Astronomia 06/2009

ASTRONOMIA Przegląd Wiadomości Astronomicznych 06 / 2009

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

1 z 86

2 z 86

Spis Treści XMM-Newton zabiera astronomów na krawędź czarnej dziury Rzadka supernowa radiowa to najbliŜsza supernowa w ostatnich pięciu latach Pierwsza planeta upolowana 'starą' metodą łowców exoplanet Magnetyczne tornada mogą wytwarzać atmosferę wokół Merkurego Niezwykły podejrzany - SNR 0104-72.3 Zaskakująco normalna gwiezdna rodzina znaleziona w niezwykłym miejscu Zdjęcia systemu kanałów Hephaestus Fossae Czarna dziura z nadwagą Nowa technika umoŜliwia pomiar Wszechświata w trzykrotnie większym promieniu NGC 3621: galaktyka z Aktywnym Jądrem Galaktycznym (AGN) w fazie początkowej Nowa technika oceny wieku pulsarów Rozjaśniając 'ciemne' błyski gamma Ślady zderzenia galaktyk Dziwny przypadek kurczącej się gwiazdy Odnaleziono młode gwiazdy w chaotycznym jądrze Galaktyki Radioteleskop ukazuje dysk protoplanetarny wokół gwiazdy podwójnej Galaktyczni piraci i przybysze spoza krawędzi 14-latka odkryła niezwykłą supernową Pokrywa ochronna Heschella otwarta Roboty przejmują władzę w astronomii ?

Gigantyczna erupcja ujawnia martwą gwiazdę Rozwiązanie zagadki słonecznego minimum ?

Niezwykły model plam słonecznych Pierwsze obrazy teleskopu kosmicznego Herschel Jednoznaczny dowód istnienia na prehistorycznym Marsie jezior Sonda IBEX wykryła szybkie atomy neutralnego wodoru pochodzące z KsięŜyca Pierwszy dowód pola magentycznego Wegi (α Liry) Obiekty Lymana-Alpha - dojrzewające galaktyki Odkrycia sondy Cassini sugerują istnienie oceanu pod powierzchnią lodowego księŜyca Ekslpozja wulkanu widziana ze Stacji Kosmicznej Najskuteczniejszy galaktyczny akcelerator cząstek Wahadłowce wyjaśniają co kryło się za eksplozją Tunguską z 1908 roku Koniec misji sondy Ulysses

3 z 86

XMM-Newton zabiera astronomów na krawędź czarnej dziury

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

"MoŜemy obecnie rozpocząć tworzenie map regionu sąsiadującego bezpośrednio z czarną dziurą "- mówi Andrew Fabian z Uniwersytetu w Cambridge, kierujący obserwacjami i analizą danych.

Promieniowanie rentgenowskie powstaje gdy materia zapada się wirując na czarną dziurę.

Promienie rentgenowskie oświetlają i są odbite od pyłu i gazu zanim ten opadnie na czarną dziurę. Atomy Ŝelaza w niej zawarte nadają widmu charakterystyczne cechy, a te z kolei są następnie zniekształcane na kilka specyficznych sposobów: na widmo wpływa prędkość orbitalna atomów Ŝelaza, energia konieczna by promieniowanie rentgenowskie mogło uciec z pola grawitacyjnego czarnej dziury, oraz spin czarnej dziury. Wszystkie te cechy wskazują, Ŝe astronomie badają otoczenie czarnej dziury w promieniu zaledwie dwukrotnie większym niŜ promień samej czarnej dziury.

Teleskop rentgenowski XMM-Newton wykrył dwa jasne pasma w odbitym widmie rentgenowskim, które wcześniej nie były razem obserwowane wewnątrz aktywnej galaktyki. Pasma te - linie Ŝelaza L i K moga być tak jasne tylko wtedy, gdy opadający pył jest bogaty w Ŝelazo. W tym wypadku oznacza to, Ŝe okolice czarnej dziury są znacznie bogatsze w ten pierwiastek niŜ pozostała część galaktyki.

Emisje rentgenowskie zmieniają jasność w czasie - w trakcie obserwacji linia L Ŝelaza była wystarczająco

jasna by moŜliwe było dokonanie pomiarów tej zmienności. Szczegółowa analiza statystyczna pozwoliła wychwycić przesunięcie czasowe między promieniowaniem rentgenowskim obserwowanym bezpośrednio a tym odbitym od dysku. To opóźnienie umoŜliwiło określenie rozmiarów obszaru refleksyjnego oraz ocenę masy czarnej dziury - na 3 do 5 milionów mas Słońca.

Obserwacje linii Ŝelaza pozwoliły na ustalenie, iŜ czarna dziura wiruje bardzo szybko, oraz pochłania materię w tempie bliskim granicy jej teoretycznych zdolności dwukrotność masy Ziemi w ciągu kaŜdej godziny. Źródło: A. Fabian et al., "The detection of Broad Iron K and L line emission in the Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy 1H0707-495 using XMM-Newton", Nature ESA News: XMM-Newton takes astronomers to a black hole’s edge Ilustracjat: ESA (Image by C. Carreau) Original press release follows: XMM-Newton takes astronomers to a black hole’s edge The joint Japan-U.S. Suzaku mission is providing new insight into how assemblages of thousands of galaxies pull themselves together. For the first time, Suzaku has detected X-ray-emitting gas at a cluster's outskirts, where a billion-year plunge to the center begins.

Using new data

4 z 86

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

The galaxy – known as 1H0707-495 – was observed during four 48-hr-long orbits of XMM-Newton around Earth, starting in January 2008. The black hole at its centre was thought to be partially obscured from view by intervening clouds of gas and dust, but these current observations have revealed the innermost depths of the galaxy.

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

X-rays are produced as matter swirls into a supermassive black hole.

The X-rays illuminate and are reflected from the matter before its eventual accretion. Iron atoms in the flow imprint characteristic iron lines on the reflected light. The iron lines are distorted in a number of characteristic ways: they are affected by the speed of the orbiting iron atoms, the energy required for the X-rays to escape the black hole’s gravitational field, and the spin of the black hole. All these features show that the astronomers are tracking matter to within twice the radius of the black hole itself.

XMM-Newton detected two

bright features of iron emission in the reflected X-rays that had never been seen together in an active galaxy. These bright features are known as the iron L and K lines, and they can be so bright only if there is a high abundance of iron. Seeing both in this galaxy suggests that the core is much richer in iron than the rest of the galaxy.

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

A painstaking statistical analysis of the data revealed a time lag of 30 seconds between changes in the X-ray light observed directly, and those seen in its reflection from the disc. This delay in the echo enabled the size of the reflecting region to be measured, which leads to an estimate of the mass of the black hole at about 3 to 5 million solar masses.

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

The team are continuing to track the galaxy using their new technique.

There is a lot for them to study. Far from being a steady process, like water slipping down a plughole, a feeding black hole is a messy eater. “Accretion is a very messy process because of the magnetic fields that are involved,” says Fabian.

Their new technique will enable the astronomers to map out the process in all its glorious complexity, taking them to previously unseen regions at the very edges of this and other supermassive black holes.

5 z 86

Rzadka supernowa radiowa to najbliŜsza supernowa w ostatnich pięciu latach

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

Odkryta supernowa to najbliŜej połoŜona supernowa w ciągu ostatnich pięciu lat, jednak jest całkowicie zakryta w pasmach optycznym, ultrafioletowym i rentgenowskim przez gęsty ośrodek galaktyczny prof. Geoffrey Bower

"Odkryta supernowa to najbliŜej połoŜona supernowa w ciągu ostatnich pięciu lat, jednak jest całkowicie zakryta w pasmach optycznym, ultrafioletowym i rentgenowskim przez gęsty ośrodek galaktyczny "- mówi prof. Geoffrey Bower, astronom z Uniwersytetu Kalifornia w Berkeley, współautor artykułu prezentującego odkrycie na łamach czerwcowego numeru Astronomy & Astrophysics. -" Ta po prostu się pojawiła. Jednak w przyszłości chcemy przejść od przypadkowego odkrywania supernowych radiowych do konkretnych poszukiwań tych obiektów."

Radiowe przeglądy nieba takie jak rozpoczęty właśnie przez szereg ATA (Allen Telescope Array) będą szukały jasnych i krótkotrwałych błysków radiowych pochodzących od supernowych, a dane te pozwolą na lepszą ocenę tempa powstawania gwiazd w pobliskich galaktykach. Emisje radiowe supernowych pomogą naukowcom zrozumieć jak gwiazdy wybuchają i co dzieje się z nimi przed momentem, w którym następuje zapadnięcie

się jądra - emisje te powstają bowiem w momencie gdy szczątki powstałe w trakcie eksplozji zderzają się z wiatrem gwiezdnym wyrzuconym przez gwiazdę we wcześniejszych etapach ewolucji.

Supernowa została odkryta 8 kwietnia w małej nieregularnej galaktyce dobrze znanej miłośnikom astronomii - M82 - oddalonej o około 12 milionów lat świetlnych od Ziemi w grupie galaktyk M81. Odkrycie zostało dokonane przez szereg VLA (Very Large Array) w Nowym Meksyku, zarządzany przez NRAO (National Radio Astronomy Observatory). Zostało następnie potwierdzone za pomocą szeregu VLBA (Very Long Baseline Array), 10 radioteleskopów rozmieszczonych od Hawajów po Wyspy Dziewicze. Źródło: UCBerkeley News: Rare radio supernova is nearest supernova in five years Ilustracjat: Milde Science Communication; HST image: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team [STScI/AURA]; Radio images: A. Brunthaler, MPIfR Original press release follows: Rare radio supernova is nearest supernova in five years The chance discovery last month of a rare radio supernova - an exploding star seen only at radio wavelengths and undetected by optical or X-ray telescopes - underscores the promise of new,

6 z 86

more sensitive radio surveys to find supernovas hidden by gas and dust.

"This supernova is the nearest supernova in five years, yet is completely obscured in optical, ultraviolet and X-rays due to the dense medium of the galaxy," said Geoffrey Bower, assistant professor of astronomy at the University of California, Berkeley, and coauthor of a paper describing the discovery in the June issue of the journal Astronomy & Astrophysics. "This just popped out; in the future, we want to go from discovery of radio supernovas by accident to specifically looking for them."

Sky surveys like the one just launched by the Allen Telescope Array, which will look for bright but short-lived radio bursts from supernovas, will provide better estimates of the rate of star formation in nearby galaxies, Bower said. Radio emissions from supernovas also can help astronomers understand how stars explode and what happens before their cores collapse, since radio emissions are caused when debris from the explosion collides with the stellar wind previously shed by the stars.

Bower's colleagues are Andreas Bunthaler, Karl M. Menten and Christian Henkel of the Max Planck Institute for Radioastronomy in Bonn, Germany; Mark J. Reid of Harvard University's Center for Astrophysics; and Heino Falcke of the University of Nijmegen in the Netherlands.

The

7 z 86

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

The Allen Telescope Array, comprising 42 of a planned 350 radio dishes and supported

by UC Berkeley and the SETI Institute of Mountain View, Calif., last week began a major survey of the radio sky that should turn up many more such radio supernovas, Bower said. While the VLA and VLBA have very narrow fields of view unsuited to all-sky surveys, the ATA's wide-angle view is ideal for scanning the full sky once a day, which is necessary to find sources that brighten and dim over several days.

"The ATA can detect objects at least 10 times fainter than this radio supernova, which pushes our survey an order of magnitude deeper than other radio surveys with more attention to transient and variable sources.

Radio supernovas are a really strong aspect of that survey," he said. "This ( new radio supernova) is the kind of discovery that we would like to

make with the Allen Telescope Array."

The ATA will compile an updated catalog of radio sources much as the Sloan Digital Sky Survey updated the older Palomar Observatory Sky Survey of visible and infrared objects. At the same time, it will look for radio signals indicative of intelligent life around other stars.

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

On the other hand, supernovas in very active star-forming regions, like the center of M82, should produce copious radio emissions because of the density of gas and dust in the interstellar medium. That same gas and dust blocks optical, ultraviolet and X-rays, however, making radio surveys one of the few options to find and observe such supernovas.

Bower and his colleagues were studying the motion of M82 with the VLBA, which links the VLA and nine other radio telescopes into a very high resolution instrument, when they noticed a very bright radio source - five times brighter than anything else in the galaxy - in the VLA data. The team looked at earlier observations and found the same source, but almost twice as bright, in data taken May 3,

2008. Data from March 24, 2008, showed an even brighter source - 10 times brighter than in April 2009 - while Oct. 29, 2007, data showed no bright radio source.

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

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

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

The research was funded through National Science Foundation support of NRAO

8 z 86

Pierwsza planeta upolowana 'starą' metodą łowców exoplanet

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

Astrometria jest optymalna do poszukiwania układów podobnych do naszego, w których mogą znajdować się planety typu ziemskiego Steven Pravdo

tym znajdują się wewnętrzne planety skaliste.

A poniewaŜ siedem z dziesięciu gwiazd, to właśnie gwiazdy małe taka jak ta, wokół której krąŜy nasza exoplaneta, moŜe to oznaczać, Ŝe planety są znacznie powszechniejsze niŜ do tej pory sądziliśmy."

Dwóch astronomów z Laboratorium Napędu Rakietowego NASA (JPL - Jet Propulsion Laboratory) od 12 lat instaluje instrumenty astrometryczne na teleskopie w Obserwatorium Palomar w San Diego. W wyniku dokładnych obserwacji 30 gwiazd zespół zidentyfikował nową exoplanetę wokół jednej z nich. Zespół montował kamerę astrometryczną - Stellar Planet Survey - na pięciometrowym teleskopie Hale. Kamera ta wykorzystująca 16 megapikseplowy detektor CCD pozwala zmierzyć drobne zmiany połoŜenia gwiazd.

Odkryta planeta powoduje przemieszczenia porównywalne z grubością włosa mierzoną z odległości trzech kilometrów.

Odkrycie to potwierdza, Ŝe astrometria moŜe być potęŜnym narzędziem poszukiwania exoplanet zarówno przez teleskopy naziemne jak i kosmiczne. Wśród tych ostatnich NASA jest w trakcie analizy misji SIM Lite mającej poszukiwać planet.

"Metoda ta jest optymalna do poszukiwania układów podobnych do naszego, w których mogą znajdować się planety typu ziemskiego "- wyjaśnia Steven Pravdo, astronom z JPL, kierujący badaniami, których wyniki zostaną opublikowane w Astrophysical Journal.

-"Znaleźliśmy planetę podobną do Jowisza, w relatywnie tej samej odległości co Jowisz - tyle, Ŝe wokół znacznie mniejszej gwiazdy.

Istnieje moŜliwość, Ŝe w układzie

Gwiazda macierzysta - VB 10 - jest maleńka.

To karzeł typu M o masie 1/12 masy Słońca.

Przez wiele lat była najmniejszą znaną gwiazdą - i choć gwiazda i planeta znacznie róŜnią się masą to ich średnica jest prawdopodobnie zbliŜona. Ze względu na małą masę gwiazdy, równieŜ jej układ planetarny jest miniaturowy: choć VB 10b klasyfikowany jest jako zimny Jowisz to leŜy na orbicie porównywalnej do orbity Merkurego.

Nowo odkryta exoplaneta - VB 10b - leŜy w odległości 20 lat świetlnych w konstelacji Orła. Jest to gazowy olbrzym sześć razy cięŜszy od Jowisza, na orbicie wystarczająco duŜej by zaliczyć go do klasy zimnych Jowiszów, podobnie jak naszego 'króla planet'. Prawdopodobnie jednak ciepło generowane w jego wnętrzu nadałoby mu temperaturę zbliŜoną do temperatur na Ziemi.

Źródło: California

9 z 86

Institute of Technology: Planet-Hunting Method Succeeds at Last Ilustracjat: NASA/JPL-Caltech Original press release follows: Planet-Hunting Method Succeeds at Last A long-proposed tool for hunting planets has netted its first catch -- a Jupiter-like planet orbiting one of the smallest stars known.

The technique, called astrometry, was first attempted 50 years ago to search for planets outside our solar system, called exoplanets.

It involves measuring the precise motions of a star on the sky as an unseen planet tugs the star back and forth. But the method requires very precise measurements over long periods of time, and until now, has failed to turn up any exoplanets.

A team of two astronomers from NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., has, for the past 12 years, been mounting an astrometry instrument to a telescope at the Palomar Observatory near San Diego. After careful, intermittent observations of 30 stars, the team has identified a new exoplanet around one of them -- the first ever to be discovered around a star using astrometry.

"This method is optimal for finding solarsystem configurations like ours that might harbor other Earths," said astronomer Steven Pravdo of JPL, lead author of a study about

10 z 86

the results to be published in the Astrophysical Journal. "We found a Jupiter-like planet at around the same relative place as our Jupiter, only around a much smaller star. It's possible this star also has inner rocky planets. And since more than seven out of 10 stars are small like this one, this could mean planets are more common than we thought."

The finding confirms that astrometry could be a powerful planet-hunting technique for both ground- and space-based telescopes. For example, a similar technique would be used

by SIM Lite, a NASA concept for a space-based mission that is currently being explored.

The newfound exoplanet, called VB 10b, is about 20 light-years away in the constellation Aquila. It is a gas giant, with a mass six times that of Jupiter's, and an orbit far enough away from its star to be labeled a "cold Jupiter" similar to our own. In reality, the planet's own internal heat would give it an Earth-like temperature.

The planet's star, called VB 10, is tiny. It is what's known as an M-dwarf and is only one-twelfth the mass of our sun, just barely big enough to fuse atoms at its core and shine with starlight. For years, VB 10 was the smallest star known -- now it has a new title: the smallest star known to host a planet. In fact, though the star is more massive than the newfound planet, the

two bodies would have a similar girth.

Because the star is so small, its planetary system would be a miniature, scaled-down version of our own. For example, VB 10b, though considered a cold Jupiter, is located about as far from its star as Mercury is from the sun. Any rocky Earth-size planets that might happen to be in the neighborhood would lie even closer in.

"Some other exoplanets around larger M-dwarf stars are also similar to our Jupiter, making the stars fertile ground for future Earth searches," said Stuart Shaklan, Pravdo's co-author and the SIM Lite instrument scientist at JPL. "Astrometry is best suited to find cold Jupiters around all kinds of stars, and thus to find more planetary systems arranged like our home."

Two to six times a year, for the past 12 years, Pravdo and Shaklan have bolted their Stellar Planet Survey instrument onto Palomar's five-meter Hale telescope to search for planets. The instrument, which has a 16-megapixel charge-coupled device, or CCD, can detect very minute changes in the positions of stars. The VB 10b planet, for instance, causes its star to wobble a small fraction of a degree. Detecting this wobble is equivalent to measuring the width of a human hair from about three kilometers away.

Other ground-based planet-hunting techniques in wide use include radial velocity

and the transit method. Like astrometry, radial velocity detects the wobble of a star, but it measures Doppler shifts in the star's light caused by motion toward and away from us. The transit method looks for dips in a star's brightness as orbiting planets pass by and block the light.

NASA's space-based Kepler mission, which began searching for planets on May 12, will use the transit method to look for Earth-like worlds around stars similar to the sun.

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

11 z 86

Magnetyczne tornada mogą wytwarzać atmosferę wokół Merkurego

Gdy Merkury zbliŜa się do Słońca planeta nagrzewa się do ponad 450 stopni Celsjusza, jednocześnie ta mała skalna planeta ma tak słabą grawitację - wynoszącą zaledwie około 38 % grawitacji na powierzchni Ziemi - Ŝe dawno temu powinien utracić atmosferę. Jednak atmosfera, choć bardzo rzadka i moŜliwa do obserwacji jedynie przez specjalne instrumenty takie jak te zamontowane na pokładzie sondy MESSANGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging), istnieje.

Atmosfera Merkurego jest tak rzadka, Ŝe powinna dawno temu zniknąć. Skoro tak się nie stało, musi istnieć proces powodujący jej odbudowywanie dr James A. Slavin

"Atmosfera Merkurego jest tak rzadka, Ŝe powinna dawno temu zniknąć. Skoro tak się nie stało, musi istnieć proces powodujący jej odbudowywanie "- wyjaśnia de James A. Slavin z Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard (SFC), współprowadzący badania misji Messenger. Tym czymś moŜe być wiatr słoneczny - strumień elektrycznie naładowanych cząstek (plazmy), płynący bez przerwy z powierzchni Słońca. Cząstki te poruszają się z prędkościami od 400 do 600 km/sek, wystarczająco szybko, by wybijać atomy z powierzchni planety. W wyniku tego procesu na balistyczne trajektorie mogą być wybijane atomy, w sposób ciągły odbudowując atmosferę planety.

Do tej pory nie brano tego mechanizmu pod uwagę, poniewaŜ Merkury posiada globalne pole magnetyczne - wykryte w trakcie przelotów sondy Mariner 10 w 1974 i 1975 roku i potwierdzone podczas pierwszego przelotu Messengera 14 stycznia 2008 roku.

PoniewaŜ jony i elektrony wiatru słonecznego nie są neutralne, globalne pole magnetyczne powinno odchylać ich tor osłaniając planetę.

12 z 86

Z drugiej strony wiadomo takŜe, Ŝe w globalnych polach magnetycznych, w konkretnych warunkach, mogą tworzyć się prześwity, przez które wiatr słoneczny moŜe dotrzeć do powierzchni planety. W czasie drugiego przelotu Messengera - 6.10.2008 sonda dostarczyła dowodów, iŜ pole magnetyczne Merkurego faktycznie jest mocno dziurawe. Sonda wykryła magnetyczne 'tornada' - obszary splątanych pól magnetycznych łączących planetę z przestrzenią międzyplanetarną, o średnicach sięgających 700 km - 1/3 promienia planety. "'Tornada' te powstają gdy pole magnetyczne niesione przez wiatr słoneczny łączy się z polem magnetycznym Merkurego "- mówi Slavin. -" Podczas gdy wiatr słoneczny przelatuje obok Merkurego, połączone polan magentyczne są przezeń unoszone jednocześnie skręcając się na podobieństwo tornad. Poskręcane tuby manetyczne, określane mianem flux transfer events tworzą otwarte okna w osłonie magnetycznej planety, poprzez które wiatr słoneczny moŜe docierać i bezpośrednio zderzać się z powierzchnią Merkurego."

Wenus, Ziemia czy nawet Mars mają w porównaniu do Merkurego znacznie gęstrze atmosfery w związku z czym wiatr słoneczny nigdy nie dociera do ich powierzchni nawet jeŜeli - tak jak Mars i Wenus - nie istnieje globalne pole magnetyczne. Miast tego plazma zderza się z górną warstwą atmosfery powodując diametralnie

odmienny efekt - mianowicie stopniowo erodując atmosferę planet. W przypadku Wenus posiadającej bardzo gęstą atmosferę, odtwarzaną w wyniku aktywności wulkanicznej, efekty erozji nie są znaczące. Z kolei Mars po utracie globalnego pola magnetycznego, i przy bardzo niskiej aktywności wulkanicznej, pod wpływem wiatru słonecznego utracił znaczną część swojej atmosfery. Źródło: NASA GFC: Magnetic Tornadoes Could Liberate Mercury's Tenuous Atmosphere Ilustracja: NASA/Goddard Space Flight Center/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington Original press release follows: Magnetic Tornadoes Could Liberate Mercury's Tenuous Atmosphere As the closest planet to the sun, Mercury is scorching hot, with daytime temperatures of more than 800 degrees Fahrenheit (approximately 450 degrees Celsius). It is also the smallest rocky planet, so its gravity is weak, only about 38 percent of Earth's.

These conditions make it hard for the planet to hold on to its atmosphere, which is extremely thin, and invisible to the human eye. However, it can be seen by special instruments attached to telescopes and spacecraft like MESSENGER (MErcury Surface,

13 z 86

Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging).

"Mercury's atmosphere is so thin, it would have vanished long ago unless something was replenishing it," says Dr. James A. Slavin of NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., a co-investigator on NASA's MESSENGER mission to Mercury. That something could be the solar wind, a thin gas of electrically charged particles, called a plasma, which blows constantly from the surface of the sun. The solar wind moves quickly, usually around 250 to 370 miles per second (about 400 to 600 kilometers/second); fast enough to blast atoms off the surface of Mercury. Through a process called "sputtering," solar wind particles that crash into Mercury’s surface transfer sufficient energy to launch some atoms into ballistic trajectories high above the surface and replenish Mercury's atmosphere, according to Slavin.

However, there's a problem – Mercury's magnetic field gets in the way.

