I wascompletely blown away," said Lucey, whowas not involved in the current research.

Another reflection of the scientificsignificance of finding water on the moonwas simply that it generated three papers inthe current issue of Science and a NASApress conference. In addition to the

M3 and Deep Impact articles, a third Sciencepaper presented evidence collected byNASA's Cassini spacecraft.

Lunar H20 Latest in UM-Led Deep ImpactScience

Although the M3 instrument and its scienceteam made the initial discovery of water incertain areas of the lunar surface, Sunshineand co-authors on the Deep Impact papersaid the conclusiveness of the finding ofwater, the realization it was a surface-widephenomenon, and the insight into thetemperature dependent nature of the processwere only possible because of data collectedby the Deep Impact spacecraft during it'scurrent extended mission (EPOXI).

Deep Impact was not designed to study theMoon, but for a famous 2005 mission inwhich it successfully knocked a hole incomet Tempel 1 to find out what was inside.Its data on lunar water were obtained as partof calibration opportunities that occurredduring June 2009 and December 2007 flybysof the Earth and Moon needed to get adequategravity boosts to travel on its EPOXI missionto a second comet, Hartley 2, which thespacecraft will encounter in November 2010.

"Without the spectral range of Deep Impact'sinstruments the M3 discovery of surfacewater would not have been nearly sodefinitive, and because the Deep Impactspacecraft took observations at differenttimes of the lunar day, the effect oftemperature became very apparent," Sunshineexplained.

University of Maryland Astronomer MichaelA'Hearn, Deep Impact and EPOXI scienceteam leader and one of Sunshine's fourMaryland co-authors on the Deep Impactpaper in Science, said "I think it istremendous that the Deep Impact spacecraft,which was the first to detect ice on acometary nucleus, has now demonstrated theexistence of adsorbed water on the Moon."This great spacecraft and its instrumentscontinue to make important, unexpecteddiscoveries long after the prime mission hasended," he said.

71 z 110

Uzyskanie realistycznych warunków wstępnychjest krytycznie istotne dla modelowaniasupernowych typu Ia. Jedynie symulacja fazykonwekcyjnej pozwala na określenie liczby,rozmiaru i rozmieszczenia inicjujących punktówgorąca, które inicujują zapłon

Ann Almgren

Gwiazda umiera w laboratorium

Jedną z najwaŜniejszych zagadek, jakie starają się rozwiązać astrofizycy badający wybuchy supernowych typu Iajest precyzyjne określenie warunków panujących we wnętrzu białego karła w jego ostatnich godzinach przezwybuchem. Zespół naukowców, wśród których znaleźli się matematycy Narodowego Laboratorium LawrenceBerkeley (CRD LBNL) Departamentu Energii USA oraz dwaj astrofizycy przeprowadzili pierwszą symulacjęcałej gwiazdy w godzinach poprzedzających największe termojądrowe eksplozje Wszechświata.

W

artykule, który zostanie opublikowany wpaździernikowym wydaniu AstrophysicalJournal, Ann Almgren, John Bell i AndyNonaka z CRD LBNL wraz z Mike Zingale zUniwersytetu Stony Brook i Stanem Woosleyz Uniwersytetu Kalifornia w Santa Cruzopisują wyniki pierwszej, pełnoskalowej,trójwymiarowej symulacji procesówkonwekcyjnych we wnętrzu białego karłaprowadzących do zainicjowania wybuchusupernowej typu Ia. Projekt był finansowanyprzez Biuro Nauki AmerykańskiegoDepartamentu Energii (DOE).

Supernowe typu Ia w sposób szczególnystanowią obiekt badań astrofizyków,poniewaŜ wydaje się, iŜ są do siebieniezwykle podobne, co pozwalawykorzystywać je jako tzw. świecestandardowe umoŜliwiające precyzyjnypomiar odległości we Wszechświecie. Towłaśnie pomiary odległych supernowych -podczas których pojedyncza gwiazda moŜeosiagnąć blask równy jasności całejgalaktyki - doprowadziły do odkryciaprzyspieszania

ekspansji Wszechświata. Jednak pojawiająsię istotne pytania - czy supernowe typu Iazawsze wybuchały tak samo ? Co - jeŜeli takna prawdę wcale nie są standardem ?

"Próbujemy zrozumieć coś bardzofundamentalnego - to jak gwiazdy tewybuchają - coś co ma waŜny wpływ nazrozumienie całego Wszechświata i tegodokąd on zmierza "- mówi Almgren.

Problem w tym, Ŝe naukowcy nadal nie mająpewności jak gwiazdy te wybuchają. Naprzestrzeni lat kilka symulacji próbowałorozwiązać problem, jednak tradycyjnemetody i dostępna moc obliczeniowasuperkomputerów nie pozwalały na zbliŜeniesię do rozwiązania. "Kilka innych zespołówpróbowało zmierzyć się z problemem, jednakuwaŜano go za niepoliczalny "- dodajeAlmgren. -"Musieliśmy zbadać warunki naprzestrzeni godzin a nie tylko kilku sekund.Udało nam się przeprowadzić obliczeniawcześniej niemoŜliwe do wykonania."

W ciągu trzech lat Almgren, Bell i Nonakawraz ze współpracownikami rozwijali kodsymulacyjny MAESTRO, pozwalającysymulować przepływy masy i ciepła wewnętrzu gwiazdy. Kod - wymagający dozasymulowania całej gwiazdy mocysuperkomputerów - jest unikalny w tym, Ŝezostał zaprojektowany do analizy zjawiskzachodzących z prędkościami znaczniemniejszymi od prędkości dźwięku, copozwala uzyskać szczegółowe wyniki zapomocą mniejszej mocy obliczeniowej imniejszej

72 z 110

ilości kodu niŜ tradycyjne algorytmy. To cowyróŜnia podejście MAESTRO to usunięciez symulacji fal dźwiękowych, dzięki czemusymulacja przebiega szybciej.

Do obliczeń wykorzystano superkomputerCray XT4 Jaguar w ośrodku obliczeniowymOak Ridge Leadership Computing Facility wTennessee, w czasie udostępnionym wramach projektu DEO INCITE (Innovativeand Novel Computational Impact on Theory

and Experiment).

Symulacja dostarczyła niezwykle cennegowglądu w końcowe fazy procesu mającegoswój początek miliardy lat wcześniej.Supernowa typu Ia powstaje z białego karła -pozostałości po małej masy gwieździe, którawypaliła się zanim rozpoczęła spaleniewęgla i tlenu. JeŜeli w sąsiedztwie karłaznajdzie się inna gwiazda wówczas to gęste,kompaktowe wypalone jądro gwiazdyzaczyna kraść materię z sąsiada w procesieakrecji. Proces ten trwa do momentu gdyosiągnie ona określoną masą graniczną znanąjako masa Chandrasekhara. W tym momenciekarzeł gromadzi wystarczającą ilość materii iciśnienie by rozpoczął się okres wrzenia -trwający kilkaset lat. W tym okresie płynnamateria w pobliŜu jądra gwiazdy rozgrzewasię i zwiększa się jej wyporność coprowadzi do wytworzenia komórekkonwekcyjnych odprowadzających ciepło odjądra. W trakcie końcowych godzin procesten przestaje nadąŜać z odprowadzaniemciepła i jądro gwałtownie

rozgrzewa się. Przepływy stają sięintensywniejsze i coraz bardziej zaburzone,lecz nawet one w pewnym momencieprzestają nadąŜać i temperatura w jednymlub więcej punktach we wnętrzu gwiazdyosiąga krytyczną temperaturę 1 000 000 000K, w której następuje zapłon. Powstaje frontzapłonu, który przemieszcza się wewnątrzgwiazdy rozpędzając się - od zapłonu dowybuchu jako supernowa mija kilka sekund.

Symulacja pokazała, Ŝe w początkowychfazach przepływy materii mają postaćlosowych wirów. Jednak w miarę wzrostutemperatury wnętrza gwiazdy przepływkonwekcyjny porządkuje się nabierającformy dipola, w którym wyraźnie przepływydo wewnątrz występują po jednej stroniejądra, a na zewnątrz po drugiej. Jednakprzepływy te są coraz bardziej zaburzone, akierunek dipola przemieszcza się szybkowewnątrz gwiazdy. Ten fakt moŜe miećkrytyczne znaczenie dla zrozumienia tego jaknastępuje ostateczna eksplozja. "W miarę jakobliczenia stają się coraz bardziej dokładnejasne staje się, Ŝe efekt eksplozji jestuzaleŜniony od tego jak inicjowane są frontyzapłonu."

"Analizując zróŜnicowane eksplozje będącewynikiem wcześniejszych symulacji wydajesię, Ŝe uzyskanie realistycznych warunkówwstępnych jest krytycznie istotne dlamodelowania supernowych typu Ia. Jedyniesymulacja fazy konwekcyjnej pozwala naokreślenie liczby, rozmiaru

i rozmieszczenia inicjujących punktówgorąca, które inicujują zapłon "- piszączłonkowie zespołu w artykule.-"Dodatkowo, początkowe prędkościzaburzeń wewnątrz gwiazdy sąporównywalnie duŜe do prędkości płomieniazatem dokładne odwzorowanie przepływówpoczątkowych jest zapewne waŜnymskładnikiem modeli wybuchu."

Almgren i Nonaka przestrzegają przedwyciąganiem zbyt daleko idących wnioskówz pojedynczej symulacji bowiem wskazują iŜkonieczne jest zbadanie efektów rotacji,rozdzielczości i składu gwiazdy nauzyskiwane wyniki, jednak MAESTROpracujący na najszybszych superkomputerachpozwoli na badanie róŜnych konfiguracji.

Źródła:

Berkeley Lab: Berkeley LabScientists' Computer Code GivesAstrophysicists First Full Simulationof Star's Final HoursIlustracja: CRD/Berkeley Lab

Original press release follows:Berkeley Lab Scientists' Computer Code

Gives Astrophysicists First Full Simulation

of Star's Final Hours

The precise conditions inside a white dwarfstar in the hours leading up to its explosiveend as a Type Ia supernova are one of themysteries confronting astrophysicistsstudying these massive stellar explosions.But now, a team of researchers, composed ofthree applied

73 z 110

mathematicians at the U.S. Department ofEnergy's (DOE) Lawrence Berkeley NationalLaboratory and two astrophysicists, hascreated the first full-star simulation of thehours preceding the largest thermonuclearexplosions in the universe.

In a paper to be published in the Octoberissue of Astrophysical Journal, Ann Almgren,John Bell and Andy Nonaka of BerkeleyLab's Computational Research Division, withMike Zingale of Stony Brook University andStan Woosley of University of California,Santa Cruz, describe the first-ever three-dimensional, full-star simulations ofconvection in a white dwarf leading up toignition of a Type Ia supernova. The projectwas funded by the DOE Office of Science.

Type Ia supernovae are of particular interestto astrophysicists as they are all believed tobe surprisingly similar to each other, leadingto their use as "standard candles" whichscientists use to measure the expansion of theuniverse. Based on observations of thesemassive stellar explosions—a singlesupernova is as bright as an entire galaxy—scientists believe our universe isexpanding at an accelerating rate. But what ifType Ia supernovae have not alwaysexploded in the same way? What if theyaren't standard?

"We're trying to understand something veryfundamental, which is how these stars blowup, but

it has implications for the fate of theuniverse," Almgren said.

The problem is that astrophysicists still don'tknow exactly how a star of this typeexplodes. Over the years, several simulationshave tried to answer the problem, but thetraditional methods and availablesupercomputing power haven't been up to thetask.

"Few have tackled this problem beforebecause it was considered intractable," saidAlmgren. "We needed to simulate theconditions for hours, not just a few seconds.We are now doing calculations that weren'tpossible before."

For the past three years, Almgren, Bell andNonaka, along with their collaborators, havebeen developing a simulation code known asMAESTRO. The code simulates the flow ofmass and heat throughout the star over time,and requires supercomputers to model theentire star. It's unique in that it is intended forprocesses that occur at speeds much lowerthan the speed of sound, which allows thesimulation to produce detailed results usingmuch less supercomputing time thantraditional codes. What makes MAESTRO'sapproach different from the traditionalmethods is that the sound waves have beenstripped out, which allows the code to runmuch more efficiently.

The team ran their simulations on Jaguar, aCray XT4 supercomputer at the Oak RidgeLeadership Computing Facility

in Tennessee, using an allocation underDOE's Innovative and Novel ComputationalImpact on Theory and Experiment (INCITE)program.

"The INCITE allocation on Jaguar wascrucial in enabling the successful runsleading to these groundbreaking results," saidWoosley, leader of the SciDAC supernovaproject, which has fostered successfulcollaborations like this one between appliedmathematicians and astrophysicists. "And thecontinuing support of the Department ofEnergy Office of Science is critical toadvancing our research."

The simulation provided a valuable glimpseinto the end of a process that started severalbillion years ago. A Type Ia supernovabegins as a white dwarf, the compact remnantof a low-mass star that never got hot enoughto fuse its carbon and oxygen. But if anotherstar is near enough, the white dwarf may starttaking on mass ("accreting") from itsneighbor until it reaches a critical limit,known as the Chandrasekhar mass.Eventually, enough heat and pressure buildup and the star begins to simmer, a processthat lasts several centuries. During thissimmering phase, fluid near the center of thestar becomes hotter and more buoyant, andthe buoyancy-driven convection "floats" theheat away from the center. During the finalfew hours, the convection can't move the heataway from the center fast enough,

74 z 110

and the star gets hotter, faster. The fluid flow becomes stronger andmore turbulent, but even so, at some point or points in the star, thetemperature finally reaches about 1,000,000,000 degrees Kelvin (about 1.8 billion degrees F), and ignites. A burning front then movesthrough the star, slowly at first, but gaining speed as it goes. Fromignition to explosion is only a matter of seconds.

