Kwazar, który działa jak soczewka

Ostatnia aktualizacja: 19.03.2012 14:55

Kosmiczny Teleskop Hubble’a sfotografował kwazary działające jak soczewki grawitacyjne. Takie obiekty pomagają w łowach na odległe planety.

Foto: NASA/JPL.

Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a odkryli kilka galaktyk zawierających kwazary i działających jak soczewki grawitacyjne dla odleglejszych obiektów – poinformowała NASA.

Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Frederica Courbina z Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL, Szwajcaria) wytypował 23 tysiące widm kwazarów z przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Badacze poszukiwali oznak występowania odleglejszych galaktyk, położonych w jednej linii z kwazarami.

Przy takim ułożeniu obiektów bliższa galaktyka z kwazarem może działać jak soczewka grawitacyjna i zaburzać obraz odleglejszej galaktyki. W efekcie wokół bliższej galaktyki obserwuje się łuki i pierścienie, które są zniekształconymi obrazami znajdującego się dalej obiektu.

Wybrane przez naukowców obiekty były następnie obserwowane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST). Zespołowi udało się ostatecznie znaleźć kilka galaktyk z kwazarami, działających jak soczewki grawitacyjne. Na zaprezentowanej mozaice zdjęć pokazano trzy tego typu obiekty, a strzałkami oznaczono wywołane soczewkowaniem grawitacyjnym łuki.

Kwazary to jedne z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie, ich blask znacznie przekracza światło pochodzące od gwiazd, z których złożone są ich galaktyki macierzyste. Kwazary zasilane są przez supermasywne czarne dziury.

Celem dalszych obserwacji będzie stworzenie katalogu kwazarów soczewkujących grawitacyjnie, co pozwoli na oszacowanie mas galaktyk posiadających kwazary, gdyż na podstawie analizy zniekształceń w soczewce grawitacyjnej można ustalić masę która spowodowała soczewkowanie grawitacyjne. Innymi metodami, np. bazując na całkowitej jasności gwiazd galaktyki, trudno ocenić masę galaktyk posiadających kwazary, bowiem jasność galaktyk ginie w blasku kwazarów.

(ew/pap)

Zobacz więcej na temat: astronomia NASA Szwajcaria

Czytaj także

Zderzenie okiem Hubble’a

Ostatnia aktualizacja: 20.10.2010 08:00

Jak donosi NASA, przez pięć miesięcy tego roku Teleskop Kosmiczny Hubble'a obserwował efekty zderzenia dwóch planetoid.

Planetoida P/2010 A2 została odkryta przez przegląd nieba o nazwie Lincoln Near-Earth Research (LINEAR). Zdjęcia tego obiektu wykonane przez większe teleskopy pokazały za nim wyraźny warkocz gazu, pyłu i kosmicznych okruchów. Stało się więc jasne, że P/2010 A2 niedawno zderzyła się z innym ciałem kosmicznym. Zjawisko okazało się na tyle ciekawe, że naukowcy z NASA skierowali na nie obiektyw Teleskopu Kosmicznego Hubble'a. Poczciwe i zasłuzone urządzenie obserwowało P/2010 A2 regularnie w okresie od stycznia do maja 2010 roku. W tym czasie planetoida zwiększała swoją odległość do Ziemi z ponad 150 milionów do ponad 350 milionów kilometrów.

Początkowo sądzono, że dziwne ciało niebieskie z warkoczem może być nietypową kometą. Obserwacje wykonane przez Hubble’a utwierdziły naukowców w przekonaniu, że anomalie P/2010 A2 to efekt kosmicznej kolizji, do której doszło zapewne na przełomie lutego i marca 2009 roku.

Astronomowie byli bardzo zdziwieni powolną ewolucją warkocza. Na zdrowy rozsądek powinien on przecież rozchodzić się w różne strony od centrum, jakim jest miejsce kolizji. Warkocz P/2010 A2 jest jednak zbliżony do ogona komety.

Co wynika z obserwacji Hubble’a? P/2010 A2 jest ciałem o rozmiarach około 100-150 metrów, w które na początku 2009 roku uderzyła mała planetoida o średnicy około kilku-kilkunastu metrów. Kolizja miała miejsce przy prędkości niespełna 18 tysięcy kilometrów na godzinę i wyzwoliła energię porównywalną do wybuchu małej bomby atomowej.

W przyszłym roku naukowcy planują kolejny rzut oka na planetoidę i odłamki powstałe podczas kolizji.

(ew)

Zobacz więcej na temat: astronomia bomba atomowa NASA warkocze

Czytaj także

Kosmos jest pełen "bezpańskich" planet

Ostatnia aktualizacja: 19.05.2011 13:10

Odkrycie polskich naukowców całkowicie zmienia nasz pogląd o kosmosie. Okazuje się, że planety nie są w nim rzadkością. W rzeczywistości może ich być więcej niż gwiazd.