MESSENGER's first flyby on January 14, 2008, confirmed that the planet has a global magnetic field, as first discovered by the Mariner 10 spacecraft during its flybys of the planet in 1974 and 1975.

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

fields are leaky shields and, under the right conditions, they are known to develop holes through which the solar wind can flow.

During its second flyby of the planet on October 6, 2008, MESSENGER discovered that Mercury’s magnetic field can be extremely leaky indeed. The spacecraft encountered magnetic "tornadoes" – twisted bundles of magnetic fields connecting the planetary magnetic field to interplanetary space – that were up to 500 miles wide or a third of the radius of the planet.

"These 'tornadoes' form when magnetic fields carried by the solar wind connect to Mercury's magnetic field," said Slavin. "As the solar wind blows past Mercury's field, these joined magnetic fields are carried with it and twist up into vortex-like structures.

These twisted magnetic flux tubes, technically known as flux transfer events, form open windows in the planet's magnetic shield through which the solar wind may enter and directly impact Mercury's surface."

Venus, Earth, and even Mars have thick atmospheres compared to Mercury, so the solar wind never makes it to the surface of these planets, even if there is no global magnetic field in the way, as is the case for Venus and Mars. Instead, it hits the upper atmosphere of these worlds, where it has the opposite effect to that on Mercury, gradually stripping

away atmospheric gas as it blows by.

Venus has a thick atmosphere that may be replenished by volcanoes, so losses to the solar wind are insignificant. Mars is a different story.

Mars lost its global magnetic field billions of years ago. With little apparent volcanic activity since then, the solar wind could have eroded a significant portion of the Red Planet's atmosphere.

Features on Mars resembling dry riverbeds, and the discovery of minerals that form in the presence of water, indicate that Mars once had a thicker atmosphere that kept it warm enough for liquid water to flow on the surface. However, somehow that much thicker ancient atmosphere got lost, because it appears Mars has been cold and dry for billions of years.

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

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

"Mercury's proximity to the sun

14 z 86

only accounts for about a third of the reconnection rate we see," said Slavin. "It will be exciting to see what's special about Mercury to explain the rest. We'll get more clues from MESSENGER's third flyby on September 29, 2009, and when we get into orbit in March 2011."

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

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

Niezwykły podejrzany - SNR 0104-72.3

Nowy obraz dostarczony przez obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra ukazuje nietypowy obraz pozostałości po supernowej. Sfotografowany obiekt o numerze katalogowym SNR 0104-72.3 (w skrócie SNR 0104) znajduje się w Małym Obłoku Magellana - galaktyce karłowej towarzyszącej Drodze Mlecznej.

Astronomowie sądzą Ŝe SNR 0104 to pozostałość supernowej typu Ia - supernowej będącej efektem termojądrowej eksplozji białego karła.

(NASA/JPL-Caltech) Prezentowany obraz to kompozyt danych rentgenowskich uzyskanych przez Chandrę (kolor purpurowy) połączonych z danymi podczerwonymi uzyskanymi przez teleskop kosmiczny Spitzer (czerwone i zielone). Co ciekawe pozostałość ta nie przypomina innych tego typu struktur, które podejrzewa się o powstanie w wyniku eksplozji supernowych typu Ia. Obiekty takie jak pozostałości po supernowych Tycho i Keplera mają kształt kolisty ta jest nieregularna. Obraz jest zdominowany przez dwie duŜe półkule emisyjne. Jednocześnie znaczna ilość Ŝelaza w tych półkulach wskazują, iŜ zapewne powstały w wyniku eksplozji supernowej typu Ia. Jednym z moŜliwych wyjaśnień jest silnie asymetryczna eksplozja wytwarzająca dwa dŜety Ŝelaza. Innym wyjaśnieniem moŜe być złoŜone otoczenie, w którym miała miejsce supernowa. Na zdjęciu widać bowiem równieŜ dwie otoczki (zielone półokręgi) materii, która została rozepchnięta w trakcie wybuchu. Zatem obserwowany kształt moŜe być wynikiem mniejszej gęstości otoczenia na północ i południe od gwiazdy prowadzące do wytworzenia ukierunkowanego wyrzutu gwiezdnych szczątków. Źródło: Chandra X-Ray Observatory: SNR 0104-72.3: Supernova Remnant is an Unusual Suspect Ilustracjat: X-ray (NASA/CXC/Penn State/S.Park & J.Lee); IR

15 z 86

Original press release follows: SNR 0104-72.3: Supernova Remnant is an Unusual Suspect A new image from NASA's Chandra X-ray Observatory shows a supernova remnant with a different look. This object, known as SNR 0104-72.3 (SNR 0104 for short), is in the Small Magellanic Cloud, a small neighboring galaxy to the Milky Way. Astronomers think that SNR 0104 is the remains of a so-called Type Ia supernova caused by the thermonuclear explosion of a white dwarf.

In this composite made of X-rays from Chandra shown in purple and infrared data from Spitzer shown in green and red, SNR 0104 looks unlike other likely Type Ia remnants found in our own Galaxy. While objects such as the Kepler and Tycho supernova remnants appear circular, the shape of SNR 0104 in X-rays is not. Instead, the image is dominated by two bright lobes of emission (seen to the upper right and lower left). The large amount of iron in these lobes indicates that SNR 0104 was likely formed by a Type Ia supernova.

One possible explanation for this structure is that the explosion of the white dwarf itself was strongly asymmetrical and produced two jets of iron. Another possibility is that the complicated environment seen in the image is responsible. The green shells on the left and right side of

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

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

16 z 86

Zaskakująco normalna gwiezdna rodzina znaleziona w niezwykłym miejscu

Wykorzystując teleskop ESO VLT (Very Large Telescope) astronomowie uzyskali jeden z najostrzejszych obrazów gromady Arches - niezwykle gęstego zgrupowania młodych gwiazd połoŜonego niedaleko supermasywnej czarnej dziury w jądrze Drogi Mlecznej. Mimo ekstremalnych warunków okazało się, Ŝe w gromadzie tej są te same proporcje gwiazd o małych i duŜych masach, jak w gromadach leŜących w spokojnych obszarach Galaktyki.

Jednak nasze obserwacje wykazały, Ŝe masy gwiazd w gromadzie są zgodne z uniwersalnymi prawami obowiązującymi w innych gromadach Pablo Espinoza

Masywna gromada Arches to niezwykły obiekt oddalony od nas o 25 000 lat świetlnych w konstelacji Strzelca, zawierający około tysiąca młodych, masywnych gwiazd w wieku nie większym niŜ 2,5 miliona lat. To idealne laboratorium pozwala badać procesy powstawania masywnych gwiazd w ekstremalnych warunkach panujących w centralnym rejonie Drogi Mlecznej, gdzie poddane są intensywnym oddziaływaniom otaczającego gazu, gwiazd i pobliskiej czarnej dziury.

Gromada Arches jest około dziesięciokrotnie cięŜsza od typowych młodych gromad, jakie występują w galaktyce. Jest takŜe silnie wzbogacona w cięŜsze od helu pierwiastki.

Wykorzystując adaptywną optykę NACO zamontowaną na teleskopie VLT astronomie szczegółowo zbadali gromadę w bliskiej podczerwieni - w tej części widma, w której pył przesłaniający obszary centralne galaktyki staje się przejrzysty. Nowe badania potwierdziły, Ŝe gromada Arches jest najgęstszym znanym obiektem tego typu. Ma średnicę około 3 lat świetlnych. Na kaŜdy sześcienny rok świetlny przypada ponad 1000 gwiazd

- ponad milion razy więcej niŜ w okolicach Słońca.

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

"W ekstremalnych warunkach gromady Arches moŜna by sądzić, iŜ gwiazdy powstają w wyniku innych procesów niŜ w naszych okolicach "- wyjaśnia Pablo Espinoza, główny autor publikacji prezentującej nowe wyniki na łamach Astronomy and Astrophysics. -" Jednak nasze nowe obserwacje wykazały, Ŝe masy gwiazd w gromadzie są zgodne z uniwersalnymi prawami obowiązującymi w innych gromadach."

Astronomowie mogli równieŜ przeanalizować jasność gwiazd w gromadzie: -" Najmasywniejsze gwiazdy mają masę około 120 razy większą od Słońca "- mówi Fernando Selman, współautor artykułu. -" Sądzimy zatem, Ŝe jeŜeli istnieją gwiazdy ponad 130 razy cięŜsze od Słońca, ich Ŝycie trwa mniej niŜ 2,5 miliona lat i kończy się bez eksplozji supernowej."

Całkowita masa gromady została oszacowana na 30 000 mas Słońca, znacznie więcej niŜ do tej pory sądzono. Źródło: ESO: Stellar family in crowded, violent neighbourhood proves to be surprisingly normal Ilustracjat: ESO/P. Espinoza Original

17 z 86

press release follows: Stellar family in crowded, violent neighbourhood proves to be surprisingly normal Using ESO’s Very Large Telescope, astronomers have obtained one of the sharpest views ever of the Arches Cluster — an extraordinary dense cluster of young stars near the supermassive black hole at the heart of the Milky Way. Despite the extreme conditions astronomers were surprised to find the same proportions of low- and high-mass young stars in the cluster as are found in more tranquil locations in our Milky Way. The massive Arches Cluster is a rather peculiar star cluster. It is located 25 000 light-years away towards the constellation of Sagittarius (the Archer), and contains about a thousand young, massive stars, less than 2.5 million years old [1]. It is an ideal laboratory to study how massive stars are born in extreme conditions as it is close to the centre of our Milky Way, where it experiences huge opposing forces from the stars, gas and the supermassive black hole that reside there.

The Arches Cluster is ten times heavier than typical young star clusters scattered throughout our Milky Way and is enriched with chemical elements heavier than helium.

Using the NACO adaptive optics instrument on ESO’s Very Large Telescope, located in Chile,

18 z 86

astronomers scrutinised the cluster in detail.

Thanks to adaptive optics, astronomers can remove most of the blurring effect of the atmosphere, and so the new NACO images of the Arches Cluster are even crisper than those obtained with telescopes in space.

Observing the Arches Cluster is very challenging because of the huge quantities of absorbing dust between Earth and the Galactic Centre, which visible light cannot penetrate. This is why NACO was used to observe the region in near-infrared light.

The new study confirms the Arches Cluster to be the densest cluster of massive young stars known. It is about three light-years across with more than a thousand stars packed into each cubic light-year — an extreme density a million times greater than in the Sun’s neighbourhood.

Astronomers studying clusters of stars have found that higher mass stars are rarer than their less massive brethren, and their relative numbers are the same everywhere, following a universal law. For many years, the Arches Cluster seemed to be a striking exception.

“With the extreme conditions in the Arches Cluster, one might indeed imagine that stars won’t form in the same way as in our quiet solar neighbourhood,” says Pablo Espinoza, the lead author of the paper reporting the new results. “However, our

new observations showed that the masses of stars in this cluster actually do follow the same universal law”.

In this image the astronomers could also study the brightest stars in the cluster. “The most massive star we found has a mass of about 120 times that of the Sun,” says co-author Fernando Selman. “We conclude from this that if stars more massive than 130 solar masses exist, they must live for less than 2.5 million years and end their lives without exploding as supernovae, as massive stars usually do.”

The total mass of the cluster seems to be about 30 000 times that of the Sun, much more than was previously thought. “That we can see so much more is due to the exquisite NACO images,” says co-author Jorge Melnick.

Zdjęcia systemu kanałów Hephaestus Fossae

Kamera stereograficzna wysokiej rozdzielczości (High Resolution Stereo Camera) na pokładzie sondy ESA Mars Express wykonała zdjęcia regionu Hephaestus Fossae - obszaru występowania licznych systemów kanałów oraz kraterów. Region ten, nazwany imieniem greckiego boga ognia, leŜy w okolicach 21°N i 126°E Marsa, rozciągając się na długości ponad 600 km u stóp zachodniego zbocza gór Elysium Mons na równinie Utopia Planitia.

Zdjęcia wykonane 28 grudnia 2007 roku mają rozdzielczość umoŜliwiającą na poziomie gruntu rozróŜnienie obiektów o rozmiarach 16 m/piksel. Obejmują obszar 170 x 80 km, o powierzchni Czarnogóry. Na zdjęciach widać system kanałów, którego mechanizm powstania na razie pozostaje zagadką. Większość obszaru to gładka równina, na której są liczne nieduŜe kratery o średnicach od 0,8 do 2,8 km. Jest takŜe jeden duŜy krater uderzeniowy średnicy 20 km (powierzchni około 150km). W odróŜnieniu od małych kraterów, wokół duŜego widać wyraźnie obszar pokryty wyrzuconym materiałem oraz regiony spływu skał wokół krawędzi.

DuŜy krater powstał zapewne gdy miękki materiał został wyrzucony w wyniku zderzenia, podczas gdy mniejsze powstały w wyniku upadku materiału wyrzuconego na tory balistyczne podczas głównego uderzenia. Co istotne, występowanie warstw wyrzutowych oraz kanałów odpływowych wokół duŜego krateru moŜe wskazywać, Ŝe zderzenie sięgnęło warstw występowania zamarzniętej wody. Z kolei małe kratery, poniewaŜ nie wykazują tych cech, nie przebiły się na wystarczającą głębokość.

Astronomowie sądzą, Ŝe na podstawie tych danych będzie moŜliwe obliczenie głębokości występowania rezerwuarów zamarzniętej wody pod powierzchnią Marsa.

Barwny obraz uzyskano z trzech kanałów kamery HRSC oraz kanału nadiru.

Przestrzenne modele terenu

zbudowano korzystając z kanałów stereograficznych kamery. Źródło: ESA Space Science: Craters and channels in Hephaestus Fossae Ilustracja: ESA/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum) TLC Original press release follows: Craters and channels in Hephaestus Fossae The High Resolution Stereo Camera on ESA’s Mars Express orbiter has obtained images of Hephaestus Fossae, a region on Mars dotted with craters and channel systems.

Hephaestus Fossae lies at about 21°N and 126°E on the Red Planet. Named after the Greek god of fire, it extends for more than 600 km on the western flank of Elysium Mons in the Utopia Planitia region.

Obtained on 28 December 2007, the images have a ground resolution of about 16 m/pixel.

They show that the region has channel systems of unknown origin.

The images cover 170 x 80 km, an area almost as large as Montenegro. The surface is mostly smooth, and is covered by several small impact craters 800-2800 m in diameter. Smaller craters are scattered across the entire region.

The left side of the image shows a large impact crater measuring 20 km in diameter.

Covering an area of approximately 150 sq km, a crater of this

19 z 86

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

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

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

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

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

20 z 86

Czarna dziura z nadwagą

Astronomowie Karl Gebhardt (Uniwersytet Texasu w Austin) i Jens Thomas (Instytut Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka) wykorzystali nową technikę modelowania komputerowego aby oszacować masę czarnej dziury w jądrze galaktyki M87, jednej z największych galaktyk w naszym sąsiedztwie. Naukowcy odkryli, Ŝe ta super masywna czarna dziura jest dwa do trzech razy cięŜsza niŜ do tej pory uwaŜano. WaŜąc 6,4 miliarda razy więcej niŜ Słońce, obiekt ten jest najcięŜszą czarną dziurą zwaŜoną za pomocą technik o solidnych podstawach, co wskazuje na to, Ŝe przyjęte masy czarnych dziur w pobliskich galaktykach równieŜ mogą być znacznie cięŜsze, co oznaczałoby istotne konsekwencje dla teorii ewolucji galaktyk. Wyniki badań zostały przedstawione na spotkaniu American Astronomical Society jak równieŜ będą opublikowane na łamach The Astrophysical Journal.

Dla zrozumienia budowy galaktyk równie waŜne jest określenie, czy ich masa znajduje się w czarnej dziurze, w gwiazdach czy w niewidocznym, ciemnym halo Karl Gebhardt

Aby zrozumieć ewolucję galaktyk astronomowie muszą zacząć od informacji zebranych na temat wielu galaktyk. Z czego są one zbudowane? Jak duŜe są? Ile waŜą?

Ostatnią wartość wyznacza się mierząc prędkości gwiazd w galaktykach. Badania masy są niezwykle waŜne, jednak Thomas wyjaśnia iŜ "równie waŜne jest określenie, czy masa ta znajduje się w czarnej dziurze, w gwiazdach czy w niewidocznym, ciemnym halo. Konieczne jest przeprowadzenie złoŜonych symulacji i budowa modeli aby to odkryć. Jednak im więcej komponentów włoŜy się do modelu, tam bardziej skomplikowane staje się przeprowadzenie symulacji."

Aby wykonać model M87 Gebhardt i Thomas wykorzystali jeden z najpotęŜniejszych superkomputerów na świecie - system Lonestar w Texas Advanced Computing Center. Lonestar to klaster złoŜony z 5840 procesorów mogący wykonać 62 tryliony operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. Model M87 był bardziej złoŜony od wcześniejszych modeli tej galaktyki poniewaŜ oprócz modelowania czarnej dziury i gwiazd galaktyki

21 z 86

uwzględniał równieŜ ciemne halo - sferyczny obszar otaczający galaktykę, zawierający tajemniczą ciemną materię.

"Wcześniej takŜe uwaŜaliśmy, Ŝe ciemne halo jest istotną częścią składową, jednak nie posiadaliśmy wystarczających mocy obliczeniowych aby je uwzględnić "- mówi Gebhardt. -"Mogliśmy jedynie wykorzystać czarną dziurę i gwiazdy. Po dodaniu ciemnego halo obliczenia wymagają zastosowania superkomputerów." Wyniki uzyskane przez Lonestar wskazują, iŜ czarna dziura w M87 jest kilkukrotnie cięŜsza niŜ wynikało to z wcześniejszych modeli. "Nie spodziewaliśmy się takiego wyniku "- mówi Gehardt. Wraz z Jensem po prostu chcieli przetestować swój model na "najwaŜniejszej galaktyce w okolicy" - dodaje.

M87 to wyjątkowo masywna oraz bliska w skali kosmicznej galaktyka. Jest takŜe jedną z pierwszych, dla których juŜ trzydzieści lat temu sugerowano istnienie supermasywnej czarnej dziury. Ponadto dzięki istnieniu dŜetu materii wyrzucanego z centralnych regionów, umoŜliwia astronomom badanie procesów pochłaniania materii przez czarną dziurę. To właśnie dlatego M87 jest kluczowym obiektem przy badaniu czarnych dziur. Nowe wyniki dla M87 wraz z innymi wynikami rozmaitych badań oraz własne, przygotowywane do publikacji dane obserwacyjne Gebhardta, doprowadziły go do wniosków, iŜ być moŜe większość mas czarnych dziur w galaktykach

jest zaniŜona.

Astrophysical Journal, in a paper by Gebhardt and Thomas.

Źródło: McDonald Observatory: Texas-Sized Computer Finds Most Massive Black Hole in Galaxy M87 Ilustracja: Tim Jones/UT-Austin after K. Cordes & S. Brown (STScI) Original press release follows: Texas-Sized Computer Finds Most Massive Black Hole in Galaxy M87 PASADENA, Calif. — Astronomers Karl Gebhardt (The University of Texas at Austin) and Jens Thomas (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) have used new computer modeling techniques to discover that the black hole at the heart of M87, one the largest nearby giant galaxies, is two to three times more massive than previously thought. Weighing in at 6.4 billion times the Sun’s mass, it is the most massive black hole yet measured with a robust technique, and suggests that the accepted black hole masses in nearby large galaxies may be off by similar amounts. This has consequences for theories of how galaxies form and grow, and might even solve a long-standing astronomical paradox.

Gebhardt will detail these results in a press conference June 8 at 12 Noon PDT at the 214th meeting of the American Astronomical Society in Pasadena, Calif. They will be published later this summer in The

22 z 86

To try to understand how galaxies form and grow, astronomers need to start with basic census information about today’s galaxies.

What are they made of? How big are they?

How much do they weigh? Astronomers measure this last category, galaxy mass, by clocking the speed of stars orbiting within the galaxy.

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

“In the past, we have always considered the dark halo to be significant, but we did not have the computing resources to explore it as well,” Gebhardt said. “We were only able to use stars and black holes before. Toss in the dark halo, it becomes too computationally expensive, you have to go to supercomputers.”

Studies of the total mass are important, Thomas said, but “the crucial point is to determine whether the mass is in the black hole, the stars, or the dark halo. You have to run a sophisticated model to be able to discover which is which. The more components you have, the more complicated the model is.”

The Lonestar result was a mass for M87’s black hole several times what previous models have found. “We did not expect it at all,” Gebhardt said. He and Jens simply wanted to test their model on “the most important galaxy out there,” he said.

To model M87, Gebhardt and Thomas used one of the world’s most powerful supercomputers, the Lonestar system at The University of Texas at Austin’s Texas Advanced Computing Center. Lonestar is a Dell Linux cluster with 5,840 processing cores and can perform 62 trillion floating-point operations per second.

(Today’s top-of-the-line laptop computer has two cores and can perform up to 10 billion floating-point operations per second.)

Extremely massive and conveniently nearby (in astronomical terms), M87 was one of the first galaxies suggested to harbor a central black hole nearly three decades ago. It also has an active jet shooting light out the galaxy’s core as matter swirls closer to the black hole, allowing astronomers to study the process by which black holes attract matter.

All of these factors make M87 the “the anchor for supermassive black hole studies,” Gebhardt said.

Gebhardt and Jens’ model of M87 was more complicated than previous models of the galaxy, because in addition to modeling its stars and black hole, it takes into account the galaxy’s

These new results for M87, together with hints from other

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

That conclusion “is important for how black holes relate to galaxies,” Thomas said. “If you change the mass of the black hole, you change how the black hole relates to the galaxy.” There is a tight relation between the galaxy and its black hole which had allowed researchers to probe the physics of how galaxies grow over cosmic time.

Increasing the black hole masses in the most massive galaxies will cause this relation to be re-evaluated.

Higher masses for black holes in nearby galaxies also could solve a paradox concerning the masses of quasars — active black holes at the centers of extremely distant galaxies, seen at a much earlier cosmic epoch. Quasars shine brightly as the material spiraling in, giving off copious radiation before crossing the event horizon (the region beyond which nothing — not even light — can escape).

“There is a long-standing problem in that quasar black hole masses were very large — 10 billion solar masses,” Gebhardt said. “But in local galaxies, we never saw black holes that massive, not nearly.

The suspicion was before that the quasar masses

23 z 86

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

Today’s conclusions are model-based, but Gebhardt also has made new telescope observations of M87 and other galaxies using new powerful instruments on the Gemini North Telescope and the European Southern Observatory’s Very Large Telescope. He said these data, which will be submitted for publication soon, support the current model-based conclusions about black hole mass.

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

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

Nowa technika umoŜliwia pomiar Wszechświata w trzykrotnie większym promieniu

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

Odkryliśmy, iŜ cefeidy o ultra długim okresie zmienności (ULP) mogą stać się istotnym wskaźnikiem odległości. Sądzimy, iŜ mogą dostarczyć pierwszych bezpośrednich, gwiazdowych pomiarów odległości do galaktyk oddalonych o 50 - 100 megaparseków (150 326 milionów lat świetlnych) prof. Krzysztof Stanek

Cefeidy - pulsujące olbrzymy - od dawna są wykorzystywane do pomiarów odległości w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Jendak klasyczne cefeidy, choć jasne, w odległości 100 milionów lat świetlnych zaczynają gubić się wśród innych gwiazd galaktyki.

Na spotkaniu American Astronomical Society Bird poinformował, iŜ rzadki typ jeszcze jaśniejszych cefeid - o bardzo długim okresie - moŜe zostać wykorzystany do wykonywania pomiarów na odległościach ponad trzykrotnie większych od klasycznych cefeid. Projekt te jest najnowszą próbą zmierzenia rozmiarów i wieku Wszechświata w badaniach prowadzonych przez profesora astronomii Krzysztofa Stanka.

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

prof. Stanek wyznaczył wcześniej wykorzystując technikę bazującą na gwiazdach wielokrotnych.

"Odkryliśmy, iŜ cefeidy o ultra długim okresie zmienności (ULP) mogą stać się istotnym wskaźnikiem odległości. Sądzimy, iŜ mogą dostarczyć pierwszych bezpośrednich, gwiazdowych pomiarów odległości do galaktyk oddalonych o 50 100 megaparseków (150 - 326 milionów lat świetlnych)" - mówi prof. Stanek.

