Astronomia 05/2010

Przegląd Wiadomości Astronomicznych 05 / 2010

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

1 z 74

2 z 74

Spis Treści Lód na asteroidach być moŜe pomoŜe rozwiązać zagadkę pochodzenia oceanów na Ziemi Czy czarne dziury wzmacniają kosmiczne tło radiowe ?

Satelity Envisat monitorują plamę ropy w Zatoce Meksykańskiej Astronomiczny dzień w Izerskim Parku Ciemnego Nieba Gromada w morzu galaktyk Envisat monitoruje bliskość plamy ropy do pętli Prądu Zatokowego Herschel ukazuje nieznaną stronę narodzin gwiazd Zdjęcia obłoku popiołów z najnowszej erupcji wulkanu Eyjafjallajoekull Supermasywna czarna dziura wyrzucona z galaktyki Herschel znalazł dziurę w całym Chandra odnajduje brakującą masę Astronomowie zamierzają dokładniej zbadać ogromną fabrykę gwiazd Rekordowo odległa gromada galaktyk Zaskakująco nowoczesna prehistoryczna gromada galaktyk Śmierć gwiazdy w trzech wymiarach Pierwszy bezpośredni pomiar promienia helowego karła Pył wulkaniczny na Meridiani Planum Nowe zdjęcie M83 Plama ropy w Zatoce Meksykańskiej dotarła do prądu pętli zatkowej Gdzie spotykają się galaktyki Dobry bóg Pochowany 500 lat później Uciekająca panna młoda Nowy rodzaj supernowej być moŜe odpowiada za powstawania wapnia PoŜeracz planet Chandra odkrywa gwiezdny odłamek BliŜej wyjaśnienia asymetrii materii i antymaterii Czarna dziura w M31 - słaba i nieprzewidywalna Regularne, gwałtowne rozbłyski helowej pary Nowe obszary produkcji gwiazd w Drodze Mlecznej Co aktywuje czarne dziury Wędrujące czarne dziury

3 z 74

Lód na asteroidach być moŜe pomoŜe rozwiązać zagadkę pochodzenia oceanów na Ziemi

Astronomowie Uniwersytetu Środkowej Floryty (UCF) wykryli cienką warstwę lodu wodnego oraz cząstek organicznych na powierzchni asteroidy 24 Temis (Temidy), największej z rodziny asteroid krąŜących wokół Słońca pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Ta pierwsza detekcja lodu i chemii organicznej na asteroidzie moŜe nieść odpowiedź na pochodzenie ziemskich oceanów oraz powstanie Ŝycia na Ziemi 4 miliardy lat temu. Informacja o nieoczekiwanym odkryciu została opublikowana na łamach Nature wraz z dwoma uzupełniającymi artykułami dwóch zespołów naukowców planetarnych, w tym jednym kierowanym przez astronomów z UCF.

Nasze odkrycie pozwala przypuszczać, Ŝe kiedyś podobna asteroida mogła uderzyć w Ziemię dostarczając nam wodę prof. Humberto Campins

"Nasze odkrycie pozwala przypuszczać, Ŝe kiedyś podobna asteroida mogła uderzyć w Ziemię dostarczając nam wodę "- mówi kierujący badaniami prof. Humberto Campins z UCF. Według niektórych teorii to asteroidy dostarczyły na wodę na suchą, młodą Ziemię.

Naukowcy dowodzą, Ŝe skład soli i wody odkrytej w niektórych meteorytach potwierdza tę teorię.

oddalona trzykrotnie dalej od Słońca niŜ Ziemia.

Naukowcy zamierzają przeanalizować rozmaite hipotezy wyjaśniające obecność lodu.

Najbardziej obiecująca zdaje się być ta, Ŝe Temis przechowała lód w warstwie tuŜ poniŜej powierzchni, na podobieństwo skamieniałości przechowującej pozostałości z czasów formowania się Układu Słonecznego. Źródła: UCF Newsroom: Asteroid Ice May Be 'Living Fossil' With Clues to Oceans' Origins Ilustracja: G. Pérez (Instituto de Astrofisica de Canarias, Spain)

Wykorzystując podczerwony teleskop NASA ITF (Infrared Telescope Facility) znajdujący się na Hawajach zespół kierowany przez Campinsa zmierzył intensywność odbijanego przez powierzchnię 24 Temis światła Słońca w trakcie rotacji asteroidy. Zmiany w intensywności zachodzące w róŜnych obszarach widma pozwoliły naukowcom określić skład powierzchni asteroidy.

Original press release follows: Asteroid Ice May Be 'Living Fossil' With Clues to Oceans' Origins

Odkrycie lodu oraz węglowych związków chemicznych zaskoczyło naukowców. Okazało się, Ŝe są one równomiernie rozmieszczone na powierzchni asteroidy. Szczególnie zaskakujące było odkrycie lodu, poniewaŜ dotąd uwaŜano, Ŝe nie moŜe on trwać długo na powierzchni asteroid, bowiem miejsce to powinno być dla niego zbyt ciepłe. 24 Temis jest

University of Central Florida researchers detected a thin layer of water ice and organic molecules on the surface of 24 Themis, the largest in a family of asteroids orbiting between Mars and Jupiter.

The first-ever discovery of ice and organic molecules on an asteroid may hold clues to the origins of Earth’s oceans and life 4 billion years ago.

Their unexpected findings will be published Thursday, April 29 in Nature, which will feature two complementary articles by the UCF-led team and by another team of planetary scientists.

“What

4 z 74

we’ve found suggests that an asteroid like this one may have hit Earth and brought our planet its water,” said UCF Physics Professor Humberto Campins, the study’s lead author.

Some theories suggest asteroids brought water to Earth after the planet formed dry. Scientists say the salts and water that have been found in some meteorites support this view.

Using NASA’s Infrared Telescope Facility in Hawaii, Campins and his team of researchers measured the intensity of the reflected sunlight as 24 Themis rotated. Differences in intensity at different wavelengths helped researchers determine the makeup of the asteroid’s surface.

Researchers were surprised to find ice and carbon-based compounds evenly distributed on 24 Themis. More specifically, the discovery of ice is unexpected because surface ice should be short lived on asteroids, which are expected to be too warm for ice to survive for long.

The distance between this asteroid and the sun is about three times greater than between Earth and the sun.

Researchers will continue testing various hypotheses to explain the presence of ice. Perhaps most promising is the possibility that 24 Themis might have preserved the ice in its subsoil, just below the surface, as a kind of “living fossil” or remnant of an early solar system that was generally considered to have disappeared long ago.

Campins’ team is made up of scientists from UCF, the University of La Laguna in Spain, University of Southern Maine, University of Maryland, Universidade Federal Do Rio De Janeiro in Brazil, NASA-Ames Research Center and NAIC-Arecibo Observatory in Puerto Rico.

Christine Dellert

5 z 74

Czy czarne dziury wzmacniają kosmiczne tło radiowe ?

Astronomowie badający dlaczego kosmiczne promieniowanie tła w zakresie fal radiowych jest znacznie intensywniejsze niŜ powinno być zidentyfikowali moŜliwą przyczynę - szybko wirujące czarne dziury obecne we wczesnym etapie powstawania galaktyk. Wyniki badań zostały zaprezentowane przez prof. Andy'ego Lawrence w trakcie konferencji Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego (RAS NAM2010).

W lipcu 2009 roku

ZauwaŜyliśmy, Ŝe moŜemy wyjaśnić promieniowanie sumując bardzo słabe emisje z wszystkich zwykłych galaktyk w obserwowalnym Wszechświecie prof. Andy Lawrence

amerykańscy astronomowie ogłosili zaskakujące wyniki uzyskane w trakcie eksperymentu z balonem stratosferycznym ARCADE-2, w ramach którego zostały wykonane precyzyjne pomiary nieba w paśmie radiowym. Promieniowanie radiowe tła, które jest składową równomiernie pokrywającą całe niebo okazało się być kilkukrotnie intensywniejsze niŜ ktokolwiek przewidywał.

Obecnie zespół naukowców ze Szkocji i Kalifornii sądzi, Ŝe znalazł wyjaśnienie zagadki "Przeanalizowaliśmy wiele róŜnych mechanizmów, które mogły byc przyczyną kosmiczny ocean cząstek relatywistycznych, ogromne rozmyte źródła radiowe, odległe eksplozje gwiazd - i okazało się, Ŝe kaŜda nie zdawała rozmaitych testów. W końcu zauwaŜyliśmy, Ŝe moŜemy wyjaśnić promieniowanie sumując bardzo słabe emisje z wszystkich zwykłych galaktyk w obserwowalnym Wszechświecie. To był zaskakujący wynik, poniewaŜ oznaczał Ŝe słabe emisje z duŜej populacji zwyczajnych, odległych źródeł dawał w sumie większą ilość promieniowania niŜe emisje z jaśniejszych, ale

6 z 74

rzadszych źródeł, choć spodziewaliśmy się czegoś odwrotnego "- mówi prof. Lawrence z Instytutu Astronomii Uniwersytetu w Edynburgu.

Tło zdaje się być sumą emisji radiowych wszystkich zwyczajnych galaktyk, zarówno tych bliskich jak i odległych, choć ze względu na to, Ŝe tych odległych jest wielokrotnie więcej, to właśnie one dominują. Gdyby nie to, ze Wszechświat ma ograniczony wiek i rozmiar, i wciąŜ się rozszerza, jasność tego promieniowania dąŜyłaby do nieskończoności.

Jednak rozwiązanie niosło ze sobą kolejny problem. W lokalnym Wszechświecie większość emisji radiowych jest powiązana z pozostałościami po supernowych w obszarach formowania gwiazd. Tutaj promieniowanie radiowe jest ściśle związane z promieniowaniem podczerwonym obszarów produkcji gwiazd. Zatem tło podczerwone powinno pasować do tła radiowego, jednak to ostatnie jest trzy do dziesięciu razy intensywniejsze niŜ wynikałoby z pomiarów tła w podczerwieni.

"Z jakiegoś powody w odległym Wszechświecie ścisłe powiązanie pomiędzy promieniowaniem podczerwonym i radiowym jakie obserwujemy lokalnie zostaje zaburzone. odległe galaktyki młodego Wszechświata muszą generować dodatkowe promieniowanie radiowe. Być moŜe wynika to z istnienia innych mechanizmów produkcji gwiazd w młodym Wszechświecie. Sądzimy jednak, Ŝe mogła istnieć wczesna epoka radiowych emisji

z dŜetów szybko wirujących czarnych dziur w centralnych regionach zwykłych galaktyk, która w późniejszym czasie ucichła "- mówi prof.