The team's simulations show that at the early stages, the motion of thefluid appears as random swirls. But as the heating in the center of thestar increases, the convective flow clearly moves into the star's coreon one side and out the other, a pattern known as a dipole. But theflow also becomes increasingly turbulent, with the orientation of thedipole bouncing around inside the star. While others have also seenthis dipole pattern, the simulations using MAESTRO are the first tohave captured the full star in three dimensions.

This, according to the paper written by the team, could be a criticalpiece in our understanding of how the final explosion happens. "Ascalculations have become more sophisticated, it has only becomemore clear that the outcome of the explosion is extremely sensitive toexactly how the burning fronts are initiated."

"As seen from the wide range of explosion outcomes in the literature,realistic

initial conditions are a critical part of SNe Ia modeling. Onlysimulations of this convective phase can yield the number, size, anddistribution of the initial hot spots that seed the flame," the teamwrote in their paper. "Additionally, the initial turbulent velocities inthe star are at least as large as the flame speed, so accuratelyrepresenting this initial flow may be an important component toexplosion models."

Almgren and Nonaka caution against reading too much into resultsfrom a single calculation. While the work described in thispaper—their fourth in the Astrophysical Journal aboutMAESTRO—is an important step towards understanding thisproblem, more work is needed to be confident in the results. "Weneed to explore the effects of rotation, of resolution, and of differentinitial compositions of the star," says Zingale. "But with MAESTROnow up and running on today's fastest supercomputers, we are well onour way."

75 z 110

Obszary, w których pod powierzchniączerwonej planety znajduje się woda sięgająznacznie dalej na południe niŜ wynikałoby to zobecnego klimatu Marsa

Shane Byrne

Czysta woda na marsjańskich stepach

Dzięki szybko następującym po sobie obserwacjom dostarczonym przez kamerę HiRISE na pokładzie MRO wpołowie drogi pomiędzy marsjańskim równikiem a biegunem naukowcy zaobserwowali lód wodny podpowierzchnią Marsa, który moŜe być w 99% czystą wodą.

"Wcześniej wiedzieliśmy, Ŝe bliskobiegunów pod powierzchnią Marsa znajdujesię lód, jednak obecnie okazuje się, Ŝewbrew temu, co moŜemy wnioskować zobecnego klimatu Marsa obszary, w którychpod powierzchnią czerwonej planetyznajduje się woda sięgają znacznie dalej napołudnie "- mówi Shane Byrne zUniwersytetu Arizona będący członkiemzespołu eksperymentu HiRISE (HighResolution Imaging Science Experiment) -kamery wysokiej rozdzielczości na pokładzieorbitera NASA MRO (MarsReconnaissance Orbiter).

"Dodatkowo zaskoczyła nas czystość lodu,który został odkryty w wyniku uderzeńmeteorytów "- dodaje Byrne. -"WcześniejuwaŜaliśmy iŜ lód, który akumuluje poniŜejpowierzchni, wśród ziaren gleby były pół napół mieszaniną pyłu i wody. Jednak napodstawie pomiarów czasu odparowanialodu udało się nam ustalić, iŜ zawiera on 1%pyłu i 99% wody."

Naukowcy wykorzystali kilka instrumentówna pokładzie MRO by wykryć (Context iHiRISE) i potwierdzić (CRISM) istnieniejasnego, czystego lodu

który ukazał się w pięciu róŜnych miejscachna powierzchni Marsa w nowych kraterach ogłębokości o 45 do 240 cm głębokości.

Wyniki badań zostały opublikowane nałamach Science.

Źródła:

University of Arizona: HiRISEresearchers are seeing almost purewater ice halfway between Mars'north pole and equatorIlustracja: NASA/JPL/University ofArizona

Original press release follows:HiRISE researchers are seeing almost

pure water ice halfway between Mars'

north pole and equator

Scientists are seeing sub-surface water icethat may be 99 percent pure halfway betweenthe north pole and the equator on Mars,thanks to quick-turnaround observations fromorbit of fresh meteorite impact craters on theplanet.

"We knew there was ice below the surface athigh latitudes of Mars, but we find that itextends far closer to the equator than youwould think, based on Mars' climate today,"said Shane Byrne of the University ofArizona, a member of the High ResolutionImaging Science Experiment, or HiRISE,which runs the high-resolution camera onNASA's Mars Reconnaissance Orbiter.

"The other surprising discovery is that iceexposed at the bottom of these meteorite

76 z 110

impact craters is so pure," Byrne said. "Thethinking before was that ice accumulatesbelow the surface between soil grains, sothere would be a 50-50 mix of dirt and ice.We were able to figure out, given how long ittook that ice to fade from view, that themixture is about one percent dirt and 99percent ice."

Scientists used several instruments on theMars Reconnaissance Orbiter, or MRO, inquick succession in detecting and confirminghighly pure, bright ice exposed in newcraters, ranging from 1.5 feet to 8 feet deep,at five different Martian sites.

In August 2008, the orbiter's Context camerateam examined their images for any darkspots or other changes that weren't visible inearlier images of the same area. Meteoritesusually leave dark marks when they crashinto dust-covered Mars terrain.

The HiRISE team, which bases its operationsat the UA Lunar and Planetary Laboratory,followed up in September 2008 by takinghigh-resolution images of the dark spots.

"We saw something very unusual when wefollowed up on the first of these impactcraters," Byrne said, "and that was this brightblue material poking up from the bottom ofthe crater. It looked a lot like water ice. Andsure enough, when we started monitoring thismaterial, it faded away like you'd expectwater ice to fade, because water

ice is unstable on Mars' surface and turnsdirectly into water vapor in the atmosphere."

A few days later that September, the orbiter's"CRISM" team used their CompactReconnaissance Imaging Spectrometer forMars and got the spectral signature of waterice exposed in one of the impact craters,further clinching the discovery.

"All of this had to happen very quicklybecause 200 days after we first saw the ice,it was gone, it was the color of dirt," Byrnesaid. "If we had taken HiRISE images just afew months later, we wouldn't have noticedanything unusual. This discovery would havejust passed us by."

Byrne and 17 co-authors are reporting thefindings in the Sept. 25 edition of the journalScience.

How far water ice extends toward theequator depends largely on how much waterhas been available in the Martian atmospherein the recent past, Byrne said: "The ice is arelic of a more humid climate not very longago, perhaps just several thousand yearsago."

The Phoenix Mars Lander mission last yearalso found clean ice at its landing site on thenorthern plains of Mars, Byrne noted.

But to find highly pure ice far closer to theequator because of random meteor impactswas unexpected, he said.

There are several theories about how a layerof such pure ice could have formed beneath

Mars surface. Byrne said he thinks that one ofthe most promising ideas is that this ice onMars formed in the same way that pure icelenses form beneath the surface of the Earth.

"That's where you have very thin films ofliquid water around ice grains and soil grainsand they migrate around to form clear icelenses on top of the ice table, even attemperatures well below zero. This processis called ‘frost heave' on Earth, and it'sconsidered a nuisance in most placesbecause it cracks up roads and tilts walls anddestroys foundations of houses.

"But on Mars it would be of great interest ifwe could discover a process that involvedliquid water in today's climate, and not justin some of the warmest areas of the planetbut in some of the coldest areas of the planetin the high latitude regions," Byrne said.

In the past decade, researchers from UA'sLunar and Planetary Laboratory have playedmajor roles in piecing together the picture ofwhere water is to be found on Mars:

Professor Alfred McEwen, aco-author on the Sept. 25 Sciencepaper, is principal investigator forHiRISE, which began imaging Marsin November 2006. At this time, theHiRISE Web site features more than577processed pictures of Martianwater features among thousands ofpictures of features on the surface ofthe planet.Professor William Boyntondeveloped the Gamma RaySpectrometer instrument package onMars Odyssey that detected water icenear the Martian poles in 2001.Phoenix Mars Lander principalinvestigator Peter Smith headed themission that used a long robotic armto uncover and confirm the shallowice table at its landing site, and otherinstruments to document snowfall andground frost at its high polar latitude.The Phoenix Mars Mission beganscience operations on the northernplains of Mars after landing May 25,2008, and lasted five months, untilwinter arrived.

77 z 110

Pierwsze światło obserwatorium ESA Planck

Wstępne wyniki uzyskane w trakcie przeglądu Planck First Light Survey wykonanego by zademonstrować

stabilność instrumentów oraz moŜliwość ich kalibracji w trakcie długich sesji obserwacyjnych wskazują iŜ jakośćdostarczonych danych jest doskonała. To dobra zapowiedź dla pełnego przeglądu nieba, który właśnierozpoczęto.

Orbitalne obserwatorium mikrofalowe ESAPlanck - pierwsza europejska misja mającabadać promieniowanie reliktowe WielkiegoWybuchu - rozpoczęła badanie nieba zpunktu Lagrange'a L2 13 sierpnia 2009 roku.Zanim to nastąpiło dwa instrumenty tejnowoczesnej maszyny czasu zostałyprecyzyjnie skalibrowane w celu uzyskaniaoptymalnej wydajności pracy. Obainstrumenty zademonstrowały doskonałewyniki w pełni spełniając pokładane w nichjeszcze przed startem nadzieje. W ramachprzygotowań do rutynowych badań, ichdługookresowa stabilność zostałazweryfikowana w ramach pierwszego,testowego przeglądu - First Light Survey.

Satelita obserwuje całe niebo powoliobracając się wokół osi - w tym czasie jegoinstrumenty wykonują pomiary niezwykledrobnych fluktuacji w temperaturzekosmicznego tła mikrofalowego.Obserwatorium wyposaŜono w dwainstrumenty mierzące temperaturępromieniowania tła w niskiej (LFI) iwysokiej (HFI) częstotliwościpromieniowania. Instrumenty te będą zbieraćdane w ciągu co najmniej 15 miesięcy.Uzyskane wyniki posłuŜą do weryfikacjiteorii opisujących powstanie i ewolucjęWszechświata. Instrumenty zostałyzaprojektowane by wykrywać zmianytemperatury promieniowania reliktowegojednej milionowej stopnia - rozdzielczość tęmoŜna porównać do pomiaru z Ziemitemperatury

ciała królika na KsięŜycu. Aby było tomoŜliwe detektory pracują w temperaturzebliskiej absolutnemu zeru.

Źródła:

ESA Science & Technology: Planckfirst light yields promising resultsIlustracja: ESA, LFI & HFI Consortia(Planck), Background image: AxelMellinger

Original press release follows:Planck first light yields promising results

Preliminary results from the Planck FirstLight Survey, performed to demonstrate thestability of the instruments and the ability tocalibrate them over long periods, indicatethat the data quality is excellent. This bodeswell for the full sky survey that has justbegun.

ESA's Planck microwave observatory - thefirst European mission designed to study theCosmic Microwave Background, the relicradiation from the Big Bang - startedregularly surveying the sky from its vantagepoint at L2 on 13 August 2009. Prior to thisthe two instruments of this modern day 'timemachine' had been fine-tuned for optimumperformance. Both instruments havedemonstrated excellent characteristics so far,fulfilling expectations from ground tests. Inpreparation for routine scientific operations,their long-term stability has been verified

78 z 110

by conducting a first 'trial' survey – the First Light Survey.

Planck's instruments provide key data for cosmology theories

Observing at microwave wavelengths, the satellite rotates around itsaxis, surveying the entire sky over time and in the process measuringtiny fluctuations in the temperature of the Cosmic MicrowaveBackground (CMB).

Equipped with two powerful instruments, the Low FrequencyInstrument (LFI) and the High Frequency Instrument (HFI), Planckwill collect data continuously during a period of at least 15 months.The data will provide important constraints on theories that describethe infancy and evolution of the Universe.

Following launch on 14 May 2009, check-outs of the satellite'ssubsystems were started in parallel with the cool-down of theinstruments' detectors. The detectors are looking for variations in thetemperature of the CMB that are about a million times smaller thanone degree – a feat comparable to measuring from Earth the body heatof a rabbit sitting on the Moon. To achieve this, Planck's detectorsmust be cooled to extremely low temperatures, some very close toabsolute zero (–273.15°C, or 0 K).

With check-outs of the subsystems finished, instrumentcommissioning, optimisation, and initial calibration were completedby the second week of August.

First

Light Survey complete

The First Light Survey, which began on 13 August 2009, covers atwo-week period during which Planck surveyed the sky continuously.It was carried out to verify the stability of the instruments and theability to calibrate them over long periods to the exquisite accuracyneeded.

The First Light Survey was completed on 27 August, yielding maps ofa strip of the sky, one for each of Planck’s nine frequencies. Eachmap is a ring about 15 degrees wide, stretching across the full sky.Preliminary analysis indicates that the quality of the data is excellent.

Routine operations are now underway

Routine operations started as soon as the First Light Survey wascompleted, and surveying will now continue for at least 15 monthswithout a break. In approximately 6 months time, the first all-sky mapwill be assembled.

Within its allotted operational life of 15 months, Planck will be ableto gather data for two full, independent all-sky maps. However, inorder to fully exploit the high sensitivity of Planck, the data willrequire a great deal of delicate adjustments and careful analysis.About two years will be needed to fully process the data and toextract the main scientific results. The processed data will then bedelivered to the worldwide community towards the end of 2012. Itpromises to contain a treasure trove of data that will keep bothcosmologists and astrophysicists busy for decades to come.