Obecnie znanych jest stosunkowo mało cefeid ULP a wstępne pomiary obarczone były błędem 10-20%. Naukowcy mają jednak nadzieję, Ŝe wraz z odkryciem większej liczby tego typu gwiazd wzrośnie równieŜ dokładność pomiarów. Źródło: Ohio State University: To 300 Million Light Years, And Beyond! A New Way To Measure Cosmic Distances Ilustracja: Ohio State University Original press release follows: To 300 Million Light Years, And Beyond!

A New Way To Measure Cosmic Distances Pasadena, CA -- Ohio State University researchers have found a way to measure distances to objects three times farther away in outer space than previously possible, by extending a common measurement technique.

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

24 z 86

distances up to 300 million light years -- and beyond.

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

Cepheid variables -- giant stars that pulse in brightness -- have long been used as reference points for measuring distances in the nearby universe, said Jonathan Bird, doctoral student in astronomy at Ohio State.

Classical cepheids are bright, but beyond 100 million light years from Earth, their signal gets lost among other bright stars.

In a press briefing at the American Astronomical Society meeting in Pasadena, CA, Bird revealed that a rare and even brighter class of cepheid -- one that pulses very slowly -- can potentially be used as a beacon to measure distances three times farther than their classical counterparts.

This project is the latest in principal investigator Krzysztof Stanek’s effort to gauge the size and age of the universe with greater precision.

There are several methods for calculating the distance to stars, and astronomers often have to combine methods to indirectly measure a distance. The usual analogy is a ladder, with each new method a higher rung above another. At each new rung of the cosmic distance ladder, the errors add up, reducing the precision of the overall measurement. So any single method that can skip the rungs of the ladder is

a prized tool for probing the universe.

Stanek, professor of astronomy at Ohio State, applied a direct measurement technique in 2006, when he used the light emerging from a binary star system in the galaxy M33 to measure the distance to that galaxy for the first time. M33 is 3 million light years from Earth.

This new technique using so-called “ultra long period cepheids” (ULP cepheids) is different. It’s an indirect method, but this initial study suggests that the method would work for galaxies that are much farther away than M33.

“We found ultra long period cepheids to be a potentially powerful distance indicator. We believe they could provide the first direct stellar distance measurements to galaxies in the range of 50-100 megaparsecs (150 million - 326 million light years) and well beyond that,” Stanek said.

Because researchers generally don’t take note of ultra long period cepheids, there are few of them in the astronomical record. For this study, Stanek, Bird and Ohio State doctoral student Jose Prieto uncovered 18 ULP cepheids from the literature.

Each was located in a nearby galaxy, such as the Small Magellanic Cloud. The distances to these nearby galaxies are well known, so the astronomers used that knowledge to calibrate the distance to the ULP cepheids.

They

25 z 86

found that they could use ULP cepheids to determine distance with a 10-20 percent error -- a rate typical of other methods that make up the cosmic distance ladder.

“We hope to reduce that error as more people take note of ULP cepheids in their stellar surveys,” Bird said. “What we’ve shown so far is that the method works in principle, and the results are encouraging.”

Bird explained why astronomers have ignored ULP cepheids in the past.

Short period cepheids, those that brighten and dim every few days, make good distance markers in space because their period is directly related to their brightness -- and astronomers can use that brightness information to calculate the distance. Polaris, the North Star, is a well known and classical cepheid.

But astronomers have always thought that ULP cepheids, which brighten and dim over the course of a few months or longer, don’t obey this relation. They are larger and brighter than the typical cepheid. In fact, they are larger and brighter than most stars; in this study, for example, the 18 ULP cepheids ranged in size from 12-20 times the mass of our sun.

The brightness makes them good distance markers, Stanek said. Typical cepheids are harder to spot in distant galaxies, as their light blends in with other stars.

ULP cepheids are bright enough to stand out.

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

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

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

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

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

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

This research was funded by the National Science Foundation.

26 z 86

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

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

Przeszukując dane dostarczone przez teleskop kosmiczny NASA Spitzer pod kątem wstępnych oznak aktywności związanej z czarnymi dziurami w młodych galaktykach Shobita Satyapal zwrócił uwagę na oddaloną o 22 miliony lat świetlnych galaktykę NGC 3621. Galaktyka ta jest zbyt młoda, by w jej historii nastąpiło wiele zderzeń z innymi galaktykami na co wskazuje brak zgrubienia centralnego oraz regularne spiralne ramiona nadal wypełnione obłokami molekularnymi.

Zderzenia między galaktykami z reguły prowadzą do rozproszenia orbit gwiazd prowadzące do wytworzenia centralnego zgrubienia jak równieŜ inicjują przetwarzanie gazu w nowe gwiazdy.

W opublikowanym w arXiv artykule Satyapal, Mario Gilozzi i współpracownicy z Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda (GSFC) informują o wynikach uzyskanych ze wspólnych obserwacji przeprowadzonych za pomocą Spitzera oraz teleskopu rentgenowskiego NASA Chandra.

"Promieniowanie rentgenowskie potwierdza istnienie czarnej dziury pochłaniającej otaczającą ją materię "- mówi Satyapal.

Czarna dziura w centrum NGC 3621 moŜe być właśnie poszukiwanym brakującym ogniwem: młodym osobnikiem waŜącym około 20 000 razy więcej od Słońca.

Ponadto w danych zespół wyodrębnił jeszcze dwa źródła promieniowania rentgenowskiego kaŜde być moŜe będące sygnaturą średniej wagi czarnej dziury poŜywiającej się z otoczenia

27 z 86

i powoli opadających w kierunku centralnego obiektu. Źródło: M. Gliozzi, S. Satyapal, M. Eracleous, L. Titarchuk, C.C. Cheung, "A Chandra view of NGC 3621: a bulgeless galaxy hosting an AGN in its early phase?", arXiv:0906.0019v1 [astro-ph.HE] arXiv.org: A Chandra view of NGC 3621: a bulgeless galaxy hosting an AGN in its early phase?

Sky & Telescope News Blog: Black-Hole Missing Link Found?

George Mason University: Scientists Study the Ultimate Cookie Monster Ilustracja: Gliozzi et al. (Chandra dane rentgenowskie, Spitzer - obraz podczerwony).

Original press release follows: A Chandra view of NGC 3621: a bulgeless galaxy hosting an AGN in its early phase?

We report the detection of a weak X-ray point source coincident with the nucleus of the bulgeless disk galaxy NGC 3621, recently discovered by Spitzer to display high ionization mid-infrared lines typically associated with AGN. These Chandra observations provide confirmation for the presence of an AGN in this galaxy, adding to the growing evidence that black holes do form and grow in isolated

bulgeless disk galaxies. Although the low signal-to-noise ratio of the X-ray spectrum prevents us from carrying out a detailed spectral analysis of the nuclear source, the X-ray results, combined with the IR and optical spectroscopic results, suggests that NGC 3621 harbors a heavily absorbed AGN, with a supermassive black hole of relatively small mass accreting at a high rate. Chandra also reveals the presence of two bright sources straddling the nucleus located almost symmetrically at 20" from the center. Both sources have X-ray spectra that are well-fitted by an absorbed power-law model. Assuming they are at the distance of NGC 3621, these two sources have luminosities of the order of 1.e39 erg/s, which make them ULXs and suggest that they are black hole systems. Estimates of the black hole mass based on the X-ray spectral analysis and scaling laws of black hole systems suggest that the 2 bright sources might be intermediate mass black holes with M_BH of the order of a few thousand solar masses. However, higher quality X-ray data combined with multi-wavelength observations are necessary to confirm these conclusions

28 z 86

Nowa technika oceny wieku pulsarów

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

W większości przypadków jedyną rzeczą którą dysponujemy jest sygnał radiowy pochodzący z tych kompaktowych gwiazd. To z tych impulsów próbujemy określić wiek, masę i parametry orbitalne gwiazd neutronowych. To bardzo trudne zadanie

z tych kompaktowych gwiazd. To z tych impulsów próbujemy określić wiek, masę i parametry orbitalne gwiazd neutronowych.

To bardzo trudne zadanie" - wyjaśnia Kiziltan.

"Dokładne określenie wieku pulsara jest niezwykle istotne poniewaŜ dzięki niemu moŜemy zrozumieć powstanie i ewolucję pulsarów oraz fizykę gwiazd neutronowych "- mówi Kiziltan.

Zwykłe pulsary wirują kilka razy na sekundę i stopniowo zwalniają wraz z upływem czasu ostatecznie stając się zbyt słabe aby moŜna je było wykryć. Pulsary milisekundowe wirują kilkaset razy na sekundę, a tempo to osiągają poprzez akrecję materii z sąsiadującej gwiazdy. W ten sposób następuje transfer momentu obrotowego.

Wraz z profesorem astronomii i astrofizyki USCS Stephenem Thorsettem Kiziltan badał ewolucję pulsarów milisekundowych.

Wyniki ich prac zostały zaprezentowane na spotkaniu American Astronomical Society.

Standardowa metoda określania wieku pulsara wykorzystuje informacje o szybkości rotacji oraz tempie zwalniania - jednak w przypadku pulsarów milisekundowych błąd moŜe wynosić 1000%.

Pulsar to szybko wirująca gwiazda neutronowa - zapadnięte jądro masywnej gwiazdy, która eksplodowała jako supernowa. Pulsar wysyła fale radiowe, promieniowanie rentgenowskie i gamma z biegunów magnetycznych. PoniewaŜ bieguny nie leŜą na osi rotacji strumienie promieniowania omiatają niebo podobnie jak światło z latarni morskiej co na ziemi odbierane jest jako impulsy promieniowania - okres pomiędzy nimi odpowiada szybkości rotacji gwiazdy.

Aby poprawić dokładność Kiziltan wykorzystał dodatkowe limity wynikające z procesów rozkręcania pulsarów oraz maksymalnego okresu rotacji. "Po zmodyfikowaniu obliczeń aby były zgodne z tymi limitami wykazaliśmy, Ŝe nasze podejście moŜe dać znacznie dokładniejsze szacunki wieku pulsarów"- kończy Kiziltan.

Bülent Kiziltan

"W większości przypadków jedyną rzeczą którą dysponujemy jest sygnał radiowy pochodzący

Źródło: UC Santa Cruz: New technique improves estimates of pulsar ages Ilustracja: NASA/Dana Berry Original press release follows: New technique improves estimates of pulsar ages Astronomers at the University

29 z 86

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

The standard method for estimating pulsar ages is known to yield unreliable results, especially for the fast-spinning millisecond pulsars, said B端lent Kiziltan, a graduate student in astronomy and astrophysics at UCSC. "An accurate determination of pulsar ages is of fundamental importance, because it has ramifications for understanding the formation and evolution of pulsars, the physics of neutron stars, and other areas," he said.

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

A pulsar is a rapidly rotating neutron star, the collapsed core that remains after a massive star explodes as a supernova. The pulsar emits beams of radio waves (as well as x-rays and gamma-rays) from the magnetic poles of the neutron star. Because the magnetic poles are not aligned with the star's spin axis, the beams sweep around like a lighthouse beacon, sending pulses of radio waves toward observers on Earth. The period between each pulse of radio waves corresponds to the rotation

rate of the neutron star.

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

Ordinary pulsars tend to rotate a few times per second, and they gradually slow down with age, eventually becoming too faint to detect. Millisecond pulsars, however, rotate hundreds of time per second. They achieve these extraordinary spin rates by pulling in material from a binary companion star, a process that transfers angular momentum from the companion to the pulsar.

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

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

To improve the accuracy of the standard technique, they incorporated additional constraints that arise from the spin-up process and physical limits on the maximum spin period. "We modified the age calculations to be consistent with these constraints and showed that this approach can achieve estimates closer to the true age of the pulsar," Kiziltan said.

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

A paper describing the new findings will be submitted to the Astrophysical Journal. This research was supported by the National Science Foundation.

30 z 86

Rozjaśniając 'ciemne' błyski gamma

Błyski gamma, dzięki umiejętności przebijania się przez pył i gaz by jasno świecić poprzez dystans Wszechświata ujawniają regiony intensywnej formacji gwiazd i ich śmierci w tych częściach kosmosu, do których astronomowie do tej pory nie mieli dostępu - w zapylonych fragmentach galaktyk. Do takich wniosków doszli astronomowie badający tzw. ciemne błyski gamma (jasne w paśmie gamma i rentgenowskim, jednak ciemne w paśmie widzialnym) przedstawiający wyniki na spotkaniu American Astronomical Society w Pasadena.

Nasze badania dostarczają solidnych dowodów, Ŝe znaczna część procesów formowania gwiazd we Wszechświecie jest skryta przez pył w galaktykach, które nie wydają się zawierać znacznych ilości pyłu prof. Joshua Bloom

"Nasze badania dostarczają solidnych dowodów, Ŝe znaczna część procesów formowania gwiazd we Wszechświecie jest skryta przez pył w galaktykach, które nie wydają się zawierać znacznych ilości pyłu "mówi prof. Joshua Bloom, astronom z Uniwersytetu California w Berkeley i nadzorujący badania.

Część astronomów sądzie, iŜ długotrwałe błyski gamma, najjaśniejsze rozbłyski światła we Wszechświecie powstają jako wynik eksplozji bardzo masywnych gwiazd.

Zdarzenia te wytwarzają dwa wąski snopy światła, tak jasne, Ŝe mogą być obserwowane z odległości 13 miliardów lat świetlnych - czyli prawie z drugiego końca Wszechświata. Podczas gdy większość błysków świeci jasno w paśmie optycznym przez wiele godzin po tym, jak zaniknie rozbłysk w paśmie gamma - fenomen określany mianem poświaty optycznej istnieją równieŜ takie, które całkowicie lub prawie całkowicie pozbawione są poświaty.

Te właśnie określono mianem ciemnych błysków gamma. Niektórzy sugerowali, Ŝe błyski

te są tak odległe, Ŝe ich optyczna poświata została tak dalece przesunięta ku podczerwieni iŜ nie moŜe być wykryta przez teleskopy optyczne.

"Cokolwiek jest przyczyną, to tak jakby słyszeć syrenę przeciwmgielną nie widząc latarni morskiej "- opisuje to obrazowo Bloom. -"Działo się coś ciekawego".

Badania skupiły się na 14 błyskach, w których poświata optyczna była albo znacznie słabsza niŜ oczekiwano, albo teŜ była całkowicie niewidoczna. Okazało się, Ŝe prawie kaŜdy z tych błysków był powiązany z galaktyką moŜliwą do obserwacji przez największe teleskopy optyczne na Ziemi - w tym wypadku 10-metrowy teleskop Keck na Hawajach.

Wynika z tego, Ŝe większość ciemnych błysków gamma to zjawiska podobne do normalnych błysków, z tym Ŝe w ich przypadku prawie całe światło widzialne zostało pochłonięte przez przesłaniające je obszary pyłu w galaktykach.

Wyniki te oznaczają, Ŝe błyski gamma mogą być pomocne w określeniu tempa powstawania i śmierci gwiazd w odległych galaktykach, i potwierdzają wcześniejsze szacunki, Ŝe "około 25 procent masywnych gwiazd pwostaje w zapylonym otoczeniu "mówi Daniel Perley, główny autor badań. -" Co ciekawe, same galaktyki nie wyglądają na wypełnione pyłem. Zatem pył ten zapewne występuje w obłokach i zagęszczeniach wokół powstających gwiazd." Źródło: UC

31 z 86

Berkeley: Lifting the fog on 'dark' gamma-ray bursts Ilustracja: Daniel Perley, Joshua Bloom/UC Berkeley Original press release follows: Lifting the fog on 'dark' gamma-ray bursts BERKELEY — Gamma-ray bursts, with their ability to pierce through gas and dust to shine brightly across the universe, are revealing areas of intense star formation and stellar death where astronomers have been unable to look - the dusty corners of otherwise dust-free galaxies.

The conclusion comes from a survey of "dark" gamma-ray bursts — bright in gammaand X-ray emissions, but with little or no visible light — reported today (Monday, June 8) at a meeting of the American Astronomical Society in Pasadena, Calif., by astronomers from the University of California, Berkeley, and institutions around the world.

"Our study provides compelling evidence that a large fraction of star formation in the universe is hidden by dust in galaxies that do not appear otherwise dusty," said Joshua Bloom, associate professor of astronomy at UC Berkeley and senior author of the study.

Star formation occurs in dense clouds that quickly fill with dust as the most massive stars rapidly age and explode, spewing newly

32 z 86

created elements into the interstellar medium to seed new star formation. Hence, astronomers presume that a large amount of star formation is occurring in dust-filled galaxies, although actually measuring how much dust this process has built up in the most distant galaxies has proved extremely challenging.

Long-duration gamma-ray bursts, the most brilliant flashes of light in the universe, are thought to originate from the explosion of massive stars. These events create two pencil-like beams of light, akin to lighthouse beacons, bright enough to be seen from as far away as 13 billion light years, near the limits of the observable universe.

While most gamma-ray bursts continue to shine brightly in optical light for many hours after the gamma-ray emission subsides — a phenomenon known as an 'afterglow' — those with little or no detectable afterglow, dubbed "dark GRBs," have puzzled astronomers. Some have speculated that most were so far away, and thus at such high redshift, that their optical afterglow shifted out of the wavelength region that optical telescopes can detect.

Redshift refers to the Doppler-shifted reddening of light from distant stars because they are speeding away from us, a consequence of the expansion of the universe after the Big Bang.

"Whatever the cause, it was like hearing

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

The new study, which focused on 14 bursts whose optical light was either much fainter than expected or completely absent, shows that almost every "dark" gamma-ray burst has a host galaxy detectable with Earth's largest optical telescopes - in this case, the Keck 10-meter telescopes in Hawaii. Because these galaxies would not be detectable if they were at high redshifts, this indicates that most "dark" bursts are similar to normal bursts with an afterglow, except that nearly all of the visible light is obscured by patchy dust within these host galaxies.

The findings suggest that gamma-ray bursts may be able to help track the rate at which stars form and die in distant galaxies, and confirm previous estimates that "25 percent of the time, when massive stars form, they form in a dusty place," said UC Berkeley graduate student Daniel Perley and lead author of the study.

"However, based on our survey of these dark gamma-ray bursts, the galaxies look normal and not dust filled," he said. "The dust is probably in clouds and knots around the forming stars."

Perley, Bloom, UC Berkeley post-doctoral fellow S. Bradley Cenko and their colleagues report the results at a 9 a.m. PDT press conference

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

Bloom and Perley were using some of the world's largest telescopes, the twin 10-meter telescopes of the W. M. Keck Observatory, to look for the host galaxies of "dark" gamma-ray bursts when Cenko, recently arrived from Palomar Observatory, suggested focusing on a specific sample of bursts observed by Palomar's 60-inch telescope. Through March 2008, Palomar conducted follow-up observations of 29 bursts discovered by NASA's Swift gamma-ray satellite, 14 of which were classified as dark. The Swift mission, equipped with a gamma-ray detector and X-ray, ultraviolet and optical telescopes, is operated by NASA's Goddard Spaceflight Center.

For 11 of these 14 dark bursts, the team successfully detected a distant galaxy hosting the explosion, while the remaining three bursts without detectable hosts had faint optical counterparts. This indicates that none of these bursts had come from the most distant regions of the universe, since at distances greater than about 12.9 billion light years all the detectable light from both the afterglow and the host galaxy would be shifted into the infrared due to the expansion of the universe.

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

33 z 86

so powerful that if these were frequent occurrences 13 billion years ago, we ought to be detecting large numbers of those same explosions today as high redshift events," Cenko said. "We don't, which indicates that the first stars formed at a less frenzied pace than some models suggested."

more dust than has been suspected as the result of measurements using other techniques, and "dark gamma-ray bursts could provide a complementary way of answering the question of how much star formation was going on inside galaxies in the early universe," Perley said.

The lack of any very high redshift events in the sample indicates that these distant explosions cannot comprise more than a few percent of all gamma-ray bursts, Cenko said.

However, such distant bursts are known to exist. Just two months ago, a gamma-ray burst at a distance of 13.1 billion years was discovered.

The authors of the report propose more radio and sub-millimeter observations of the host galaxies of dark gamma-ray bursts to better understand the reasons behind the obscured optical emissions from GRBs.

"Putting this recent event together with the others in our study, for the first time we can provide both an upper and lower limit to the fraction of gamma-ray bursts at very high redshift," Perley said. Specifically, the authors conclude that the high redshift fraction is between 0.2 and 7 percent.

Because none of the 14 bursts studied in the survey is at this distance, by far the most likely cause of the bursts' optical dimness is dust inside the host galaxy absorbing light from the afterglow before it escapes, the team concluded. However, the starlight shows no obvious signatures of dust, indicating that the dust may be hiding in patches or clouds where it is difficult to detect.

Consequently, there could be much

Coauthors of the paper were Hsiao-Wen Chen of the University of Chicago; Nathaniel R. Butler and D. Starr of UC Berkeley; D. Kocevski of the Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology at Stanford University; J. X. Prochaska of the University of California's Lick Observatory; M. Brodwin and A. M. Soderberg of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; K. Glazebrook of the Swinburne University of Technology in Australia; M. M. Kasliwal, S. R. Kulkarni and E. O. Ofek of the California Institute of Technology; S. Lopez of the University of Chile in Santiago; and M. Pettini of the Institute of Astronomy in Cambridge, U.K. The work was funded in part by the Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, the NASA/Swift guest observer program, Gary and Cynthia Bengier and the Richard & Rhoda Goldman Fund.

Ślady zderzenia galaktyk

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

Wyniki te zostały zaprezentowane w trakcie spotkania American Astronomy Society w Pasadena przez dr. Jina Koda ze Stony Brook University, reaz z Nickiem Scoville z CalTech, Yoshiaki Taniguchi z Uniwersytetu Ehime oraz zespół projektu COSMOS.

W większości wypadków pola szczątków są kilkukrotnie większe niŜ rozmiary naszej Galaktyki. Mieliśmy ambitny plan odszukania nieznanych szczątków, jednak nawet nas zaskoczył rozmiar tych regionów wokół tak znanych obiektów. prof. Jin Koda

Nowe obrazy szczątków są tym ciekawsze, Ŝe ukazują całą historię kolizji galaktyk oraz następującej w efekcie kolizji aktywności gwiazdotwórczej, które interesują astronomów bowiem obrazują procesy niezbędne do wzrostu galaktyk w młodym Wszechświecie. Obszary te zostały odkryte za pomocą 8,2-metrowego teleskopu Subaru na Mauna Kea na Hawajach.

Międzynarodowy zespół wykonał ekstremalnie głębokie ekspozycje wybranych par zderzających się galaktyk, w tym Antennae (oddalonych 65 mln lat świetlnych w konstelacji Kruka), Arp 220 (250 mln l.ś., konstelacja WęŜa), Mrk 231 (590 mln l.ś. w Wielkim Wozie) oraz 10 innych obiektów.

"Nie spodziewaliśmy się ujrzeć tak olbrzymich pól szczątków wokół tych znanych obiektów"- mówi dr Koda.

Zderzające się galaktyki ostatecznie łączą się tworząc jedną galaktykę. Kiedy ich orbity i rotacja zsynchronizują się galaktyki łączą się stosunkowo szybko. Nowe ogony pływowe wskazują na szybki

34 z 86

proces łączenia się, który moŜe prowadzić do zapłonu procesów gwałtownego wytwarzania gwiazd (starburst) prowadząc do powstania galaktyk ULIRG (Ultra Luminous Infrared Galaxy). Dalsze badania i szczegółowe porównanie z modelami teoretycznymi być moŜe pozwolą dowiedzieć się więcej na temat ewolucji galaktyk oraz aktywności gwiazdotwórczej w młodym Wszechświecie.

"Arp 220 to najsłynniejsza galaktyka typu ULIRG "- mówi prof. Taniguchi. -" Tego typu galaktyki zapewne dominowały w procesach tworzenia gwiazd we wczesnym Wszechświecie, a Arp 220 to kluczowy obiekt do zrozumienia procesów gwiazdotwórczych w ultra jasnych galaktykach podczerwonych."

"Nowe obrazy pozwalają nam w pełni rozrysować ścieŜki orbitalne zderzających się galaktyk zanim nastąpi ich połączenie, umoŜliwiając nam niejako cofnięcie wskazówek zegara kaŜdego układu łączących się galaktyk "- mówi prof. Scoville z Caltech. -" To przypomina badanie śladów hamowania podczas badania wypadku drogowego."