Lawrence. Astronomowie uwaŜają Ŝe kaŜda galaktyka w swym jądrze zawiera masywną czarną dziurę. Takie czarne dziury, w trakcie ruchu wirowego mogę emitować energię w postaci dŜetów radiowych.

July, US astronomers announced surprising results from a high-altitude balloon experiment called ARCADE-2, which had made careful measurements of the sky at radio wavelengths.

The background radio emission, which is the component smoothly distributed across the whole sky, was several times brighter than anyone was expecting.

"MoŜliwe, Ŝe w czasach gdy powstawały te czarne dziury tempo ich rotacji było znaczne, jednak wraz z opadaniem materii ich spin zwalnia i ostatecznie ustaje a źródło emisji radiowej gaśnie "- kończy prof. Lawrence.

Now a team of astronomers from California and Scotland, including Jack Singal, Lukasz Stawarz, and Vahe Petrosian of Stanford University, and Andy Lawrence of the University of Edinburgh, believe that they have an explanation for this surprise.

Źródła: RAS: Have black holes been turning up the volume on the cosmic radio background?

Zdjęcie: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team Original press release follows: Have black holes been turning up the volume on the cosmic radio background?

Astronomers investigating why the cosmic background radiation is much brighter at radio wavelengths than expected have identified a potential culprit: fast spinning black holes early in the galaxy formation process. The results will be presented by Professor Andy Lawrence at the RAS National Astronomy Meeting in Glasgow on Wednesday 14th April.

Last

7 z 74

"We looked at many different ways this could happen – a cosmic sea of relativistic particles, giant diffuse radio sources, distant exploding stars – and found them all to fail various tests.

We then noticed that we could explain the emissions by adding up the very faint emission from every ordinary galaxy in the observable universe. This was a surprising result, because it implied that weak emission from a large population of ordinary, but distant, sources added up to more than the emission from rarer but more luminous sources, whereas we were expecting the opposite," said Professor Lawrence, of the Institute for Astronomy at the University of Edinburgh.

The background appears to be the sum of radio emissions from all ordinary

galaxies, both nearby and distant, but because there are so many more distant ones, these are the ones that dominate. It would add up to an infinite amount were it not for the fact that the Universe is expanding and has a finite age.

Having found one solution, the team faced another difficult problem. In the local universe, most radio emission is associated with supernova remnants in regions of star formation.

The radio emission seems to be tightly linked with the infrared emission which star formation regions also produce. The infrared sky background should, therefore, match the radio background. However measurements of the infrared background predict a radio background between three and ten times less than ARCADE-2's observations.

"Somehow, in the distant universe, the tight connection we see locally between radio and infrared emission gets broken. Distant galaxies early in the history of the universe must produce extra radio emission. This may be because the process of star formation works differently in the early universe. However, we believe that there could be an early epoch of radio jet emission from fast-spinning black holes at the centre of many ordinary galaxies, which then fades away," said Professor Lawrence.

Astronomers believe that every galaxy probably contains a massive black hole. Fast-spinning black holes can give out energy in the form of radio jets.

"A possibility is that as these black holes were forming, they were usually spinning fast but over time, as accreted material tries to spin the black hole in many different directions, they ended up with no net spin on average and the source of the radio emission disappeared,” said Professor Lawrence.

Satelity Envisat monitorują plamę ropy w Zatoce Meksykańskiej

Sondy ESA Envisat uchwyciły zmiany w kierunku przemieszczania się szybko rosnącej plamy ropy naftowej na powierzchni Zatoki Meksykańskiej w miarę jak silne wiatry zmieniają kierunki utrudniając próby opanowania ropy i oczyszczenia morza. Na najnowszych zdjęciach satelitarnych plama ropy jest widoczna na wschód od obszaru chronionego Delta National Wildlife Refuge obejmującego równieŜ część obszaru Zatoki. Widoczne białe punkty to szyby wiertnicze i statki. monitoring changes in oil spill Wiatry są waŜnym czynnikiem wpływającym na rozprzestrzenianie się ropy na powierzchni wody jest kierunek i siła wiatru. Od eksplozji platformy wiertniczej 22 kwietnia, w której nastąpił wypływ ropy, wiatry wiały w kierunku zachodnim i północno-zachodnim. W sobotę wiatr zmienił kierunek na południowowschodni ponownie kierując plamę w stronę wybrzeŜy Louisiany.

Envisat wykonał zdjęcia za pomocą radaru syntetycznego ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) oraz spektrometru MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) 2 maja w godzinach 3:45 i 16:10 UTC. Szczególnie radar doskonale sprawdza się w wykrywaniu wycieków ropy, poniewaŜ pracuje równie dobrze w ciągu dnia jak i w nocy, niezaleŜnie od pokrywy chmur, dodaktowo jest czuły na wygładzenie powierzchni wody powodowane przez ropę. W przypadku zdjęć optycznych wykrywanie ropy bywa znacznie trudniejsze.

Następnie obrazowanie tego obszaru przez Envisat za pomocą instrumentów ASAR i MERIS jest planowane 5 maja. Zdjęcia te są równieŜ natychmiast udostępniane amerykańskim słuŜbom. Źródła: ESA News: Envisat monitoring changes in oil spill Zdjęcie: ESA Original press release follows: Envisat

8 z 74

ESA’s Envisat has captured the changes in direction of the rapidly-growing oil spill in the Gulf of Mexico as strong winds over the weekend pushed it around and hampered clean-up efforts.

In these latest images, the oil spill is visible due east of the Delta National Wildlife Refuge extending into the Gulf. The white dots are oil rigs and ships.

Wind can easily spread oil on the water, with the course determined by the wind’s direction and speed. Following the explosion of the drilling rig on 22 April that produced the oil leak, the winds were blowing west-northwest.

On Saturday winds were blowing from the southeast, pushing the slick toward Louisiana.

Envisat acquired these images from its Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) and Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) on 2 May 03:45 UTC (Saturday night local time) and on 2 May 16:10 UTC (Sunday morning local time), respectively.

Radar is especially suited for detecting oil spills because it works day and night, can see through clouds (unlike optical sensors) and is particularly sensitive to the smoother water surface caused by the oil. Depending on the situation, oil is harder to detect in optical satellite observations because the surface changes are not as pronounced.

To see the latest MERIS images of the oil spill, visit our MIRAVI website. MIRAVI, which is free and requires no registration, generates images from the raw data collected by MERIS and provides them online quickly after acquisition.

The next ASAR and MERIS images of the oil spill are scheduled for 5 May, with the images being made available about two hours later.

Envisat images are being provided to US authorities immediately after they are acquired through the International Charter Space and Major Disasters.

On 22 April the US Geological Survey, on behalf of the US Coast Guard, requested the Charter to provide rapid access to radar and optical satellite imagery of the oil slick.

Since then, Envisat MERIS and ASAR data have been provided in near-real time and have been used by the US National Oceanic and Atmospheric Administration.

The Charter is an international collaboration between space agencies to put satellite remote sensing at the service of civil protection agencies and others in response to natural and man-made disasters.

9 z 74

Astronomiczny dzień w Izerskim Parku Ciemnego Nieba

Instytut Astronomiczny Akademii Nauk Republiki Czeskiej we współpracy z firmą Sundisk oraz Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego we współpracy ze Stacją Turystyczną Orle zapraszają wszystkich miłośników nocnego nieba w sobotę 22.05.2010 na astronomiczne, rodzinne popołudnie i wieczór w Jizerce i Orlu. W programie przewidziano wykłady astronomiczne, wystawy astrofotografii i teleskopowe obserwacje nieba.

Program imprezy: osada Jizerka, schronisko Sklárna od 13.00 - obserwacje Słońca 13.30 - słowo wstępne, Pavel Suchan, Instytut Astronomiczny Akademii Nauk Republiki Czeskiej 14.00 - Izerski Park Ciemnego Nieba, mgr Martin Gembec 15.00 - Spojrzenie na niebo, dr Jiří Grygar, Instytut Fizyczny Akademii Nauk Republiki Czeskiej 18.00 - Astrofotografia metodami domowymi, inŜ. Martin Myslivec 21.00 - obserwacje ciał w Układzie Słonecznym (KsięŜyc, Wenus, Mars, Saturn) 23.00 - obserwacje obiektów dalekiego kosmosu (mgławice, galaktyki, gromady gwiazd) osada Orle, Stacja Turystyczna Orle 14:00 - Izerski Park Ciemnego Nieba, dr Sylwester Kołomański, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego 15:00 - Słońce – nasza gwiazda, mgr Michał Herlender, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego 16:00 - Piaski Marsa, dr Urszula Bąk-Stęślicka, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego 17:00 - Gwiazdy nie rodzą się samotnie, dr Marek Stęślicki, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego 18:00 - Wielkie teleskopy naszych czasów, dr Ewa Niemczura, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego 20:00 - wspólny spacer do Jizerki na teleskopowe obserwacje nieba połączony z gawędą

10 z 74

o przyrodzie Gór Izerskich, mgr inŜ. Zbigniew Kamiński, Nadleśnictwo Świeradów od 21:00 teleskopowe obserwacje nieba (szczegóły patrz program dla Jizerki) po 24:00 - wspólny powrót do Orla Inne atrakcje: Jizerka, Orle: wystawa astrofotografii Jizerka: pokaz techniki i teleskopów astronomicznych, obserwacje obiektów naziemnych, ścieŜka dydaktyczna Uwaga: obserwacje nieba będą moŜliwe tylko przy dobrej, bezchmurnej pogodzie; w przypadku „nieobserwacyjnej” pogody, w Orlu odbędzie się pokaz astronomicznego filmu dokumentarnego „W niebo wpatrzeni” (początek o 20:00, czas trwania 60 min.) wykłady w Jizerce będą prowadzone w języku czeskim wykłady w Orlu będą prowadzone w języku polskim osobom, które nie będą nocowały po imprezie w Orlu, organizatorzy zapewniają transport z Orla do Jakuszyc O Izerskim Parku Ciemnego Nieba Impreza odbędzie się na terenie Izerskiego Parku Ciemnego Nieba (IPCN). Park ten powstał 4 listopada 2009 roku, jako pierwszy park ciemnego nieba w Europie. IPCN zajmuje powierzchnię prawie 75 km, po polskiej i czeskiej stronie Gór Izerskich. Podobnie jak inne parki ciemnego nieba na świecie, IPCN jest miejscem, które przybliŜa nam problem zanieczyszczenia

światłem i daje moŜliwość obserwowania nocnego nieba pełnego gwiazd.