79 z 110

Tempo, w którym czarna dziura pochłaniagwiazdę szybko spada czyniąc mechanizmneutrinowy zbyt mało wydajnym. Inaczej ma sięsytuacja gdy mamy do czynienia z mechanizmemmagnetycznym

prof. Serguei Komissarov

Czarne dziury napadają gwiazdy

Inwazja czarnej dziury to nowa, radykalna teoria wyjaśniająca powstanie najjaśniejszych błyskówobserwowanych we Wszechświecie, których mechanizm powstania jest jedną z najpowaŜniejszych zagadekstojących przez współczesnymi astronomami.

Błyski - znane jako błyski gamma (GRB -Gamma-ray Burst) to strugi niezwyklesilnego promieniowania podobnego dopromieniowania broni nuklearnych -wytwarzane przez dŜety plazmy umierającychmasywnych gwiazd. Powszechnie przyjętewyjaśnienie dla tych kosmicznych silnikówodrzutowych wykorzystuje neutrina doogrzania plazmy w dyskach materiiokrąŜających czarne dziury powstałe wwyniku kolapsu gwiazdy. Jednak matematycyUniwersytetu Leeds sugerują innewyjaśnienie - dŜety powstają w samychczarnych dziurach, które zanurzają się wsąsiednich, masywnych gwiazdach i poŜerająje.

Teoria ta jest oparta na niedawnychobserwacjach satelity Swift, które wskazująŜe centralny mechanizm dŜetu działa nawetprzez 10 000 sekund, znacznie dłuŜej niŜwynika z modelu neutrinowego. Matematycysądzą, Ŝe jest to dowód naelektromagnetyczne pochodzenie dŜetów - ato znaczny, Ŝe dŜety pochodzą bezpośrednio zwirującej czarnej dziury, i Ŝe to napręŜeniamagnetyczne wywołane

przez rotację są odpowiedzialne zaogniskowanie i przyspieszanie dŜetów. Abymechanizm ten zadziałał zapadająca sięgwiazda musi wirować niezwykle szybko.To przedłuŜa czas potrzebny na kolaps podwpływem grawitacji, poniewaŜprzeciwdziała mu siła odśrodkowa.

Jedną z niezwykłych sytuacji, w którejpowstają właściwe warunki jest sytuacja, wktórej nie następuje zapaść gwiazdy, ale gdyczarna dziura znajdująca się w układziepodwójnym z masywną gwiazdą wbija się wsąsiadkę. W scenariuszu tym czarna dziurastaje się pasoŜytem, zanurzającym się w głąbgwiazdy, rozkręcającym ją za pomocągrawitacji w miarę zdąŜania do jej jądra, aostatecznie poŜerając ją od wewnątrz.

"Model neutrinowy nie potrafi wyjaśnićbardzo długich błysków gamma i danychobserwacyjnych Swifta, poniewaŜ tempo, wktórym czarna dziura pochłania gwiazdęszybko spada czyniąc mechanizm neutrinowyzbyt mało wydajnym. Inaczej ma się sytuacjagdy mamy do czynienia z mechanizmemmagnetycznym "- mówi prof. SergiejKomissarov ze Szkoły MatematykiUniwersytetu Leeds.

"Nasza wiedza na temat ilości materii jakazbiera się wokół czarnej dziury oraz temparotacji gwiazdy pozwalają wyliczyć czastrwania długich błysków gamma, a wynikidobrze zgadzają się z obserwowanymidanymi "- dodaje prof. Komissarov.

Wyniki badań zostały opublikowane nałamach Monthly

80 z 110

Notices of the Royal Astronomical Society.

Źródła:

University of Leeds: Invading black holes explain cosmicflashesIlustracja: University of Leeds

Original press release follows:Invading black holes explain cosmic flashes

Black holes are invading stars, providing a radical explanation tobright flashes in the universe that are one of the biggest mysteries inastronomy today.

The flashes, known as gamma ray bursts, are beams of high energyradiation - similar to the radiation emitted by explosions of nuclearweapons - produced by jets of plasma from massive dying stars.

The orthodox model for this cosmic jet engine involves plasma beingheated by neutrinos in a disk of matter that forms around a black hole,which is created when a star collapses.

But mathematicians at the University of Leeds have come up with adifferent explanation: the jets come directly from black holes, whichcan dive into nearby massive stars and devour them.

Their theory is based on recent observations by the Swift satellitewhich indicates that the central jet engine operates for up to 10,000seconds - much longer than the neutrino

model can explain. Mathematicians believe that this is evidence foran electromagnetic origin of the jets, i.e. that the jets come directlyfrom a rotating black hole, and that it is the magnetic stresses causedby the rotation that focus and accelerate the jet's flow.

For the mechanism to operate the collapsing star has to be rotatingextremely rapidly. This increases the duration of the star's collapseas the gravity is opposed by strong centrifugal forces.

One particularly peculiar way of creating the right conditionsinvolves not a collapsing star but a star invaded by its black holecompanion in a binary system. The black hole acts like a parasite,diving into the normal star, spinning it with gravitational forces on itsway to the star's centre, and finally eating it from the inside.

"The neutrino model cannot explain very long gamma ray bursts andthe Swift observations, as the rate at which the black hole swallowsthe star becomes rather low quite quickly, rendering the neutrinomechanism inefficient, but the magnetic mechanism can," saysProfessor Komissarov from the School of Mathematics at theUniversity of Leeds.

"Our knowledge of the amount of the matter that collects around theblack hole and the rotation speed of the star allow us to calculate howlong these long flashes will be - and the results correlate very wellwith observations from satellites," he adds.

The research is published in the Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society and funded by the Science and TechnologyFacilities Council in the UK.

81 z 110

Z naszych obserwacji wynika iŜ 51 Oph topiękny protoplanetarny system z obłokiem pyłukomet i asteroid bardzo blisko gwiazdymacierzystej

Marc Kuchner

Bliźniacze teleskopy Keck badają podwójny pierścienie pyłowe

Wykorzystując bliźniacze, 10-metrowe teleskopy w Obserwatorium W.M.Keck na Hawajach, astronomowiezbadali jeden z najbardziej kompaktowych dysków pyłowych jakie do tej pory udało się zobrazować wokół innejgwiazdy. Gdyby dysk ten umieścić w Układzie Słonecznym miałby on średnicę cztery razy większą niŜ orbitaZiemi sięgając w okolice orbity Jowisza. Kompaktowemu, wewnętrznemu dyskowi towarzyszy zewnętrzny, setkirazy bardziej rozległy.

NajwaŜniejszym dla powodzenia badańinstrumentem był interferometr KIN (KeckInterferometer Nuller ), umoŜliwiającyłączenie światła obu teleskopów w sposóbumoŜliwiający astronomom badanie słabychobiektów, które w innych instrumentach ginąprzyćmione blaskiem gwiazdy. "To pierwszykompaktowy dysk wykryty przez KIN ijednocześnie pokaz jego moŜliwościwykrycia obłoków pyłu setki razy mniejszychniŜ przez konwencjonalne teleskopy "- mówiChristopher Stark z Centrum LotówKosmicznych NASA Goddard SFC którykierował zespołem naukowców badającychdysk.

Łącząc strumienie światła z obu teleskopóww specyficzny sposób KIN tworzyprecyzyjną maskę blokującą niechcianeświatło dochodzące od gwiazdyjednocześnie pozwalając dotrzeć doobserwatora światłu od słabych źródełsąsiadujących z gwiazdą - takich jak światłodocierające z otaczających je dyskówpyłowych.

W kwietniu 2007 roku zespół skierowałteleskopy na młodą, gorącą gwiazdę typu B -51 Oph - oddaloną o około 410 latświetlnych. Astronomowie sądzą,

Ŝe gwiazda i jej dysk stanowią rzadki bliskiprzypadek młodego systemuprotoplanetarnego w ostatniej fazietworzenia planet - choć nie ma jeszczedanych, czy powstały juŜ w nim exoplanety.

"Z naszych obserwacji wynika iŜ 51 Oph topiękny protoplanetarny system z obłokiempyłu komet i asteroid bardzo blisko gwiazdymacierzystej "- mówi Marc Kuchner z NASAGSFC będący członkiem zespołubadawczego.

Systemy planetarne to zaskakująco"zakurzone" miejsca. WIększość pyłu wUkładzie Słonecznym znajduje się wewnątrzorbity Jowisza powstając z rozpadającychsię w okolicach Słońca komet i zderzającychsię ze sobą asteroid najróŜniejszychrozmiarów. Pył ten odbija światło Słońca iczasami moŜe być obserwowany na niebiejako mające kształt klina światło zodiakalne.

Pyłowe dyski wokółinnych gwiazdpowstające w podobnysposób określa sięmianem obłokówexozodiakalnych. "Naszebadania pokazują, iŜdysk wokół 51 Oph jest ponad 100 000 razygęstszy niŜ pył zodiakalny w UkładzieSłonecznym "- mówi Stark. -" To wskazuje iŜsystem jest stosunkowo młody, z duŜą liczbązderzających się ciał produkujących ogromneilości pyłu."

Aby rozwikłać strukturę i skład dysku

82 z 110

zespół wykonał obserwacje wykonane wwielu zakresach widma za pomocą KIN zobserwacjami teleskopu kosmicznego NASASpitzer oraz europejskiegoteleskopu/interferometru ESO VLTI w Chile.

Wewnętrzny dysk ma promień około 4 j.a. anastępnie gwałtownie kończy się. Jegopromieniowanie w paśmie podczerwonymwskazuje iŜ składa się głównie z drobin ośrednicy 10 mikrometrów i większych.Zewnętrzny sięga 1200 j.a. i składa się zcząstek 100 razy mniejszych - podobnych docząstek dymu. Ponadto dysk zewnętrzny zdajesię mieć wyraźnie większą grubość.

"Sądzimy Ŝe zewnętrzny dysk powstaje zwewnętrznego "- mówi Kuchner. Zderzeniakomet i asteroid tworzą pył, którego większecząstki naturalnie opadają w kierunkugwiazdy. Jednocześnie ciśnienie światłaodpycha mniejsze drobiny poza układ. Tosamo zjawisko obserwuje się w UkładzieSłonecznym, zatem zapewne działa równieŜwokół 51 Oph - gwiazdy 260 razy jaśniejszejod Słońca.

Źródła:

Twin Keck Telescopes Probe DualDust DisksIlustracja: NASA/GSFC/MarcKuchner and Francis ReddyRA:17h32m01.485sDE:-23°58'15.70", mapa - Cartes duCiel

Original press release follows:Twin Keck Telescopes Probe Dual Dust

Disks

Astronomers

using the twin 10-meter telescopes at the W.M. Keck Observatory in Hawaii haveexplored one of the most compact dust disksever resolved around another star. If placedin our own solar system, the disk would spanabout four times Earth’s distance from thesun, reaching nearly to Jupiter’s orbit. Thecompact inner disk is accompanied by anouter disk that extends hundreds of timesfarther.

The centerpiece of the study is the KeckInterferometer Nuller (KIN), a device thatcombines light captured by both of the gianttelescopes in a way that allows researchersto study faint objects otherwise lost in astar’s brilliant glare. "This is the firstcompact disk detected by the KIN, and ademonstration of its ability to detect dustclouds a hundred times smaller than aconventional telescope can see," saidChristopher Stark, an astronomer at NASA’sGoddard Space Flight Center in Greenbelt,Md., who led the research team.

By merging the beams from both telescopesin a particular way, the KIN essentiallycreates a precise blind spot that blocksunwanted starlight but allows faint adjacentsignals – such as the light from dusty diskssurrounding the star – to pass through.

In April 2007, the team targeted 51 Ophiuchi,a young, hot, B-type star about 410light-years

away in the constellation Ophiuchus.Astronomers suspect the star and its disksrepresent a rare, nearby example of a youngplanetary system just entering the last phaseof planet formation, although it is not yetknown whether planets have formed there.

"Our new observations suggest 51 Ophiuchiis a beautiful protoplanetary system with acloud of dust from comets and asteroidsextremely close to its parent star," said MarcKuchner, an astronomer at Goddard and amember of the research team.

Planetary systems are surprisingly dustyplaces. Much of the dust in our solar systemforms inward of Jupiter's orbit, as cometscrumble near the sun and asteroids of allsizes collide. This dust reflects sunlight andsometimes can be seen as a wedge-shapedsky glow – called the zodiacal light – beforesunrise or after sunset.

Dusty disks around other stars that arisethrough the same processes are called"exozodiacal" clouds. "Our study shows that51 Ophiuchi’s disk is more than 100,000times denser than the zodiacal dust in thesolar system," explained Stark." Thissuggests that the system is still relativelyyoung, with many colliding bodies producingvast amounts of dust."

To decipher the structure and make-up of thestar’s dust clouds, the team combined KINobservations at multiple wavelengths

83 z 110

with previous studies from NASA’s Spitzer Space Telescope and the European Southern Observatory’s Very Large Telescope Interferometerin Chile.

The inner disk extends about 4 Astronomical Units (AU) from the star and rapidly tapers off. (One AU is Earth’s average distance from the sun,or 93 million miles.) The disk’s infrared color indicates that it mainly harbors particles with sizes of 10 micrometers – smaller than a grain offine sand – and larger.

The outer disk begins roughly where the inner disk ends and reaches about 1,200 AU. Its infrared signature shows that it mainly holds grainsjust one percent the size of those in the inner disk – similar in size to the particles in smoke. Another difference: The outer disk appears morepuffed up, extending farther away from its orbital plane than the inner disk.