Międzynarodowy zespół astronomów z udziałem Polaków odkrył nową kategorię planet pozasłonecznych – obiektów o masach Jowisza swobodnie poruszających się w przestrzeni kosmicznej. Krążą najprawdopododbniej wokół centrum galaktyki i nie mają swoich centralnych gwiazd. I właśnie dlatego może ich być dwukrotnie więcej niż gwiazd. O odkryciu informuje najnowszy numer prestiżowego czasopisma „Nature”.
W skład zespołu badawczego, który dokonał odkrycia, wchodzą dwie grupy zajmujące się badaniami mikrosoczewkowania grawitacyjnego: polscy astronomowie z projektu OGLE z Uniwersytetu Warszawskiego oraz japońsko-nowozelandzki zespół z projektu MOA. - Implikacje tego odkrycia są naprawdę doniosłe! – mówi Debra Fischer z Yale University. Prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, szef zespołu OGLE, dodaje: - Odkrycie swobodnych planet to niewątpliwie nowe i ważne odkrycie w bardzo gorącej dziś dziedzinie poznawania planet pozasłonecznych. Obiekty te to nowa kategoria nieznanych dotąd, choć przewidywanych przez teoretyków planet.
Naukowcy z OGLE i MOA prowadzą pomiary jasności gwiazd w poszukiwaniu zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego w kierunku na centrum Galaktyki. Zjawiska takie zachodzą w sytuacji, gdy jakiś obiekt (np. gwiazda, planeta), zwany soczewką, przechodzi przed inną odległą gwiazdą. Pole grawitacyjne obiektu powoduje ugięcie promieniowania odległej gwiazdy, skutkujące tymczasowym jej pojaśnieniem (na kilka do kilkudziesięciu dni). Efekt ten został przewidziany przez ogólną teorię względności Einsteina i jest obserwowany przez astronomów.
Planeta ucieka
Na trop bezpańskich planet wpadli Nowozelandczycy. Zespół MOA zgromadził dane fotometryczne z obserwatorium Mt. John w Nowej Zelandii z lat 2006-2007. Udało się im znaleźć dziesięć przypadków krótkotrwałego mikrosoczewkowania grawitacyjnego, wywołanego najprawdopodobniej przez obiekty o masach rzędu masy Jowisza. Te same obszary nieba były obserwowane także przez polski projekt OGLE w obserwatorium Las Campanas w Chile. Dużo lepsze dane obserwacyjne Polaków pozwoliły potwierdzić przypuszczenia, że mamy do czynienia z mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym. Co więcej, we wspomnianych dziesięciu przypadkach zaobserwowano jedynie mikrosoczewkowanie od planet, a brak mikrosoczewkowania od gwiazd centralnych – i to właśnie pozwoliło na postawienie hipotezy, że soczewkami są planety, które opuściły swoje układy planetarne, albo są to planety na bardzo odległych orbitach (krążące bardzo daleko od swoich gwiazd). Jednak ten drugi przypadek jest w świetle innych badań bardzo rzadki.
Oznaczać to może odkrycie nowej kategorii planet pozasłonecznych: swobodnie poruszających się planet, które opuściły swoje układy planetarne. Były one do tej pory przedmiotem spekulacji teoretyków. – Ich istnienie przewidywała teoria tworzenia się układów planetarnych, ale nikt nie wiedział, ile ich jest – mówi Takahiro Sumi z Uniwersytetu w Osace, współautor odkrycia.
Wesołe życie uciekinierów
Co ciekawe, bezpańskie światy nie musza być martwe. Gdyby Jowisz "odleciał", jego temperatura powierzchniowa spadłaby tylko o 15 kelwinów. Mimo to nadal nie nadawałby sie do życia – spekuluje David Stevenson z CalTech. Życie mogłoby jednak rozwinąć sie na księżycu takiej planety – a "życie w drodze" nie wyklucza posiadania naturalnego satelity. Nawet w mroźnej przestrzeni międzygwiezdnej i bez światła gwiazdy centralnej na powierzchni takiego księżyca mogłaby utrzymać się woda w stanie płynnym – o ile temperaturę utrzymałaby odpowiednia atmosfera.
Najnowsze odkrycie pokazuje, że obiekty tego typu muszą być znacznie liczniejsze niż przypuszczano, bowiem są niezmiernie trudne do wykrycia, a zaobserwowano ich przecież od razu aż dziesięć.
Naukowcy wstępnie szacują, że liczba swobodnych planet o masach większych niż masa Jowisza może być nawet dwukrotnie większa niż liczba gwiazd w Galaktyce. A to nie koniec – bo przecież obserwacje układów planetarnych sugerują, że planet małomasywnych typu ziemksiego jest w przyrodzie znacząco więcej niż masywnych. A zatem swobodnie poruszających się planet mniejszych od Jowisza może być jeszcze więcej!
Polska metoda zmienia astronomię
- Poznanie i scharakteryzowanie swobodnych planet przyczyni się do lepszego zrozumienia jak powstają systemy planetarne i skąd bierze się taka ich różnorodność. Jednocześnie jest to kolejny sukces metody mikrosoczewkowania grawitacyjnego jako narzędzia do badania zjawisk astrofizycznych. Tylko ta metoda, można powiedzieć o mocnych polskich korzeniach, bo opracowana przez nieżyjącego już prof. Bohdana Paczyńskiego, pozwala odkrywać tak małomasywne i nieświecące ciała, jakimi są np. swobodne planety - opowiada prof. Udalski.
Projekt OGLE jest prowadzony przez Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego od 1992 roku. Obecna jego faza OGLE-IV rozpoczęta została w marcu 2010 roku. Jest to przegląd nieba nowej generacji, odkrywający kilkakrotnie więcej zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego niż dotychczasowe przeglądy. Już wcześniej zespoł OGLE odkrył drugi układ planetarny, bardzo podobny do Słonecznego.
W skład polskiego zespołu OGLE, kierowanego przez prof. Andrzej Udalskiego, wchodzą: Michał Szymański, Marcin Kubiak, Grzegorz Pietrzyński, Radosław Poleski, Igor Soszyński, Łukasz Wyrzykowski oraz Krzysztof Ulaczyk. To nasz wielki powód do dumy.
(ew/PAP/Nature)