Informacje o dojeździe Osada Jizerka połoŜona jest w czeskiej części Gór Izerskich. Najlepszy dojazd do Jizerki prowadzi przez przejście graniczne w Jakuszycach (dalej kierunek Liberec). Do osady Jizerka obowiązuje zakaz wjazdu dla samochodów. Przed wjazdem do osady znajduje się duŜy parking, od którego do schroniska Sklárna drogą prowadzi szlak turystyczny czerwony i niebieski (odległość około 700 m).

Osada Orle połoŜona jest w polskiej części Gór Izerskich, około 4 km od Jakuszyc, do których dojedziemy drogą Szklarska Poręba – Harrachov (dojazd samochodem lub autobusem). Do osady Orle obowiązuje zakaz wjazdu dla samochodów. Od parkingu/przystanku autobusowego w Jakuszycach do Orla dojdziemy łatwym szlakiem turystycznym (znaki czerwone lub Ŝółte) lub dojedziemy rowerem wygodną ścieŜką rowerową (odległość około 4 km).

Obie osady odległe są od siebie o 3 km. Źródła: Izerski Park Ciemnego Nieba

11 z 74

Gromada w morzu galaktyk

Nowe zdjęcie, opublikowane przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) ukazuje wiele tysięcy odległych galaktyk, w szczególności ogromną grupę naleŜącą do masywnej gromady galaktyk znaną jako Abell 315. Mimo, Ŝe wydają się dominować na zdjęciu widoczne galaktyki to przysłowiowy szczyt góry lodowej, bowiem podobnie jak większość gromad galaktyk równieŜ Abell 315 jest zdominowana przez ciemną materię. Ogromna masa gromady ugina światło odleglejszych galaktyk odkształcając ich kształty.

Gdy patrzymy na niebo bez pomocy teleskopu większość tego co moŜemy dostrzec to gwiazdy będące częścią naszej Galaktyki. Poza nimi moŜemy dostrzec jedynie kilka najbliŜszych obiektów poza Drogą Mleczną. Odleglejsze galaktyki są zbyt ciemne, by oko było w stanie je zarejestrować. Gdyby było inaczej, galaktyki dosłownie wypełniłyby całe niebo. Nowe zdjęcie opublikowane przez ESO obejmuje obszar porównywalny z wielkością KsięŜyca w pełni. To szerokie, jak na duŜy teleskop, pole i długa ekspozycja ujawnia tysiące galaktyk.

Część z nich - widocznych głównie w górnej części zdjęcia - leŜy stosunkowo blisko, pozwalając dostrzec ich spiralną strukturę lub eliptyczne halo. Najodleglejsze, dostrzegalne jako drobne obłoki, są oddalone o ponad 8 miliardów lat świetlnych.

W części centralnej zdjęcia i w lewo i w dół od środka zagęszczenie około setki Ŝółtawych galaktyk wyznacza masywną gromadę galaktyczną, określoną numerem 315 w katalogu stworzonym w 1958 roku przez George'a Abella, amerykańskiego astronoma. Gromada ta leŜy pomiędzy słabymi czerwonymi i niebieskimi galaktykami, a Ziemią, w odległości około 2 miliardów lat świetlnych, w obrębie konstelacji Wieloryba.

Gromady galaktyk to jedne z największych znanych struktur zespolonych grawitacyjnie we Wszechświecie. Na ich strukturę składa się jednak znacznie więcej niŜ

12 z 74

liczne, widoczne na zdjęciu galaktyki, które składają się na zaledwie około 10% masy.

Kolejne 10% masy stanowi gorący gaz wypełniający przestrzeń pomiędzy nimi.

Pozostałe 80% masy stanowi niewidzialny i tajemniczy składnik - ciemna materia.

Obecność ciemnej materii ujawnia się poprzez jej grawitacyjne oddziaływanie - w szczególności grawitacja ogromnej masy gromady ugina światło bardziej odległych galaktyk na podobieństwo soczewki.

Obserwacja i analiza odkształcenia kształtu odleglejszych galaktyk pozwala astronomom określić całkowitą masę gromady odpowiedzialną za odkształcanie światła pomimo, Ŝe większość oddziałującej masy pozostaje niewidoczna. Efekt ugięcia jest niezwykle mały i do uzyskania znaczącego wyniku konieczne jest zmierzenie odkształceń ogromnej ilości galaktyk - w przypadku gromady Abell 315 zbadano kształt prawie 10 000 galaktyk widocznych na zdjęciu by określić całkowitą jej masę. Abell 315 waŜy przeszło 100 000 000 000 000 więcej od Słońca.

Uzupełniając obraz morza galaktyk na zdjęciu zarejestrowano równieŜ obiekty leŜące znacznie bliŜej - obok kilku gwiazd naleŜących do Drogi Mlecznej na zdjęciu widać wiele asteroid naleŜących do głównego pasa tych obiektów znajdującego się między orbitami Marsa i Jowisza. Ich obrazy, widoczne jako barwne kreski powstały w wyniku trwającej kilka godzin ekspozycji

przez kolejne trzy filtry kamery Wide Field Imager zamontowanej na 2.2-metrowym teleskopie MPG/ESO w Obserwatorium La Silla w Chile. Źródła: ESO: A Cluster and a Sea of Galaxies Zdjęcie: ESO/J. Dietrich Original press release follows: A Cluster and a Sea of Galaxies A new wide-field image released today by ESO displays many thousands of distant galaxies, and more particularly a large group belonging to the massive galaxy cluster known as Abell 315. As crowded as it may appear, this assembly of galaxies is only the proverbial “tip of the iceberg”, as Abell 315 — like most galaxy clusters — is dominated by dark matter. The huge mass of this cluster deflects light from background galaxies, distorting their observed shapes slightly.

When looking at the sky with the unaided eye, we mostly only see stars within our Milky Way galaxy and some of its closest neighbours. More distant galaxies are just too faint to be perceived by the human eye, but if we could see them, they would literally cover the sky. This new image released by ESO is both a wide-field and long-exposure one, and reveals thousands of galaxies crowding an area on the sky roughly as large as

13 z 74

the full Moon.

These galaxies span a vast range of distances from us. Some are relatively close, as it is possible to distinguish their spiral arms or elliptical halos, especially in the upper part of the image. The more distant appear just like the faintest of blobs — their light has travelled through the Universe for eight billion years or more before reaching Earth.

Beginning in the centre of the image and extending below and to the left, a concentration of about a hundred yellowish galaxies identifies a massive galaxy cluster, designated with the number 315 in the catalogue compiled by the American astronomer George Abell in 1958 [1]. The cluster is located between the faint, red and blue galaxies and the Earth, about two billion light-years away from us. It lies in the constellation of Cetus (the Whale).

Galaxy clusters are some of the largest structures in the Universe held together by gravity. But there is more in these structures than the many galaxies we can see. Galaxies in these giants contribute to only ten percent of the mass, with hot gas in between galaxies accounting for another ten percent [2]. The remaining 80 percent is made of an invisible and unknown ingredient called dark matter that lies in between the galaxies.

The presence of dark matter is revealed through its gravitational

effect: the enormous mass of a galaxy cluster acts on the light from galaxies behind the cluster like a cosmic magnifying glass, bending the trajectory of the light and thus making the galaxies appear slightly distorted [3]. By observing and analysing the twisted shapes of these background galaxies, astronomers can infer the total mass of the cluster responsible for the distortion, even when this mass is mostly invisible. However, this effect is usually tiny, and it is necessary to measure it over a huge number of galaxies to obtain significant results: in the case of Abell 315, the shapes of almost 10 000 faint galaxies in this image were studied in order to estimate the total mass of the cluster, which amounts to over a hundred thousand billion times the mass of our Sun [4].

To complement the enormous range of cosmic distances and sizes surveyed by this image, a handful of objects much smaller than galaxies and galaxy clusters and much closer to Earth are scattered throughout the field: besides several stars belonging to our galaxy, many asteroids are also visible as blue, green or red trails [5].

These objects belong to the main asteroid belt, located between the orbits of Mars and Jupiter, and their dimensions vary from some tens of kilometres, for the brightest ones, to just a few kilometres in the case of the faintest ones.

This image has been taken with the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile. It is a composite of several exposures acquired using three different broadband filters, for a total of almost one hour in the B filter and about one and a half hours in the V and R filters. The field of view is 34 x 33 arcminutes.

Envisat monitoruje bliskość plamy ropy do pętli Prądu Zatokowego

W miarę jak rośnie ryzyko, Ŝe plama ropy wydobywająca się z uszkodzonej w Zatoce Meksykańskiej platformy wiertniczej moŜe zostać porwana przez pętlę prądów morskich i przemieszczona w kierunku raf koralowych otaczających łańcuch wysp Florida Keys, naukowcy szczegółowo analizują dane zbierane przez radary satelitów Envisat Europejskiej Agencji Kosmicznej. Łącząc informację o nierówności powierzchni morza z danymi na temat kierunków prądów morskich z danymi dostarczanymi przez zaawansowany radar syntetyczny (ASAR) naukowcy są w stanie określić kierunki, w jakich moŜe dryfować granica plamy ropy.

Zdjęcia wykonane 29 kwietnia i 2 maja zostały poddane zaawansowanej obróbce aby określić róŜnice w strukturze powierzchni oceanu oraz, uzyskane na podstawie pomiarów dopplerowskich jej radialne prędkości.

Połączenie tych danych dostarcza istotnych informacji na temat przestrzennej struktury wycieku ropy oraz jego rozprzestrzeniania się w turbulentnych wodach oceanu.

Póki co plama ropy wciąŜ znajduje się stosunkowo blisko uszkodzonej platformy na północ od pętli prądu zatokowego - Loop Current - która jest waŜną odnogą Golfsztromu, odpowiedzialną za cyrkulację wód w Zatoce Meksykańskiej. Naukowcy obawiają się, Ŝe wiatry mogę popchnąć ropę na południe, gdzie zostanie porwana przez prąd pętli i wraz z nim przemieści się w stronę cennych biologicznie obszarów wokół Florida Keys. Poza tym istnieje wówczas ryzyko, Ŝe ropa trafi do głównego strumienia prądu zatokowego, a to oznaczałoby zagroŜenie dla wschodniego wybrzeŜa USA. Źródła: ESA News: Envisat monitors oil spill proximity to Loop Current Zdjęcie: CLS Original press release follows: Envisat monitors oil spill proximity to Loop Current As fears grow that the Loop Current in the Gulf of Mexico could

14 z 74

soon catch the oil slick and drag it south towards coral reefs in the Florida Keys, scientists are monitoring the situation closely with ESA’s Envisat radar data.

By combining surface roughness and current flow information with Envisat Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) data of the spill, SAR image analysts are able to detect the direction in which the spill boundaries can drift.