"We suspect that the inner disk gives rise to the outer disk," explained Kuchner. As asteroid and comet collisions produce dust, the largerparticles naturally spiral toward the star. But pressure from the star’s light pushes smaller particles out of the system. This process, whichoccurs in our own solar system, likely operates even better around 51 Ophiuchi, a star 260 times more luminous than the sun.

The findings appear in the October 1 issue of The Astrophysical Journal.

84 z 110

Technika detekcji wykorzystuje jednoczesnypomiar światła i ciepła produkowanych w wynikuoddziaływania hipotetycznych składnikówciemnej materii znanych jako WIMP (WeaklyInteracting Massive Particles) z kryształem

García Abancéns

Prototyp detektora ciemnej materii

Zespół naukowców z hiszpańskiego Uniwersytetu Saragossa (UNICAR) oraz francuskiego Instytutu AstrofizykiKosmicznej (IAS) zaprojektował i zbudował bolometr scyntylacyjny - instrument mający umoŜliwić naukowcomwykrycie ciemnej materii we Wszechświecie. Instrument przeszedł testy w podziemnym laboratorium Canfrancw Huesca w Hiszpanii.

"Jendym z najwaŜniejszych wyzwańwspółczesnej fizyki jest odkrycieprawdziwej natury ciemnej materii -substancji, której nie potrafimy bezpośrednioobserwować pomimo iŜ uwaŜa się, Ŝestanowi 25% materii Wszechświata.Konieczne są zatem próby wykrycia jej zapomocą prototypowych instrumentów, takichjak ten, który zaprojektowaliśmy "- mówiEduardo García Abancéns, naukowiecUNIZAR Laboratory of Nuclear Physicsand Astroparticles, będący członkiemzespołu naukowców projektu ROSEBUD(Rare Objects SEarch with BolometersUndergrounD).

Od dziesięciu lat naukowcy projektuROSEBUD budują detektory mające wykryćciemną materię w Drodze Mlecznej.Pracując w podziemnym laboratoriumCanfranc budują rozmaite kriogenicznedetektory pracujące w temperaturach bliskichzeru absolutnemu (-273,15°C). Ichnajnowsze urządzenie - bolometrscyntylacyjny - waŜy 46 gramów iwykorzystuje scyntylator wykorzystującykryształ BGO (Bi4Ge3O12)

mający za zadanie wykryć ciemną materię.

"Ta technika detekcji wykorzystujejednoczesny pomiar światła i ciepłaprodukowanych w wyniku oddziaływaniahipotetycznych składników ciemnej materiiznanych jako WIMP (Weakly InteractingMassive Particles) z kryształem "- wyjaśniaGarcía Abancéns. RóŜnice w scyntylacjipozwalają tej metodzie na odróŜnieniesygnału generowanego przez WIMPy od tychgenerowanych przez promieniowanie tła(takich jak cząstki promieniowania alfa, betaczy gamma).

Aby zmierzyć minimalne ilości ciepła jakiepowstają w trakcie zdarzenia detektorzostaje schłodzony do temperatury bliskiejzera absolutnego, a sama instalacjakriogeniczna jest otoczona cegłami z ołowiui polietylenu i umieszczona pod górą Tobazow podziemnym laboratorium tak bymaksymalnie osłonić ją od promieniowaniakosmicznego.

"Nowy bolometr scyntylacyjny dał wspaniałewyniki, udowadniając Ŝe moŜe byćwykorzystywany w eksperymentachposzukujących ciemnej materii jak równieŜjako spektrometr gamma monitorującypromieniowanie tła w takich eksperymentach"- mówi García Abancéns.

Źródła:

N. Coron, E. García, J. Gironnet, J.Leblanc, P. de Marcillac, M.Martínez, Y. Ortigoza, A. Ortiz deSolórzano, C. Pobes, J. Puimedón, T.Redon, M.L. Sarsa, L. Torres y J.A.Villar. "A BGO scintillatingbolometer

85 z 110

as dark matter detector prototype". OpticalMaterials 31(10): 1393-1397, 200

Eureka Alert!: Prototype developed todetect dark matter

Ilustracja: Fundación Espanola para laCiencia y la Tecnología

Original press release follows:Prototype developed to detect dark

matter

A team of researchers from the University ofZaragoza (UNIZAR) and the Institutd'Astrophysique Spatiale (IAS, in France)has developed a "scintillating bolometer", adevice that the scientists will use in efforts todetect the dark matter of the Universe, andwhich has been tested at the CanfrancUnderground Laboratory in Huesca, Spain.

"One of the biggest challenges in Physicstoday is to discover the true nature of darkmatter, which cannot be directly observed –even though it seems to make up one-quarterof the matter of the Universe. So we have toattempt to detect it using prototypes such asthe one we have developed", Eduardo GarcíaAbancéns, a researcher from the UNIZAR'sLaboratory of Nuclear Physics andAstroparticles, tells SINC.

García Abancéns is one of the scientistsworking on the ROSEBUD project (anacronym for Rare Objects SEarch withBolometers UndergrounD), an international

collaborative initiative between the Institutd'Astrophysique Spatiale (CNRS-Universityof Paris-South, in France) and the Universityof Zaragoza, which is focusing on hunting fordark matter in the Milky Way.

The scientists have been working for the pastdecade on this mission at the CanfrancUnderground Laboratory, in Huesca, wherethey have developed various cryogenicdetectors (which operate at temperaturesclose to absolute zero: -273.15 °C). Thelatest is a "scintillating bolometer", a46-gram device that, in this case, contains acrystal "scintillator", made up of bismuth,germinate and oxygen (BGO: Bi4Ge3O12),which acts as a dark matter detector.

"This detection technique is based on thesimultaneous measurement of the light andheat produced by the interaction between thedetector and the hypothetical WIMPs(Weakly Interacting Massive Particles)which, according to various theoreticalmodels, explain the existence of dark matter",explains García Abancéns.

The researcher explains that the difference inthe scintillation of the various particlesenables this method to differentiate betweenthe signals that the WIMPs would produceand others produced by various elements ofbackground radiation (such as alpha, beta orgamma

particles).

In order to measure the miniscule amount ofheat produced, the detector must be cooled totemperatures close to absolute zero, and acryogenic facility, reinforced with lead andpolyethylene bricks and protected fromcosmic radiation as it housed under theTobazo mountain, has been installed at theCanfranc underground laboratory.

"The new scintillating bolometer hasperformed excellently, proving its viabilityas a detector in experiments to look for darkmatter, and also as a gamma spectrometer (adevice that measures this type of radiation) tomonitor background radiation in theseexperiments", says García Abancéns.

The scintillating bolometer is currently at theOrsay University Centre in France, where theteam is working to optimise the device's lightgathering, and carrying out trials with otherBGO crystals.

This study, published recently in the journalOptical Materials, is part of the EuropeanEURECA project (European UndergroundRare Event Calorimeter Array). Thisinitiative, in which 16 European institutionsare taking part (including the University ofZaragoza and the IAS), aims to construct aone-tonne cryogenic detector and use it overthe next decade to hunt for the dark matter ofthe Universe.

Methods of detecting dark matter

Direct and indirect detection methods

86 z 110

are used to detect dark matter, which cannot be directly observed since it does not emit radiation. The former include simultaneous light andheat detection (such as the technique used by the scintillating bolometers), simultaneous heat and ionisation detection, and simultaneous lightand ionisation detection, such as research into distinctive signals (the most famous being the search for an annual modulation in the dark mattersignal caused by the orbiting of the Earth).

There are also indirect detection methods, where, instead of directly seeking the dark matter particles, researchers try to identify otherparticles, (neutrinos, photons, etc.), produced when the Universe's dark matter particles are destroyed.

87 z 110

Teleskop ALMA sięga nowych wyŜyn

Obserwatorium ESO ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) jest kolejny waŜny krok bliŜej

rozpoczęcia obserwacji - pierwsza z jej nowoczesnych anten została przetransportowana na leŜący na wysokoci5000 metrów nad poziomem morza płaskowyŜ Chajnator w chilijskich Andach. PosłuŜył do tego zbudowanyspecjalnie do tych celów niezwykły, gigantyczny transporter. Antena o średnicy 12 metrów waŜy około 100 tonzostała przetransportowana na docelowe miejsce obserwacji, gdzie ekstremalnie sucha i rozrzedzona atmosferajest idealna do obserwacji Wszechświata w submilimetrowym pasmie pracy obserwatorium.

Ze względu na niezwykle trudne warunkipanujące na płaskowyŜu anteny sąmontowane i testowane na wysokości 2900m. n.p.m. w centrum wspierającym - ALMAOperations Support Facility - skąd sąprzenoszone transporterem na docelowestanowisko w obserwatorium za pomocąjednego z dwóch transporterów - Otto -zbudowanych specjalnie w tym celu.

Anteny ALMA to najdoskonalsze antenysubmilimetrowe jakie kiedykolwiekzbudowano. Zostały zaprojektowane z myśląo pracy w niezwykle trudnych warunkachpłaskowyŜu, gdzie muszą nie tylkowytrzymać silne wiatry, wahania temperaturyod +20 do -20°C, ale zachowującdokładność powierzchni odbijających lepsząniŜ 25 mikrometrów być skierowane zdokładnością umoŜliwiającą wykrycie piłkigolfowej z odległości 15 km.

Plany zakładają rozmieszczenie na początku2010 roku kolejnych dwóch anten, copozwoliłoby rozpocząć pierwsze obserwacjew 2011 roku. Docelowo na obserwatoriumskładać się będzie 66 anten - zarówno 12 jaki 7-metrowych.

Źródła:

ESO: ALMA telescope reaches newheightsIlustracja: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Original press release follows:ALMA telescope reaches new heights

The ALMA (Atacama Large

Millimeter/submillimeter Array)astronomical observatory has taken anotherstep forward — and upwards. One of itsstate-of-the-art antennas was carried for thefirst time to the 5000m plateau of Chajnantor,in the Chilean Andes, on the back of acustom-built giant transporter. The antenna,which weighs about 100 tons and has adiameter of 12 metres, was transported up tothe high-altitude Array Operations Site,where the extremely dry and rarefied air isideal for ALMA’s observations of theUniverse.

The conditions at the Array Operations Siteon Chajnantor, while excellent forastronomy, are also very harsh. Only half asmuch oxygen is available as at sea level,making it very difficult to work there. This iswhy ALMA’s antennas are assembled andtested at the lower 2900 m altitude of theALMA Operations Support Facility. It wasfrom this relatively hospitable base camp thatthe ALMA antenna began its journey to thehigh Chajnantor site.

“This is an important moment for ALMA. Weare very happy that the first transport of anantenna to the high site went flawlessly. Thisachievement was only possible throughcontributions from all international ALMApartners: this particular antenna is providedby Japan, the heavy-lift transporter byEurope, and the receiving electronics insidethe antenna by

88 z 110

North America, Europe, and Asia”, said Wolfgang Wild, EuropeanALMA Project Manager.

The trip began when one of the two ALMA transporters, named Otto,lifted the antenna onto its back. It then carried its heavy load along the28 km road from the Operations Support Facility up to the ArrayOperations Site. While the transporter is capable of speeds of up to12 km/hour when carrying an antenna, this first journey was mademore slowly to ensure that everything worked as expected, takingabout seven hours.

The ALMA antennas are the most advanced submillimetre-wavelength antennas ever made. They are designed to operate fullyexposed in the harsh conditions of the Array Operations Site. Thismeans surviving strong winds and temperatures between +20 and -20Celsius whilst being able to point precisely enough that they couldpick out a golf ball at a distance of 15 km, and to keep their smoothreflecting surfaces accurate to better than 25 micrometres (less thanthe typical thickness of a human hair).

Once the transporter reached the high plateau it carried the antenna toa concrete pad — a docking station with connections for power andfibre optics — and positioned it with an accuracy of a fewmillimetres. The transporter is guided by a laser steering system and,just like some cars today, also has

ultrasonic collision detectors. These sensors ensure the safety of thestate-of-the-art antennas as the transporter drives them across whatwill soon be a rather crowded plateau. Ultimately, ALMA will haveat least 66 antennas distributed over about 200 pads, spread overdistances of up to 18.5 km and operating as a single, giant telescope.Even when ALMA is fully operational, the transporters will be usedto move the antennas between pads to reconfigure the telescope fordifferent kinds of observations.

“Transporting our first antenna to the Chajnantor plateau is a epic featwhich exemplifies the exciting times in which ALMA is living. Dayafter day, our global collaboration brings us closer to the birth of themost ambitious ground-based astronomical observatory in theworld”, said Thijs de Graauw, ALMA Director.

This first ALMA antenna at the high site will soon be joined by othersand the ALMA team looks forward to making their first observationsfrom the Chajnantor plateau. They plan to link three antennas by early2010, and to make the first scientific observations with ALMA in thesecond half of 2011.

ALMA will help astronomers answer important questions about ourcosmic origins. The telescope will observe the Universe using lightwith millimetre and submillimetre wavelengths, between infraredlight and radio waves in the electromagnetic spectrum. Light at thesewavelengths comes from some of the coldest, but also from some ofthe most distant objects in the cosmos. These include cold clouds ofgas and dust where new stars are being born and remote galaxiestowards the edge of the observable universe. The Universe isrelatively unexplored at submillimetre wavelengths, as the telescopesneed extremely dry atmospheric conditions, such as those atChajnantor, and advanced detector technology.

89 z 110

Zdjęcie Swifta ukazuje około 20 000 źródełpromieniowania ultrafioletowego w M31 - przedewszystkim młodych, gorących gwiazd i gęstychgromad gwiazdowych

Stefan Immler

Swift ukazuje galaktykę Andromedy w nowym świetle

W przerwie pomiędzy rytunowym poszukiwań odległych eksplozji satelita NASA Swift wykonał najdokładniejszyjak do tej pory obraz ultrafioletowy sąsiadującej z nami, spiralnej galaktyki w Andromedzie, znanej równieŜjako M31.