"Aby wykryć i właściwie przeanalizować te olbrzymie pola szczątków konieczna była czuła, szerokokątna kamera Subaru "- mówi prof. Koda. -" W większości wypadków pola szczątków są kilkukrotnie większe niŜ rozmiary naszej Galaktyki. Mieliśmy ambitny plan odszukania nieznanych szczątków, jednak nawet nas zaskoczył rozmiar tych regionów wokół tak

znanych obiektów."

"Kluczami do powstania pól są orbita i rotacja zderzających się galaktyk "- mówi prof. Koda. -" Teoria przewiduje, Ŝe duŜe pola szczątków powstają tylko wtedy kiedy orbity i rotacja galaktyk ulegnie synchronizacji. Nowo odkryte pola szczątków są niezwykle waŜne bowiem narzucają konkretne ograniczenia historii i orbitom zderzających się układów." Źródło: Stony Brook News: Research Team Including Jin Koda at SBU's Department of Physics and Astronomy Discover New Tidal Debris from Colliding Galaxies Ilustracja: Stony Brook University Original press release follows: Research Team Including Jin Koda at SBU's Department of Physics and Astronomy Discover New Tidal Debris from Colliding Galaxies Astronomers are announcing today that they have discovered new tidal debris stripped away from colliding galaxies. The research will be being presented during a press conference at the 214th annual American Astronomical Society meeting in Pasadena, California by Drs. Jin Koda at Stony Brook University, Long Island,

35 z 86

New York; Nick Scoville of California Institute of Technology; Yoshiaki Taniguchi of Ehime University, Ehime, Japan; and, the COSMOS survey team.

New debris images are of special interest since they show the full history of galaxy collisions and resultant starburst activities, which are important in 'growing' galaxies in the early Universe. In this study, new tidal debris were found with 8.2-meter Subaru telescope on Mauna Kea, Hawaii, which is operated by the National Astronomical Observatory of Japan. The international team took extremely deep exposures of archetypal colliding galaxies, including "the Antennae" galaxies in constellation Corvus (65 million light years away from us), "Arp 220" in constellation Serpens (250 million light years) and "Mrk 231" in constellation Big Dipper (590 million light years), and 10 additional objects. Often seen in public media and textbooks, these galaxies are well-known galaxy collisions.

"We did not expect such enormous debris fields around these famous objects," says Dr. Koda, Assistant Professor of Astronomy at Stony Brook University. "For instance, the Antennae – the name came from its resemblance of insect ‘antennae’ – was discovered early in 18th century by William Herschel, and has been observed repeatedly since then."

Colliding galaxies

eventually merge, and become a single galaxy. When the orbit and rotation synchronize, galaxies merge quickly. New tidal tails therefore indicate the quick merging, which could be the trigger of starburst activities in Ultra Luminous Infrared Galaxy (ULIRG). Further studies and detailed comparison with theoretical model may reveal the process of galaxy formation and starbursts activities in the early Universe.

"Arp 220 is the most famous ULIRG," says Dr. Taniguchi, who is Professor of Ehime University in Japan. "ULIRGs are very likely the dominant mode of cosmic star formation in the early Universe, and Arp 220 is the key object to understand starburst activities in ULIRGs." "The new images allow us to fully chart the orbital paths of the colliding galaxies before they merge, thus turning back the clock on each merging system," says Dr. Scoville, the Francis L. Moseley professor of astronomy at Caltech. "This is equivalent to finally being able to trace the skid marks on the road when investigating a car wreck."

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

"Subaru’s sensitive wide-field camera was necessary to detect and properly analyze this faint, huge, debris," he said. "In fact, most debris are extended a few times bigger than our

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

Galactic collisions are one of the most critical processes in galaxy formation and evolution in the early Universe. However, not all galactic collisions end up such large tidal debris. ‘The orbit and rotation of colliding galaxies are the keys," says Dr. Koda. "Theory predicts that large debris are produced only when the orbit and galactic rotation synchronize each other. New tidal debris are of significant importance since they put significant constrains on the orbit and history of the galactic collisions."

36 z 86

Dziwny przypadek kurczącej się gwiazdy

Według astronomów Uniwersytetu California w Berkeley Betelgeza, jasna czerwona gwiazda w konstelacji Oriona, w ciągu ostatnich piętnastu lat skurczyła się o ponad 15 %. Ten czerwony nadolbrzym, który w Układzie Słonecznym wypełniłby orbitę Jowisza, jest monitorowany przez interferometr podczerwony ISI (Infrared Spatial Interferometer) w obserwatorium na Mt Wilson w południowej Kalifornii. PoniewaŜ promień Betelgezy wynosi około pięciu jednostek astronomicznych, zarejestrowana zmiana odpowiada promieniowi orbity Wenus. Prof. Charles Townes (nagrodzony nagrodą Nobla w 1964 za wynalezienie lasera i masera) oraz Edward Wishnow przedstawili wyniki długoletnich badań podczas spotkania American Astronomical Society w Pasadena. Ponadto wyniki te zostały opublikowane w Astrophysical Journal Letters. Jednocześnie naukowcy zauwaŜają, Ŝe jasność gwiazdy, monitorowana regularnie przez obserwatorów gwiazd zmiennych AAVSO nie zmniejszyła się w tym samym czasie.

Biorąc pod uwagę to co wiemy na temat galaktyk i dalekiego Wszechświata, zaskakująco mało wiemy na temat gwiazd, w tym nie wiemy co dzieje się z czerwonymi nadolbrzymami pod koniec ich Ŝycia Edward Wishnow

Interferometr ISI bada Betelgezę od 15 lat w nadziei zrozumienia tych olbrzymich gwiazd jak równieŜ starając się zobaczyć jej powierzchnię. Jednym z moŜliwych wyjaśnień wg Wishnowa jest to, Ŝe na dokładność pomiarów mogą wpływać gigantyczne komórki konwekcyjne, podobne do obserwowanych na Słońcu, jednak tak wielkie, iŜ powodują na powierzchni Betelgezy wybrzuszenia. W ciągu kilku ostatnich lat wraz z byłym studentem Kenem Tatebe, Townes obserwował na powierzchni Betelgazy jasną plamę, jednak obecnie gwiazda wydaje się sferycznie symetryczna.

"Nie wiemy dlaczego gwiazda się kurczy "mówi Wishnow. -" Biorąc pod uwagę to co wiemy na temat galaktyk i dalekiego Wszechświata, zaskakująco mało wiemy na temat gwiazd, w tym nie wiemy co dzieje się z czerwonymi nadolbrzymami pod koniec ich Ŝycia."

Betelgeza była pierwszą gwiazdą, której wielkość zmierzono - i nadal pozostaje jedną z niewielu gwiazd, które przez teleskop Hubble'a ukazują dysk a nie jedynie punktowe

37 z 86

źródło. W 1921 roku Francis G. Pease i Albert Michelson wykorzystali interferometrię optyczną by oszacować jej średnicę wykazując, Ŝe odpowiada ona średnicy orbity Marsa. W zeszłym roku wykonano dokładniejsze pomiary odległości do gwiazdy - okazało się, Ŝe leŜy dalej niŜ sądzono - nie 430 a 640 lat świetlnych. To oznaczało, Ŝe jej średnica wynosi nie 3,7 a 5,5 jednostek astronomicznych.

"Od pomiarów z 1921 roku Betelgezę mierzono wielokrotnie za pomocą rozmaitych systemów interferometrycznych w rozmaitych obszarach widma, w których uzyskane rozmiary gwiazdy róŜniły się nawet o 30% "mówi Wishnow. -" Jednak w konkretnym zakresie widma, rozmiary gwiazdy nir zmieniały się znacząco, a jedynie w obrębie błędu pomiarowego." Z względu na fakt, Ŝe rozmiar gwiazdy zaleŜy od długości fali wykorzystanej do dokonania pomiaru niemoŜliwe jest porównanie pomiarów.

Wynika to z faktu, iŜ rozrzedzony gaz w zewnętrznych obszarach gwiazdy zarówno emituje jak i pochłania światło utrudniając precyzyjne określenie 'krawędzi' gwiazdy.

Spektrometr ISI, zbudowane przez Townesa i współpracowników na początku lat 90. XX wieku obchodzi problem konfuzji pasm emisji i absorpcji obserwując gwiazdy w średnim zakresie podczerwieni, w wąskim paśmie, które moŜe być wybrane pomiędzy liniami widma. Na spektrometr składają się trzy 1,65-metrowe

lustra, pomiędzy którymi dystans moŜna zmieniać w zakresie od 4 do 70 metrów.

Wykorzystując laser jako wspólny standard częstotliwościowy interferometr łączy sygnały z par teleskopów aby określić róŜnicę odległości jaką pokonało światło rozpoczynające drogę w centrum tarczy od tego, które rozpoczęło na krawędzi.

Szczegóły wykorzystanej metody zostały opisane w czerwcowym wydaniu Physics Today.

"Obserwujemy w okolicach 11 mikronów, w średniej podczerwieni, gdzie długie fale skutecznie penetrują pył, a wąskie pasmo unika jakichkolwiek linii widmowych, tak Ŝe moŜemy obserwować względnie nieodkształcony obraz gwiazdy "- wyjaśnia Townes. -" Ponadto mamy szczęście obserwować za pomocą instrumentu, który działa w podobny sposób od 15 lat dostarczając porównywalnych danych, którymi nikt inny nie dysponuje. Pierwsze rezultaty dały wynik zbliŜony do Michelsona, jednak w ciągu kolejnych 15 lat rozmiar ten zmniejszył się o 15% w sposób płynny, jednocześnie przyspieszając wraz z upływem czasu."

Townes, który w lipcu będzie obchodził 94 urodziny planuje dalsze monitorowanie Betelgezy w nadziei odkrycia reguł zmiany średnicy, a jednocześnie by zwiększyć moŜliwości ISI poprzez uzupełnienie interferometru o spektrograf.

"Za kaŜdym razem gdy z nową precyzją przyjrzysz się rzeczom, odkryjesz nowe niespodzianki i być

38 z 86

moŜe poznasz bardzo podstawowe i fundamentalne prawa "- kończy Townes.

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

Źródło:

Townes and his colleague, Edward Wishnow, a research physicist at UC Berkeley's Space Sciences Laboratory, will discuss their findings at a 12:40 p.m. PDT press conference on Tuesday, June 9, during the Pasadena meeting of the American Astronomical Society (AAS). The results were published June 1 in The Astrophysical Journal Letters.

UC Berkeley: Red giant star Betelgeuse mysteriously shrinking Ilustracja: David Hale Original press release follows: Red giant star Betelgeuse mysteriously shrinking The red supergiant star Betelgeuse, the bright reddish star in the constellation Orion, has steadily shrunk over the past 15 years, according to University of California, Berkeley, researchers.

Long-term monitoring by UC Berkeley's Infrared Spatial Interferometer (ISI) on the top of Mt. Wilson in Southern California shows that Betelgeuse (bet' el juz), which is so big that in our solar system it would reach to the orbit of Jupiter, has shrunk in diameter by more than 15 percent since 1993.

Since Betelgeuse's radius is about five astronomical units, or five times the radius of Earth's orbit, that means the star's radius has shrunk by a distance equal to the orbit of Venus.

"To see this change is very striking," said Charles Townes, a UC Berkeley professor emeritus of physics who won the 1964 Nobel Prize in Physics for inventing the laser and the maser, a microwave laser. "We will be watching it carefully over the

Despite Betelgeuse's diminished size, Wishnow pointed out that its visible brightness, or magnitude, which is monitored regularly by members of the American Association of Variable Star Observers, has shown no significant dimming over the past 15 years.

The ISI has been focusing on Betelgeuse for more than 15 years in an attempt to learn more about these giant massive stars and to discern features on the star's surface, Wishnow said. He speculated that the measurements may be affected by giant convection cells on the star's surface that are like convection granules on the sun, but so large that they bulge out of the surface.

Townes and former graduate student Ken Tatebe observed a bright spot on the surface of Betelgeuse in recent years, although at the moment, the star appears spherically symmetrical.

"But we do not know why the star is shrinking," Wishnow said. "Considering all that we know about

galaxies and the distant universe, there are still lots of things we don't know about stars, including what happens as red giants near the ends of their lives."

Betelgeuse was the first star ever to have its size measured, and even today is one of only a handful of stars that appears through the Hubble Space Telescope as a disk rather than a point of light. In1921, Francis G. Pease and Albert Michelson used optical interferometry to estimate its diameter was equivalent to the orbit of Mars. Last year, new measurements of the distance to Betelgeuse raised it from 430 light years to 640, which increased the star's diameter from about 3.7 to about 5.5 AU. "Since the 1921 measurement, its size has been re-measured by many different interferometer systems over a range of wavelengths where the diameter measured varies by about 30 percent," Wishnow said.

"At a given wavelength, however, the star has not varied in size much beyond the measurement uncertainties."

The measurements cannot be compared anyway, because the star's size depends on the wavelength of light used to measure it, Townes said. This is because the tenuous gas in the outer regions of the star emits light as well as absorbs it, which makes it difficult to determine the edge of the star.

The ISI that Townes and his colleagues first built in the

early 1990s sidesteps these confounding emission and absorption lines by observing in the mid-infrared with a narrow bandwidth that can be tuned between spectral lines. The ISI consists of three 5.4-foot (1.65-meter) diameter mirrors separated by distances that vary from 12 to 230 feet (4-70 meters), said Townes. Using a laser as a common frequency standard, the ISI interferometer combines signals from telescope pairs in order to determine path length differences between light that originates at the star's center and light that originates at the star's edge. The technique of stellar interferometry is highlighted in the June 2009 issue of Physics Today magazine.

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

Townes, who turns 94 in July, plans to continue monitoring Betelgeuse in hopes of finding a pattern in the changing diameter, and to improve the ISI's capabilities by adding a spectrometer to the interferometer.

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

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

39 z 86

Odnaleziono młode gwiazdy w chaotycznym jądrze Galaktyki

Dzięki wykorzystaniu moŜliwości obserwacji w podczerwieni teleskopu kosmicznego NASA Spitzer Space Telescope astronomowie odnaleźli nowo narodzone gwiazdy w chaotycznym regionie jądra Drogi Mlecznej.

Obszar ten jest wypełniony przez gwiazdy, pył i gaz, a w jego centrum rezyduje super masywna czarna dziura.

Warunki tam są niezwykle trudne - występują gwałtowne wypływy plazmy z masywnych gwiazd, fale uderzeniowe oraz inne zjawiska utrudniające powstanie nowych gwiazd. Od pewnego czasu było wiadome, Ŝe w tym rejonie powstają młode gwiazdy, jednak astronomowie nie mieli pojęcia jak do tego dochodzi. Dodatkowo wyjaśnienie zagadki utrudniają gęste obłoku pyłu leŜące pomiędzy nami a centrum Galaktyki.

Biorąc pod uwagę to co wiemy na temat galaktyk i dalekiego Wszechświata, zaskakująco mało wiemy na temat gwiazd, w tym nie wiemy co dzieje się z czerwonymi nadolbrzymami pod koniec ich Ŝycia Edward Wishnow

"Poszukiwanie tych gwiazd podobne jest do szukania igły w stogu siana "- mówi Solange Ramirez, prowadząca program badawczy w Instytucie Nauk Pozaziemskich NASA w CalTech w Pasadena. -" Nie moŜna ich szukać wykorzystując widzialne pasmo światła, ze względu na pył. Konieczne było wykorzystanie podczerwonych instrumentów teleskopu Spiztzer by przejrzeć przez zasłonę pyłu i dostrzec szukane obiekty."

Zespół zamierza w najbliŜszej przyszłości szukać kolejnych młodych gwiazd w celu określenia warunków umoŜliwiających ich powstanie w nieprzyjaznym środowisko galaktycznego rdzenia.

"Badając indywidualne gwiazdy w jądrze Galaktyki moŜemy lepiej zrozumieć jak gwiazdy te powstają w róŜnych regionach "mówi Deokkeun An z Centrum Przetwarzania i Analizy danych Podczerwonych w Caltech, główny autor artykułu prezentującego odkrycie, który zostanie opublikowany w Astrophysical Journal. -"Droga Mleczna jest jedną z setek miliardów galaktyk w obrębie obserwowalnego

40 z 86

Wszechświata. Jednak dzięki temu, Ŝe jest to nasza Galaktyka to tu moŜemy bliŜej przyjrzeć się jej indywidualnym gwiazdowym składnikom." An rozpoczął badania jeszcze jako dyplomant na Uniwersytecie Stanowy Ohio pod opieką astronoma Krisa Sellgrena, który jest współautorem badań.

Jądro Galaktyki to tajemniczy obszar o średnicy około 600 lat świetlnych, jednak mimo, Ŝe jest to drobny fragment całej Galaktyki, której średnicę ocenia się na około 100 000 lat świetlnych, to właśnie tam znajduje się około 10% pyłu, gazu i gwiazd.

Do tej pory istniały jedynie poszlaki, Ŝe w rejonie tym mogą powstawać gwiazdy.

Astronomowie odkryli między innymi gromady masywnych młodocianych gwiazd, oraz obłoki plazmy - wskazówkę, Ŝe gwiazdy zaczynają się zapalać i jonizują otaczające je obłoki molekularne. Wcześniejsze próby odnalezienia młodych obiektów protogwiezdnych zakończyły się niepowodzeniem.

Ramirez i jego współpracownicy rozpoczęli poszukiwania przeglądając duŜe mozaiki galaktycznego centrum wykonane przez teleskop Spitzer. Po wybraniu około 100 potencjalnych obiektów musieli dla nich uzyskać dodatkowe dane by wybrać te, które faktycznie są młode - bowiem obserwowane z duŜej odległości poprzez grubą zasłonę pyłu trudno rozstrzygnąć czy ma się do czynienia z gwiezdnym oseskiem czy ze starszą gwiazdą. W tym celu konieczne było

uzyskanie danych spektrograficznych za pomocą spektrografu Spitzera - w wynikach znaleziono trzy mające wyraźne znamiona młodości.

"To niesamowite, Ŝe udało się nam odnaleźć te gwiazdy "- mówi Ramirez. -" Centrum Galaktyki to ciekawe miejsce. Są tam młode gwiazdy, stare gwiazdy, czarne dziury.

Zaczęliśmy od przekopania się przez katalog z milionem obiektów i wśród nich udało się nam znaleźć trzy młode gwiazdy - gwiazdy, które pozwolą nam odkryć sekrety jądra Drogi Mlecznej."

Młode protogwiazdy mają mniej niŜ milion lat. WciąŜ znajdują się wewnątrz kokonów gazu i pyłu, które ostatecznie - wedle teorii spłaszczą się do formy dysków być moŜe tworząc planety. Źródło: Spitzer Space Telescope: Baby Stars Finally Found in Jumbled Galactic Center Ilustracja: S. V. Ramirez (NExScI/Caltech), D. An (IPAC/Caltech), K. Sellgren (OSU) Original press release follows: Baby Stars Finally Found in Jumbled Galactic Center PASADENA, Calif. — Astronomers have at last uncovered newborn stars at the frenzied center of our Milky Way galaxy. The discovery was made using the infrared vision of NASA's Spitzer Space Telescope.

The heart of our spiral galaxy is cluttered with

41 z 86

stars, dust and gas, and at its very center, a supermassive black hole. Conditions there are harsh, with fierce stellar winds, powerful shock waves and other factors that make it difficult for stars to form. Astronomers have known that stars can form in this chaotic place, but they're baffled as to how this occurs. Confounding the problem is all the dust standing between us and the center of our galaxy. Until now, nobody had been able to definitively locate any baby stars.

"These stars are like needles in a haystack," said Solange Ramirez, the principal investigator of the research program at NASA's Exoplanet Science Institute at the California Institute of Technology, Pasadena.

"There's no way to find them using optical light, because dust gets in the way. We needed Spitzer's infrared instruments to cut through the dust and narrow in on the objects."

The team plans to look for additional baby stars in the future, and ultimately to piece together what types of conditions allow stars to form in such an inhospitable environment as our galaxy's core.

"By studying individual stars in the galactic center, we can better understand how stars are formed in different interstellar environments," said Deokkeun An of the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech, lead author of a paper submitted for publication

in the Astrophysical Journal. "The Milky Way galaxy is just one of more than hundreds of billions of galaxies in the visible universe.

However, our galaxy is so special because we can take a closer look at its individual stellar components." An started working on this program while a graduate student at Ohio State University, Columbus, under the leadership of Ohio State astronomer Kris Sellgren, the co-investigator on the project.

The core of the Milky Way is a mysterious place about 600 light-years across (light would take 600 years to travel from one end to the other). While this is just a fraction of the size of the entire Milky Way, which is about 100,000 light-years across, the core is stuffed with 10 percent of all the gas in the galaxy — and loads and loads of stars.

Before now, there were only a few clues that stars can form in the galaxy's core.

Astronomers had found clusters of massive adolescent stars, in addition to clouds of charged gas — a sign that new stars are beginning to ignite and ionize surrounding gas. Past attempts had been unsuccessful in finding newborn stars, or as astronomers call them, young stellar objects.

Ramirez and colleagues began their search by scanning large Spitzer mosaics of our galactic center. They narrowed in on more than 100 candidates, but needed more detailed

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

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

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

"It is amazing to me that we have found these stars," said Ramirez. "The galactic center is a very interesting place. It has young stars, old stars, black holes, everything. We started mining a catalog of about 1 million sources and managed to find three young stars — stars that will help reveal the secrets at the core of the Milky Way." The young stellar objects are all less than about 1 million years old. They are embedded in cocoons of gas and dust, which will eventually flatten to disks that, according to theory, later lump together to form planets.

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

42 z 86

Radioteleskop ukazuje dysk protoplanetarny wokół gwiazdy podwójnej

Astronomowie wykorzystujący szereg submilimetrowy Smithsonian (SMA - ) odkryli dowody istnienia wirującego dysku molekularnego wokół młodej pary gwiazd V4064 w Strzelcu. Obrazy SMA dostarczają niezwykle precyzyjnego obrazu procesów powstawania gazowych olbrzymów, komet i ciał niebieskich rozmiarów Plutona. Wyniki potwierdzają równie, iŜ tego rodzaju obiekty mogą równie łatwo jak w układach pojedynczych powstawać w układach binarnych.

Gdzieś w naszej Galaktyce nad obcym światem wschodzą i zachodzą dwa słońca David Wilner

"Pierwsze dowody istnienia tego wirującego dysku uzyskaliśmy podczas obserwacji radioteleskopowych V4046 Sag zeszłego lata. Jednak wówczas mieliśmy jedynie widma molekularne, a te moŜna interpretować na wiele sposobów "- mówi Joel Kastner, kierujący badaniami z Instytutu Technologii w Rochester. -" Jednak gdy ujrzeliśmy dane z SMA nie było wątpliwości Ŝe mamy do czynienia właśnie z wirującym dyskiem."

Współautor badań, David Wilner z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian dodaje: -" Mamy solidne dowody, Ŝe wokół gwiazd podwójnych mogą powstawać planety, co znacznie zwiększa liczbę miejsc, w którym moŜemy poszukiwać exoplanet. Gdzieś w naszej Galaktyce nad obcym światem wschodzą i zachodzą dwa słońca."

David Rodriguez prezentujący wyniki na spotkaniu American Astronomical Society wyjaśnia, Ŝe zdjęcia jasno ukazują, iŜ dysk cząstek okrąŜający V4046 Sag zaczyna się mniej więcej w odległości orbity Neptuna i sięga dziesięć razy dalej, w obszar, w którym w Układzie Słonecznym powstały gazowe olbrzymy, komety i obiekty pasa Kuipera.

"Sądzimy Ŝe V4046 Sat dostarcza

43 z 86

jednego z najlepszych do tej pory odkrytych przykładów keplerowskiego, protoplanetarnego dysku wokół systemu młodych gwiazd "- mówi Wilner. -"Ten szczególny system jest tym bardziej wyjątkowo iŜ powstał wokół pary gwiazd o masach zbliŜonych do Słońca, majacych około 12 milionów lat i o separacji zaledwie 5 średnic Słońca."

"To moŜe być najstarszy znany molekularny dysk protoplanetarny. Dowodzi on, iŜ przynajmniej w przypadku niektórych gwiazd, okres powstawania gazowych olbrzymów trwa znacznie dłuŜej niŜ kilka pierwszych milionów lat "- dodaje współautor badań, Ben Zuckerma z UCLA. Źródło: CfA: Radio Telescope Images Reveal Planet-Forming Disk Orbiting Twin Suns Ilustracja: David A. Aguilar (CfA) Original press release follows: Radio Telescope Images Reveal PlanetForming Disk Orbiting Twin Suns Pasadena, CA - Astronomers are announcing today that a sequence of images collected with the Smithsonian's Submillimeter Array (SMA) clearly reveals the presence of a rotating molecular disk orbiting the young binary star system V4046 Sagittarii. The SMA images provide an unusually vivid snapshot of the process of formation of giant planets, comets, and Pluto-like bodies. The results also

confirm that such objects may just as easily form around double stars as around single stars like our Sun. These findings are being presented by UCLA graduate student David Rodriguez in a press conference at the American Astronomical Society meeting in Pasadena, Calif.