In these two ASAR images for 29 April and 2 May, advanced processing methods have been performed to display ocean surface roughness variations and Doppler-derived ocean surface radial velocities. Merging this information provides insight into the spatial structure of the spill and its dispersion by the upper ocean turbulent flow.

In the 29 April image, smooth surfaces appear as black patches inside the oil spill and in the very low wind region east of the spill, where the flow analysis is not possible.

As visible in both images, the spill still appears relatively confined around its point of origin and is still north of the Loop Current, a powerful conveyor belt that circulates clockwise around the Gulf toward Florida before being joining the powerful Gulf Stream.

An intriguing shape is detected in the 2 May image that seems to follow passively the flow derived from the Doppler measurements.

The fear

is that winds could push the oil slick south until it joins the Loop Current, which would carry the oil towards Florida. If that were to happen, the oil could flow into the Gulf Stream and be carried up to the US East Coast.

"As observed, this does not seem to be the case at the moment as no connection between the spill and the intense current presently occurs," said Dr Bertrand Chapron of IFREMER, the French Research Institute for Exploitation of the Sea. "Thanks to systematic Envisat ASAR planning over this area, close monitoring of the situation is ensured as long as there is some wind to contrast the surface roughness."

Dr Chapron and Dr Fabrice Collard of France's CLS (formerly the BOOST Technologies Company) created these products using ASAR in Wide Swath mode. They have been working with radar data for many years and have developed sets of algorithms that allow ASAR data to be processed in near-real time and to produce state-of-the-art ocean parameters. These are made widely available on the SOPRANO ocean products demonstration website developed with ESA. "The upcoming Sentinel-1 SAR instrument will have an enhanced capability to capture the surface flow information on top of the higher resolution sea surface roughness," Dr Chapron explained. "As demonstrated, these combined products are very promising for strengthening the use of SAR data to help fight oil-spill consequences on coastal zones."

Sentinel-1 is a two-satellite system. The first Sentinel-1 satellite is planned for launch at the end 2012 and will ensure the continuity of SAR data. The second Sentinel-1 satellite is planned for launch in 2014. The fleet of Sentinel satellites is being developed by ESA within the EU’s Global Monitoring for Environment and Security initiative.

15 z 74

Herschel ukazuje nieznaną stronę narodzin gwiazd

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) przedstawiła pierwsze naukowe wyniki uzyskane przez podczerwone obserwatorium kosmiczne Herschel. Ukazują one wcześniej nieznane szczegóły procesów w jakich tworzą się gwiazdy.

Na nowych zdjęciach widać tysiące galaktyk, w których gwałtownie tworzą się gwiazdy, oraz przepiękne obłoki molekularne - miejsca narodzin gwiazd - rozpięte w zwojach Drogi Mlecznej. Na jednym ze zdjęć udało się uchwycić niezwykle masywną gwiazdę w trakcie formowania się. Wyniki, przedstawione dzisiaj w trakcie sympozjum ESA, wystawiają na próbę teorie opisujące powstawanie gwiazd jednocześnie ukazując nowe ścieŜki przyszłych badań.

To są dopiero początki pracy teleskopu Herschel i to zaledwie początek wyników naukowych jakie uzyskamy dzięki jego misji w nadchodzących latach

"niemoŜliwych" gwiazd, o masach nawet 150 razy większych od Słońca. Jednak dopiero teraz, dzięki obserwacjom Herschela, udało się dostrzec jedną z nich na początku jej istnienia, co daje astronomom unikalną moŜliwość weryfikacji rozmaitych teorii.

Göran Pilbratt

Obserwacje obłoku RCW 120 wykonane przez obserwatorium Herschel ukazują protogwiazdę, która ma szansę za kilkaset tysięcy lat stać się jedną z najmasywniejszych i najjaśniejszych gwiazd w Galaktyce. JuŜ teraz zawiera osiem do dziesięciu razy więcej masy niŜ Słońce, a wciąŜ otoczona jest przez obłok o masie 2000 razy większej od naszej gwiazdy, który wciąŜ opada na protogwiazdę.

"Gwiazda ta moŜe jedynie rosnąć "- mówi Annie Zavagno z Laboratoire d’Astrophysique de Marseille. Masywne gwiazdy Ŝyją krótko i są bardzo rzadkie. Uchwycenie takiej gwiazdy w trakcie powstawania daje niezwykłą okazję rozwiązania jednego z paradoksów astronomii.

-" Według tego co wiemy obecnie nie powinny powstawać gwiazdy o masie osiem razy większej od Słońca." A wiemy, Ŝe istnieją.

Wynika to stąd, Ŝe intensywne promieniowanie tak masywnych gwiazdy powinno odrzucić od nich obłok, z którego czerpią masę zanim zdąŜą jej więcej nazbierać. Jednak - choć nie wiemy jak to się dzieje, gwiazdy takie powstają.

Znanych jest wiele takich

16 z 74

Teleskop Herschel jest największym astronomicznym teleskopem, jaki do tej pory umieszczono na orbicie. Jego zwierciadło jest półtora razy większe od zwierciadła teleskopu kosmicznego Hubble'a, i czterokrotnie większe od wcześniej wyniesionych na orbitę teleskopów podczerwonych. Gdy rodzą się gwiazdy otaczający je pył i gaz są ogrzewane do temperatury kilkunastu Kelwinów i zaczynają emitować promieniowanie podczerwone. Jego większość zostaje pochłonięta przez atmosferę Ziemi, dlatego obserwacje w tym zakresie widma muszą być prowadzone z orbity.

Wykorzystując niedoścignioną czułość i rozdzielczość teleskopu astronomie prowadzą spis obszarów formowania gwiazd w Drodze Mlecznej. "Zanim Herschel rozpoczął badania nie wiedzieliśmy w jaki sposób materia w Drodze Mlecznej skupiała się w wystarczająco gęste a jednocześnie odpowiednio zimne skupiska by produkować gwiazdy "- mówi Sergio Molinari z Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario w Rzymie.

Jedno z opublikowany dzisiaj zdjęć Herschela ukazuje kilka gwiezdnych Ŝłobków Drogi Mlecznej pokazuje, jak proces ten zachodzi.

Gwiezdne zarodki najpierw pojawiają się we wnętrzu włókien świecącego gazu i pyłu rozpiętych w Galaktyce. Tak powstają łańcuchy gwiezdnych Ŝłobków o długości dziesiątek lat świetlnych, otaczając Galaktykę siecią miejsc narodzin gwiazd.

Herschel prowadzi równieŜ badanie głębokiego kosmosu poza Drogą Mleczną. W ramach tych badań zmierzył podczerwone widmo tysięcy galaktyk odległych o miliardy lat świetlnych.

Choć kaŜda z tych galaktyk zdaje się być wielkości punktu, jej jasność i barwa umoŜliwiają astronomom określenie tempa w jakim powstają w nich gwiazdy. W przybliŜeniu - im galaktyka jaśniejsza, tym więcej gwiazd w niej powstaje.

TakŜe te badania wskazują, Ŝe dotychczasowa wizja ewolucji galaktyk nie pokrywa się z obserwacjami - galaktyki ewoluują znacznie szybciej niŜ sądzono. Astronomowie dotąd sądzili, Ŝe w trakcie ostatnich 3 miliardów lat galaktyki produkowały gwiazdy mniej więcej w tym samym tempie co teraz. Herschel wykazał, Ŝe w przeszłości znacznie więcej galaktyk naleŜało do rodziny galaktyk Starburst galaktyk tworzących gwiazdy w znacznie większym tempie - 10 do 15 razy większym od tego, jakie obserwujemy w Drodze Mlecznej.

Jednak przyczyna tej aktywności póki co pozostaje nieznana. "Herschel umoŜliwi nam poszukiwanie przyczyn tego zachowania "mówi Steve Eales z Uniwersytetu Cardiff.

Ponadto

Herschel stanowi obecnie najwaŜniejszy instrument do badania najmniejszych form materii w kosmosie - cząstek chemicznych. Jako pierwszy odkrył w kosmosie nową "fazę" wody. Posiada ona ładunek elektryczny i w odróŜnieniu od znanych faz - lodu, ciekłej wody i pary wodnej, nie występuje naturalnie na Ziemi. Natomiast we wnętrzu obłoków molekularnych otaczających młode gwiazdy intensywne promieniowanie ultrafioletowe przenikające przez gaz potrafi wybić z cząstki wody elektron nadając jej ładunek elektryczny.

"Odkrycie zjonizowane pary wodnej było dla nas zaskoczeniem "- mówi Arnold Benz z ETH Zurich w Szwajcarii. -" Mówi nam ono o gwałtowności procesów zachodzących we wczesnych fazach narodzin gwiazd, które wyzwalają znaczne ilości promieniowania przenikającego obłok."

"To są dopiero początki pracy teleskopu Herschel i to zaledwie początek wyników naukowych jakie uzyskamy dzięki jego misji w nadchodzących latach "- podsumowuje Göran Pilbratt, naukowiec programu ESA Herschel. Źródła: ESA News: Herschel reveals the hidden side of star birth Zdjęcie: ESA/Hi-GAL Consortium

Presented today during a major scientific symposium held at the European Space Agency (ESA), the results challenge old ideas of star birth, and open new roads for future research.

Herschel’s observation of the star-forming cloud RCW 120 has revealed an embryonic star which looks set to turn into one of the biggest and brightest stars in our Galaxy within the next few hundred thousand years. It already contains eight to ten times the mass of the Sun and is still surrounded by an additional 2000 solar masses of gas and dust from which it can feed further.

“This star can only grow bigger,” says Annie Zavagno, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille. Massive stars are rare and shortlived. To catch one during formation presents a golden opportunity to solve a long-standing paradox in astronomy. “According to our current understanding, you should not be able to form stars larger than eight solar masses,” says Dr Zavagno.

This is because the

Original press release follows: Herschel reveals the hidden side of star birth The first scientific

17 z 74

results from ESA's Herschel infrared space observatory are revealing previously hidden details of star formation. New images show thousands of distant galaxies furiously building stars and beautiful star-forming clouds draped across the Milky Way. One picture even catches an ‘impossible’ star in the act of formation.

fierce light emitted by such large stars should blast away their birth clouds before any more mass can accumulate. But somehow they do form. Many of these ‘impossible’ stars are already known, some containing up to 150 solar masses, but now that Herschel has seen one near the beginning of its life, astronomers can use the data to investigate how it is defying their theories.