"Zdjęcie Swifta ukazuje około 20 000 źródełpromieniowania ultrafioletowego w M31 -przede wszystkim młodych, gorących gwiazdi gęstych gromad gwiazdowych "- mówiczłonek zespołu Swift w Centrum LotówKosmicznych NASA Goddard SFC, StefanImmler. -" Co szczególnie istotne obrazyM31 wykonaliśmy w trzech zakresachpromieniowania UV co pozwoli nam badaćprocesy powstawania gwiazd w M31 zeznacznie większą dokładnością niŜ było tomoŜliwe do tej pory."

M31 - równieŜ znana jako GalaktykaAndromedy - ma średnicę ponad 220 000 latświetlnych i leŜy w odległości około 2,5miliona lat świetlnych. Przy dobrejwidoczności moŜe być dostrzeŜona nawetnieuzbrojonym okiem jako delikatnapoświata pomiędzy konstelacjami Kasjopei iAndromedy. W dniach od 25 maja do 26lipca 2008 roku teleskop ultrafioletowySwifta (UVOT) wykonał 330 zdjęć M31 wpasmach 192,8, 224,6 i 260 nanometrów.Całkowity czas ekspozycji wyniósł 24godziny.

Zadanie połączenia 85 gigabajtów danychpadło na studenta Uniwersytetu Maryland,

Erina Granda, pracującej z Immlerem nastaŜu tego lata. "Po dziesięciu tygodniachprzetwarzania tego ogromnego zbioru danychjestem niezwykle dumna z uzyskanegonowego obrazu M31 "- mówi Grand.

Natychmiast moŜna zauwaŜyć kilkaszczególnych obszarów. Pierwszy toniezwykle wyraźna róŜnica międzycentralnym zgrubieniem galaktyki i jejspiralnymi ramionami. "Zgrubienie jestgładsze i bardziej czerwone - poniewaŜ tamzgromadziły się starsze i chłodniejszegwiazdy "- wyjaśnia Immler. -"Powstaje tambardzo mało nowych gwiazd, poniewaŜbrakuje surowca do ich produkcji."

Gęste gromady gorących, jasnych iniebieskich gwiazd błyszczą poza obszaremzgrubienia centralnego. Podobnie jak wnaszej Galaktyce, równieŜ w M31 większośćgazu i pyłu niezbędnych do tworzenianowych gwiazd znajduje się w jej dysku iramionach spiralnych. Gromady młodychgwiazd są szczególnie liczne w ogromnympierścieniu o średnicy około 150 000 latświetlnych.

Co inicjuje nadzwyczaj intensywne procesygwiazdotwórcze w "pierścieniu ognia"Andromedy ? Wcześniejsze badaniawykazały, Ŝe siły pływowe wielu małychgalaktyk satelitarnych orbitujących wokółM31 zaburza obłoki pływowe prowadząc dopowstania nowych gwiazd.

W 1885 roku gwiazda wybuchająca wcentralnym zgrubieniu M31 była tak jasna, ŜemoŜliwa była obserwacja jej nieuzbrojonymokiem. Była

90 z 110

to pierwsza supernowa pozagalaktycznazaobserwowana przez astronomów."Szacujemy, Ŝe w galaktykach takich jak M31powinna wybuchać średnio 1 galaktyka na100 lat"- mówi Immler. -"Być moŜe zatemnie będziemy musieli zbyt długo czekać nakolejną."

"Swift bada bliskie galaktyki, takie jak M31,by astronomowie lepiej poznali warunki, wjakich dochodzi do narodzin gwiazd iodnieść to do warunków w odległychgalaktykach, w których obserwujemy błyskigamma "- mówi Neil Gehrels, kierującymisją Swift w NASA Goddard SFC. Odpoczątku misji w listopadzie 2005 roku Swiftwykrył ponad 400 błysków gamma,masywnych eksplozji najprawdopodobniejzwiązanych z narodzinami czarnych dziur.

Źródła:

NASA: Swift Makes Best-everUltraviolet Portrait of AndromedaGalaxyIlustracja: NASA/Swift/StefanImmler (GSFC) and Erin Grand(UMCP)

Original press release follows:Swift Makes Best-ever Ultraviolet

Portrait of Andromeda Galaxy

In a break from its usual task of searching fordistant cosmic explosions, NASA's Swiftsatellite has acquired the highest-resolutionview of a neighboring spiral galaxy everattained in the ultraviolet. The galaxy, knownas M31 in the constellation Andromeda,

is the largest and closest spiral galaxy to ourown.

"Swift reveals about 20,000 ultravioletsources in M31, especially hot, young starsand dense star clusters," said Stefan Immler,a research scientist on the Swift team atNASA's Goddard Space Flight Center inGreenbelt, Md. "Of particular importance isthat we have covered the galaxy in threeultraviolet filters. That will let us studyM31's star-formation processes in muchgreater detail than previously possible."

M31, also known as the Andromeda Galaxy,is more than 220,000 light-years across andlies 2.5 million light-years away. On a clear,dark night, the galaxy is faintly visible as amisty patch to the naked eye.

Between May 25 and July 26, 2008, Swift'sUltraviolet/Optical Telescope (UVOT)acquired 330 images of M31 at wavelengthsof 192.8, 224.6, and 260 nanometers. Theimages represent a total exposure time of 24hours.

The task of assembling the resulting 85gigabytes of images fell to Erin Grand, anundergraduate student at the University ofMaryland at College Park who worked withImmler as an intern this summer. "After tenweeks of processing that immense amount ofdata, I'm extremely proud of this new view ofM31," she said.

Several features are immediately apparent inthe new mosaic. The first is the strikingdifference between

the galaxy's central bulge and its spiral arms."The bulge is smoother and redder becauseit's full of older and cooler stars," Immlerexplained. "Very few new stars form herebecause most of the materials needed to makethem have been depleted."

Dense clusters of hot, young, blue starssparkle beyond the central bulge. As in ourown galaxy, M31's disk and spiral armscontain most of the gas and dust needed toproduce new generations of stars. Starclusters are especially plentiful in anenormous ring about 150,000 light-yearsacross.

What triggers the unusually intense starformation in Andromeda's "ring of fire"?Previous studies have shown that tides raisedby the many small satellite galaxies in orbitaround M31 help boost the interactionswithin gas clouds that result in new stars.

In 1885, an exploding star in M31's centralbulge became bright enough to see with thenaked eye. This was the first supernova everrecorded in any galaxy beyond our ownMilky Way. "We expect an average of aboutone supernova per century in galaxies likeM31," Immler said. "Perhaps we won't haveto wait too long for another one."

"Swift is surveying nearby galaxies like M31so astronomers can better understand star-formation conditions and relate them toconditions in the distant galaxies where wesee gamma-ray bursts

91 z 110

occurring," said Neil Gehrels, the mission's principal investigator at NASA Goddard. Since Swift's November 2005 launch, the satellite hasdetected more than 400 gamma-ray bursts -- massive, far-off explosions likely associated with the births of black holes.

Swift is managed by NASA Goddard. It was built and is being operated in collaboration with Pennsylvania State University, the Los AlamosNational Laboratory in New Mexico, and General Dynamics of Gilbert, Ariz., in the United States. International collaborators include theUniversity of Leicester and Mullard Space Sciences Laboratory in the United Kingdom, Brera Observatory and the Italian Space Agency inItaly, and additional partners in Germany and Japan.

92 z 110

Obszar ukazany na zdjęciu jest niewiarygodniebogaty i jest jednym z najpiękniejszych częścinieba

Stéphane Guisard

Druga faza projektu GigaGalaxy Zoom

Drugi z planowanych w ramach projektu ESO GigaGalaxy Zoom obrazów nieba został właśnie opublikowany.To nowy i przepiękny widok centralnego obszaru naszej Galaktyki widziany z obserwatorium ESO w Paranaloddany z niewiarygodną rozdzielczością 340 milionów pikseli.

Ten szerokokątny obraz obejmuje pole 34 na20 stopni powstał dzięki połączeniuniezwykłych warunków dostępnych z jednej znajlepszych lokalizacji obserwacyjncyhświata - jakim jest płaskowyŜ Paranal wAndach - oraz umiejętności znanego naświecie astrofotografa - Stéphane Guisarda,który jest jednocześnie inŜynierem w ESO.

Aby stworzyć ten wyjątkowy obraz centrumGalaktyki Guisard połączył około 1200 zdjęćwykonanych na przestrzeni 29 nocyobserwacyjnych, a całkowity czas ekspozycjiodpowiada ponad 200 godzinom.

Zdjęcie obejmuje region nieba wkonstelacjach Strzelca i Skorpiona. Barwnyregion wokół Rho Oph i Antaresa wyróŜniasię w prawej części zdjęcia podczas gdyciemne mgławice WęŜa i Rury widoczne sąna tle Drogi Mlecznej, w której widaćrównieŜ jasne, czerwone mgławice takieLaguny i Koniczyny, jak równieŜ NCG 6357i 6334. Skryta za ciemnymi pasami pyłu czaisię supermasywna czarna dziura w centrumGalaktyki.

Wspaniały gwiezdny krajobraz jest drugim ztrzech zdjęć o bardzo wysokiejrozdzielczości składających się na projektGigaGalaxy

Zoom, stworzony przez EuropejskieObserwatorium Południowe (ESO) wramach obchodów Międzynarodowego RokuAstronomii. GigaGalaxy Zoom tointeraktywne narzędzie internetowepozwalające odwiedzającym zanurkować wgłąb Drogi Mlecznej. Dzięki niemuuŜytkownicy mogą poznać rozmaite ciekaweobiekty w obrębie zdjęć - takie jakwielobarwne mgławice i wybuchającegwiazdy. W ten sposób projekt stara sięłączyć niebo, które widzimy z niebem -głębokim i ukrytym - badanym przezastronomów. Wspaniała jakość zdjęć jestdowodem piękna nocnego nieba nadobserwatoriami ESO w Chile, najbardziejefektywnymi obserwatoriamiastronomicznymi na świecie.

Źródła:

gigagalaxyzoom.orgESO: Zooming to the centre of theMilky Way — GigaGalaxy Zoomphase 2Ilustracja: ESO/S. Guisard

Original press release follows:Zooming to the centre of the Milky Way

— GigaGalaxy Zoom phase 2

The second of three images of ESO'sGigaGalaxy Zoom project has just beenreleased online. It is a new and wonderful340-million-pixel vista of the central parts ofour home galaxy as seen from ESO's ParanalObservatory with an

93 z 110

amateur telescope.

This 34 by 20-degree wide image provides us with a view asexperienced by amateur astronomers around the world. However, itsincredible beauty and appeal owe much to the quality of theobserving site and the skills of Stéphane Guisard, the world-renowned astrophotographer, who is also an ESO engineer. Thissecond image directly benefits from the quality of Paranal's sky, oneof the best on the planet, where ESO's Very Large Telescope islocated. In addition, Guisard has drawn on his professional expertiseas an optical engineer specialising in telescopes, a rare combinationin the world of astrophotographers. Guisard, as head of the opticalengineering team at Paranal, is responsible for ensuring that the VeryLarge Telescope has the best optical performance possible.

To create this stunning, true-colour mosaic of the Galactic Centreregion, Guisard assembled about 1200 individual images, totallingmore than 200 hours of exposure time, collected over 29 nights,during Guisard's free time, while working during the day at Paranal[1].

The image shows the region spanning the sky from the constellation ofSagittarius (the Archer) to Scorpius (the Scorpion). The verycolourful Rho Ophiuchi and Antares region is a prominent feature tothe right, although much darker areas, such as the Pipe and Snake

nebulae also stand out. The dusty lane of our Milky Way runsobliquely through the image, dotted with remarkable bright, reddishnebulae, such as the Lagoon and the Trifid Nebulae, as well as NGC6357 and NGC 6334. This dark lane also hosts the very centre of ourGalaxy, where a supermassive black hole is lurking.

"The area I have depicted in this image is an incredibly rich region ofthe sky, and the one I find most beautiful," says Guisard.

This gorgeous starscape is the second of three extremely highresolution images featured in the GigaGalaxy Zoom project, launchedby ESO as part of the International Year of Astronomy 2009(IYA2009). The project allows stargazers to explore and experiencethe Universe as it is seen with the unaided eye from the darkest andbest viewing locations in the world. GigaGalaxy Zoom features aweb tool that allows users to take a breathtaking dive into our MilkyWay. With this tool users can learn more about many different andexciting objects in the image, such as multicoloured nebulae andexploding stars, just by clicking on them. In this way, the projectseeks to link the sky we can all see with the deep, "hidden" cosmosthat astronomers study on a daily basis. The wonderful quality of theimages is a testament to the splendour of the night sky at ESO's sitesin Chile, which are the most productive astronomical observatories inthe world.

The third GigaGalaxy Zoom image will be revealed next week, on 28September 2009.

94 z 110

Choć przeloty te były niezwykle ciekawe ipozwoliły odkryć kolejnesekrety Merkurego sątylko przystawkami do dania głównego jakimbędzieplanowana na pełny rok obserwacjaMerkurego z orbity

Sean Solomon

Jutro sonda Messenger po raz trzeci - i ostatni - minieMerkurego

Sonda NASA Messenger (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging po raz trzeci i ostatni

przeleci na wysokości 228km nad kamienistą powierzchnią Merkurego 29 wrześnie 2009 roku wykorzystującmanewr jako wspomaganie grawitacyjne, które w 2011 roku umoŜliwi jej wejście na orbitę wokół planety.