"It's a case of seeing is believing," says Joel Kastner of the Rochester (NY) Institute of Technology, the lead scientist on the study.

"We had the first evidence for this rotating disk in radio telescope observations of V4046 Sagittarii that we made last summer.

But at that point, all we had were molecular spectra, and there are different ways to interpret the spectra. Once we saw the image data from the SMA, there was no doubt that we have a rotating disk here."

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

Wilner is one of the world's experts on radiointerferometry, the technique used in this study to form images with the SMA's multiple radio antennas. The other contributor to the SMA study of V4046 Sagittarii led by RIT's Kastner and UCLA's Rodriguez is Ben Zuckerman of UCLA. According

44 z 86

to Rodriguez, the images clearly demonstrate that the molecular disk orbiting the V4046 Sagittarii binary system extends from within the approximate radius of Neptune's orbit out to about 10 times that orbit. This region corresponds to the zone where the solar system's giant planets, as well as its Pluto-like Kuiper Belt objects, may have formed.

"We believe that V4046 Sagittarii provides one of the clearest examples yet discovered of a Keplerian, planet-forming disk orbiting a young star system," Wilner says. "This particular system is made that much more remarkable by the fact that it consists of a pair of solar-mass stars that are approximately 12 million years old and are separated by a mere 5 solar diameters."

"This could be the oldest known orbiting protoplanetary molecular disk. It shows that, at least for some stars, formation of Jovian-mass planets may continue well after a few million years, which astronomers have deduced is characteristic of the formation time for most such planets," Zuckerman says.

Findings of this study build on previous work published in the December 2008 issue of Astronomy and Astrophysics in which Kastner and his team first suggested that the case of V4046 Sagittarii illustrates well how planets may form easily around certain types of binary stars.

"We thought

the molecular gas around these two stars almost literally represented 'smoking gun' evidence of recent or possibly ongoing 'giant' Jupiter-like planet formation around the binary star system," Kastner says. "The SMA images showing an orbiting disk certainly support that idea."

The evidence for a molecular disk orbiting these twin young suns in the constellation Sagittarius suggested to the scientists that many such binary systems should also host as-yet-undetected planets.

"The most successful technique used so far for the discovery of extrasolar planets - that of measurement of precision radial velocities - is exceedingly difficult for close binary stars such as V4046 Sagittarii. So these radio observations are probing a new region of discovery space for extrasolar planets," says Rodriguez.

"At a distance of only 240 light-years from the solar system, the V4046 Sagittarii binary is at least two times closer to Earth than almost all known planet-forming star systems, which gives us a good shot at imaging any planets that have already formed and are now orbiting the stars," he continues.

Kastner and collaborators had previously used the 30-meter radiotelescope operated by the Institut de Radio Astronomie Millimetrique (IRAM) to study radio molecular spectra emitted from the vicinity of the twin stars.

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

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

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

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

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

45 z 86

Galaktyczni piraci i przybysze spoza krawędzi

Profesor Adam Burgasser i dr John Bochanski - astronomowie z Massachusets Institute of Technology (MIT), na spotkaniu American Astronomical Society ogłosili, Ŝe niezwykłe, słabo świecące gwiazdy naleŜące do niedawno odkrytej kategorii gwiazd określanych mianem ultrachłodnych podkarłów poruszają się w obrębie Drogi Mlecznej po niezwykłych orbitach, wzdłuŜ torów całkowicie odmiennych od typowych gwiazd. Co więcej jedna z nich moŜe być w rzeczywistości gwiazdą powstałą w innej galaktyce.

Po raz

2MASS 1227-0447 moŜe pochodzić z innej, mniejszej galaktyki, która w dalekiej przeszłości zbliŜyła się zanadto do Drogi Mlecznej i została rozerwana przez oddziaływania grawitacyjne John Bochanski

pierwszy wskazano, Ŝe ultrachłodne podkarły stanowią osobną, unikalną klasę gwiazd w 2003 roku. WyróŜnia je niska temperatura (ultracool) oraz niska zawartość pierwiastków cięŜszych od helu i wodoru (subdwarf). Są najmniejszymi z gwiazd znajdując się tuŜ powyŜej obiektów klasyfikowanych jako brązowe karły cięŜszych od planet, jednak nie na tyle, aby w ich jądrach doszło do zapłonu reakcji termojądrowej. PoniewaŜ są ciemne - nawet 10 000 razy ciemniejsze od Słońca, i rzadkie - do tej pory odkryta zaledwie kilkadziesiąt tego typu obiektów.

Prof. Burgassera, kierującego badaniami, zaintrygował fakt, iŜ ultrachłodne podkarły wykazują znaczne własne prędkości przemieszczając się z ogromnymi prędkościami względem Słońca. "Większość sąsiadujących z nami gwiazd porusza się wokół centrum Galaktyki z mniej więcej tą samą prędkością obiegając je w trakcie trwającej 250 mln lat orbity "- mówi Burgasser. Ultrachłodne podkarły wydają się mijać nas z ogromną

prędkością sięgającą 500 kilometrów na sekundę. -" Gdyby gdzieś w Galaktyce była galaktyczna policja, gwiazdy te na pewno straciłyby prawo jazdy "- Ŝartuje Burgasser.

Zespół Burgassera wyznaczył pozycje, odległości i wektory około dwudziestu tych rzadkich gwiazd. Następnie Robyn Sanderson, doktorant MIT, wykorzystał te pomiary by obliczyć orbity podkarłów stosując do tego celu algorytmy zaprojektowane do badań zderzających się galaktyk. Choć podobne obliczenia zespół wykonywał równieŜ dla innych gwiazd o małych masach "uzyskane wyniki w niczym nie przypominały czegokolwiek co widzieliśmy wcześniej "- mówi Sanderson.

Obliczenia ukazały zaskakującą róŜnorodność orbit. Niektóre z nich zbliŜają się do centrum Galaktyki na podobnych kometarnym, silnie ekscentrycznych orbitach.

Inne wykonują powolne pętle daleko poza orbitą Słońca. I w odróŜnieniu od większości bliskich gwiazd, większość podkarłów spędza znaczną część czasu tysiące lat świetlnych ponad lub pod dyskiem Drogi Mlecznej.

"Ktoś Ŝyjący na planecie wokół jednej z tych gwiazd miałby nieprawdopodobny widok wspaniałej spiralnej galaktyki - Drogi Mlecznej - rozpiętej w poprzek nieba "mówi Burgasser.

Obliczenia potwierdziły, Ŝe wszystkie ultrachłodne podkarły naleŜą do halo Drogi Mlecznej. Jednak jeden z nich - gwiazda o numerze katalogowym 2MASS 1227-0447

46 z 86

- obecnie w konstelacji Panny, ma orbitę wskazującą iŜ moŜe pochodzić spoza naszej galaktyki.

"Według naszych obliczeń podkarzeł ten oddala się od centrum Galaktyki na odległość 10-krotnie większą niŜ Słońce 200 000 lat świetlnych "- mówi Bochanski.

To dystans większy niŜ większości galaktycznych towarzyszy Drogi Mlecznej sugerujący, iŜ ten szczególny obiekt mógł powstać w innej galaktyce.

"Opierając się na rozmiarze i analizie mającej miliard lat orbity oraz wektora ruchu podejrzewamy, Ŝe 2MASS 1227-0447 moŜe pochodzić z innej, mniejszej galaktyki, która w dalekiej przeszłości zbliŜyła się zanadto do Drogi Mlecznej i została rozerwana przez oddziaływania grawitacyjne "- wyjaśnia Bochanski.

JuŜ wcześniej w obrębie Drogi Mlecznej udało się zidentyfikować strumienie gwiazd pochodzące z sąsiadujących z naszą Galaktyką galaktyk. Strumienie te zawierały jednak odległe, masywne czerwone olbrzymy. Ultrachłodny podkarzeł zidentyfikowany przez zespół Burgassera to pierwsza, bliska gwiazda na takiej trajektorii. "JeŜeli uda nam się zidentyfikować strumień, z którym powiązany jest ten podkarzeł, albo jeŜeli uda nam się określić, z której galaktyki karłowej pochodzi będzie to kolejny element prowadzący do zrozumienia gwiazd, które w ciągu 10 miliardów lat utworzyły galaktyczne halo "- mówi Burgasser. Źródło:

47 z 86

href="http://web.mit.edu/newsoffice /2009/wild-rides-0609.html">MIT News: Ultracool stars take 'wild rides' around, outside the Milky Way Ilustracja: Adam Burgasser (MIT) Original press release follows: Ultracool stars take 'wild rides' around, outside the Milky Way Astronomers announced today that stars of a recently discovered type, dubbed ultracool subdwarfs, take some pretty wild rides as they orbit around the Milky Way, following paths that are very different from those of typical stars. One of them may actually be a visitor that originated in another galaxy.

Adam Burgasser and John Bochanski of the Massachusetts Institute of Technology presented the findings on Tuesday, June 9, in a press conference at the American Astronomical Society's semi-annual meeting in Pasadena, Calif. The result clarifies the origins of these peculiar, faint stars, and may provide new details on the types of stars the Milky Way has acquired from other galaxies.

Ultracool subdwarfs were first recognized as a unique class of stars in 2003, and are distinguished by their low temperatures ("ultracool") and low concentrations of elements other than hydrogen and helium ("subdwarf"). They sit at the bottom end of the size range for stars, and some are so small that they

are closer to the planet-like objects called brown dwarfs. Only a few dozen ultracool subdwarfs are known today, as they are both very faint - up to 10,000 times fainter than the Sun - and extremely rare.

Burgasser, associate professor of physics at MIT and lead author of the study, was intrigued by the fast motions of ultracool subdwarfs, which zip past the Sun at astonishing speeds. "Most nearby stars travel more or less in tandem with the Sun tracing circular orbits around the center of the Milky Way once every 250 million years," he explains. The ultracool subdwarfs, on the other hand, appear to pass us by at very high speeds, up to 500 km/s, or over a million miles per hour.

"If there are interstellar cops out there, these stars would surely lose their driver's licenses," says Burgasser.

Burgasser's team of astronomers assembled measurements of the positions, distances and motions of roughly two dozen of these rare stars. Robyn Sanderson, co-author and MIT graduate student, then used these measurements to calculate the orbits of the subdwarfs using a numerical code developed to study galaxy collisions. Despite doing similar calculations for other types of low-mass stars, "these orbits were like nothing I'd ever seen before," says Sanderson.

Sanderson's calculations showed an unexpected diversity in

the ultracool subdwarf orbits. Some plunge deep into the center of the Milky Way on eccentric, comet-like tracks; others make slow, swooping loops far beyond the Sun's orbit. Unlike the majority of nearby stars, most of the ultracool subdwarfs spend a great deal of time thousands of light-years above or below the disk of the Milky Way. "Someone living on a planet around one of these subdwarfs would have an incredible nighttime view of a beautiful spiral galaxy - our Milky Way - spread across the sky," Burgasser speculates.

Sanderson's orbit calculations confirm that all of the ultracool subdwarfs are part of the Milky Way's halo, a widely dispersed population of stars that likely formed in the Milky Way's distant past.

However, one of the subdwarfs, a star named 2MASS 1227-0447 in the constellation Virgo, has an orbit indicating that it might have a very different lineage, possibly extragalactic.

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

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

48 z 86

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

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

The results presented at the meeting are based in part on two studies recently published in the Astrophysical Journal by Burgasser and coauthor Michael Cushing, a postdoctoral researcher at the University of Hawaii's Institute for Astronomy.

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

14-latka odkryła niezwykłą supernową

W listopadzie 2009 roku Caroline Moore, 14-letnia uczennica ze stanu Nowy York, odkryła w bliskiej galaktyce supernową stając się tym samym najmłodszym w historii odkrywcą eksplodującej gwiazdy. Dalsze obserwacje wykazały Ŝe obiekt ten, o katalogowym numerze SN 2008ha, stanowi nowy rodzaj gwiezdnej eksplozji - 1000 razy silniejszej od klasyfikowanych jako nowe, ale jednocześnie 1000 razy słabszy niŜ znane do tej pory supernowe.

Według niektórych astronomów to najmniej potęŜna supernowa w historii obserwacji nieba.

Niezwykłe, Ŝe najmłodszy w historii odkrywca supernowej odkrył jedną z najdziwniejszych i najciekawszych supernowych. NiezaleŜnie od wieku kaŜdy moŜe wnieść waŜny wkład w poznanie Wszechświata Alex Filipenko

Choć supernowa ta była słaba w porównaniu do innych, przez krótki czas SN 2008ha była 25 milionów razy jaśniejsza od Słońca.

Jednak - ze względu na oddalenie 70 milionów lat świetlnych - z Ziemi była bardzo słabym, nowym punktem światła, w ramieniu odległej galaktyki. Ten niezwykły obiekt skutecznie wypełnił miejsce pomiędzy nowymi (nuklearnymi eksplozjami zachodzącymi na powierzchni starych gwiazd - białych karłów) a supernowymi typu Ia (niszczycielską śmiercią białego karła rozpoczynającą się głęboko w jego jądrze).

Być moŜe SH 2008ha to supernowa, w której efekcie nie doszło do zniszczenia całej gwiazdy. Źródło: CfA Oress Room: Peculiar, Junior-Sized Supernova Discovered

by New York Teen Ilustracja: William Wiethoff Original press release follows: Peculiar, Junior-Sized Supernova Discovered by New York Teen In November

49 z 86

2008, Caroline Moore, a 14-year-old student from upstate New York, discovered a supernova in a nearby galaxy, making her the youngest person ever to do so. Additional observations determined that the object, called SN 2008ha, is a new type of stellar explosion, 1000 times more powerful than a nova but 1000 times less powerful than a supernova. Astronomers say that it may be the weakest supernova ever seen.

Even though this explosion was a weakling compared to most supernovae, for a short time SN 2008ha was 25 million times brighter than the sun. However, since it is 70 million light years away, it appeared very faint viewed from Earth.

The peculiar object effectively bridged the gap between a nova (a nuclear explosion on the surface of an old, compact star called a white dwarf) and a type Ia supernova (the destructive death of a white dwarf caused by a runaway nuclear reaction starting deep in the star). SN 2008ha likely was a failed supernova where the explosion was unable to destroy the entire star.

"If a normal supernova is a nuclear bomb, then SN 2008ha is a bunker buster," said team leader Ryan Foley, Clay fellow at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and first author on the paper reporting the findings. "From one perspective, this supernova was an underachiever, however you still wouldn't want

be anywhere near the star when it exploded."

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

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

"You can imagine many ways for a star to explode that might resemble SN 2008ha," said Robert Kirshner of the HarvardSmithsonian Center for Astrophysics. "It could have been a massive star suddenly collapsing to form a black hole, with very little energy leaking out. But it looks a lot like its brighter cousins, which we think are nuclear explosion of white dwarfs. Maybe this one was an explosion of that general type, just much, much weaker."

One

reason astronomers haven't seen this type of explosion before might be because they are so faint. "SN 2008ha was a really wimpy explosion," said Alex Filippenko, leader of the University of California, Berkeley supernova group, which monitors thousands of relatively nearby galaxies with a robotic telescope at Lick Observatory in California. But a new generation of telescopes and instruments is beginning to search greater distances than ever before, effectively monitoring millions of galaxies. Foley's team concludes that hundreds of this type of event may be spotted in the next few years.

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

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

Other coauthors of the paper are Ryan Chornock, Mohan Ganeshalingam, Weidong Li, Bradley Cenko, Maryam Modjaz, and Jeffrey Silverman of UC Berkeley, Peter Challis and Andrew Friedman of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, and Michael Wood-Vasey of the University of Pittsburgh. The research was supported in part by the National Science Foundation, the Sylvia and Jim Katzman Foundation, and the TABASGO Foundation.

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

50 z 86

Pokrywa ochronna Heschella otwarta

O 12:53 CEST pokrywa chroniąca czułe instrumenty satelity Herschel została otwarta po tym, jak obserwatorium otrzymało polecenie odpalenia pirotechnicznych łączeń mocujących kriopokrywę. Ten krytyczny krok przybliŜa najnowszy teleskop kosmiczny Europejskiej Agencji Kosmicznej bliŜej rozpoczęcia misji naukowej.

ESA – D. Ducros, 2009 Kriopokrywa spełniała dotąd funkcję ochronną - zapewniając szczelną osłonę kriostatu na ziemi podczas przygotowań do startu oraz w trakcie samego startu.

PoniewaŜ Herschel znalazł się ostatecznie w próŜni, i zakończono usuwanie gazów moŜliwe było bezpieczne usunięcie osłony.

Polecenie usunięcia jej zostało wydane przez kontrolerów misji z ESOC w Darmstadt w Niemczech. Otrzymane dale telemetryczne potwierdziły, ze pokrywa znajduje się obecnie w połoŜeniu otwartym.

Pokrywa wahnęła się cześć lub siedem razy wstrząsając nieco satelitą, jak równieŜ zgodnie z oczekiwaniami - odnotowaliśmy zmiany temperatury w kilku miejscach. To wszystko potwierdza, iŜ kriopokrywa została otwarta. Ostateczne potwierdzenie otrzymamy mierząc szum optycznego tła za pomocą instrumentu PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer), które wykonamy w tym tygodniu "- mówi Göran Pilbratt, naukowiec misji.

Obserwatorium przechodzi serię testów po wyniesieniu na orbitę oraz szczegółowy przegląd zaawansowanych instrumentów.

Proces ten będzie trwał do późnej jesieni kiedy rozpoczną się badania naukowe. 14 czerwca satelita znajdował się w odległości 1 425 000 km od Ziemi. Źródło: ESA News: Herschel cryocover is open Ilustracja:

51 z 86

Original press release follows: Herschel cryocover is open At 12:53 CEST yesterday, the cryocover of the Herschel satellite was opened after the spacecraft received a command to fire pyrotechnic bolts holding it down. This crucial step brings ESA's newest space telescope one step closer to starting its scientific mission.

The cryocover is the Herschel telescope’s 'lens cap': it provides a high-vacuum tight closure of the cryostat on ground and during the early orbit phase, and preserves the cryogenic environment of the instrument focal plane units during activities on ground. With the cryocover on, the instruments and the telescope cannot 'see'.

As Herschel is now in the vacuum of space and the first few weeks of out-gassing have passed, the cryocover could be opened safely. The command to open the cryocover was issued manually by spacecraft controllers at ESOC, ESA's European Space Operations Centre, in Darmstadt, Germany.

Telemetry received just afterwards from the spacecraft indicated that the cryocover had reached the open position.

"The cryocover swung back and forth six or seven times, shaking the satellite somewhat, and there were changes in temperature at several points, as expected.

All this

is consistent with the cryocover opening successfully. The final positive confirmation will come from the measurements of the optical background via the Photoconductor Array Camera and Spectrometer instrument, which are underway this week," said Gรถran Pilbratt, ESA Herschel Project Scientist, speaking at ESOC. The satellite is undergoing a series of post-launch check-outs and confirmations that will be followed by a thorough performance validation of the sophisticated instrument suite. This process will continue until late autumn when routine science operations will start.

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

52 z 86

Roboty przejmują władzę w astronomii ?

Innowacyjny przegląd nieba rozpoczął dostarczanie danych, które zostaną wykrozystane by wykryć ogromną ilość supernowych potęŜnych kosmicznych eksplozji zachodzących w odległych galaktykach oraz gwiazd zmiennych w obrębie Drogi Mlecznej. Ponadto naukowcy mają nadzieję, Ŝe w ramach projektu wkrótce wykryją nowe klasy obiektów astronomicznych. Wszystkich tych odkryć dostarczy przegląd zjawisk krótkookresowych Palomar PTF (Palomar Transient Factory), łączący moc szerokokątnego teleskopu, wysokiej rozdzielczości kamery, wysokiej wydajności przetwarzanie danych, wraz z szybko prowadzonymi obserwacjami potwierdzającymi przez teleskopy wokół kuli ziemskiej, po to, by otworzyć przed astronomami nowe moŜliwości badania Wszechświata. PTF juŜ odkrył 40 supernowych i jest przygotowywany do przejścia w tryb zautomatyzowany, w którym będzie mógł dokonywać odkryć nowych obiektów bez udziału ludzi.

Palomar Transient Factory jest wynikiem współpracy naukowców i inŜynierów z instytucji badawczych na całym świecie, w tym z California Institute of Technology (Caltech); Uniwersytetu California w Berkeley, Narodowego Laboratorium Lawrence Berkeley (LBNL); Uniwersytetu Columbia; Obserwatorium Las Cumbres; Instytutu Nauk Weizmanna w Izraelu; oraz Uniwersytetu Oxford.

W trakcie badań PTF zautomatyzowany 48-calowy teleskop Samuel Oschin w Obserwatorium Palomar skanuje niebo wykorzystując kamerę o rozdzielczości 100 milionów pikseli. PotęŜna ilość danych przekraczająca 100 gigabajtów kaŜdej nocy jest następnie przesyłana za pomocą sieci bezprzewodowej High Performance Wireless Research and Education Network z obserwatorium do Internetu, a następnie do centrum obliczeniowego LBNL. Tam komputery analizują dane i porównują zdjęcia z wcześniejszych sesji, które są następnie przekazywane do analizy wykonywanej przez algorytmy AI, przeszukujące dane aby zidentyfikować najciekawsze krótkotrwałe zjawiska astronomiczne. W ciągu kilku minut od odkrycia potencjalnie ciekawego zjawiska czy obiektu, system wysyła współrzędne by wykonać dokładniejsze jego badania za pomocą instrumentów zainstalowanych na 60-calowym teleskopie w Obserwatorium Palomar.

Wkrotce wszystkie te kroki zostaną całkowicie zautomatyzowane.

53 z 86

Kiedy obserwacje szczegółowe potwierdzą, Ŝe wykryte zjawisko warto przekazać do obserwacji astronomom tworzona będzie lista obiektów godnych uwagi członków PTF - i dopiero wtedy astronomowie będę wykonywali dalsze badania korzystając z takich teleskopów jak 200-calowy teleskop Hale Obserwatorium Palomar czy teleskop Keck na Hawajach. Źródło: California Institute of Technology: Unique Sky Survey Brings New Objects into Focus Ilustracja: Nugent & Poznanski (LBNL), PTF collaboration Original press release follows: Unique Sky Survey Brings New Objects into Focus San Diego, Calif.–An innovative sky survey has begun returning images that will be used to detect unprecedented numbers of powerful cosmic explosions–called supernovae–in distant galaxies, and variable brightness stars in our own Milky Way. The survey also may soon reveal new classes of astronomical objects.

All of these discoveries will stem from the Palomar Transient Factory (PTF) survey, which combines, in a new way, the power of a wide-field telescope, a high-resolution camera, and high-performance networking and computing, with rapid follow-up by telescopes around the globe, to open windows of discovery for

astronomers. The survey has already found 40 supernovae and is gearing up to switch to a robotic mode of operation that will allow objects to be discovered nightly without the need for human intervention.

minutes of a candidate transient's discovery, the system sends its coordinates and instructions for follow-up observations using the Palomar 60-inch telescope and other instruments.

one has looked on these timescales with this sensitivity before. It's entirely possible that we will find new astronomical objects never before seen by humans," says Nicholas Law of Caltech, the project scientist for PTF.

The Palomar Transient Factory is a collaboration of scientists and engineers from institutions around the world, including the California Institute of Technology (Caltech); the University of California, Berkeley, and the Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL); Columbia University; Las Cumbres Observatory; the Weizmann Institute of Science in Israel; and Oxford University.

Soon all of the steps in the process will be completely automated, including decisions about which transients merit a second look.

When follow-up observations indicate that candidate transient detections show promise, a prioritized list of candidates is brought to the attention of astronomers from the PTF member institutions. Finally, an astronomer becomes personally involved, by performing detailed observations using telescopes such as Palomar's 200-inch Hale Telescope, a Keck Telescope in Hawaii, or other partner telescopes around the world.