Herschel is the largest astronomical telescope ever to be placed into space. The diameter of its main mirror is four times larger than any previous infrared space telescope and one and a half times larger than Hubble. As stars begin to form, the surrounding dust and gas is warmed up to a few tens of degrees above absolute zero and starts to emit at far-infrared wavelengths.

The Earth's atmosphere completely blocks the majority of these wavelengths and thus observations from space are necessary.

Using its unprecedented resolution and sensitivity, Herschel is conducting a census of star-forming regions in our Galaxy. “Before Herschel, it was not clear how the material in the Milky Way came together in high enough densities and at sufficiently low temperatures to form stars,” says Sergio Molinari, Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, Roma.

A new Herschel image released today covering a number of stellar nurseries

in the Milky Way shows how it happens. Stellar embryos first appear inside filaments of glowing dust and gas draped across the Galaxy.

These form chains of stellar nurseries, tens of light-years long, wrapping the Galaxy in a web of star birth.

Herschel has also been surveying deep space beyond our Galaxy, and has measured the infrared light from thousands of other galaxies, spread across billions of light-years of the Universe. Each galaxy appears as just a pinprick but its brightness allows astronomers to determine the rate of star birth within it.

Roughly speaking, the brighter the galaxy the more stars it is forming.

Here, too, Herschel has challenged our previous understanding by showing that galaxies have been evolving over cosmic time much faster than previously thought. Astronomers believed that galaxies have been forming stars at about the same rate for the last three billion years.

Herschel shows this is not true.

In the past, there were many more so-called ‘starburst’ galaxies forming stars at 10–15 times the rate we see in the Milky Way today. But what triggered this frantic activity is not completely understood. “Herschel will now let us investigate the reasons for this behaviour,” says Steve Eales, Cardiff University, UK. Herschel is also a prime instrument

18 z 74

for detecting the smallest forms of matter: molecules. It has made the first discovery in space of a new ‘phase’ of water. It is electrically charged and unlike the more familiar phases, namely solid ice, liquid water and gaseous steam, it does not occur naturally on Earth. In the birth clouds surrounding young stars, however, where ultraviolet light is pumping through the gas, this irradiation can knock an electron out of the water molecule, leaving it with an electrical change.

“This detection of ionised water vapour came as a surprise,” says Arnold Benz, ETH Zurich, Switzerland. “It tells us that there are violent processes taking place during the early birth stages which lead to widespread energetic radiation throughout the cloud.” ?From the biggest galaxies to the smallest molecules, these and many other Herschel results are being presented to the scientific community at the Herschel First Results Symposium, ESLAB 2010, taking place this week at ESA’s ESTEC space research and technology centre, in Noordwijk in the Netherlands.

“These are still early days for Herschel and this is just the beginning of all the science that we will get from this mission in the years to come,” says Göran Pilbratt, ESA Herschel Project Scientist.

Zdjęcia obłoku popiołów z najnowszej erupcji wulkanu Eyjafjallajoekull

Nowa erupcja wulkanu Eyjafjallajoekull na Islandii utworzyła nad Atlantykiem szeroką na 1600 kilometrów chmurę popiołów. Zabarwiony na brązowo obłok kierujący się na wschód a następnie na południe jest dobrze widoczny na tle białych chmur na zdjęciu wykonanym 6 maja przez sondę Envisat.

6 May. Erupcja wulkanu zaczęła się 20 marca. Kolejna, kwietniowa, erupcja zablokowała przestrzeń powietrzną nad Europą. Ponowna erupcja na początku tego tygodnia ponownie doprowadziła do zawieszenia części lotów z Irlandii, Północnej Irlandii i Szkocji (obecna erupcja spowodowała zawieszenie lotów z Hiszpanii).

Instytucje odpowiedzialne za bezpieczeństwo lotów monitorują połoŜenie i wysokość chmury popiołów, jak równieŜ kierunek wiatrów nad Atlantykiem, które stanowią zagroŜenie gdy wieją na południe, w kierunku oddalonej o 1500 km Irlandii.

Zdjęcie został wykonane przez spektrometr obrazujący MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). Najnowsze zdjęcia obłoku popiołów moŜna zobaczyć na stronie MIRAVIŹródła: ESA News: Envisat captures renewed volcanic activity Zdjęcie: ESA Original press release follows: Envisat captures renewed volcanic activity New eruptions from Iceland’s Eyjafjallajoekull volcano have produced a 1600 km-wide ash cloud over the Atlantic. The brownish plume, travelling east and then south, is clearly visible in stark contrast to white clouds framing this Envisat image from

19 z 74

The volcano began emitting steam and ash on 20 March, wreaking havoc on European aviation last month. Renewed activity earlier this week caused some flights to be suspended to and from Ireland, Northern Ireland and Scotland.

Authorities are monitoring the position and height of the ash cloud as well as the direction of prevailing Atlantic winds, which pose a problem when they blow south towards Ireland, located 1500 km southeast of the volcano.

Envisat’s Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) acquired this image. To see the latest MERIS images of the ash cloud, visit our MIRAVI website. MIRAVI, which is free and requires no registration, generates images from the raw data collected by MERIS and provides them online quickly after acquisition.

Supermasywna czarna dziura wyrzucona z galaktyki

Astronomowie z Holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych sądzą, Ŝe w odległej galaktyce udało im się zaobserwować super masywną czarną dziurę, która została z niej wyrzucona z ogromną prędkością. Czarna dziura, widoczna wyraźnie w paśmie rentgenowskim nie znajduje się w jądrze galaktyki. Takie wyrzucone czarne dizury interesują astronomów bowiem dostarczają im informacji na temat tego w jaki sposób te niezwykle masywne obiekty powstają w jądrach galaktyk.

Odkryliśmy znacznie więcej takich dziwnych źródeł promieniowania rentgenowskiego. Jednak konieczne jest wykonanie dokładnych pomiarów z wykorzystaniem sondy Chandra by dokładnie określić ich połoŜenia Marianne Heida

Marianne Heida, studiująca na Uniwersytecie w Utrechcie, odkryła niezwykłą "gwiazdę" w galaktyce odległej o pół miliarda lat świetlnych podczas badań na ostatnim roku studiów, prowadzonych w Holenderskim Instytucie Badań Kosmicznych (SRON). By dokonać odkrycia porównała setki tysięcy losowo wybranych źródeł promieniowania rentgenowskiego z połoŜeniem milionów galaktyk. Zazwyczaj kaŜda galaktyka zawiera w swym jadrze super masywną czarną dziurę, z których część jest widoczna w paśmie rentgenowskim. Jednak obiekt, który odkryła Heida nie leŜy w centrum systemu.

Jednocześnie w paśmie rentgenowskim obiekt jest tak jasny, Ŝe moŜna go jedynie przyrównać do jasnych super-masywnych czarnych dziur.

Super masywne czarne dziury leŜące w jądrach galaktyk mają często masy ponad miliard razy większe od masy Słońca. By tak masywny obiekt znalazł się z dala od jądra galaktyki musiał zostać z niego wyrzucony z ogromną prędkością. MoŜe do tego dojść w szczególnych

warunkach, gdy następuje zlanie się galaktyk i połączenie ich centralnych czarnych dziur. W określonych warunkach nowo powstająca czarna dziura moŜe zostać wystrzelona z jądra z ogromną prędkością. W ostatnich latach teoretycy analizowali to zagadnienie i stworzyli kilka modeli określających moŜliwe prędkości.

Obliczenia stały się moŜliwe dzięki rosnącym moŜliwościom obliczeniowym najpotęŜniejszych komputerów. Modele wskazują, Ŝe prędkość ucieczki czarnej dziury zaleŜy przede wszystkim od kierunku i prędkości, z jakimi czarne dziury wirują wokół swych osi, zanim się zleją.

Prawdopodobnie odkrycie Heidy to tylko wierzchołek góry lodowej. "Odkryliśmy znacznie więcej takich dziwnych źródeł promieniowania rentgenowskiego. Jednak konieczne jest wykonanie dokładnych pomiarów z wykorzystaniem sondy Chandra by dokładnie określić ich połoŜenia." Odkrycie większej liczby wyrzucanych czarnych dziur da naukowcom moŜliwość poznania cech czarnych dziur przed połączeniem się. W przyszłości astronomowie mają nadzieję na obserwacje procesu zlewania się czarnych dziur za pomocą planowanej misji LISA, która ma zmierzyć fale grawitacyjne emitowane w trakcie łączenia się czarnych dziur. Źródła: Netherlands Institute

20 z 74

for Space Research: Astronomers find recoiling super-massive black hole Zdjęcie: STScI / NASA Original press release follows: Astronomers find recoiling super-massive black hole In a distant remote galaxy, astronomers have possibly found a supermassive black hole that is recoiling out of the galaxy at high speed. The black hole, visible with X-rays as a clear star, is not located as normal in the centre of the galaxy. Recoiling black holes are interesting because they provide insights into how super-massive black holes develop in the centre of galaxies.

Utrecht University student Marianne Heida discovered the bizarre star during her final undergraduate project, undertaken at SRON Netherlands Institute for Space Research, in a galaxy more than half a billion light years away. To make the discovery she had to compare hundreds of thousands of X-ray sources, picked up by chance, with the positions of millions of galaxies. Normally each galaxy contains a super-massive black hole at its centre that sometimes lights up under X-rays. Yet the star Heida discovered was clearly not located in the centre of the system.

However, under X-rays the object is so bright that it can best be compared to other bright super-massive black holes in the universe.

A super-massive

21 z 74

black hole in the centre of a galaxy easily weighs more than 1 billion times the mass of the sun. Such a heavy object could be located so far from the centre of a system if it recoils out of the centre at considerable speed. The expulsion can take place under special conditions when two black holes merge. The newly formed black hole created after the merging process is then shot out of the centre of the system at high speed. Over the last few years various predictions have been made about the speed at which the hole would be slung away. These calculations have only recently become possible, as they require extremely powerful computers.

The calculations reveal that the speed of the hole mainly depends on the direction and speed with which the two black holes rotate around their axes before merging.

Heida’s research result is probably the tip of the iceberg. Heida: "We have found even more of this strange class of X-ray sources. However, for these objects we first of all need accurate measurements from NASA's Chandra satellite to pinpoint them more precisely." Finding more recoiling black holes will provide a better understanding of the characteristics of black holes before they merge. In future, it might even be possible to observe this process with the planned LISA satellite.

Astronomers hope to use this satellite to measure the gravity waves that the two merging black holes emit. Ultimately this information must tell us if super-massive black holes in the cores of galaxies are the result of many lighter black holes merging.

Herschel znalazł dziurę w całym

Podczerwony teleskop Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Herschel dokonał zaskakującego odkrycia - jest nim dziura w przestrzeni kosmicznej. Dziura ta pozwoliła astronomom spojrzeć na zjawiska zachodzące pod koniec procesu powstawania gwiazd.