Określenie składu powierzchni Merkuregojest głównym celem orbitalnej fazy misji. JuŜobecnie sonda wykonała zdjęcia ponad 90 %powierzchni małej planety a w trakciekolejnego przelotu sonda włączy swojeinstrumenty by zbadać wybrane miejsca.

"Ten przelot będzie ostatnim, który pozwolinam bliŜej przyjrzeć się rejonomrównikowym Merkurego. PoniewaŜ jest torównieŜ ostatni manewr grawitacyjny jestniezwykle istotne aby całe zdarzenieprzebiegło dokładnie zgodnie z planem "-mówi Sean Solomon, kierownik projektu zInstytutu Carnegie. -" Choć przeloty te byłyniezwykle ciekawe i pozwoliły odkryćkolejne sekrety Merkurego są tylkoprzystawkami do dania głównego jakimbędzie planowana na pełny rok obserwacjaMerkurego z orbity."

Sonda będzie badało interakcje planety iotoczenia wynikające z aktywności Słońca.W czasie przelotu zostaną wykonanewysokiej rozdzielczości przestrzennej iwidmowej obrazy rzadkiej atmosfery planetyi ogona atmosferycznego. "Skany podobnej

do ogona komety atmosfery Merkuregodostarczą istotnych informacji na tematmechanizmów, które podtrzymują tęatmosferę i jej ogon "- mówi Noam Izenbergz Uniwersytetu Johns Hopkins w Laurel. -"Spektrometr MASCS (Mercury Atmosphericand Surface Composition Spectrometer)dostarczy danych jak rozmieszczenie sodu iwapnia zmienia się wraz z warunkami naSłońcu i na Merkurym. Dodatkowo zbadamypółnocny i południowy region polarnyposzukując kilku dodatkowych składnikówatmosfery."

W miarę zbliŜania się do Merkurego kamerywykonają zdjęcia wcześniej niefotografowanych obszarów. Zanim sondaoddali się wykona wysokiej rozdzielczościzdjęcia południowej półkuli. Naukowcyoczekują, iŜ kamery na pokładzie Messengerawykonają ponad 1500 zdjęć, które uzupełniąwysokiej rozdzielczości zdjęcia północnejpółkuli wykonane podczas poprzedniegoprzelotu.

Dodatkowo spektrometr neutronowy sondybędzie poszukiwał śladów Ŝelaza i tytanu napowierzchni planety a wysokościomierzwykona profil topograficzny planety w liniizbliŜenia.

Źródła:

NASA: MESSENGER SpacecraftPrepares for Final Pass by MercuryIlustracja: NASA/Johns HopkinsUniversity Applied PhysicsLaboratory/Carnegie Institution ofWashington.

Original

95 z 110

press release follows:MESSENGER Spacecraft Prepares for

Final Pass by Mercury

NASA's Mercury Surface, SpaceEnvironment, Geochemistry, and Rangingspacecraft known as MESSENGER will flyby Mercury for the third and final time onSept. 29. The spacecraft will pass less than142 miles above the planet's rocky surfacefor a final gravity assist that will enable it toenter Mercury's orbit in 2011.

Determining the composition of Mercury'ssurface is a major goal of the orbital phase ofthe mission. The spacecraft already hasimaged more than 90 percent of the planet'ssurface. The spacecraft's team will activateinstruments during this flyby to view specificfeatures to uncover more information aboutthe planet.

"This flyby will be our last close look at theequatorial regions of Mercury, and it is ourfinal planetary gravity assist, so it isimportant for the entire encounter to beexecuted as planned," said Sean Solomon,principal investigator at the CarnegieInstitution in Washington. "As enticing asthese flybys have been for discovering someof Mercury's secrets, they are the horsd'oeuvres to the mission's main course --observing Mercury from orbit for an entireyear.

The spacecraft may observe how the planetinteracts with conditions in interplanetary

space as a result of activity on the sun.During this encounter, high spectral- and highspatial-resolution measurements will betaken again of Mercury's tenuous atmosphereand tail.

"Scans of the planet's comet-like tail willprovide important clues regarding theprocesses that maintain the atmosphere andtail," said Noam Izenberg, the instrument'sscientist at the Johns Hopkins UniversityApplied Physics Laboratory, or APL, inLaurel, Md. "The Mercury Atmospheric andSurface Composition Spectrometer will giveus a snapshot of how the distribution ofsodium and calcium vary with solar andplanetary conditions. In addition, we willtarget the north and south polar regions fordetailed observations and look for severalnew atmospheric constituents."

As the spacecraft approaches Mercury,cameras will photograph previously unseenterrain. As the spacecraft departs, it will takehigh-resolution images of the southernhemisphere. Scientists expect the spacecraft'simaging system to take more than 1,500pictures. Those images will be used to createa mosaic to complement the high resolution,northern-hemisphere mosaic obtained duringthe second Mercury flyby. The first flybytook the spacecraft over the easternhemisphere in January 2008, and the secondflyby took it over western side in October2008.

"We are going

to collect high resolution, color images ofscientifically interesting targets that weidentified from the second flyby," said RalphMcNutt, a project scientist at APL. "Thespectrometer also will make measurementsof those targets at the same time."

Two spacecraft maneuvers will improve theability of the spacecraft's NeutronSpectrometer to detect low-energy neutronssensitive to the abundances of iron andtitanium on Mercury's surface. These twoelements absorb neutrons and are critical toan understanding of how the planet and itscrust formed. A combination of day and nightmeasurements will enable scientists to testthe influence that planetary surfacetemperature has on the neutron population.The data are important for interpretingmeasurements that will be made after theprobe is in orbit around Mercury.

An altimeter will make a topographic profilealong the instrument ground track ofMercury's surface. The data gathered willprovide additional topography of Mercury'ssurface features for ongoing studies of theform and structure of its craters and largefaults. The information also will extendscientists' equatorial view of Mercury'sglobal shape and allow them to confirm thediscovery made during the first and secondflyby that Mercury's equatorial region isslightly elliptical.

The spacecraft has completed nearly three-quarters of its 4.9-billion-mile journey toenter orbit around Mercury. The trip includesmore than 15 trips around the sun. In additionto flying by Mercury, the spacecraft flew pastEarth in August 2005 and Venus in October2006 and June 2007.

The project is the seventh in NASA'sDiscovery Program of low-cost,scientifically focused space missions. Thespacecraft was designed and built by APL.The mission also is managed and operated byAPL for NASA's Science MissionDirectorate in Washington.

96 z 110

Dzięki projektowi GigaGalaxy Zoomodwiedzający będą mogli odkrywać niezwyklebogaty w szczegóły obszar kosmosu w wieluróŜnych skalach oraz zanurzyć się w DrodzeMlecznej

Henri Boffin

Trylogia została ukończona - projekt GigaGalaxy Zoom - faza 3

Trzecie ze zdjęć składających się na projekt ESO GigaGalaxy Zoom został dzisiaj opublikowany on-line kończącniezwykłą podróŜ wgłąb naszego galaktycznego domu. Ostatni obraz to logiczna kontynuacja wcześniejszychzdjęć opublikowanych w ciągu ostatnich dwóch tygodni - ukazujących niebo widziane nieuzbrojonym okiem anastępnie przez amatorski teleskop. Ostatni to zapierający dech w piersiach 370 megapikselowy obraz mgławicyLaguna o jakości i dokładności z jakich korzystają astronomowie starając się zrozumieć Wszechświat.

Nowy obraz obejmuje obszar ponad 1,5stopnia kwadratowego - powierzchniepięciokrotnie większą od KsięŜyca w pełni.Został wykonany za pomocą kamery WFIzainstalowanej na 2,2 metrowym teleskopieMPG/ESO w obserwatorium ESO La Silla wChile.

Wspaniały gwiezdny krajobraz jest ostatnimz trzech zdjęć o bardzo wysokiejrozdzielczości składających się na projektGigaGalaxy Zoom, stworzony przezEuropejskie Obserwatorium Południowe(ESO) w ramach obchodówMiędzynarodowego Roku Astronomii.GigaGalaxy Zoom to interaktywne narzędzieinternetowe pozwalające odwiedzającymzanurkować w głąb Drogi Mlecznej. Dziękiniemu uŜytkownicy mogą poznać rozmaiteciekawe obiekty w obrębie zdjęć - takie jakwielobarwne mgławice i wybuchającegwiazdy. W ten sposób projekt stara sięłączyć niebo, które widzimy z niebem -głębokim i ukrytym - badanym przezastronomów. Wspaniała jakość zdjęć jestdowodem piękna nocnego nieba nadobserwatoriami ESO w Chile, najbardziejefektywnymi obserwatoriamiastronomicznymi

na świecie.

Źródła:

gigagalaxyzoom.orgESO: The Trilogy is Complete —GigaGalaxy Zoom Phase 3Ilustracja: ESO

Original press release follows:The Trilogy is Complete — GigaGalaxy

Zoom Phase 3

The third image of ESO’s GigaGalaxy Zoomproject has just been released online,completing this eye-opening dive into ourgalactic home in outstanding fashion. Thelatest image follows on from views, releasedover the last two weeks, of the sky as seenwith the unaided eye and through an amateurtelescope. This third instalment providesanother breathtaking vista of an astronomicalobject, this time a 370-million-pixel view ofthe Lagoon Nebula of the quality and depthneeded by professional astronomers in theirquest to understand our Universe.

The newly released image extends across afield of view of more than one and a halfsquare degree — an area eight times largerthan that of the full Moon — and wasobtained with the Wide Field Imagerattached to the MPG/ESO 2.2-metretelescope at the La Silla Observatory inChile. This 67-million-pixel camera hasalready created

97 z 110

several of ESO’s iconic pictures.

The intriguing object depicted here — the Lagoon Nebula — islocated four to five thousand light-years away towards theconstellation of Sagittarius (the Archer). The nebula is a giantinterstellar cloud, 100 light-years across, where stars are forming.The scattered dark patches seen all over the nebula are huge clouds ofgas and dust that are collapsing under their own weight and whichwill soon give birth to clusters of young, glowing stars. Some of thesmallest clouds are known as “globules” and the most prominent oneshave been catalogued by the astronomer Edward Emerson Barnard.

The Lagoon Nebula hosts the young open stellar cluster known asNGC 6530. This is home for 50 to 100 stars and twinkles in thelower left portion of the nebula. Observations suggest that the clusteris slightly in front of the nebula itself, though still enshrouded by dust,as revealed by reddening of the starlight, an effect that occurs whensmall dust particles scatter light.

The name of the Lagoon Nebula derives from the wide lagoon-shapeddark lane located in the middle of the nebula that divides it into twoglowing sections.

This gorgeous starscape is the last in the series of three huge imagesfeatured in the GigaGalaxy Zoom project, launched by ESO

as part of the International Year of Astronomy 2009 (IYA2009).Through three giant images, the GigaGalaxy Zoom project reveals thefull sky as it appears with the unaided eye from one of the darkestdeserts on Earth, then zooms in on a rich region of the Milky Wayusing an amateur telescope, and finally uses the power of aprofessional telescope to reveal the details of a famous nebula. In thisway, the project links the sky we can all see with the deep, “hidden”cosmos that astronomers study on a daily basis. The wonderfulquality of the images is a testament to the splendour of the night sky atESO’s sites in Chile, which are the most productive astronomicalobservatories in the world.

“The GigaGalaxy Zoom project’s dedicated website has proved verysuccessful, drawing hundreds of thousands of visitors from all aroundthe world,” says project coordinator Henri Boffin. “With the trilogynow complete, viewers will be able to explore a magnificentlydetailed cosmic environment on many different scales and take abreathtaking dive into our Milky Way.”

98 z 110

Widzimy globalny, nieznacznie pozytywnytrend w ilości ozonu wynoszący prawie 1% wciągu dekady w okresie ostatnich 14 lat

Diego G. Loyola R.

W końcu dobre wieści w sprawie dziury ozonowej

Analiza danych z róŜnych europejskich satelitów uzyskanych w trakcie ponad 10 lat pozwoliła stworzyćdługoterminowy zapis trendów ozonu w globalnej skali i uzyskane wyniki wydają się obiecujące. Naukowcywykorzystali w badanach miesięczne dane z instrumentu GOME na pokładzie satelity ESA ERS-2,SCIAMACHY - na pokładzie ESA Envisat oraz GOME-2 na pokładzie satelity Europejskiej OrganizacjiMeteorologicznej MetOp-A.

"Widzimy globalny, nieznacznie pozytywnytrend w ilości ozonu wynoszący prawie 1%w ciągu dekady w okresie ostatnich 14 lat "-mówi Diego G. Loyola R, członek zespołubadawczego z Niemieckiego CentrumAerokosmicznego (DLR). -" Wyniki zostałyrównieŜ potwierdzone poprzez porównanie zpomiarami za pomocą instrumentównaziemnych."

Ozon tworzy ochronną warstwę nawysokości około 25 kilometrów wstratosferze działającą jak filtr ochronnychroniący Ŝywe organizmy na powierzchniZiemi przed szkodliwym promieniowaniemultrafioletowym. Spadek stęŜenia ozonu w tejwarstwie zwiększa ryzyko wystąpienia rakaskóry, katarakt jak równieŜ szkodziorganizmom morskim. Warstwa ozonowa niejest rozmieszczona równomiernie anajwiększe zmiany zachodzą w górnej częścistratosfery. Dzięki moŜliwości zbieraniadanych takŜe w kierunku poziomyminstrumenty satelitarne dostarczają bardziejdokładnych danych dotyczących zmian wstratosferze.