Because it looks for anything changing in the sky, the PTF survey covers a vast variety of different astronomical targets. The wide range of the survey extends across the entire universe. Astronomers expect to discover everything from stars exploding millions of light-years away to near-Earth asteroids that could someday impact our planet.

During the PTF process, the automated wide-angle 48-inch Samuel Oschin Telescope at Caltech's Palomar Observatory scans the skies using a 100-megapixel camera.

The flood of images, more than 100 gigabytes every night, is then beamed off of the mountain via the High Performance Wireless Research and Education Network–a high-speed microwave data connection to the Internet–and then to the LBNL's National Energy Scientific Computing Center. There, computers analyze the data and compare it to images previously obtained at Palomar.

More computers using a type of artificial intelligence software sift through the results to identify the most interesting "transient" sources–those that vary in brightness or position.

Within

54 z 86

The PTF is designed to search for a wide variety of transient sources with characteristic timescales ranging from minutes to months, giving astronomers one of their deepest and most comprehensive explorations of the universe in the time domain.

"By looking at the sky in a new way, we are ushering in a new era of astronomical discovery," says PTF principal investigator Shrinivas Kulkarni, MacArthur Professor of Astronomy and Planetary Science at Caltech and director of the Caltech Optical Observatories. "Nimble automated telescopes and impressive computing power make this possible."

"No

Much of the survey's time is spent searching for so-called Type Ia supernovae. These supernovae, formed from the explosion of a class of dead star known as a white dwarf, are very useful to astronomers because they can help determine the distance to galaxies located across the universe. Those distances allow astronomers to probe the origin, structure, and even the ultimate fate of the universe.

By operating more rapidly than previous surveys, PTF will also detect objects of a completely different nature, such as pulsating stars, different types of stellar explosions, and possibly planets around other stars.

PTF's innovative survey techniques also have raised astronomers' expectations of finding new, unexpected, astronomical objects.

The PTF already

has found many new cosmic explosions, including 32 Type Ia supernovae, eight Type II supernovae, and four cataclysmic variable stars.

Intriguingly, PTF also has found several objects with characteristics that do not exactly match any other objects that have been seen before.

PTF astronomers are eagerly watching these objects to see how they change, and to determine what they might be.

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

55 z 86

Gigantyczna erupcja ujawnia martwą gwiazdę

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

Eksplozja trwała ponad cztery miesiące. W tym czasie wykryto setki pomniejszych rozbłysków. Nanda Rea z Uniwersytetu Amsterdam, kierująca zespołem naukowców prowadzących badania, wyjaśnia: -"magnetary pozwalają nam badać materię w warunkach ekstremalnych, niemoŜliwych do odtworzenia na Ziemi

wybuchy są w stanie dostarczyć do Ziemi ilość energii podobną do tej, jaką dostarczają flary słoneczne. Do tej pory w naszej Galaktyce odkryto 15 magnetarów.

SGR 0501+4516 jest pierwszym nowym odkrytym w ciągu dziesięcioleci poszukiwań magentarem powtarzalnym w obszarze miękkiego promieniowania gamma. Źródło:

Magnetary to obiekty Wszechświata posiadające najpotęŜniejsze pola magnetyczne - dziesiątki tysięcy milionów razy silniejsze od pola magnetycznego Ziemi.

Obserwowany magnetar - SGR -5-1+4516, leŜy w odległości około 15 000 lat świetlnych i pozostawał nieznany aŜ do wykrycia eksplozji. Eksplozje takie następują, gdy niestabilna konfiguracja pól magnetycznych rozrywa powierzchnię gwiazdy neutronowej wyrzucając materię w przestrzeń na podobieństwo egzotycznej eksplozji wulkanu. Materia sprzęga się z polem magnetycznym zmieniając jego konfigurację i prowadząc do wyzwolenia kolejnych doz energii. Tu właśnie badania rozpoczyna sonda Integral.

JuŜ w pięć dni po pierwszej erupcji Integral wykrył promieniowanie rentgenowskie o tak wysokiej energii, Ŝe przekraczało skalę detekcji XMM-Newton. Był to takŜe pierwszy przypadek zarejestrowania takiego krótkotrwałego błysku rentgenowskiego podczas eksplozji magnetara.

Promieniowanie to zanikło po dziesięciu dniach.

Pomimo Ŝe magnetary leŜą czasem po przeciwnej stronie Galaktyki ich

56 z 86

ESA News: Giant eruption reveals 'dead' star Ilustracja: NASA, SGR0501+4516 burst data Original press release follows: Giant eruption reveals 'dead' star An enormous eruption has found its way to Earth after travelling for many thousands of years across space. Studying this blast with ESA’s XMM-Newton and Integral space observatories, astronomers have discovered a dead star belonging to a rare group: the magnetars.

X-Rays from the giant outburst arrived on Earth on 22 August 2008, and triggered an automatic sensor on the NASA-led, international Swift satellite. Just twelve hours later, XMM-Newton zeroed in and began to collect the radiation, allowing the most detailed spectral study of the decay of a magnetar outburst.

The outburst lasted for more than four months, during which time hundreds of smaller bursts were measured. Nanda Rea from the University of Amsterdam

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

Magnetars are the most intensely magnetised objects in the Universe.

Their magnetic fields are some 10 000 million times stronger than Earth’s. If a magnetar were to magically appear at half the Moon’s distance from Earth, its magnetic field would wipe the details off every credit card on Earth.

This particular magnetar, known as SGR 0501+4516, is estimated to lie about 15 000 light-years away, and was undiscovered until its outburst gave it away. An outburst takes place when the unstable configuration of the magnetic field pulls the magnetar’s crust, allowing matter to spew outwards in an exotic volcanic eruption.

This matter tangles with the magnetic field which itself can change its configuration, releasing more energy. And this was where Integral came in.

Only five days after the big eruption, Integral detected highly energetic X-rays coming from the outburst, beyond the energy range that XMM-Newton can see. It is the first time such transient X-ray emission has been detected during the outburst. It disappeared within 10 days and was probably generated as the magnetic configuration changed.

Magnetar outbursts can supply

57 z 86

as much energy to Earth as solar flares, despite the fact they are far across our Galaxy, whereas the Sun is at our celestial doorstep.

There are two ideas as to how a magnetar forms. One is that it is the tiny core left behind after a highly magnetic star has died. But such magnetic stars are very rare, with just a few known in our Galaxy.

Another suggestion is that during the death of a normal star, its tiny core is accelerated, providing a dynamo that strengthens its magnetic field, turning it into a magnetar.

Currently most astronomers favour the first idea but as yet they have no conclusive proof. “If we could just find a magnetar in a cluster of highly magnetic stars, that would prove it,” says Rea. So far only 15 magnetars in total are known in our Galaxy. SGR 0501+4516 is the first new soft gamma repeater, one of the two types of magnetars, discovered after a decade of searches. So, astronomers continue to search for more, waiting for the next giant eruption. As for their newly discovered SGR 0501+4516, the team has been granted time to return and observe it again next year with XMM-Newton.

Now they know where to look, they hope to detect the object in a quiescent state, rather than in outburst, so that they can study the calm after a big storm.

Rozwiązanie zagadki słonecznego minimum ?

Słońce znajduje się w jednym z najgłębszych i najdłuŜszych okresów braku aktywności od stu lat - plamy słoneczne od dwóch lat pojawiają się niezwykle rzadko. Dzisiaj, na konferencji prasowej zorganizowanej podczas spotkania American Astronomical Society w Boulder heliofizycy Rachel Howe i Frank Hill z Narodowego Obserwatorium Słonecznego (NSO - National Solar Observatory) w Tucson Arizona przedstawili wyniki badań, dowodzących, iŜ prąd strumieniowy (jetstream) głęboko pod powierzchnią Słońca przemieszcza się wolniej niŜ zazwyczaj czego efektem jest obserwowany brak plam słonecznych.

Naukowcy wykorzystali badania heliosejsmologiczne aby wykryć i śledzić jetstream do głębokości 7000 km pod powierzchnią Słońca. Wyjaśnili, iŜ na Słońcu prądy strumieniowe powstają w okolicach biegunów do 11 lat, a następnie powoli przemieszczają się w kierunku równika. Po osiągnięciu krytycznej szerokości heliograficznej 22° rozpoczyna się nowy cykl słoneczny.

Howe i Hill odkryli, Ŝe prąd związany z nadchodzącym cyklem słonecznym przemieszcza się wolniej - trzy lata zajęło mu przemieszczenie się o 10° podczas gdy w poprzednim cyklu trwało to o rok krócej.

Prąd strumieniowy właśnie dociera do krytycznej szerokości heliograficznej co według naukowców oznacza iŜ w najbliŜszych miesiącach powinna się nasilić aktywność Słońca.

Obecne minimum słoneczne było tak długie i głębokie, iŜ niektórzy naukowcy sugerowali, Ŝe Słońce moŜe wejść w długi okres niskiej aktywności podobny do minimum Maudera z XVII wieku. Nowe wyniki wskazują jednak, Ŝe wewnętrzne dynamo Słońca ma się dobrze a nowy cykl słoneczny właśnie się rozpoczyna.

Ze względu na przepływy na oraz pod powierzchnią Słońca prąd strumieniowy nie jest bezpośrednio widoczny. Hill i Howe wykorzystali do jego śledzenia heliosejsmologię - badając fale ciśnienia przemieszczające się wewnątrz Słońca na podobieństwo drgań ogromnego dzwonu.

Badanie wibracji na powierzchni

58 z 86

Słońca pozwala określać co dzieje się w jego wnętrzu podobnie jak sejsmologia pozwala na badanie wnętrza Ziemi. Źródło: Science@NASA:Mystery of the Missing Sunspots, Solved?

Ilustracja: Science@NASA Original press release follows: Mystery of the Missing Sunspots, Solved?

The sun is in the pits of a century-class solar minimum, and sunspots have been puzzlingly scarce for more than two years. Now, for the first time, solar physicists might understand why.

At an American Astronomical Society press conference today in Boulder, Colorado, researchers announced that a jet stream deep inside the sun is migrating slower than usual through the star's interior, giving rise to the current lack of sunspots.

Rachel Howe and Frank Hill of the National Solar Observatory (NSO) in Tucson, Arizona, used a technique called helioseismology to detect and track the jet stream down to depths of 7,000 km below the surface of the sun. The sun generates new jet streams near its poles every 11 years, they explained to a room full of reporters and fellow scientists. The streams migrate slowly from the poles to the equator and when a jet stream reaches the critical latitude of

22 degrees, new-cycle sunspots begin to appear.

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

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

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

The current solar minimum has been so long and deep, it prompted some scientists to speculate that the sun might enter a long period with no sunspot activity at all, akin to the Maunder Minimum of the 17th century. This new result dispells those concerns. The sun's internal magnetic dynamo is still operating, and the sunspot cycle is not "broken."

Because it flows beneath the surface of the sun, the jet stream is not directly visible. Hill and Howe tracked its hidden motions via helioseismology. Shifting masses inside the sun send pressure waves rippling through the stellar interior. So-called "p modes" (p for pressure) bounce around the interior and cause the sun to ring like an enormous bell. By studying the vibrations of the sun's

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

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

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

There is, however, much more to learn.

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

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

"The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) on SDO will improve our understanding of these jet streams and other internal flows by providing full disk images at ever-increasing depths in the sun," says Pesnell.

Continued tracking and study of solar jet streams could help researchers do something unprecedented--accurately predict the unfolding of future solar cycles. Stay tuned for that!

59 z 86

Niezwykły model plam słonecznych

Przełomowy komputerowy model plam słonecznych stworzony przez międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Narodowe Centrum Badań Atmosfery (NCAR - National Center for Atmospheric Research) ułatwi astronomom zrozumienie Słońca i jego wpływu na Ziemię. Wysokiej rozdzielczości symulacje par plam słonecznych umoŜliwią poznanie ogromnych ciemnych obszarów na powierzchni Słońca - plam słonecznych będących bezpośrednio obserwowalnym efektem działania pola magnetycznego naszej gwiazdy, wytwarzającego równieŜ masywne wyrzuty plazmy (CME) mogące wywoływać na ziemi burze geomagnetyczne oraz zakłócające działanie systemów komunikacji i nawigacji satelitarnej. Plamy słoneczne odzwierciedlają takŜe aktywność słoneczną mogąc wpływać na pogodę i klimat na Ziemi. Wyniki badań prowadzonych przez NCAR wraz Instytutem Badań Układu Słonecznego Max Plancka (MPS) zostaną w tym tygodniu opublikowane na łamach Science Express.

Po raz pierwszy udało się nam stworzyć kompletny model plamy słonecznej Matthias Rempel

"Po raz pierwszy udało się nam stworzyć kompletny model plamy słonecznej "wyjaśnia Matthias Rempel z NCAR, kierujący badaniami. -" JeŜeli chcemy zrozumieć wszystko co napędza Ziemski system atmosferyczny, musimy równieŜ zrozumieć jak powstają i ewoluują plamy słoneczne. Nasze symulacje rozwijają badania nad mechanizmami wewnątrz Słońca jak równieŜ nad powiązaniami między produkcją energii przez Słońce a ziemską atmosferą."

Od kiedy ponad 100 lat temu odkryto wypływy z obszarów centralnych plam słonecznych naukowcy pracują aby zrozumieć ich złoŜoną strukturę. Plamy słoneczne obejmują obszary intensywnych oddziaływań magnetycznych, które są powiązane z rozbłyskami oraz masywnymi wyrzutami plazmy mogącymi uderzać w atmosferę Ziemi. Efektem tych zdarzeń są uszkodzenia sieci energetycznych, satelitów oraz innych czułych urządzeń mogące powodować znaczne straty.

Stworzenie tak rozbudowanej symulacji było niemoŜliwe jeszcze kilka lat temu, zanim pojawiła się najnowsza generacja superkomputerów oraz nowe techniki badania Słońca. Dzięki tym ostatnim astronom udało się

60 z 86

poczynić znaczące postępy w rozwiązywaniu złoŜonych równań opisujących fizykę procesów zachodzących w naszej gwieździe.

Projekt, wspierany przez NSF, rozwinął modele komputerowe stworzone w MPS, które z kolei bazowały na numerycznych algorytmach modelujących namagnetyzowane płyny stworzone na Uniwersytecie Chicago.

Modele przedstawiają pary plam o przeciwnej polaryzacji ukazując szczegółowo ciemny region centralny z jaśniejszymi plamami półcienia oraz siecią wydłuŜonych, wąskich włókien, wzdłuŜ których materia przepływa od plamy do zewnętrznych obszarów półcienia. Ukazują takŜe przepływu konwekcyjne o transport energii w tych obszarach. Modele wykazują, Ŝe pola magnetyczne w obszarze plam muszą być pochylone pod określonymi kątami by stworzyć tak złoŜone struktury. Autorzy wnioskują na tej podstawie, iŜ istnieje zunifikowane wyjaśnienie struktury plam będące konsekwencją konwekcji w polu magnetycznym o zmieniających się właściwościach.

Aby stworzyć model naukowcy badali przestrzenny model symulujący wycinek Słońca o rozmiarach 50 000 x 100 000 kilometrów i głębokości 6 000 km, w którym superkomputer NCAR Bluefire wykonujący 76 trylionów operacji zmiennoprzecinkowych w ciągu sekundy, rozwiązywał złoŜone równania opisujące transfer energii, dynamikę płynów, indukcję elektromagnetyczną oraz inne fenomeny dla 1,8 miliarda

punktów oddalonych od siebie od 15 do 30 km.

System Research (MPS) in Germany, is being published this week in Science Express.

Źródło: UCAR:Sunspots Revealed in Striking Detail by Supercomputers Ilustracja: Matthias Rempel, NCAR Original press release follows: Sunspots Revealed in Striking Detail by Supercomputers In a breakthrough that will help scientists unlock mysteries of the Sun and its impacts on Earth, an international team of scientists led by the National Center for Atmospheric Research (NCAR) has created the first-ever comprehensive computer model of sunspots.

The resulting visuals capture both scientific detail and remarkable beauty.

The high-resolution simulations of sunspot pairs open the way for researchers to learn more about the vast mysterious dark patches on the Sun's surface. Sunspots are the most striking manifestations of solar magnetism on the solar surface, and they are associated with massive ejections of charged plasma that can cause geomagnetic storms and disrupt communications and navigational systems. They also contribute to variations in overall solar output, which can affect weather on Earth and exert a subtle influence on climate patterns.

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

61 z 86

"This is the first time we have a model of an entire sunspot," says lead author Matthias Rempel, a scientist at NCAR's High Altitude Observatory. "If you want to understand all the drivers of Earth's atmospheric system, you have to understand how sunspots emerge and evolve. Our simulations will advance research into the inner workings of the Sun as well as connections between solar output and Earth's atmosphere."

Ever since outward flows from the center of sunspots were discovered 100 years ago, scientists have worked toward explaining the complex structure of sunspots, whose number peaks and wanes during the 11-year solar cycle. Sunspots encompass intense magnetic activity that is associated with solar flares and massive ejections of plasma that can buffet Earth's atmosphere. The resulting damage to power grids, satellites, and other sensitive technological systems takes an economic toll on a rising number of industries.

Creating such detailed simulations would not have been possible even as recently as a few years ago, before the latest generation of supercomputers and a growing array of instruments to observe the Sun. Partly because of such new technology, scientists have made advances in solving the equations that describe

the physics of solar processes.

The work was supported by the National Science Foundation, NCAR's sponsor. The research team improved a computer model, developed at MPS, that built upon numerical codes for magnetized fluids that had been created at the University of Chicago.

Computer model provides a unified physical explanation The new computer models capture pairs of sunspots with opposite polarity. In striking detail, they reveal the dark central region, or umbra, with brighter umbral dots, as well as webs of elongated narrow filaments with flows of mass streaming away from the spots in the outer penumbral regions. They also capture the convective flow and movement of energy that underlie the sunspots, and that are not directly detectable by instruments.

The models suggest that the magnetic fields within sunspots need to be inclined in certain directions in order to create such complex structures. The authors conclude that there is a unified physical explanation for the structure of sunspots in umbra and penumbra that is the consequence of convection in a magnetic field with varying properties.

The simulations can help scientists decipher the mysterious, subsurface forces in the Sun that cause sunspots. Such work may lead to an improved understanding of variations in solar output and their

impacts on Earth.

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

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

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

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

62 z 86

Pierwsze obrazy teleskopu kosmicznego Herschel

Herschel po raz pierwszy spojrzał w kosmos 14 czerwca i tego dnia w ramach testów kamera PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer) wykonała zdjęcia galaktyki spiralnej Messier 51.

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

Uzyskane zdjecia ukazują galaktykę wirową, po raz pierwszy obserwowaną przez Charlsa Messiera w 1773 roku, oddaloną od nas o 35 milionów lat świetlnych w konstelacji Psów Gończych. M51 była pierwszym obiektem, w którym zauwaŜono strukturę spiralną. Obraz obok jest kompozytem trzech obserwacji wykonanych dla światła o długości fali 70, 100 i 160 mikronów przez kamerę PACS w dniach 14 i 15 czerwca, tuŜ po tym jak otwarta została kriopokrywa chroniąca instrumenty teleskopu. Źródło: ESA News: Herschel’s daring test: a glimpse of things to come Ilustracja: ESA and the PACS Consortium Original press release follows: Herschel’s daring test: a glimpse of things to come Herschel opened its 'eyes' on 14 June and the Photoconductor Array Camera and Spectrometer obtained images of M51, ‘the whirlpool galaxy’ for a first test observation.

Scientists obtained images in three colours which clearly demonstrate the superiority of Herschel, the largest infrared space telescope ever flown.

This image shows the famous ‘whirlpool galaxy’, first observed by Charles Messier in 1773, who provided the designation Messier 51 (M51). This spiral galaxy lies relatively

nearby, about 35 million light-years away, in the constellation Canes Venatici. M51 was the first galaxy discovered to harbour a spiral structure.

The image is a composite of three observations taken at 70, 100 and 160 microns, taken by Herschel’s Photoconductor Array Camera and Spectrometer (PACS) on 14 and 15 June, immediately after the satellite’s cryocover was opened on 14 June.

Herschel, launched only a month ago, is still being commissioned and the first images from its instruments were planned to arrive only in a few weeks. But engineers and scientists were challenged to try to plan and execute daring test observations as part of a ‘sneak preview’ immediately after the cryocover was opened. The objective was to produce a very early image that gives a glimpse of things to come.

To the left is the best image of M51, taken by NASA’s Spitzer Space Telescope, with the Multiband Imaging Photometer for Spitzer (MIPS), juxtaposed with the Herschel observation on 14 and 15 June at 160 microns. The obvious advantage of the larger size of the telescope is clearly reflected in the much higher resolution of the image: Herschel reveals structures that cannot be discerned in the Spitzer image.

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

Produced from the very first test observation, these images lead scientists to conclude that the optical performance of Herschel and its large telescope is so far meeting their high expectations.

63 z 86

Jednoznaczny dowód istnienia na prehistorycznym Marsie jezior

Zespół naukowców z Uniwersytetu Colorado w Boulder (CU) odkrył pierwsze niepodwaŜalne dowody istnienia linii brzegowych na Marsie, wskazujących na istnienie w przeszłości głębokich jezior, a zatem moŜliwości istnienia warunków dla powstania na Czerwonej Planecie Ŝycia. Przeszło 3 miliardy lat temu, jezioro Shalbatana o powierzchni około 210 km2 i głębokości ponad 450 metrów miało rozmiary podobne do jeziora Champlain na granicy USA i Kanady. Dowody istnienia linii brzegowej okryte wzdłuŜ szerokiej delty to między innymi występujące na przemian grzbiety i doliny będące pozostałościami plaŜy.

JeŜeli kiedykolwiek na Marsie powstało Ŝycie, to właśnie delty będą kluczem do zbadania biologicznej przeszłości Marsa Di Achille

"Po raz pierwszy widzimy jednoznaczne dowody linii brzegowej na powierzchni Marsa "- mówi Gaetano Di Achille, kierujący badaniami CU. -" Zidentyfikowanie linii brzegowej oraz towarzyszących dowodów geologicznych umoŜliwia nam określenie rozmiarów i objętości jeziora, które powstało tutaj około 3,4 miliarda lat temu." Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Geophysical Research Letters.

Zdjęcia wykorzystane w badaniach zostały uzyskane za pomocą kamery HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) na pokładzie sondy NASA Mars Reconnaissance Orbiter, umoŜliwiającej badanie szczegółów powierzchni Marsa o rozmiarach 1 metra (z wysokości ponad 300 km). Analiza obrazów wskazuje, Ŝe woda wyrzeźbiła 50 kilometrowej długości kanion otwierający się na dolinę, w której powstała duŜych rozmiarów delta. Ta delta, w połączeniu z sąsiadującym basenem wskazują na istnienie przez długi czas duŜego jeziora - mówi prof Brian Hynek, współautor badań - jeziora połoŜonego wewnątrz znacznie większej doliny nazwanej Shalbatana Vallis.

64 z 86

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

Co ciekawe, wydaje się, Ŝe jezioro istniało w okresie, w którym według większości naukowców Mars powinien być planetą suchą i zimną. "Nasze badania nie tylko dowodzą istnienia przez długi czas systemu jezior na Marsie "- mówi Hynek. -" Ponadto widzimy, iŜ jezioro to powstało w czasie, w którym wedle większości naukowców ciepły i wilgotny okres w historii Marsa przeminął."

Naukowcy uwaŜają, Ŝe najstarsze regiony Marsa powstaly w wilgotnej i ciepłej epoce Noachan około 4,1 - 3,7 miliardów lat temu, w którym powierzchnia Czerwonej Planety poddawana była intensywnemu bombardowaniu przez meteoryty i zalewana powodziami. Nowo odkryte jezioro powstało w epoce Hesperian, następującej po wilgotnym i ciepłym okresie wcześniejszym.

Delty połoŜone obok jeziora stanowić będą łakomy kąsek dla naukowców poszukujących śladów Ŝycia na Marsie, bowiem struktury takie na Ziemi znane są z tego, Ŝe przechowują organiczny węgiel i inne biomarkery - większość astrobiologów sądzi, Ŝe jeŜeli na Marsie nadal istnieje Ŝycie, to zostanie odkryte w formie mikroorganizmów Ŝyjących pod powierzchnią planety. Jednak w przeszłości, jeziora na Marsie mogły stanowić powierzchniowe habitaty Ŝycia bogate w poŜywienie dla pozaziemskich mikroorganizmów.