Nikt nigdy wcześniej nie obserwował podobnej dziury. To podobne do zaskoczenia jakie przeŜyłbyś gdy, wiedząc, Ŝe pod twoim trawnikiem są robaki drąŜące tuneliki, pewnego ranka odkryłbyś, Ŝe wydrąŜyły w ogrodzie ogromną dziurę Tom Megeath

Gwiazdy powstają z gęstych obłoków pyłu i gazu, które obecnie mogą być szczegółowo badane dzięki teleskopom takim jak Herschel. I choć strugi gazu i wiatry gwiezdne młodych gwiazd obserwowano juŜ wcześniej, jednak do tej pory zagadką pozostawało w jaki sposób gwiazdy wykorzystuję te mechanizmy do usunięcia otaczających je otoczek gazowych.

Nowe obserwacje wykonane przez teleskop kosmiczny Herschel ukazały nieoczekiwany moment w tym procesie.

Jasna mgławica refleksyjna skatalogowana jako NGC 1999 leŜy na niebie tuŜ obok czarnej plamy. Od wielu lat wiadomo, Ŝe takie ciemne plamy to w rzeczywistości gęste obłoki pyłu i gazu przesłaniające światło odleglejszych gwiazd. Kiedy teleskop Herschel skierowano w stronę tego ciemnego obłoku z zamiarem zbadania leŜących w pobliŜu młodych gwiazd okazało się, Ŝe mimo iŜ jego konstrukcja i przeznaczenie do obserwacji w świetle podczerwonym powinny umoŜliwić mu wejrzenie w głąb obłoku ten pozostał

nieprzezroczysty. Zatem albo obłok ten jest niezwykle gęsty, albo w jakiś inny sposób odstaje od normy.

Dalsze badania prowadzone za pomocą teleskopów na powierzchni Ziemi ukazały ten sam obraz niezaleŜnie od wykorzystanych narzędzi - jednocześnie pozwoliły stwierdzić, Ŝe owa niezwykła plama na niebie jest czarna nie dlatego, Ŝe jest niezwykle gęstym skupiskiem gazu i pyłu, ale Ŝe po prostu jest zupełnie pusta. Jakiś proces wydrąŜył w obłoku ogromną kawernę. "Nikt nigdy wcześniej nie obserwował podobnej dziury "- mówi Tom Megeath z Uniwersytetu Toledo. -" To podobne do zaskoczenia jakie przeŜyłbyś gdy, wiedząc, Ŝe pod twoim trawnikiem są robaki drąŜące tuneliki, pewnego ranka odkryłbyś, Ŝe wydrąŜyły w ogrodzie ogromną dziurę."

Astronomowie sądzą, Ŝe kawerna została otwarta gdy wąskie strugi gazu z młodych gwiazd w tym rejonie przebiły powłokę gazu i pyłu tworzącą NGC 1999. Dodatkowo potęŜne promieniowanie pobliskiej, dojrzałej gwiazdy być moŜe wspomogło proces tworzenia dziury.

NiezaleŜnie w jakiej dokładnie kolejności zaszły zjawiska miejsce te moŜe stanowić waŜne odkrycie dla lepszego poznania tego jak nowe gwiazdy powstają oraz jak rozpraszają otaczające je obłoki gazu. Źródła: ESA Space Science: Herschel finds

22 z 74

a hole in space Zdjęcie: ESA/HOPS Consortium Original press release follows: Herschel finds a hole in space ESA’s Herschel infrared space telescope has made an unexpected discovery: a hole in space. The hole has provided astronomers with a surprising glimpse into the end of the star-forming process.

Stars are born in dense clouds of dust and gas that can now be studied in unprecedented detail with Herschel. Although jets and winds of gas have been seen coming from young stars in the past, it has always been a mystery exactly how a star uses these to blow away its surroundings and emerge from its birth cloud. Now, for the first time, Herschel may be seeing an unexpected step in this process.

A cloud of bright reflective gas known to astronomers as NGC 1999 sits next to a black patch of sky. For most of the 20th century, such black patches have been known to be dense clouds of dust and gas that block light from passing through.

When Herschel looked in its direction to study nearby young stars, the cloud continued to look black. But wait! That should not be the case.

Herschel’s infrared eyes are designed to see into such clouds. Either the cloud was immensely dense or something was wrong.

Investigating further using ground-based telescopes,

23 z 74

astronomers found the same story however they looked: this patch looks black not because it is a dense pocket of gas but because it is truly empty.

Something has blown a hole right through the cloud. “No-one has ever seen a hole like this,” says Tom Megeath, of the University of Toledo, USA. “It’s as surprising as knowing you have worms tunnelling under your lawn, but finding one morning that they have created a huge, yawning pit.”

The astronomers think that the hole must have been opened when the narrow jets of gas from some of the young stars in the region punctured the sheet of dust and gas that forms NGC 1999. The powerful radiation from a nearby mature star may also have helped to clear the hole. Whatever the precise chain of events, it could be an important glimpse into the way newborn stars disperse their birth clouds.

Chandra odnajduje brakującą masę

Astronomowie wykorzystali obserwatoria NASA Chandra i ESA XMM-Newton by wykryć ogromny rezerwuar gazu leŜący wzdłuŜ podobnej do ściany struktury galaktyk leŜącej 400 milionów at świetlnych od Ziemi. Artystyczna ilustracja ukazuje zbliŜenie tak zwanej Ściany Rzeźbiarza - leŜące w niej spiralne i eliptyczne galaktyki ukazano wraz z właśnie odkrytym gazem międzygalaktycznym, częścią tak zwanego Gorącego Medium Międzygalaktycznego (WHIM Warm Hot Intergalactic Medium), ukazanym w kolorze niebieskim. Odkrycie to jest obecnie najpowaŜniejszym dowodem, Ŝe część brakującej materii w bliskim Wszechświecie skrywa się w ogromnej sieciu gorącego, rozrzedzonego gazu.

Promieniowanie rentgenowskie gazu WHIM w ścianie jest zbyt słabe, by moŜna było wykryć je bezpośrednio dlatego naukowcy poszukiwali śladów pochłaniania przez gaz światła bardziej odległych jasnych obiektów. Wykorzystano w tym celu głębokie obserwacje wykonane przez Chandrę i XMM gwałtownie rosnącej super masywnej czarnej dziury leŜącej daleko za ścianą w odległości około 2 miliardów lat świetlnych. Na ilustracji ukazano ją jako punktowe źródło, którego światło wędruje w kierunku Ziemi przez Ścianę Rzeźbiarza.

Na dołączonej ilustracji pokazano widmo rentgenowski źródła, na którym Ŝółte punkty to dane Chandry, a czerwona linia prezentuje najpełniejszy model widma po zintegrowaniu danych Chandry i XMM. Minimum widoczne w prawej części widma odpowiada pochłanianiu promieniowania przez atomy tlenu w gazie WHIM Ściany Rzeźbiarza. Cechy absorbcji pasują do odległości do Ściany Rzeźbiarza oraz przewidywanej przez teorię temperatury i gęstości gazu. Wynik ten upewnia naukowców w podejrzeniu, Ŝe podobne zasoby gazu WHIM obecne są w innych strukturach wielkoskalowych Wszechświata.

Wyniki te potwierdzają przewidywania, iŜ około połowa normalnej materii w lokalnym Wszechświecie jest obecna w postaci gorącego, rozproszonego gazu - WHIM. Normalna materia składa się z cząstek takich jak protony i elektrony, czyli tych, które

24 z 74

znajdują się na Ziemi, w gwiazdach i w gazie.

Rozmaite pomiary dostarczyły stosunkowo dokładnych szacunków dotyczących ilości tego rodzaju materii obecnej we Wszechświecie, gdy ten miał kilka miliardów lat. Jednak pomiary bliskiego Wszechświata wskazywały dotąd, Ŝe w naszych okolicach brakuje połowy masy - a to nie mógł być wyłącznie błąd statystyczny lub pomiarowy. Teraz być moŜe wiemy juŜ, gdzie owa masa się skryła. Źródła: Chandra: H2356-309: X-ray Discovery Points to Location of Missing Matter Ilustracja: NASA/CXC/M.Weiss; Spectrum: NASA/CXC/Univ. of California Irvine/T. Fang et al.

Original press release follows: H2356-309: X-ray Discovery Points to Location of Missing Matter Scientists have used NASA's Chandra X-ray Observatory and ESA's XMM-Newton to detect a vast reservoir of gas lying along a wall-shaped structure of galaxies about 400 million light years from Earth. In this artist's impression, a close-up view of the so-called Sculptor Wall is depicted. Spiral and elliptical galaxies are shown in the wall along with the newly detected intergalactic gas, part of the so-called Warm Hot Intergalactic Medium (WHIM), shown in blue. This discovery is the strongest evidence

yet that the "missing matter" in the nearby Universe is located in an enormous web of hot, diffuse gas.

The X-ray emission from WHIM in this wall is too faint to be detected, so instead a search was made for absorption of light from a bright background source by the WHIM, using deep observations with Chandra and XMM. This background source is a rapidly growing supermassive black hole located far beyond the wall at a distance of about two billion light years. This is shown in the illustration as a star-like source, with light traveling through the Sculptor Wall towards the Earth. The relative location of the background source, the Sculptor Wall, and the Milky Way galaxy are shown in a separate plot, where the view instead looks down on the source and the Wall from above.

An X-ray spectrum of the background source is given in the inset, where the yellow points show the Chandra data and the red line shows the best model for the spectrum after including all of the Chandra and XMM data.

The dip in X-rays towards the right side of the spectrum corresponds to absorption by oxygen atoms in the WHIM contained in the Sculptor Wall.

The characteristics of the absorption are consistent with the distance of the Sculptor Wall as well as the predicted temperature and density of the WHIM. This result gives scientists confidence that

25 z 74

the WHIM will also be found in other large-scale structures.

This result supports predictions that about half of the normal matter in the local Universe is found in a web of hot, diffuse gas composed of the WHIM. Normal matter — which is different from dark matter -- is composed of the particles, such as protons and electrons, that are found on the Earth, in stars, gas, and so on. A variety of measurements have provided a good estimate of the amount of this "normal matter" present when the Universe was only a few billion years old. However, an inventory of the nearby Universe has turned up only about half as much normal matter, an embarrassingly large shortfall.