Zespół naukowców kierowanych przezAshley Jones i Jo Urban z szwedzkiegoUniwersytetu Technicznego Chalmers

połączył pomiary uzyskane przezamerykańskie instrumenty SBUV, SAGE I+IIi HALOE z danymi z instrumentóweuropejskich OSIRIS, SMR i SCIAMACHYna pokładzie satelitów Odin i Envisat byprzeanalizować długookresową ewolucjęozonu stratosferycznego od 1979 roku dodzisiaj. Uzyskane dane pokazują spadekilości ozonu w latach od 1979 do 1997 roku inieznaczny wzrost od 1997 roku.

"Nasza analiza ukazuje spadek ilości ozonustratosferycznego na średnich szerokościachgeograficznych wynoszący około 7% nadekadę w latach 1979 - 1997, zgodny zwcześniejszymi wynikami badań za pomocąinstrumentów naziemnych i satelitarnych.Wyraźna statystycznie zmiana w ogólnymtrendzie jest widoczna około roku 1997.Niewielki wzrost (0,9-1,4% na dekadę)obserwujemy w latach 1997 - 2008, jednaknie jest on statystycznie wyraźnie róŜny odstanu stabilizacji. Mamy nadzieję zauwaŜyćwyraźne odtworzenie poziomów ozonustratosferycznego w nadchodzących latach "-mówi Urban.

Zanikanie warstwy ozonowej zostałospowodowane emisją znacznych ilościgenerowanych przez ludzi gazów bromowychi chlorowych, których czas trwania watmosferze jest dość długi. ProtokółMontrealski podpisany w 1987 rokuwprowadził regulacje ilości emitowanychgazów oraz ustalił harmonogramwycofywania z uŜycia substancji groźnychdla warstwy ozonowej. Efekty Protokołuwyraźnie

99 z 110

widać w danych satelitarnych.

Źródła:

ESA News: Ozone layer depletionlevelling offIlustracja: Jo Urban, z A. Jones, J.Urban, D.P. Murtagh, P. Eriksson, S.Brohede, C. Haley, D. Degenstein, A.Bourassa, C. von Savigny, T.Sonkaew, A. Rozanov, H.Bovensmann, and J. Burrows,Evolution of stratospheric ozone andwater vapour time series studied withsatellite measurements, Atmos. Chem.Phys., 9, 6055–6075, 2009

Original press release follows:Ozone layer depletion levelling off

By merging more than a decade ofatmospheric data from European satellites,scientists have compiled a homogeneouslong-term ozone record that allows them tomonitor total ozone trends on a global scale –and the findings look promising.

Scientists merged monthly total ozone dataderived from the vertically downward-looking measurements of the GOMEinstrument on ESA’s ERS-2 satellite,SCIAMACHY on ESA’s Envisat andGOME-2 on the European MeteorologicalSatellite Organization’s MetOp-A.

"We found a global slightly positive trend ofozone increase of almost 1% per decade inthe total ozone from the last 14 years: a resultthat was confirmed by comparisons with

ground-based measurements," said Diego G.Loyola R. who worked on the project withcolleagues from the German AerospaceCenter (DLR).

Ozone is a protective layer found about 25km above us mostly in the stratospheric layerof the atmosphere that acts as a sunlight filtershielding life on Earth from harmfulultraviolet rays. The thinning of this layerincreases the risk of skin cancer, cataractsand harm to marine life.

The ozone layer is not distributed evenly,with more changes occurring in the upperstratosphere. By collecting data whilelooking sideways (limb viewing) rather thanvertically downwards, instruments are ableto provide highly accurate measurements ofthe stratosphere.

A team of scientists around Ashley Jones andJo Urban from Sweden’s ChalmersUniversity of Technology combined the limbmeasurements of US instruments SBUV,SAGE I+II and HALOE with data fromOSIRIS, SMR and SCIAMACHY on theEuropean satellites Odin and Envisat toanalyse the long-term evolution ofstratospheric ozone from 1979 to the present.These data show a decrease in ozone from1979 until 1997, and a small increase sincethen.

"Our analysis shows that upper stratosphericozone declines at northern and southernmid-latitudes at roughly 7% per decadeduring 1979–97, consistent with earlierstudies based

on data from satellites and ground networks.A clear statistically significant change oftrend can be seen around 1997. The smallincrease (of 0.8–1.4% per decade) observedthereafter, from 1997 to 2008, is however notyet statistically different from a zero trend.We hope to see a significant recovery of(upper stratospheric) ozone in the next yearsusing longer, extended satellite time-series,"Urban said.

The thinning of the ozone layer is causedby chemicals such as human-producedbromine and chlorine gases that have longlifetimes in the atmosphere. The MontrealProtocol (1987) was introduced to regulateand phase out the production of thesesubstances. Its effect can clearly be seen inthe satellite observations of ozone and thesechemicals.

Using SCIAMACHY data in limb-viewingobservation mode from 2002 to 2008,François Hendrick from the Belgian Institutefor Space Aeronomy (BIRA/IASB) and hiscolleagues from the University of Bremenperformed a trend analysis of brominemonoxide (BrO) in the stratosphere. BrO is ahighly efficient catalyst in ozone destruction.The results show a negative trend in BrOabundance in the stratosphere during thisperiod, marking the first time a decline instratospheric bromine has been reported froma spaceborne observation.

"The good agreement

100 z 110

with ground-based observations at high and mid-latitudes show that SCIAMACHY limb data can be used for stratospheric BrO trendmonitoring. These findings provide strong evidences that the Montreal Protocol restrictions on brominated substances have now reached thestratosphere," Hendrick said.

Having access to these atmospheric satellite data over long periods is important for scientists to identify and analyse long-term trends andchanges. In addition to monitoring ozone trends, scientists will continue to monitor ozone-depleting substances that were phased out under theMontreal Protocol but continue to linger in the atmosphere.

All of these results were presented at ESA’s five-day ‘Atmospheric Science Conference’ held in Barcelona, Spain, 7–11 September. Theobjective of the conference was to provide scientists and researchers with the opportunity to present up-to-date results from their atmosphericresearch and application projects using space-based atmospheric sensors.

The conference, with some 200 participants, included presentations that detail the current use of satellite instruments for remote sensing oftrace gases in the stratosphere and troposphere, clouds and aerosols, pollution and greenhouse gas monitoring.

101 z 110

NASA zmienia cel zderzenia sondy LCROSS

NASA podjęła decyzję o zmianie krateru, w którym z powierzchnią KsięŜyca zderzy się 9 września sonda

LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite). Wcześniej miał to być krater Cabeus A, obecnie

celem jest główny krater Cabeus.

Decyzję podjęto na podstawie analizywszystkich dostępnych danych i sugestii zestrony zarówno członków zespołunaukowego misji LCROSS jak i środowiskanaukowego, w tym ekspertów zajmującychsię zderzeniami, obserwacji prowadzonych zZiemi i z przestrzeni kosmicznej orazobserwacji wykonanych przez misje LunarReconnaissance Orbiter (LRO), LunarProspector (LP), Chandrayaan-1 i JAXAKaguya. Zmiana jest podyktowanadostępnymi obecnie danymi na tematkoncentracji wodoru w rejonie krateruCebeus oraz korelacji danych z LRO i LP.

Naukowcy doszli do wniosku, Ŝe to jednakCabeus wykazuje najwyŜsze stęŜenia wodoruw okolicy południowego bieguna KsięŜyca.Dodatkowo analiza najnowszych modeliterenu dostarczona przez sondę Kaguya orazwysokościomierz na pokładzie LROwykazały, Ŝe w pierścieniu wysokich ściankrateru Cabeus jest niewielka dolina, któraumoŜliwi promieniom słonecznymoświetlenie pióropusza pyłuwygenerowanego w wyniku zderzenia. Choćzatem wyrzucone cząstki muszą znaleźć sięna większej wysokości aby byłoobserwowane przez instrumenty naziemnejednak cień rzucany przez wysokie wzgórzena krawędzi krateru tworzy doskonałe,kontrastowe tło do pomiarów składu pyłu ipar wyrzuconych w wyniku zderzenia.

Zespół LCROSS wykazał, Ŝe zmiana ta jestkorzystna dla zmaksymalizowania wynikównaukowych misji. Zmiana

została uwzględniona w ostatnim manewrzekorygującym trajektorię.

Niestety zderzenie nie będzie obserwowalnez terenu Polski.

Źródła:

NASA: NASA's LCROSS MissionChanges Impact CraterIlustracja: NASA

Original press release follows:NASA's LCROSS Mission Changes

Impact Crater

NASA's Lunar Crater Observation andSensing Satellite mission (LCROSS) basedon new analysis of available lunar data, hasshifted the target crater from Cabeus A toCabeus (proper).

The decision was based on continuedevaluation of all available data andconsultation/input from members of theLCROSS Science Team and the scientificcommunity, including impact experts, groundand space based observers, and observationsfrom Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO),Lunar Prospector (LP), Chandrayaan-1 andJAXA's Kaguya spacecraft. This decisionwas prompted by the current bestunderstanding of hydrogen concentrations inthe Cabeus region, including cross-correlation between the latest LRO resultsand LP data sets.

The general consensus of lunar experts led bythe LCROSS science team is that Cabeusshows, with the greatest level of certainty,the highest hydrogen concentrations at thesouth

102 z 110

pole. Further consideration of the most current terrain models provided by JAXA's Kaguya spacecraft and the LRO Lunar Orbiter LaserAltimeter (LOLA) was important in the decision process.The models show a small valley in an otherwise tall Cabeus perimeter ridge, whichwill allow for sunlight to illuminate the ejecta cloud on Oct. 9, and much sooner than previously estimated for Cabeus. While the ejecta doeshave to fly to higher elevations to be observed by Earth assets, a shadow cast by a large hill along the Cabeus ridge, provides an excellent,high-contrast, back drop for ejecta and vapor measurements.

The LCROSS team concluded that Cabeus provided the best chance for meeting its mission goals. The team critically assessed andsuccessfully advocated for the change with the Lunar Precursor Robotic Program (LPRP) office. The change in impact crater was factored intoLCROSS' most recent Trajectory Correction Maneuver, TCM7.

During the last days of the mission, the LCROSS team will continue to refine the exact point of impact within Cabeus crater to avoid roughspots, and to maximize solar illumination of the debris plume and Earth observations.

103 z 110

W 2009 roku intensywność promieniowaniakosmicznego o 19% przekroczyła wszystkieobserwowane w ciągu ostatnich 50 lat poziomy

Richard Medaldt

Rekordowy poziom promieniowania kosmicznego

JeŜeli planujesz wycieczkę na MARSA lepiej nie zapomnij zabrać dodatkowych osłon - według sensorów na

pokładzie sondy NASA ACE (Advanced Composition Explorer) poziom galaktycznego promieniowania

kosmicznego osiągnął właśnie rekordowo wysoki poziom.

"W

2009 roku intensywność promieniowaniakosmicznego o 19% przekroczyła wszystkieobserwowane w ciągu ostatnich 50 latpoziomy "- mówi Richard Medaldt z Caltech.-" Wzrost ten jest znaczący i moŜe oznaczaćkonieczność ponownego ustalenia ilościosłon przeciwpromiennych, które astronaucibędą zmuszeni zabierać na misje."

Przyczyną wzrostu intensywnościpromieniowania jest wyjątkowo głębokieminimum aktywności słonecznej, którerozpoczęło się w 2007 roku i nadal trwa. Oddawna wiadomo było, Ŝe liczba promienikosmicznych wzrasta wraz ze spadkiemaktywności słonecznej - a obecnie aktywnośćta jest najniŜsza w historii ostatnich kilkusetlat. "Jesteśmy w trakcie najgłębszegominimum słonecznego w ciągu ostatniegostulecia "- mówi Dean Pesnell z CentrumLotów Kosmicznych NASA Goddard, -"zatem nikogo nie dziwi, Ŝe promieniowaniekosmiczne osiągnęło rekordowy poziom."

Galaktyczne promieniowanie kosmicznedociera do nas spoza Układu Słonecznego.Są to cząstki subatomowe - najczęściejprotony, ale takŜe cięŜkie jądra atomowe

- przyspieszane do prędkości bliskichprędkości światła przez wybuchy odległychsupernowych oraz inne bardziej egzotycznemechanizmy. W ziemskiej atmosferze wwyniku zderzenia z atomami powietrzatworzą deszcze deszcze cząstek potomnych,natomiast poza nią stanowią zagroŜeniezarówno dla zdrowia astronautów jaki iurządzeń na orbicie - pojedynczy promieńkosmiczny moŜe zniszczyć układy scalone iuszkodzić satelitę.

Pole magnetyczne Słońca stanowi nasząpierwszą linię obrony. Cały Układ Słonecznyjest zanurzony wewnętrz heliosfery - bąblasłonecznego pola magnetycznego,wytwarzanego przez wewnętrzne dynamoelektromagnetyczne naszej gwiazdy inadmuchanego do ogromnych rozmiarówprzez wiatr słoneczny. Gdy promieńkosmiczny próbuje wniknąć wgłąb UkładuSłonecznego najpierw musi pokonaćzewnętrzne warstwy heliosfery. Nawet gdyznajdzie się w jej wnętrzu tu równieŜnapotyka pola magnetyczne starające sięrozproszyć jego energię lub odchylićkierunek lotu.

"W okresach minimum aktywnościsłonecznej ta naturalna bariera ochronnasłabnie i więcej promieni kosmicznychdociera do wnętrza Układu Słonecznego "-mówi Pesnell.