"Jezioro zniknęło gwałtownie bowiem nie widać śladów dodatkowych, niŜej połoŜonych linii brzegowych "- mówi Di Achille. Jezioro albo wyparowało, albo zamarzło - a lód odparował w okresie gwałtownych zmian klimatu. Di Achille wskazuje, Ŝe odkryte dno jeziora i osady w delcie powinny wzięte pod uwagę jako waŜne cele przyszłych misji na Marsa poszukujących śladów Ŝycia.

"Na Ziemi delty i jeziora są doskonałymi miejscami, w których zbierają się i są przechowywane ślady przeszłego Ŝycia "mówi Di Achille. -"JeŜeli kiedykolwiek na Marsie powstało Ŝycie, to właśnie delty będą kluczem do zbadania biologicznej przeszłości Marsa." Źródło: University of Colorado at Boulder: CU Researchers Find First Definitive Evidence for Ancient Lake on Mars Ilustracja: Gaetano Di Achille/University of Colorado Original press release follows: CU Researchers Find First Definitive Evidence for Ancient Lake on Mars A University of Colorado at Boulder research team has discovered the first definitive evidence of shorelines on Mars, an indication of a deep, ancient lake there and a finding with implications for the discovery of past life on the Red Planet.

Estimated to be more

65 z 86

than 3 billion years old, the lake appears to have covered as much as 80 square miles and was up to 1,500 feet deep -- roughly the equivalent of Lake Champlain bordering the United States and Canada, said CU-Boulder Research Associate Gaetano Di Achille, who led the study. The shoreline evidence, found along a broad delta, included a series of alternating ridges and troughs thought to be surviving remnants of beach deposits.

"This is the first unambiguous evidence of shorelines on the surface of Mars," said Di Achille. "The identification of the shorelines and accompanying geological evidence allows us to calculate the size and volume of the lake, which appears to have formed about 3.4 billion years ago."

A paper on the subject by Di Achille, CU-Boulder Assistant Professor Brian Hynek and CU-Boulder Research Associate Mindi Searls, all of the Laboratory for Atmospheric and Space Physics, is in press in Geophysical Research Letters, a publication of the American Geophysical Union.

Images used for the study were taken by a high-powered camera known as the High Resolution Imaging Science Experiment, or HiRISE. Riding on NASA's Mars Reconnaissance Orbiter, HiRISE can resolve features on the surface down to one meter in size from its orbit 200 miles above Mars.

An analysis of the HiRISE images indicate that water

carved a 30-mile-long canyon that opened up into a valley, depositing sediment that formed a large delta. This delta and others surrounding the basin imply the existence of a large, long-lived lake, said Hynek, also an assistant professor in CU-Boulder's geological sciences department. The lake bed is located within a much larger valley known as the Shalbatana Vallis.

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

In addition, the evidence shows the lake existed during a time when Mars is generally believed to have been cold and dry, which is at odds with current theories proposed by many planetary scientists, he said. "Not only does this research prove there was a long-lived lake system on Mars, but we can see that the lake formed after the warm, wet period is thought to have dissipated."

Planetary scientists think the oldest surfaces on Mars formed during the wet and warm Noachan epoch from about 4.1 billion to 3.7 billion years ago that featured a bombardment of large meteors and extensive flooding. The newly discovered lake is believed to have formed during the Hesperian epoch and postdates the end of the warm and wet period on Mars by 300 million years, according to the study.

The deltas adjacent to the lake are of high interest to planetary scientists because deltas on Earth

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

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

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

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

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

66 z 86

Sonda IBEX wykryła szybkie atomy neutralnego wodoru pochodzące z KsięŜyca

Sonda NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer) po raz pierwszy zaobserwowała bardzo szybkie atomy neutralnego wodoru pochodzące z KsięŜyca kończąc dekady spekulacji i poszukiwań dowodów na ich istnienie.

W fazie rozruchu zespół IBEX włączył instrument IBEX-Hi - zbudowany przez Southwest Research Institute (SwRI) oraz Narodowe Laboratorium Los Alamos - słuŜący do pomiarów atomów o prędkościach od około 0,8 mln do 4 milionów km/godzinę. Drugi sensor - IBEX-Lo - zbudowany przez Lockheed Martin, Uniwersytet New Hampshire, Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda i Uniwersytet Bern ze Szwajcarii wykonuje pomiary atomów o prędkościach w zakresie ot 0,15 mln do 2,5 mln km/godzinę.

Zaraz po włączeniu IBEX-Hi w jego polu widzenia znalazł się KsięŜyc i zarejestrowaliśmy sygnał. Instrument przekazał wyraźne dane neutralnych atomów odbitych od KsięŜyca dr Davis J. McComas

"Zaraz po włączeniu IBEX-Hi w jego polu widzenia znalazł się KsięŜyc i zarejestrowaliśmy sygnał "- mówi dr Davis J. McComas kierujący projektem IBEX. -" Instrument przekazał wyraźne dane neutralnych atomów odbitych od KsięŜyca."

Wiatr słoneczny - naddźwiękowy strumień naładowanych cząstek płynących ze Słońca przemieszcza się z prędkością około 1,5 mln kilometrów na godzinę. Ziemię chroni nasze pole magnetyczne. Pole magnetyczne KsięŜyca jest zbyt słabe, w związku z czym wiatr słoneczny uderza w stronę KsięŜyca skierowaną ku Słońcu.

Z swej orbity IBEX widzi mnie więcej połowę KsięŜyca. 1/4 jest ciemna, skierowana od Słońca, pozostała 1/4 jest oświetlona przez Słońce. Wiatr słoneczny uderza w KsięŜyc jedynie w części oświetlonej i większa część wbija się w powierzchnię naszego satelity, a część zostaje odbita i rozproszona. Te odbite w większości stają się neutralne pobierając elektrony z powierzchni KsięŜyca w trakcie odbicia.

Zespół IBEX szacuje Ŝe jedynie około

67 z 86

10% jonów wiatru słonecznego odbija się od KsięŜyca w postaci neutralnych atomów, podczas gdy pozostałe 90% wbudowuje się w jego powierzchnię. Cechy morfologiczne powierzchni KsięŜyca, takie jak skały, pył i kratery, określają jak część zostaje wbudowana, a jaka rozproszona. Źródło: Southwest Research Institute: IBEX spacecraft detects fast neutral hydrogen coming from the moon, gives insight to particle "recycling" processes in space Ilustracja: Southwest Research Institute Original press release follows: IBEX spacecraft detects fast neutral hydrogen coming from the moon, gives insight to particle "recycling" processes in space NASA's Interstellar Boundary Explorer (IBEX) spacecraft has made the first observations of very fast hydrogen atoms coming from the moon, following decades of speculation and searching for their existence.

During spacecraft commissioning, the IBEX team turned on the IBEX-Hi instrument, built primarily by Southwest Research Institute (SwRI) and the Los Alamos National Laboratory, which measures atoms with speeds from about half a million to 2.5 million miles per hour. Its companion sensor, IBEX-Lo, built by Lockheed Martin, the University of New Hampshire,

NASA Goddard Space Flight Center, and the University of Bern in Switzerland, measures atoms with speeds from about one hundred thousand to 1.5 million mph.

"Just after we got IBEX-Hi turned on, the moon happened to pass right through its field of view, and there they were," says Dr. David J. McComas, IBEX principal investigator and assistant vice president of the SwRI Space Science and Engineering Division. "The instrument lit up with a clear signal of the neutral atoms being detected as they backscattered from the moon."

The solar wind, the supersonic stream of charged particles that flows out from the sun, moves out into space in every direction at speeds of about a million mph. The Earth's strong magnetic field shields our planet from the solar wind. The moon, with its relatively weak magnetic field, has no such protection, causing the solar wind to slam onto the moon's sunward side.

From its vantage point in space, IBEX sees about half of the moon - one quarter of it is dark and faces the nightside (away from the sun), while the other quarter faces the dayside (toward the sun). Solar wind particles impact only the dayside, where most of them are embedded in the lunar surface, while some scatter off in different directions. The scattered ones mostly become neutral atoms in this reflection process by picking

up electrons from the lunar surface.

The IBEX team estimates that only about 10 percent of the solar wind ions reflect off the sunward side of the moon as neutral atoms, while the remaining 90 percent are embedded in the lunar surface.

Characteristics of the lunar surface, such as dust, craters and rocks, play a role in determining the percentage of particles that become embedded and the percentage of neutral particles, as well as their direction of travel, that scatter.

McComas says the results also shed light on the "recycling" process undertaken by particles throughout the solar system and beyond. The solar wind and other charged particles impact dust and larger objects as they travel through space, where they backscatter and are reprocessed as neutral atoms. These atoms can travel long distances before they are stripped of their electrons and become ions and the complicated process begins again.

The combined scattering and neutralization processes now observed at the moon have implications for interactions with objects across the solar system, such as asteroids, Kuiper Belt objects and other moons. The plasma-surface interactions occurring within protostellar nebula, the region of space that forms around planets and stars - as well as exoplanets, planets around other stars - also can be inferred.

IBEX's

68 z 86

primary mission is to observe and map the complex interactions occurring at the edge of the solar system, where the million miles per hour solar wind runs into the interstellar material from the rest of the galaxy. The spacecraft carries the most sensitive neutral atom detectors ever flown in space, enabling researchers to not only measure particle energy, but also to make precise images of where they are coming from.

Around the end of the summer, the team will release the spacecraft's first all-sky map showing the energetic processes occurring at the edge of the solar system. The team will not comment until the image is complete, but McComas hints, "It doesn't look like any of the models."

IBEX is the latest in NASA's series of low-cost, rapidly developed Small Explorers spacecraft. The IBEX mission was developed by SwRI with a national and international team of partners. NASA's Goddard Space Flight Center manages the Explorers Program for NASA's Science Mission Directorate.

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

Pierwszy dowód pola magentycznego Wegi (α Liry)

Magazyn Astronomy & Astrophysics) publikuje pierwszy przypadek wykrycia pola magnetycznego jednej z najjaśniejszych gwiazd na niebie, α Lutni - Wegi. Wykorzystując bardzo czuły spektropolarymetr NARVAL zainstalowany na teleskopie Bernard-Lyot w Obserwatorium Pic di Midi w Pirenejach zespół astronomów z Laboratorium Astrofizyki Touluse-Tarbes Uniwersytetu Tuluzy zaobserwował efekt Zeemana powstający w wyniku oddziaływania pola magnetycznego w świetle pochodzącym z Wegi.

Wega jest gwiazdą bardzo lubianą przez zarówno amatorów jak i zawodowych astronomów. PołoŜona zaledwie 25 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Lutni jest piątą najjaśniejszą gwiazdą na niebie. Jest dwukrotnie cięŜsza od Słońca i dziesięciokrotnie młodsza od naszej gwiazdy. Ze względu na duŜą jasność i bliskie połoŜenie Wega była wielokrotnie tematem badań, jednak wciąŜ potrafi odkryć nowe oblicze gdy zastosuje się nowsze, potęŜniejsze instrumenty. Gwiazda ta wiruje w ciągu niecałej doby - podczas gdy doba słoneczna trwa 27 dni. Tak szybka rotacja wywołuje znaczną siłę odśrodkową spłaszczając gwiazdę i generując róŜnice temperatur przekraczające 1000 ° C pomiędzy cieplejszymi biegunami a równikiem. Wegę otacza równieŜ pyłowy dysk, którego niejednorodności wskazują na moŜliwość istnienia planet.

Tym razem astronomowie badali polaryzację światła emitowanego przez Wegę i wykryli słabe pole magnetyczne na jej powierzchni.

Nie jest to zaskakujące odkrycie bowiem oczywiste jest, Ŝe ruch naładowanych cząstek wewnątrz gwiazd musi generować takie pole - podobnie jak ma to miejsce zarówno na Słońcu jak i na Ziemi. Jednak dla gwiazd masywniejszych od Słońca, takich jak Wega, modele teoretyczne nie potrafią określić intensywności i budowy pola magnetycznego stąd astronomowie nie mieli pojęcia jakiej siły sygnału mieli

szukać. Po wielu niepowodzeniach w ciągu kilkudziesięciu lat poszukiwań dopiero wysoka czułość instrumentu NARVAL oraz pełne zaangaŜowanie zespołu pozwoliły po raz pierwszy wykryć pole magnetyczne gwiazdy.

Siła pola magnetycznego Wegi wynosi około 50 µT co jest wartością zbliŜoną do średniej zarówno dla Ziemi jak i Słońca. Te pierwsze wyniki obserwacyjne otwierają drogę do dogłębnych badań teoretycznych nad mechanizmami powstawania pól magnetycznych masywnych gwiazd. Ponadto wskazuje, Ŝe pola magnetyczne istnieją równieŜ na innych gwiazdach, które jednak są zbyt odległe by moŜliwe było przeprowadzenie badań takich jakie moŜna było wykonać dla Wegi. Astronomowie uwaŜają, Ŝe ich odkrycie będzie kluczowe dla zrozumienia gwiezdnych pól magnetycznych i ich wpływu na ewolucję gwiazd. Źródło: F. Lignieres, P. Petit, T. Böhm, and M. Auriere: “First evidence of a magnetic field on Vega. Towards a new class of magnetic A-type stars”, Astronomy & Astrophysics, 2009, vol. 500-3 Astronomy & Astrophysics: Magnetic field on bright star Vega Ilustracja: Bernard-Lyot Telescope, Pascal Petit Original press release follows: Magnetic field on bright star Vega Astronomy &

69 z 86

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

Astronomy & Astrophysics is publishing the first detection of a magnetic field on the star Vega, one of the brightest stars in the sky.

Using the high-sensitivity NARVAL spectropolarimeter installed at the Bernard-Lyot telescope (Pic du Midi Observatory, France), a team of astronomers [1] detected the effect of a magnetic field (known as the Zeeman effect) in the light emitted by Vega.

Vega is a famous star among amateur and professional astronomers.

Located at only 25 light years from Earth in the Lyra constellation, it is the fifth brightest star in the sky. It has been used as a reference star for brightness comparisons. Vega is twice as massive as the Sun and has only one tenth its age. Because it is both bright and nearby, Vega has been often studied but it is still revealing new aspects when it is observed with more powerful instruments. Vega rotates in less than a day, while the Sun's rotation period is 27 days. The intense centrifugal force induced

70 z 86

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

This time, astronomers analyzed the polarization of light emitted by Vega [2] and detected a weak magnetic field at its surface. This is really not a big surprise because one knows that the charged particle motions inside stars can generate magnetic fields, and this is how solar and terrestrial magnetic fields are produced. However, for more massive stars than the Sun, such as Vega, theoretical models cannot predict the intensity and the structure of the magnetic field, so that astronomers had no clue to the strength of the signal they were looking for. After many unsuccessful attempts in past decades, both the high sensitivity of NARVAL and the full dedication of an observing campaign to Vega have made this first detection possible.

The strength of Vega magnetic field is about 50 micro-tesla, which is close to that of the mean field on Earth and on the Sun. This first observational constraint opens the way to in-depth theoretical studies about the origin of magnetic fields in massive stars. This detection also suggests that magnetic fields exist but have not been detected yet on many stars like Vega, but farther and more difficult to observe.

Astronomers believe that this discovery will be a key step in understanding stellar magnetic fields and their influence on stellar evolution. As for Vega, it is now the prototype of a new class of magnetic stars and will definitely continue fascinating astronomers for years.

Obiekty Lymana-Alpha - dojrzewające galaktyki

Obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra przeprowadziło dogłębne obserwacje 29 gigantycznych obiektów Lymana-alpha (LAB - Lyman-alpha Blob) w celu zidentyfikowania źródeł ogromnej ilości energii niezbędnej do oświetlenia tych ogromnych struktur. Struktury te - olbrzymie zagęszczenia gazu emituącego światło w paśmie Lyman-alpha (Ly-α)- o rozmiarach setek tysięcy lat świetlnych, są obserwowane w momencie, gdy Wszechświat miał około 2 miliardów lat.

Zdjęcie ukazuje dane jednego z największych obiektów LAB obserwowanych w ramach projektu. Świecące zagęszczenie gazu w paśmie widzialnym (kolor Ŝółty) zostało wykonane przez japoński teleskop Subaru.

Galaktyka we wnętrzu LAB równieŜ widoczna w paśmie widzialnym (biały) została sfotografowana przez teleskop kosmiczny Hubble. Dane podczerwone (czerwony) zostały uzyskane przez teleskop podczerwony Spitzer Space Telescope.

Wreszcie w kolorze niebieskim widoczne są dane uzyskane przez teleskop rentgenowski Chandra wskazujące na rosnącą w centrum galaktyki supermasywną czarną dziurę.

Promieniowanie i wypływy z tej aktywnej czarnej dziury wydają się być wystarczająco intensywne by rozświetlić i rozgrzać gaz w LAB. Prawdopodobnie podobny wpływ mają intensywne procesy gwiazdotwórcze w obrębie galaktyki. Dodatkowo widoczne są dowody aktywności czterech innych czarnych dziur w obrębie obiektu Lyman-alpha.

Nowe wyniki wskazują jak obiekty Ly-α wpisują się w historię powstania i ewolucji galaktyk. Naukowcy sądzą, Ŝe galaktyki powstają gdy gaz opada pod wpływem grawitacji i schładza się emitując promieniowanie. Proces ten zatrzymuje się, gdy gaz zostaje ponownie rozgrzany pod wpływem promieniowania i wypływów z galaktyk i ich centralnych czarnych dziur.

Obiekty Ly-α mogą sygnalizować pierwszy lub drugi etap tego mechanizmu.

Na

71 z 86

podstawie nowych danych i analizy teoretycznej zespół pod kierownictwem J.Geach wskazuje, iŜ ogrzewanie gazu przez rosnącą czarną dziurę oraz gwałtowne procesy gwiazdotwórcze a nie stygnący gaz są źródłem energii dla struktur Lyman-alpha.

Wynika z tego, iŜ struktury LAB są widoczne w momencie gdy galaktyki i ich centralne dziury zaczynają kończyć okres gwałtownego wzrostu. To kluczowy moment w ewolucji galaktyk i czarnych dziur - znany jako "sprzęŜenie" - który astronomowie od dawna starają się zrozumieć. Źródło: CHANDRA X-Ray Observatory: Lyman Alpha Blobs: Galaxies Coming of Age in Cosmic Blobs Ilustracja: X-ray (NASA/CXC /Durham Univ./D.Alexander et al.); Optical (NASA/ESA/STScI /IoA/S.Chapman et al.); Lyman-alpha Optical (NAOJ/Subaru/Tohoku Univ./T.Hayashino et al.); Infrared (NASA/JPL-Caltech/Durham Univ./J.Geach et al.); Original press release follows: Lyman Alpha Blobs: Galaxies Coming of Age in Cosmic Blobs A deep study of 29 gigantic blobs of hydrogen gas has been carried out with NASA's Chandra X-ray Observatory to identify the source of immense energy required to illuminate these structures. These mysterious blobs - called "Lyman-alpha blobs" by astronomers because of the

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

The composite image on the left shows one of the largest blobs observed in this study. Glowing hydrogen gas in the blob is shown by a Lyman-alpha optical image (colored yellow) from the National Astronomy Observatory of Japan's Subaru telescope. A galaxy located in the blob is visible in a broadband optical image (white) from the Hubble Space Telescope and an infrared image from the Spitzer Space Telescope (red). Finally, the Chandra X-ray Observatory image in blue shows evidence for a growing supermassive black hole in the center of the galaxy. Radiation and outflows from this active black hole are powerful enough to light up and heat the gas in the blob. Radiation and winds from rapid star formation occurring in the galaxy is believed to have similar effects.

Clear evidence for four other active black holes in blobs is also seen.

The artist's representation on the right shows what one of the galaxies inside a blob might look like if viewed at a relatively close distance.

A two-sided outflow powered by the supermassive black hole buried inside the middle of the galaxy is shown in bright yellow, above and below the spiral arms of the galaxy. This outflow

72 z 86

illuminates and heats gas surrounding the galaxy. Radiation from regions close to the black hole will also play a significant role in lighting up and heating the blob. Stars are forming at a rapid rate in this galaxy, and young stars are being destroyed in supernova explosions. The three bright stars above the central bulge of the galaxy are examples of such supernovas (a companion illustration shows the effects of such explosions).

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

Based on the new data and theoretical arguments, Geach and his colleagues show that heating of gas by growing supermassive black holes and bursts of star formation, rather than cooling of gas, most likely powers the blobs. The implication is that blobs represent a stage when the galaxies and black holes are just starting to switch off their rapid growth because of these heating processes. This is a crucial stage of the evolution of galaxies and black holes -- known as "feedback" -- and one that astronomers have long been trying to understand.

Odkrycia sondy Cassini sugerują istnienie oceanu pod powierzchnią lodowego księŜyca

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

JeŜeli płynnym źródłem jest ocean, to to, w połączeniu z pomiarami ciepła uzyskanymi z okolic południowego bieguna Enceladusa i wykryciem substancji organicznych w gejzerach moŜe oznaczać iŜ na księŜycu tym występują warunki pozwalające na powstanie prekursorów Ŝycia Frank Postberg

Sonda Cassini odkryła gejzery lodu wodnego na Eceladusie w 2005 roku. Gejzery te, wyrzucane z pęknięć zlokalizowanych wokół południowego bieguna księŜyca wyrzucają maleńkie cząstki lodu wodnego oraz pary, z których części udaje się uwolnić od grawitacji Enceladusa stając się częścią zewnętrznego pierścienia Saturna. Instrument słuŜący analizie pyłu kosmicznego (CDA Cosmic Dust Analyzer) sterowany przez Ralfa Sramę z Instytutu Fizyki Jądrowej Max Plancka (M-P INP) w Niemczech badał skład tych cząstek i wykrył w nich sól sodową (znaną na Ziemi jako sól stołowa).

"Sądzimy, Ŝe słony materiał w głębi Enceladusa został wymyty ze skał na dnie płynnej warstwy "- mówi Frank Postberg, współpracujący z Ralfem Sramą w M-P INP, który jest głównym autorem publikacji prezentującej wyniki badań na łamach Nature.

Naukowcy pracujący z CDA doszli do wniosku, iŜ płynna woda musi być obecna pod powierzchnią

73 z 86

Enceladusa bowiem tylko rozpuszczenie znaczących ilości minerałów moŜe wyjaśnić wykryte wysokie stęŜenie soli. Proces sublimacji, w którym para powstaje bezpośrednio z lodu w skorupie - bez fazy ciekłej - nie pozwala na wyjaśnienie występowania soli.

Skład pierścienia E określony na podstawie analizy tysięcy cząstek zbadanych przez sondę Cassini dostarcza pośredniej informacji na temat składu gejzerów oraz wnętrza Enceladusa. Cząstki pierścienia E to głównie czysty lód wodny, jednak prawie za kaŜdym razem gdy analizator badał skład cząstek wykrywał w nich sód.

"Nasze pomiary wskazują Ŝe oprócz soli stołowej cząstki te zawierają węglany sodu, oba składniki pasujące do sugerowanego składu oceanu na Enceladusie "- mówi Postberg. -" Węglany nadają lodowi nieco zasadowy odczyn. JeŜeli płynnym źródłem jest ocean, to to, w połączeniu z pomiarami ciepła uzyskanymi z okolic południowego bieguna Enceladusa i wykryciem substancji organicznych w gejzerach moŜe oznaczać iŜ na księŜycu tym występują warunki pozwalające na powstanie prekursorów Ŝycia."

Jednocześnie inny zespół publikujący wyniki badań w tym samym numerze Nature poszukujący sodu w gejzerach za pomocą obserwacji prowadzonych za pomocą teleskopów na Ziemi nie wykrył w nich sodu.

Zespół ten zauwaŜa, Ŝe ilość sodu wyrzucana z Enceladusa jest mniejsza niŜ

ilość sodu wokół wielu innych ciał Układu Słonecznego. Ci naukowcy sądzą, Ŝe jeŜeli pióropusz wyrzucanej pary rzeczywiście pochodzi z oceanu pod powierzchnią Enceladusa to odparowanie musi następować powoli głęboko pod powierzchnią a nie w trakcie gwałtownych erupcji w przestrzeń kosmiczną.