Astronomowie zamierzają dokładniej zbadać ogromną fabrykę gwiazd

Tego lata międzynarodowy zespół astronomów, kierowany przez Petera Bernesa z Uniwersytetu Florydy, wykorzystał australijski teleskop by odszukać obłoki gazu i pyłu w kontelacji Kil nieba południowego. Miejsce to jest szczególne, bowiem w rejonie tym powstają wyjątkowo masywne - nawet 50 razy większe od Słońca - gwiazdy, a jednocześnie badane obłoki te są w początkowej fazie zapadania się, dając astronomom unikalną moŜliwość badania najwcześniejszych etapów procesów, które prowadzą do powstania masywnych gwiazd.

Choć nasze

Rozumiemy część tych zjawisk, jednak nadal nie mamy pełnego obrazu tego co faktycznie jest istotne. Te bania powinny dać nam znacznie lepszy obraz całości procesów.

przynajmniej o tysiąc lat świetlnych co utrudnia ich badanie. Niezwykle trudno jest takŜe odkryć obłoki molekularne w trakcie zapadania się prowadzącego do powstania masywnych gwiazd, bowiem po narodzinach gwiazdy te niszczą obłok, z którego powstały.

Peter Barnes

Słońce ma znacznie mniejszą masę od gwiazd, które powstają w badanym obłoku, poznanie procesów prowadzących do narodzin masywnych gwiazd pozwoli astronomom lepiej zrozumieć to, jak powstał Układ Słoneczny.

Wynika to stąd, Ŝe gwiazdy o rozmiarach Słońca powstają w gromadach, które następnie zostają rozproszone wraz z upływem lat.

RównieŜ Słońce zapewne powstało w takiej gromadzie, na co między innymi wskazują chemiczne anomalie odkrywane w meteorytach.

Najnowsze badania, które ukazały się na łamach Notices of the Royal Astronomical Society, spowodowały, Ŝe zespół postanowił w sierpniu ponownie wykorzystać inny australijski teleskop, by dokładniej zbadać obłoki w Kilu dokładniej. Ponadto zespół zamierza wykorzystać teleskop Gemini South w Chile, aby zbadać obłok za pomocą kamery podczerwonej zbudowanej na Uniwersytecie Florydy.

Gwiazdy dziesięciokrotnie masywniejsze od Słońca za rzadkie i stanowią około 4% gwiazd we Wszechświecie. Większość z nich dodatkowo jest oddalona

Astronomowie odkryli obłoki w trakcie przeglądu 300 duŜych obłoków prowadzonego przez 22 metrowy radioteleskop Mopra Australijskiego Obserwatorium Narodowego.

Spektrometr zainstalowany na tym teleskopie umoŜliwia identyfikację i fotografowanie obłoków tlenku węgla jak równieŜ innych cząstek obecnych w duŜych obłokach molekularnych. Mimo zastosowania najnowocześniejszych technik, wśród trzystu zbadanych obłoków, tylko jeden miał cechy wskazujące, Ŝe powstaną z niego masywne gwiazdy.

Zaskakującymi cechami obłoku jest jego gwałtowny kolaps oraz ogromna ilość pyłu i gazu, tak wielka, Ŝe całkowicie przesłoniła światło gwiazd, które juŜ powstały w jej wnętrzu. "Ma kilka la świetlnych średnicy, ale zawiera nawet do 20 000 razy więcej gazu i pyłu niŜ waŜy Słońce, a większość tego gazu zapada się tworząc gwiazdy "- podsumowuje Barnes. Źródła: University of Florida News: Astronomers plan second look at mega star birthing grounds Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech Original

26 z 74

press release follows: Astronomers plan second look at mega star birthing grounds Astronomers this summer will take a close look at a rare cosmic cradle for the universe’s largest stars, baby bruisers that grow up to have 50 times the sun’s mass.

The international team of astronomers headed by University of Florida scientist Peter Barnes used an Australian radio telescope to find the cloud of gas and dust 8,000 light years away in the Southern sky constellation Carina. The cloud is in the early stages of collapsing in on itself, offering astronomers an unusual vista on the first contractions of behemoth star birth.

“We understand some of it, but we really don’t have a clear picture of what’s important,” Barnes said. “This should help us learn a lot more about the process.”

Although our sun has far less mass than the incipient stars in the gas cloud, studying their formation could help astronomers understand how our solar system formed, Barnes said. That is because many stars the size of our sun are thought to have formed in clusters that dispersed into space over millions of years. It’s possible, Barnes said, that our sun traces its origin to such a cluster, and in fact chemical anomalies on meteorites suggest that’s the

case.

The latest findings, which appeared in the monthly journal Notices of the Royal Astronomical Society, have spurred the team to plan a closer look with another Australian telescope in August. The team will also use the Gemini South telescope, equipped with a mid-infrared camera designed and built at UF, to observe the cloud from the telescope’s location in Chile.

Stars at least 10 times the mass of our sun are rare, comprising only about 4 percent of those in the universe. Most are also at least 1,000 light years away and hard to study. It’s exceptionally rare for astronomers to encounter clouds of gas and dust early in the process of collapsing into large stars because the stars tend to destroy their natal origins.

“They’re rather nasty tykes,” Barnes said. “They make a big mess.”

The astronomers discovered the gas cloud as part of a survey of 300 large gas clouds using the Australia Telescope National Facility’s 22-meter Mopra radio telescope in southeastern Australia. The telescope’s world-class spectrometer allows astronomers to identify and image carbon monoxide and other molecules in large gas clouds. Even with that technology, the mega star birthing cloud was the only one of its kind among the 300 surveyed.

The cloud is also unusual in its rapid pace of collapse and the amount of dust and gas, an amount so large it eclipsed the large stars that had already coalesced inside the cloud. “It is a few light years across, and it has maybe 20,000 times the sun’s mass worth of gas and dust, and most of that is participating in the collapse,” Barnes said.

27 z 74

Rekordowo odległa gromada galaktyk

Międzynarodowy zespół astronomów z Niemiec i Japonii odkrył w odległości 9,6 miliarda lat świetlnych najdalszą jak dotąd gromadę galaktyk. Obserwacje w paśmie podczerwonym i rentgenowskim wykazały, Ŝe w gromadzie dominują stare i masywne galaktyki. Oznacza to, Ŝe galaktyki musiały powstać gdy Wszechświat był niezwykle młody. Te i podobne obserwacje dostarczają informacji nie tylko na temat wczesnej ewolucji galaktyk, ale równieŜ na temat historii Wszechświata jako całości.

Pomimo trudności w zebraniu fotonów rentgenowskim za pomocą teleskopu o efektywnej średnicy podobnej do teleskopów amatorskich udało się nam zebrać konkretne dowody istnienia w gromadzie gorącego gazu Alexis Finoguenov

Gromady galaktyk to największe obiekty, z których zbudowany jest Wszechświat. Nasza Galaktyka naleŜy do Gromady Panny, do której oprócz niej naleŜy jeszcze około 1000 - 2000 galaktyk. Obserwacja galaktyk i gromad oddalonych od Ziemi umoŜliwia astronomom badanie przeszłości, bowiem światło tych obiektów potrzebowało milionów, a czasem miliardów lat by dotrzeć do Ziemi.

Międzynarodowy zespół astronomów z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka oraz z Uniwersytetu Kioto odkrył najdalszą jak dotąd gromadę galaktyk. Obserwacje rentgenowskie wykonane w głębokim polu teleskopu XMM-Newton pozwoliły na zidentyfikowanie kandydatów, podczas gdy obserwacje w podczerwieni wykonane za pomocą teleskopu Subaru pozwoliły na określenie ich odległości.

Niezwykłą cechą odkrycia jest fakt, Ŝe wykonano je za pomocą światła niewidocznego ludzkim okiem. Konieczność wykorzystania podczerwieni spowodowana jest faktem rozszerzania się Wszechświata, które powoduje, Ŝe światło

28 z 74

odległych obiektów zostaje przesunięte poza obszar światła widzialnego - ku podczerwieni.

W paśmie tym pracuje spektrometr MOIRCS (Multi-Object Infrared Camera and Spectrometer ) teleskopu Subaru.

"Instrument MOIRCS ma niezwykle potęŜne moŜliwości mierzenia odległości do galaktyk.

To właśnie te moŜliwości umoŜliwiły nam prowadzenie naszych badań "- mówi Masayuki Tanaka z Uniwersytetu Tokio. -" Choć w tej odległości udało się nam potwierdzić zaledwie kilka masywnych galaktyk, mamy przekonujące dowody, Ŝe gromada ta to rzeczywiście grawitacyjnie powiązana gromada galaktyk."

To, Ŝe gromady rzeczywiście są grawitacyjnie powiązane potwierdzono za pomocą obserwacji prowadzonych w zupełnie innym zakresie widma. Materia międzygalaktyczna w gromadach jest ogrzewana do ekstremalnie wysokich temperatur, w których emituje promieniowanie rentgenowskie. Do obserwacji tego promieniowania wykorzystano obserwatorium orbitalne XMM-Newton.

"Pomimo trudności w zebraniu fotonów rentgenowskim za pomocą teleskopu o efektywnej średnicy podobnej do teleskopów amatorskich udało się nam zebrać konkretne dowody istnienia w gromadzie gorącego gazu "wyjaśnia Alexis Finoguenov z MPE. Połączenie tak róŜnych metod obserwacyjnych, obejmujących pasma światła niewidzialnego dla ludzkich oczu, zaowocowało pionierskim odkryciem gromady

galaktyk oddalonej o 9,6 miliarda lat (bijąc poprzedni rekord odległości o 400 milionów lat świetlnych).

revealed by invisible light Zdjęcie: MPE/Subaru

Analiza danych zebranych dla indywidualnych galaktyk wskazuje, Ŝe gromada - mimo młodego wieku - zawiera duŜą liczbę masywnych, dojrzałych galaktyk, które musiały powstać przynajmniej dwa miliardy lat wcześniej.

PoniewaŜ dynamika wzrostu i starzenia się galaktyk jest powolna, obecność dojrzałych galaktyk moŜna wyjaśnić jedynie efektem zlewania się mniejszych, masywnych grup galaktyk, z których kaŜda hodowała dominującą masywną galaktykę. Cała gromada stanowi doskonałe laboratorium do badania ewolucji galaktyk w czasie gdy Wszechświat miał 1/3 obecnego wieku.