Zobacz więcej na temat: astronomia Chile kosmos księżyc Nowa Zelandia POLSKA

Czytaj także

Najstarszy i największy zasobnik wody we Wszechświecie

Ostatnia aktualizacja: 26.07.2011 13:00

Nowo odkryty kwazar to rezerwuar zawierający 140 biliony wody więcej niż wszystkie ziemskie oceany. Sporo, prawda? Więcej niż gdziekolwiek indziej w znanym nam Wszechświecie.

Kwazar największym zasobnikiem wody we Wszechświecie

Astronomowie odkryli rezerwuar zawierający 140 biliony wody więcej niż wszystkie ziemskie oceany. To sporo, prawda? Więcej niż gdziekolwiek indziej w znanym nam Wszechświecie.

- Środowisko wokół tego kwazara jest zupełnie unikalne, produkuje wielkie ilości wody - wyjaśnia Matt Bradford, współpracujący z Caltech i NASA. - To kolejny dowód na to, że woda jest wszechobecna w kosmosie, nawet na wszesnym etapie jego rozowju.

Kwazary to bardzo jasne i gęste jądra galaktyk, które zasila znajdująca się wewnątrz supermasywna czarna dziura. Ten, o którym mowa (APM 08279 5255), skrywa dziurę o masie 20 miliardów większej niż Słońce. Wchłania ona wszystko, co znajduje się w jej otoczeniu, wyrzucając w kosmos tyle energii, co tysiąc bilionów Słońc. W zasadzie trudno to sobie wyobrazić. Para wodna otacza czarną dziurę na przestrzeni setek lat świetlnych. Jednym słowem jest jej naprawdę dużo.

Kwazar znajduje się 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi, pochodzi zatem z okresu, kiedy Wszechświat był młody, miał zaledwie 1,6 miliarda lat. Co więcej, to najodleglejszy dowód na występowanie wody, jaki znamy. Znamy jednak kwazary strasze i odleglejsze niż ten. Teraz trzeba srawdzić, czy i tam jest woda.

- Środowisko wokół tego kwazaru jest zupełnie unikalne, produkuje wielkie ilości wody - wyjaśnia Matt Bradford, współpracujący z Caltech i NASA. - To kolejny dowód na to, że woda jest wszechobecna w kosmosie, nawet na wszesnym etapie jego rozwoju.

Zobacz więcej na temat: astronomia kosmos NASA słońce

Czytaj także

Zobacz, jak ewoluował Księżyc (wideo)

Ostatnia aktualizacja: 16.03.2012 00:01

Wydaje nam się, że Srebrny Glob w ogóle się nie zmienia. Tymczasem ma za sobą 4,5 mld lat burzliwej historii.

KsiężycFoto: Glow Images/East News

Przygotowane przez NASA wideo pokazuje, w jaki sposób Księżyc nabrał swoich charakterystycznych cech.

Nasz naturalny satelita powstał, kiedy w Ziemię uderzyło wielkie ciało kosmiczne (asteroida) i po prostu wyrwało kawałek planety, wysyłając go na orbitę Ziemi. Początkowo Księżyc był rozżarzoną, płynną kulą, ale stopniowo wystygł, a jego powierzchnia stała się gładka.

Wtedy rozpoczęło się bombardowanie. Pomiędzy 4,5 i 4,3 mld lat temu w Księżyc uderzyła wielka asteroida, tworząc na jego południowym biegunie Basen Biegun Południowy - Aitken, wielki krater, widoczny do dziś. To jeden z dwóch największych kraterów uderzeniowych w Układzie Słonecznym.

Potem Srebrny Glob był już bombardowany regularnie, chociaż nigdy nie zderzył się już z równie wielkim ciałem niebieskim. Kolejne uderzenia ukształtowały jego powierzchnię, aż przybrała wygląd taki, jaki znamy dzisiaj. Początkowo na Księżycu występowała aktywność sejsmiczna (dopóki nie wystygł do końca, w jego wnętrzu znajdowała się płynna lawa). Wszystko to widać na wideo.

Dłuższa wersja wideo z lektorem (jęz. angielski):

(ew/space.com/nasa)

Zobacz więcej na temat: astronomia NASA