"Odnalezienie soli w pióropuszu wskazuje na moŜliwość istnienia płynnej wody pod powierzchnią. Brak par sodu w pióropuszu daje wskazówki jak moŜe wyglądać taki zbiornik "- mówi Sascha Kempf z M-P INP. "Nasze początkowe wyobraŜenie o pióropuszach jako gwałtownie wybuchających gejzerach podobnych do tych z parku Yellowstone się zmienia. Zdają się być bardziej podobne do trwałych dŜetów pary wodnej i lodu, zasilanych przez duŜy zbiornik wody "- mówi Postberg. -"Jednak w tej chwili nie moŜemy stwierdzić, czy woda znajduje się w duŜych rezerwuarach zamkniętych w lodowej skorupie Enceladusa czy teŜ ma połączenie z ogromnym oceanem, który oblewa skaliste jądro księŜyca." Źródło: ESA Space Science: Cassini finding hints at ocean within Saturn’s moon Enceladus Ilustracja: NASA/JPL/Space Science Institute

scientists on the joint NASA/ESA Cassini mission have detected, for the first time, sodium salts in ice grains of Saturn’s E-ring, which is primarily replenished by material from the plumes of water vapour and ice grains emitted by Saturn’s moon Enceladus.

The detection of salty ice indicates that the little moon harbours a reservoir of liquid water, perhaps even an ocean, beneath its surface.

Cassini discovered the water-ice plumes on Enceladus in 2005. These plumes, emitted from fractures near its south pole, expel tiny ice grains and vapour, some of which escape the moon’s gravity, replenishing Saturn’s outermost ring, the E-ring.

Cassini’s Cosmic Dust Analyzer, led by Principal Investigator Ralf Srama, of the Max Planck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg, Germany, has examined the composition of these grains and found sodium salt (or table salt) within them.

“We believe that the salty material deep inside Enceladus washed out from rock at the bottom of a liquid layer,” said Frank Postberg, Cassini scientist on the Cosmic Dust Analyzer at the Max Planck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg, Germany.

Postberg is lead author of a study that appears in the 25 June issue of the journal Nature.

European

74 z 86

The makeup of the E-ring grains, determined through the chemical analysis of thousands of high-speed particle hits registered by Cassini, provides indirect information about the composition of the plumes and about what lies inside Enceladus. The E-ring particles are almost pure water-ice, but nearly every time the dust analyzer checked for composition, it found at least some sodium within the particles.

“Our measurements imply that besides table salt, the grains also contain carbonates like soda; both components in concentrations that match the predicted composition of an Enceladus ocean,” said Postberg. “The carbonates also provide a slightly alkaline pH value. If the liquid source is an ocean, then that, coupled with the heat measured at the surface near the moon’s South Pole and the organic compounds found within the plumes, could provide a suitable environment on Enceladus for the formation of life precursors.”

In another study published in Nature,

Scientists working on the Cosmic Original press release follows: Cassini finding hints at ocean within Saturn’s moon Enceladus

Dust Analyser conclude that liquid water must be present because it is the only way to dissolve significant amounts of minerals to account for the levels of salt detected. The process of sublimation — the mechanism by which vapour is released directly from solid ice in the crust — cannot account for the presence of salt.

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

Finding salt in the plume gives evidence for liquid water below the surface. The lack of detection of sodium vapour in the plume gives hints about what the water reservoir might look like,” said Sascha Kempf, Cassini scientist on the Cosmic Dust Analyzer from the Max Planck Institute for Nuclear Physics.

Postberg added, "The original picture of the plumes as violently erupting Yellowstone-like geysers is changing. They seem more like steady jets of vapour and ice fed by a large water reservoir.

However, we can’t decide yet if the water is currently ’trapped’ within huge pockets in Enceladus’s thick ice crust or is still connected to a large ocean in contact with the rocky core."

"Potential plume sources on Enceladus are an active area

75 z 86

of research with evidence continuing to converge on a possible salt-water ocean," said Linda Spilker, Cassini deputy project scientist. "Our next opportunity to gather data on Enceladus will come during two flybys in November."

“The discovery of the Enceladus plume is one of the top scientific achievements of the Cassini-Huygens mission so far. These new results are inviting Cassini to making further in situ analysis of their composition; they are also whetting our appetite to further investigate whether Enceladus is habitable.” said Jean-Pierre Lebreton, ESA’s Huygens Project Scientist.

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

Ekslpozja wulkanu widziana ze Stacji Kosmicznej

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

Doskonałe, szczegółowe zdjęcia wykonane przez astronautów za pomocą Nikona D2XS z obiektywem 400mm, uchwyciły wiele zjawisk zachodzących w początkowych fazach wybuchowej erupcji wulkanu.

Główna kolumna pyłu jest jedną z serii, które uniosły się nad wyspą Matua 12 czerwca.

Kolumna ta składa się z brązowego pyłu wulkanicznego oraz białej pary wodnej.

Gwałtowne ruchy wznoszące nadały parze wygląd bąbla pary.

Jednocześnie gładka, biała chmura na szczycie kolumny to być moŜe woda kondensująca w wyniku gwałtownego wznoszenia i schładzania mas powietrza ponad kolumną pyłu. Chmura ta, określana przez meteorologów mianem pileus to zapewne zjawisko krótkotrwałe - kolumna pyłu właśnie się przez nią przebija. Ponadto jej regularny kształt wskazuje iŜ w czasie erupcji nie było intensywnych wiatrów poprzecznych.

Dopełniając obrazu ciemna, gęstsza chmura pyłu - prawdopodobnie spływ piroklastyczny - trzyma się ziemi spływając ze szczytu wulkanu. Unosząca się chmura rzuca cień na północną część wyspy. Okrągły otwór w chmurach być moŜe powstał w wyniku oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu a być moŜe na skutek naturalnych procesów kondensacji i osuszania mas powietrza nad wyspą. Źródło:

Original press release follows: Sarychev Peak Eruption, Kuril Islands A fortuitous orbit of the International Space Station allowed the astronauts this striking view of Sarychev Volcano (Kuril Islands, northeast of Japan) in an early stage of eruption on June 12, 2009. Sarychev Peak is one of the most active volcanoes in the Kuril Island chain, and it is located on the northwestern end of Matua Island. Prior to June 12, the last explosive eruption occurred in 1989, with eruptions in 1986, 1976, 1954, and 1946 also producing lava flows. Ash from the multi-day eruption has been detected 2,407 kilometers east-southeast and 926 kilometers west-northwest of the volcano, and commercial airline flights are being diverted away from the region to minimize the danger of engine failures from ash intake.

This detailed astronaut photograph is exciting to volcanologists because it captures several phenomena that occur during the earliest stages of an explosive volcanic eruption. The main column is one of a series of plumes that rose above Matua Island on June 12. The plume appears to be a combination of brown ash and white steam. The vigorously rising plume gives the steam a bubble-like appearance.** In contrast,

NASA Earth Observatory: Sarychev Peak Eruption,

76 z 86

Kuril Islands Ilustracja: NASA’s Earth Observatory, ISS

the smooth white cloud on top may be water condensation that resulted from rapid rising and cooling of the air mass above the ash column.

This cloud, which meteorologists call a pileus cloud, is probably a transient feature: the eruption plume is starting to punch through. The structure also indicates that little to no shearing wind was present at the time to disrupt the plume. (Satellite images acquired 2-3 days after the start of activity illustrate the effect of shearing winds on the spread of the ash plumes across the Pacific Ocean.)

By contrast, a cloud of denser, gray ash—probably a pyroclastic flow—appears to be hugging the ground, descending from the volcano summit.

The rising eruption plume casts a shadow to the northwest of the island (image top). Brown ash at a lower altitude of the atmosphere spreads out above the ground at image lower left. Low-level stratus clouds approach Matua Island from the east, wrapping around the lower slopes of the volcano. Only about 1.5 kilometers of the coastline of Matua Island (image lower center) are visible beneath the clouds and ash.

77 z 86

Najskuteczniejszy galaktyczny akcelerator cząstek

Dzięki unikalnemu połączeniu danych obserwacyjnych uzyskanych za pomocą teleskopu ESO VLT (Very Large Telescope) oraz obserwatorium rentgenowskiego NASA Chandra astronomom udało się rozwiązać zagadkę akceleratorów cząsteczkowych Drogi Mlecznej. W artykule opublikowanym w Science Express naukowcy wykazują, Ŝe galaktyczne promieniowanie kosmiczne Drogi Mlecznej jest efektywnie przyspieszane w pozostałościach po gwiazdach, które eksplodowały kończąc istnienie.

superwydajnymi akceleratorami wytwarzającymi promienie kosmiczne w Drodze Mlecznej są rozszerzające się powłoki utworzone przez eksplodujące gwiazdy Eveline Helder

Podczas misji Apollo astronauci zauwaŜyli niezwykłe rozbłyski światła widoczne nawet wówczas, gdy mieli zamknięte oczy. Od tamtego czasu udało się dowieść, Ŝe przyczyną tego niezwykłego zjawiska były bardzo wysokiej energii promienie kosmiczne - cząstki o ogromnych prędkościach docierające do Ziemi spoza granic Układu Słonecznego. Cząstki o tak wysokich energiach, Ŝe część z nich docierając do powierzchni Ziemi moŜe powodować błędy w układach elektronicznych.

Galaktyczne promienie kosmiczne pochodzą ze źródeł w obrębie Drogi Mlecznej i są to przede wszyskim protony poruszające się z prędkościami zbliŜonymi do prędkości światła. Protony te mają energie wielokrotnie większe niŜ te, które będzie im w stanie nadać Wielki Zderzacz Hadronów CERN. "Od dawna podejrzewano, Ŝe superwydajnymi akceleratorami wytwarzającymi te promienie kosmiczne w Drodze Mlecznej są rozszerzające się powłoki utworzone przez eksplodujące gwiazdy "- mówi Eveline Halder z Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Utrecht (AIUUU) w Holandii,

78 z 86

jedna z autorów publikacji. -"Nasze obserwacje dostarczają konkretnych dowodów, Ŝe tak właśnie jest."

"Nie tylko odkryliśmy dymiącą lufę, ale równieŜ określiliśmy kaliber lufy koniecznej do przyspieszenia promieni kosmicznych do tak ogromnych energii "- dodaje Jacco Vink, współpracownik Helder z AIUUU. Po raz pierwszy Helder, Vink i ich współpracownicy dostarczyli pomiarów rozwiązujących astronomiczną zagadkę czy gwiezdne eksplozje wytwarzają wystarczające ilości przyspieszonych cząstek by wyjaśnić liczbę promieni kosmicznych docierających do nas z Galaktyki. Badania zespołu wskazują iŜ faktycznie tak jest i dodatkowo ukazują jaka część energii jest zabierana z gazu rozszerzającego się po eksplozji i przekazywana przyspieszanym cząstkom.

"Podczas eksplozji gwiazdy w formie supernowej znaczna część wyzwolonej energii jest wykorzystywana do przyspieszania cząstek do niezwykle wysokich energii "- mówi Helder. -" Energia jest zuŜywana na akcelerację cząstek kosztem ogrzewania gazu, który okazuje się być znacznie chłodniejszy niŜ przewidują to teorie."

Naukowcy zbadali pozostałości gwiazdy, której eksplozję zarejestrowali chińscy astronomowie w 185 roku naszej ery.

Pozostałości te, skatalogowane pod numerem RCW 86 leŜą w odległości około 8200 lat świetlnych w konstelacji Kompasu.

Wykorzystując teleskop ESO

VLT zespół zmierzył temperaturę gazu tuŜ za falą uderzeniową wytworzoną przez eksplozję gwiazdy. Ponadto zmierzyli prędkość przemieszczania się fali uderzeniowej wkorzystując obrazy uzyskane przez obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra na przestrzeni trzech lat. Okazało się, Ŝe porusza się ona z prędkością pomiędzy 10 a 30 milionów kilometrów / godzinę (ok. 1 - 3% prędkości światła).

Gaz okazał się mieć temperaturę zaledwie 30 milionów stopni Celsjusza i choć jak na codzienne standardy to sporo, to jednak temperatura ta jest znacznie niŜsza niŜ oczekiwano biorąc pod uwagę prędkość fali uderzeniowej, która powinna rozgrzać gaz do co najmniej 500 milionów stopni Celsjusza.

"Brakująca energia to ta, która została zuŜyta na produkcję promieni kosmicznych "podsumowuje Vink. Źródło: ESO: Milky Way's super-efficient particle accelerators caught in the act Ilustracja: ESO/E. Helder & NASA/Chandra Original press release follows: Milky Way's super-efficient particle accelerators caught in the act Thanks to a unique "ballistic study" that combines data from ESO's Very Large Telescope and NASA's Chandra X-ray Observatory, astronomers have now solved a long-standing mystery

79 z 86

of the Milky Way’s particle accelerators.

They show in a paper published today on Science Express that cosmic rays from our galaxy are very efficiently accelerated in the remnants of exploded stars.

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

During the Apollo flights astronauts reported seeing odd flashes of light, visible even with their eyes closed. We have since learnt that the cause was cosmic rays — extremely energetic particles from outside the Solar System arriving at the Earth, and constantly bombarding its atmosphere. Once they reach Earth, they still have sufficient energy to cause glitches in electronic components.

For the first time Helder, Vink and colleagues have come up with a measurement that solves the long-standing astronomical quandary of whether or not stellar explosions produce enough accelerated particles to explain the number of cosmic rays that hit the Earth’s atmosphere. The team’s study indicates that they indeed do and it directly tells us how much energy is removed from the shocked gas in the stellar explosion and used to accelerate particles.

Galactic cosmic rays come from sources inside our home galaxy, the Milky Way, and consist mostly of protons moving at close to the speed of light, the “ultimate speed limit” in the Universe. These protons have been accelerated to energies exceeding by far the energies that even CERN’s Large Hadron Collider will be able to achieve.

“It has long been thought that the superaccelerators that produce these cosmic rays in the Milky Way are the expanding envelopes created by exploded stars, but our observations reveal the smoking gun that proves it”, says Eveline Helder from the Astronomical Institute Utrecht of Utrecht University in the Netherlands, the first author of the new study.

“You

“When a star explodes in what we call a supernova a large part of the explosion energy is used for accelerating some particles up to extremely high energies”, says Helder. “The energy that is used for particle acceleration is at the expense of heating the gas, which is therefore much colder than theory predicts”.

The researchers looked at the remnant of a star that exploded in AD 185, as recorded by Chinese astronomers. The remnant, called RCW 86, is located about 8200 light-years away towards the constellation of Circinus (the Drawing Compass). It is probably the oldest record of the explosion of a star.

Using ESO’s

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

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

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

80 z 86

Wahadłowce wyjaśniają co kryło się za eksplozją Tunguską z 1908 roku

Według nowych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Cornell (CU) źródłem tajemniczej eksplozji, która w 1908 roku miała miejsce w okolicach miejscowości Tunguska powaliła ponad 2100 km tajgi prawie na pewno była kometa wchodząca w ziemską atmosferę. Naukowcy doszli do tych wniosków badając obłoki tworzone przez lądujący wahadłowiec. Publikacja, przyjęta do druku w Geophysical Research Letters łączy te dwa zjawiska na podstawie wydarzeń, które w obu przypadkach obserwowano w następnych dniach: jasne, widoczne nocą obłoki srebrzyste (noctilucent clouds - NCL), zbudowane z kryształków lodu, powstający na bardzo duŜych wysokościach i przy bardzo niskich temperaturach.

Mamy silne podstawy sądzić Ŝe w 1908 roku to kometa uderzyła w Ziemię

srebrzyste w dzień po starcie wahadłowca Endeavour 8 sierpnia 2007 roki oraz podczas innych startów w 1997 i 2003 roku.

prof. Michael Kelley

Źródło:

"To jak rozwiązanie zagadki morderstwa sprzed 100 lat "- mówi prof Michael Keley w CU, kierujący zespołem naukowców. -" Mamy silne podstawy sądzić Ŝe w 1908 roku to kometa uderzyła w Ziemię." Wcześniejsze spekulacje obejmowały zarówno komety jak i meteory a nawet zupełnie niezwykłe pomysły od statków obcych po czarne dziury.

Badania wyjaśniają, Ŝe ogromne ilości pary wodnej wyrzucone do atmosfery przez lodowe jądro komety zostały z ogromną siłą przechwycone przez prądy wirowe w atmosferze ziemskiej w procesie zwanym dwuwymiarową turbulencją tworząc obłoki srebrzyste na obszarze tysięcy kilometrów.

Obłoki takie to najwyŜej powstające chmury w obrębie ziemskiej atmosfery - na wysokości nawet 100 km powyŜej obszarów podbiegunowych gdy mezosfera ma temperaturę -117 ° C. Obłoki generowane przez dysze lądującego wahadłowca przypominają efekty wytworzone przez kometę.

Pojedynczy przelot wahadłowca dostarcza do ziemskiej termosfery około 300 ton pary wodnej. Parę tę śledzono na regionami arktycznymi i antarktycznymi gdzie wytwarza obłoki w mezosferze. Kelley i jego współpracownicy obserwowali obłoki

81 z 86

Eureka Alert - Cornell Univeristy: Space shuttle science shows how 1908 Tunguska explosion was caused by a comet Original press release follows: Space shuttle science shows how 1908 Tunguska explosion was caused by a comet The mysterious 1908 Tunguska explosion that leveled 830 square miles of Siberian forest was almost certainly caused by a comet entering the Earth's atmosphere, says new Cornell University research. The conclusion is supported by an unlikely source: the exhaust plume from the NASA space shuttle launched a century later.

The research, accepted for publication (June 24, 2009) by the journal Geophysical Research Letters, published by the American Geophysical Union, connects the two events by what followed each about a day later: brilliant, night-visible clouds, or noctilucent clouds, that are made up of ice particles and only form at very high altitudes and in extremely cold temperatures.

"It's almost like putting together a 100-year-old murder mystery," said Michael Kelley, the James A. Friend Family Distinguished Professor of Engineering

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

as the Tunguska Event, the night skies shone brightly for several days across Europe, particularly Great Britain -- more than 3,000 miles away.

The researchers contend that the massive amount of water vapor spewed into the atmosphere by the comet's icy nucleus was caught up in swirling eddies with tremendous energy by a process called two-dimensional turbulence, which explains why the noctilucent clouds formed a day later many thousands of miles away.

Kelley said he became intrigued by the historical eyewitness accounts of the aftermath, and concluded that the bright skies must have been the result of noctilucent clouds. The comet would have started to break up at about the same altitude as the release of the exhaust plume from the space shuttle following launch. In both cases, water vapor was injected into the atmosphere.

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

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

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

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

Following the 1908 explosion, known

The scientists have attempted to answer how this water vapor traveled so far without scattering and diffusing, as conventional physics would predict.

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

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

Scientists have long tried to study the wind structure in these upper regions of the atmosphere, which is difficult to do by such traditional means as sounding rockets, balloon launches and satellites, explained Charlie Seyler, Cornell professor of electrical engineering and paper co-author.

"Our observations show that current understanding of the mesosphere-lower thermosphere region is quite poor," Seyler said.

The thermosphere is the layer of the atmosphere above the mesosphere.

82 z 86

Koniec misji sondy Ulysses

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

Sądziliśmy, Ŝe Ulysses przestanie działać znacznie wcześniej. Jego długowieczność jest hołdem budowniczych sondy oraz ludzi kierujących misją na przestrzeni lat Paolo Ferri

Ulysses to pierwszy pojazd kosmiczny, który badał przestrzń kosmiczną ponad biegunami Słońca w czterech wymiarach przestrzeni i czasu. Wśród wielu niezwykle istotnych odkryć ta niezwykle udana misja wykazała, Ŝe pole magnetyczne Słońca jest przenoszone do Układu Słonecznego w znacznie bardziej skomplikowany sposób niŜ sądzono wcześniej. Cząstki opuszczające Słońce na niskich szerokościach heliograficznych mogą przemieszczać się w kierunku wysokich szerokości, i na odwrót, czasem nawet docierając do planet. To istotne odkrycie wskazuje, Ŝe obszary Słońca wcześniej nie uwaŜane za regiony, w których moŜliwe było powstanie zagraŜających ludziom w przestrzeni kosmicznej i satelitom cząstek muszą być monitorowane i równieŜ uwzględniane w badaniach nad słoneczną pogodą.

"Ulysses nauczył nas znacznie więcej niŜ sądziliśmy, Ŝe będzie to moŜliwe, na temat Słońca oraz tego, jak oddziałuje ono z otaczającą je przestrzenią "- mówi Richard Marsden, kierownik misji z ramienia ESA. Decyzja o zakończeniu misji została wspólnie podjęta

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

Rok temu ilość energii generowanej przez sondę spadł do poziomu, w którym pojawiło się ryzyko, iŜ przewody paliwowe Ulyssesa zamarzną, jednak inŜynierowie misji opracowali mechanizm, dzięki któremu udało się kontynuować misję. Wówczas teŜ zdecydowano by wykorzystać zasoby wolnego czasu sieci 70 metrowych anten NASA do komunikacji z sondą. Jednak w miarę jak oddalała się ona od Ziemi i spadała ilość przekazywanych danych, a jednocześnie w związku z innymi misjami ilość wolnego pasma sieci anten zmniejszała się zespół doszedł do wniosku, Ŝe ilość danych naukowych spadła do poziomu, w którym kontynuowanie finansowania misji przestało mieć sens. Źródło: ESA Focus On: Joint ESA/NASA Ulysses mission to end Ilustracja: ESA (image by C.Carreau) Original press release follows: Joint ESA/NASA Ulysses mission to end Upon receipt of the last command from Earth, the transmitter on Ulysses will switch off on 30 June, bringing one of the most successful and longest missions in spaceflight history to an end.

After 18.6 years in space and defying several earlier expectations

83 z 86

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

Ulysses is the first spacecraft to survey the environment in space above and below the poles of the Sun in the four dimensions of space and time. Among many other groundbreaking results, the hugely successful mission showed that the Sun's magnetic field is carried into the Solar System in a more complicated manner than previously believed. Particles expelled by the Sun from low latitudes can climb up to high latitudes and vice versa, even unexpectedly finding their way down to planets.

Expanding our understanding of the Sun This is very important as regions of the Sun not previously considered as possible sources of hazardous particles for astronauts and satellites must now be taken into account and carefully monitored.

"Ulysses has taught us far more than we ever expected about the Sun and the way it interacts with the space surrounding it," said Richard Marsden, ESA's Ulysses Project Scientist and Mission Manager.

The

84 z 86

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

A year ago, the satellite's power supply had weakened to the point that it was thought the low temperatures would cause the fuel lines to freeze up, rendering Ulysses uncontrollable.

This didn't happen immediately and spacecraft controllers realised that they could keep the fuel warm and circulating by performing a short thruster burn every two hours, an ingenious solution that has enabled Ulysses' science mission to continue. It was decided to maintain the spacecraft in operation using NASA's 70 m-diameter ground station network allocated on a 'sparecapacity' basis.

But as Ulysses has moved further from Earth, the communications bit-rate has gone down while other demands for the 70 m-diameter Deep Space Network stations have gone up.

Most importantly, the overall return of scientific data has decreased to a level where it is hard to justify the cost of keeping Ulysses in operation.

"We expected the spacecraft to cease functioning much earlier. Its longevity is a tribute to Ulysses's builders and the people involved in operations over the years," says Paolo Ferri, Head of the Solar & Planetary Missions Division at ESA's European Space Operations Centre, Darmstadt,

Germany.

He added that, "Although it is always hard to take the decision to terminate a mission, we have to accept that the satellite is running out of resources and a controlled switch-off is the best ending."

Final mission operations will be conducted from the Ulysses Mission Support Area (MSA) located at NASA's Jet Propulsion Laboratory in California, USA. The joint team will include Nigel Angold, ESA Mission Operations Manager, and Ed Massey, NASA Project Manager, as well as a number of engineers and analysts from both Agencies.

"Tuesday will be a very sad day when we send the last commands to Ulysses," said Angold. "But I'm very proud that we have overcome the many challenges that have come our way over the course of nearly two decades. Its longevity is an indication of the desire for international collaboration on space missions. ESA and NASA are to be commended for supporting this unique mission until the very end," he added.

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

"Whenever any of us look up in the years to come, Ulysses will be there, silently orbiting our star, which it studied so successfully during its long and active life," said Marsden.

85 z 86

ASTRONOMIA - Przegląd Wiadomości Astronomicznych - wydawnictwo elektroniczne portalu teleskopy.net pod redakcją Tomasza L. Czarneckiego Atelier 17 - Tomasz L. Czarnecki ul. Chałubińskiego 31 44-105 Gliwice (32) 270 0792 e-mail:biuro@teleskopy.net Ilustracja na okładce - KsięŜyc wschodzący nad wulkanem Stromboli, czerwiec 2009, fotografia - Tomasz Czarnecki Wszystkie prawa zastrzeŜone.

86 z 86