Trzy aspekty obecnego minimum wpływająna wzmoŜoną irradiację promienikosmicznych:

słabe pole magnetyczne Słońca."Nastąpił ostry spadekmiędzyplanetarnego polamagnetycznego (IMF

1.

104 z 110

-interplanetary magnetic field)- z typowychwartości 6 - 8 nT spadło ono do 4 nT(nanoTesli) "- mówi Mewaldt. -"Rekordowo słabe IMF bez wątpieniawpływa na rekordowo wysoką ilościpromieniowania kosmicznego."

słabnie wiatr słoneczny. "Pomiarywykonane przez sondę Ulysses wskazują, Ŝeciśnienie wiatru słonecznego jest najniŜszeod pięćdziesięciu lat "- dodaje Mewaldt. -"To oznacza, Ŝe bąbel magnetyczny chroniącyUkład Słoneczny jest słabiej nadmuchany niŜzazwyczaj." Mniejsza heliosfera oznaczakrótszy obszar tłumienia promienikosmicznych wewnątrz Układu Słonecznego.

wystąpiło spłaszczenie pola prąduheliosfery - ogromnej strefy przejściowej, wobrębie której polaryzacja polamagnetycznego Słońca zmienia się z plusa naminus. PoniewaŜ promienie kosmiczne sąkierowane wzdłuŜ zagięć w tej strefieprzejściowej jej spłaszczenie daje imbardziej bezpośredni dostęp do wnętrzaheliosfery.

"JeŜeli spłaszczenie będzie się pogłębiało,tak jak miało to miejsce w trakciewcześniejszych minimów być moŜeintensywność promieniowania kosmicznegoprzekroczy o 30% wcześniejsze rekordy "-przewiduje Mewaldt.

Ziemi nie grozi ze strony promienikosmicznych powaŜne niebezpieczeństwo.Atmosfera planety i jej pole magnetycznetworzą skuteczną barierę chroniąc Ŝycie napowierzchni. Badania pokazują,

Ŝe w przeszłości przetrwaliśmy znaczniewiększe burze promieniowania. Setki lattemu promieniowanie kosmiczne było 200%wyŜsze od obecnych poziomów. Wiadomo tona podstawie badania izotopu berylu 10Be,który powstaje w wyniku zderzeń promienikosmicznych z cząstkami atmosfery i któregopoziomy są zachowane w polarnychlodowcach.

Źródła:

NASA: Cosmic Rays Hit Space AgeHighIlustracja: Richard Mewaldt/Caltech

Original press release follows:Cosmic Rays Hit Space Age High

Planning a trip to Mars? Take plenty ofshielding. According to sensors on NASA'sACE (Advanced Composition Explorer)spacecraft, galactic cosmic rays have just hita Space Age high.

"In 2009, cosmic ray intensities haveincreased 19% beyond anything we've seenin the past 50 years," says Richard Mewaldtof Caltech. "The increase is significant, andit could mean we need to re-think how muchradiation shielding astronauts take with themon deep-space missions."

The cause of the surge is solar minimum, adeep lull in solar activity that began around2007 and continues today. Researchers havelong known that cosmic rays go up whensolar activity goes down. Right now solaractivity is as

weak as it has been in modern times, settingthe stage for what Mewaldt calls "a perfectstorm of cosmic rays."

"We're experiencing the deepest solarminimum in nearly a century," says DeanPesnell of the Goddard Space Flight Center,"so it is no surprise that cosmic rays are atrecord levels for the Space Age."

Galactic cosmic rays come from outside thesolar system. They are subatomic particles--mainly protons but also some heavy nuclei--accelerated to almost light speed by distantsupernova explosions. Cosmic rays cause"air showers" of secondary particles whenthey hit Earth's atmosphere; they pose ahealth hazard to astronauts; and a singlecosmic ray can disable a satellite if it hits anunlucky integrated circuit.

The sun's magnetic field is our first line ofdefense against these highly-charged,energetic particles. The entire solar systemfrom Mercury to Pluto and beyond issurrounded by a bubble of solar magnetismcalled "the heliosphere." It springs from thesun's inner magnetic dynamo and is inflatedto gargantuan proportions by the solar wind.When a cosmic ray tries to enter the solarsystem, it must fight through the heliosphere'souter layers; and if it makes it inside, there isa thicket of magnetic fields waiting to scatterand deflect the intruder.

"At times of low solar activity, this

105 z 110

natural shielding is weakened, and more cosmic rays are able toreach the inner solar system," explains Pesnell.

Mewaldt lists three aspects of the current solar minimum that arecombining to create the perfect storm:

1. The sun's magnetic field is weak. "There has been a sharpdecline in the sun's interplanetary magnetic field (IMF) down to only4 nanoTesla (nT) from typical values of 6 to 8 nT," he says. "Thisrecord-low IMF undoubtedly contributes to the record-high cosmicray fluxes."

2. The solar wind is flagging. "Measurements by the Ulyssesspacecraft show that solar wind pressure is at a 50-year low," hecontinues, "so the magnetic bubble that protects the solar system isnot being inflated as much as usual." A smaller bubble gives cosmicrays a shorter-shot into the solar system. Once a cosmic ray enters thesolar system, it must "swim upstream" against the solar wind. Solarwind speeds have dropped to very low levels in 2008 and 2009,making it easier than usual for a cosmic ray to proceed.

3. The current sheet is flattening. Imagine the sun wearing aballerina's skirt as wide as the entire solar system with an electricalcurrent flowing along the wavy folds. That is the "heliosphericcurrent sheet," a vast transition zone where the polarity of the sun'smagnetic

field changes from plus (north) to minus (south). The current sheet isimportant because cosmic rays tend to be guided by its folds. Lately,the current sheet has been flattening itself out, allowing cosmic raysmore direct access to the inner solar system.

"If the flattening continues as it has in previous solar minima, wecould see cosmic ray fluxes jump all the way to 30% above previousSpace Age highs," predicts Mewaldt.

Earth is in no great peril from the extra cosmic rays. The planet'satmosphere and magnetic field combine to form a formidable shieldagainst space radiation, protecting humans on the surface. Indeed,we've weathered storms much worse than this. Hundreds of yearsago, cosmic ray fluxes were at least 200% higher than they are now.Researchers know this because when cosmic rays hit the atmosphere,they produce an isotope of beryllium, 10Be, which is preserved inpolar ice. By examining ice cores, it is possible to estimate cosmicray fluxes more than a thousand years into the past. Even with therecent surge, cosmic rays today are much weaker than they have beenat times in the past millennium.

"The space era has so far experienced a time of relatively lowcosmic ray activity," says Mewaldt. "We may now be returning tolevels typical of past centuries."

NASA spacecraft will continue to monitor the situation as solarminimum unfolds. Stay tuned for updates.

106 z 110

IV Ogólnopolskie Spotkania Astronomiczne

W dniach od 18 do 20 września odbyły się czwarte Ogólnopolskie Spotkania Astronomiczne organizowanewspólnie przez teleskopy.net, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego i gliwicki oddział PolskiegoTowarzystwa Miłośników Astronomii. W tym roku pod ciemnym niebem gór Izerskich w stacji turystycznejORLE spotkało się 40 astronomów i miłośników astronomii z całej Polski. Dopisała pogoda i teleskopy - pod tymostatnim względem były to spotkania wyjątkowe - nigdy dotychczas nie było takiej liczby teleskopów - odmaleństw do 30 cm dobsonów, od dobsonów po montaŜe GoTo.

W ciągu dnia mieliśmy okazję wysłuchaćwykładów prowadzonych przez astronomówz Uniwersytetu Wrocławskiego jak równieŜzobaczyć relację z wyprawy do Chin nanajdłuŜsze zaćmienie Słońca w ciąguostatnich 500 i najbliŜszych 100 lat. Programwykładów wyglądał następująco:

Tomasz L. Czarnecki - "Chiny

2009" - relacja z wyprawy na

zaćmienie Słońca

dr Ewa Niemczura: "Nasze wielkie

oczy na Wszechświat"

W trakcie wykładu poruszonezostaną następujące zagadnienia:

rodzaje teleskopów dlaczego konieczne jestkonstruowanie wielkichteleskopów optyka aktywna iadaptacyjna przykładynajnowocześniejszychwielkich teleskopów co obserwujemy wielkimiteleskopami.

dr Marek Stęślicki "Ewolucja

gwiazd w układach podwójnych"

Współcześnie jesteśmy w staniedobrze opisywać ewolucję gwiazdpojedynczych - teoria dobrze zgadzasię z obserwacjami. Jednak takichobiektów jest zdecydowanie mniejniŜ układów podwójnych iwielokrotnych. Gwiazdy ewoluującew układach podwójnych zachowująsię nieco inaczej niŜ gwiazdysamotne. Opowiem

na czym polegają róŜnice i podobieństwamiędzy gwiazdami ewoluującymisamodzielnie i w układach podwójnych.

dr Ewa Niemczura "Gwiazdy

wybuchowe - dlaczego warto je

obserwować"

Co to są gwiazdy wybuchowe? Czy łatwo jeobserwować?Czy amatorskie obserwacje tych obiektów sąpotrzebne?W trakcie wykładu przedstawiona zostanieklasyfikacja i charakterystyka gwiazdwybuchowych oraz omówione będąprzyczyny gwałtownych zmian jasności tychobiektów. Postaram się teŜ odpowiedzieć napytania jak i dlaczego warto prowadzićamatorskie obserwacje gwiazdwybuchowych.

mgr Michał Herlender "O wyznaczaniu

odległości we Wszechświecie"

Od paralaksy do przesunięcia ku czerwieni.Wyjaśnione zostanie jak działają metodywyznaczenia odległości we Wszechświecie.Opowiem jak działa cefeida i dlaczegoakurat te gwiazdy są tak bardzo uŜyteczneprzy wyznaczaniu odległości.Temat nie moŜe się takŜe obejść bez opisaniasupernowych, które słuŜą jako jedno zpodstawowych narzędzi przy wyznaczaniuodległości. Powiem takŜe jak weWszechświecie zmierzyć odległość zapomocą pręta.

dr Sylwester Kołomański "Izerskie

niebo"

Góry Izerskie to juŜ teraz miejsce wyjątkowena astronomicznej mapie Polski.Wszystko

107 z 110

dzięki OSA, SWA i PI. W ramach tych ostatnich planowane jestutworzenie parku ciemnego nieba. Jakie jest izerskie nocne niebo,dzięki któremu Góry Izerskie stały się astronomiczne? Na to pytaniepostaramy się odpowiedzieć.

dr Tomasz Mrozek "Co to jest rozbłysk słoneczny?"

Dokładnie 150 lat temu po raz pierwszy zaobserwowano na tarczysłonecznej drobne pojaśnienie.Był to potęŜny rozbłysk słoneczny. Do dziś tak naprawdę nie wiemyjakie procesy prowadzą do wydzielenia olbrzymich porcji energiipodczas trwania rozbłysku. Opowiem o współczesnych modelachrozbłysków. O tym jak wyglądają w róŜnych zakresach energii. Gdziesą przyspieszane cząstki i dokąd docierają. Tym razem będzie mniejładnych obrazków, a więcej fizyki!

dr Sylwester Kołomański "Hipoteza jedynej Ziemi"

Poszukiwane 'drugiej Ziemi' to jeden z najgorętszych tematów wewspółczesnej astronomii.Jakie są jednak szanse, Ŝe gdzieś we Wszechświecie istnieje planeta(planety) zamieszkana przez złoŜone formy Ŝycia? Według 'hipotezyjedynej ziemi' powstanie takich form Ŝycia wymaga skrajnienieprawdopodobnej kombinacji zjawisk astrofizycznych.

dr Tomasz Mrozek "Astronomia staroŜytnych Chin"

Chińczycy dokonali

wielu odkryć astronomicznych. Systematyczne obserwacje niebaprowadzili juŜ 3000 lat temu. Opowiem o wybranych odkryciach.Znajdziemy na niebie kilka chińskich gwiazdozbiorów. Oprócz tegoodbędziemy wirtualną wycieczkę po pekińskim staroŜytnymobserwatorium astronomicznym.

Ponadto góry Izerskie dostarczyły nam wspaniałych nocyobserwacyjnych - choć temperatura w nocy spadała na tyle nisko, Ŝeniezbędne było regularne korzystanie z suszarki Ŝeby usunąć z optykinadmiar gromadzącej się wilgoci. Dla najwytrwalszych obserwacjetrwały od zachodu Słońca do piątej rano - a widok rozpiętej odhoryzontu po horyzont Drogi Mlecznej na długo będzie jeszczeprzypominał, Ŝe "są jeszcze takie miejsca".

Udało się wykonać sporo całkiem niezłych fotografii i to pomimo, Ŝetym razem nikt nie eksperymentował z guidingiem. NatomiastrozwaŜamy wydłuŜenie spotkań do czterech dni i organizacjęwiosennej edycji - prosimy ewentualne uwagi i sugestie, jak równieŜrelacje z OSA, wpisywać w odpowiednik wątku naszego forum.

Źródła:

skyparty.plZdjęcie: Tomasz L. Czarnecki

108 z 110

109 z 110

ASTRONOMIA - Przegląd Wiadomości Astronomicznych - wydawnictwo elektroniczne portalu teleskopy.netpod redakcją Tomasza L. Czarneckiego

Atelier 17 - Tomasz L. Czarneckiul. Chałubińskiego 31 44-105 Gliwice (32) 270 0792 e-mail:biuro@teleskopy.net

Ilustracja na okładce - Plejady, zdjęcie wykonane w trakcie IV Ogólnopolskich Spotkań z Astronomiš (t.czarnecki)

Wszystkie prawa zastrzeŜone.

110 z 110