Original press release follows: Most distant galaxy cluster revealed by invisible light

Dodaktowo, poniewaŜ gromady galaktyk stanowią istotny wskaźnik do badania wielkoskalowej struktury Wszechświata i pierwotnych fluktuacji gęstości Wszechświata podobne badania w przyszłości dostarczą waŜnych informacji kosmologicznych. Obecnie uzyskane wyniki pokazują, Ŝe istniejące teleskopy podczerwone są w stanie dostarczać szczegółowych informacji na temat populacji odległych galaktyk, dodatkowo ukazując zalety obserwacji prowadzonych równolegle w paśmie rentgenowskim. Źródła: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik: Most distant galaxy cluster

29 z 74

An international team of astronomers from Germany and Japan has discovered the most distant cluster of galaxies known so far - 9.6 billion light years away. The X-ray and infrared observations showed that the cluster hosts predominantly old, massive galaxies, demonstrating that the galaxies formed when the universe was still very young. These and similar observations therefore provide new information not only about early galaxy evolution but also about history of the universe as a whole.

Clusters of galaxies are the largest building blocks in the universe. Our galaxy, the Milky Way, is part of the Virgo cluster, comprising some 1000-2000 galaxies. By observing galaxies and clusters that are very distant from Earth, astronomers can look back in time, as their light was sent out a long time ago and took millions or billions of light-years to reach the astronomers´ telescopes.

An international team of astronomers from the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, the University of Tokyo and the Kyoto University has now discovered the most distant cluster of galaxies observed so far. X-ray observations in the Subaru

XMM Deep Field helped to identify the candidates, and infrared observations using the Subaru telescope provided the distance information. A particularity of this discovery consists in using infrared wavelengths, invisible to the naked eye. This is dictated by the expansion of the universe, which forces distant galaxies to have large velocities, shifting their light away from visible to infrared wavelengths.

The Multi-Object Infrared Camera and Spectrometer (MOIRCS) at the Subaru telescope works at near-infrared wavelengths, where the galaxies are most luminous.

"The MOIRCS instrument has an extremely powerful capability of measuring distances to galaxies. This is what made our challenging observation possible," says Masayuki Tanaka from the University of Tokyo. "Although we confirmed only several massive galaxies at that distance, there is convincing evidence that the cluster is a real, gravitationally bound cluster."

That the individual galaxies are indeed held together by gravity is confirmed by observations in a very different wavelength regime: The matter between the galaxies in clusters is heated to extreme temperatures and emits light at much shorter wavelengths than visible to the human eye. The team therefore used the XMM-Newton space observatory to look for this radiation in X-rays.

"Despite the difficulties

in collecting X-ray photons with a small effective telescope size similar to the size of a backyard telescope, we detected a clear signature of hot gas in the cluster," explains Alexis Finoguenov from the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.

The combination of these different observations in (to the eye) invisible wavelengths therefore led to the pioneering discovery of the galaxy cluster at a distance of 9.6 billion light years - some 400 million light years further into the past than the previously most distant cluster known.

An analysis of the data collected about the individual galaxies shows that the cluster contains already an abundance of evolved, massive galaxies that formed some two billion years earlier. As the dynamical processes for galaxy aging are slow, presence of these galaxies requires the cluster assembly through merger of massive galaxy groups, each nourishing its dominant galaxy. The cluster is therefore an ideal laboratory for studying the evolution of galaxies, when the universe was only about a third of its present age.

As distant galaxy clusters are also important tracers of the large scale structure and primordial density fluctuations in the universe, similar observations in the future will lead to important information for cosmologists. The results obtained so far demonstrate that current near infrared facilities are capable of providing a detailed analysis of distant galaxy populations and that the combination with X-ray data is a powerful new tool. The team therefore is continuing the search for more distant clusters.

30 z 74

Zaskakująco nowoczesna prehistoryczna gromada galaktyk

Badając odległe w czasie i przestrzeni zakątki kosmosu w poszukiwaniu pozostałości młodego Wszechświata astronomowie przypominają nieco archeologów. Niedawno przeprowadzona za pomocą teleskopu kosmicznego NASA Spitzer głęboka kosmiczna "odkrywka" pozwoliła astronomom dostrzec coś, co być moŜe jest najstarszą i najprymitywniejszą gromadą galaktyk. To co zaskoczyło astronomów, to fakt, Ŝe ten przodek dzisiejszych wielkich gromad galaktyk wygląda zaskakująco współcześnie. Prehistoryczna gromada, o symbolu katalogowym CLG J02182-05102 jest zdominowana przez stare, masywne czerwone galaktyki typowe dla współczesnych gromad - takich jak gromada Coma, która miała wiele miliardów lat więcej czasu na osiągnięcie obecnego kształtu.

Obserwujemy coś, co juŜ dojrzało i zaczerwieniło się, niczym młodsza wersja gromady Koma w czasach, które dawno przeminęły prof. Casey Papovich

"Obserwujemy coś, co juŜ dojrzało i zaczerwieniło się, niczym młodsza wersja gromady Koma w czasach, które dawno przeminęły "- mówi prof. Casey Papovich z Uniwersytetu A&M Texas, główny autor badań, których wyniki zostały opublikowane na łamach Astrophysical Journal . -" To tak, jakbyśmy prowadząc wykopaliska w staroŜytnym Rzymie natknęli się wśród ruin na fragmenty nowoczesnego miasta."

ClG J02182-05102 być moŜe faktycznie wyprzedza swoje czasy. Podobnie jak Rzym był 2000 lat temu największą metropolią na świecie, z populacją około miliona mieszkańców (dopiero na początku XIX wieku rekord ten został pobity przez Londyn), podobnie gromada ta wydaje się przypominać zaawansowaną cywilizację istniejącą w czasach, gdy Wszechświat dopiero zaczynał się rozwijać.

Gromady galaktyk to największe grawitacyjnie powiązane struktury we Wszechświecie, i naukowcy dotąd sądzili, Ŝe struktury te rozwijały się powoli wraz z rozwojem Wszechświata. Jak na razie ClG J02182-05102 jest jedyną gromadą galaktyk odnalezioną w tak odległej

31 z 74

przeszłości, zatem zbadanie jej pozwoli naukowcom lepiej zrozumieć historię ewolucji i rozwoju galaktyk.

W poszukiwaniu najstarszych gromad prehistorycznego Wszechświata zespół kierowany przez Papovicha zaczął od największego pozagalaktycznego przeglądu nieba jaki jak do tej pory wykonano - przeglądu SPIRE (Spitzer Wide-area InfraRed Extragalactic), który objął powierzchnię 250 razy większą od powierzchni KsięŜyca w pełni.

W tym obszarze naukowcy wytypowali te regiony, w których obserwacje prowadziły takŜe inne obserwatoria - japoński teleskop Subaru, orbitalne obserwatorium rentgenowskie ESA XMM-Newton, oraz brytyjski teleskop podczerwony UKIRT. Po zebraniu danych dane Spitzera pozwoliły wytypować kilkanaście odległych galaktyk: -" Bez Spitzera nie znaleźlibyśmy tego obiektu, bowiem w paśmie widzialnym są praktycznie niewidoczne "- mówi Papovich. Następnie zespół uzyskał czas obserwacyjny teleskopu Magellana w Chile, by zebrać światło od najjaśniejszych członków gromady, co pozwoliło na precyzyjne datowanie obiektu.

Okazało się, Ŝe jest odległy w czasie i przestrzeni o 6,9 miliardów lat. Obserwacje te dodatkowo pozwoliły potwierdzić, Ŝe siedem galaktyk naleŜących do ClG J02182-05102 ma ten sam wiek, co wskazuje, Ŝe są częścią jednej gromady, na którą składa się około 60 galaktyk.

Na razie ClG J02182-05102

wyróŜnia się gęstością galaktyk, na podobieństwo metropolii wśród rzadko wypełnionych galaktykami okolicach. W jej centrum znajdują się czerwone, olbrzymie galaktyki zawierające nawet do 10 razy więcej gwiazd od Drogi Mlecznej. Są one tak nie na miejscu w tym wczesnym okresie ewolucji Wszechświata, jak nowoczesne drapacze chmur w staroŜytnym Rzymie.

Aby galaktyki ClG J02182-05102 wypełniły się starymi, czerwonymi gwiazdami musiały Ŝyć szybko, i umierać młodo, wyjaśnia Papovich.

Większość galaktyk tego okresu nie zlała się z innymi galaktykami i wciąŜ tworząc młode gwiazdy jest bardziej błękitna, jaśniejsza i mniejsza. Źródła: Spitzer @ JPL: Ancient City of Galaxies Looks Surprisingly Modern Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech/Subaru/C. Papovich (Texas A&M Univ.)

Original press release follows: Ancient City of Galaxies Looks Surprisingly Modern Astronomers are a bit like archeologists as they dig back through space and time searching for remnants of the early universe. In a recent deep excavation, courtesy of NASA's Spitzer Space Telescope, astronomers have unearthed what may be the most distant, primitive cluster of

32 z 74

galaxies ever found.

In a twist, however, this apparent ancestor to today's "big cities" of grouped galaxies looks shockingly modern. Called CLG J02182-05102, the ancient cluster is dominated by old, red and massive galaxies, typical of present-day clusters. For example, it is similar to a young version of the Coma Cluster of today, which has had billions of more years to develop.

"We are seeing something already aged and red like a younger version of the Coma Cluster from a distant, bygone era," said Casey Papovich, lead author of a new study and an assistant professor of physics and astronomy at Texas A&M University in College Station.

Papovich added that, "it is like we dug an archeological site in Rome and found pieces of modern Rome in amongst the ruins."

ClG J02182-05102 might have indeed been ahead of its time. Just as Rome was the world's biggest city over 2,000 years ago with a population of about a million residents - a figure not again matched until the early 1800s in London - so too was this galactic grouping an advanced civilization for so early an era in the developing universe.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe and are thought to have formed piecemeal over cosmic time.

For now, ClG J02182-05102 is the only galactic grouping found

so far away in the past, and studying it will help researchers understand the overall history of how galaxies congregate and evolve.

A Cosmic Archeological Expedition In their hunt for rare ancient cities in the early universe, Papovich and his team started with the largest extragalactic survey ever made. Called the Spitzer Wide-area InfraRed Extragalactic (SWIRE) survey, it observed a huge portion of the sky that could contain 250 full moons.

Because more light gathered means more information, the researchers looked at a cosmic region within this giant starscape that had also been studied by other instruments. These additional observations came from a survey combining light from Japan's Subaru telescope housed atop Mauna Kea, Hawaii - and the European Space Agency's orbiting XMM-Newton telescope. The United Kingdom Infra-Red Telescope (UKIRT), also in Hawaii, provided infrared data along with another set of Spitzer observations called the Public Ultra Deep Sky survey.

When all this data was compiled, Spitzer's infrared observations made dozens of distant galaxies jump out. "We would not have found this object without Spitzer because there is very little optical light coming from this group of galaxies," said Papovich.

His team then obtained time on the Magellan telescope in Chile to study the

faint light coming from ClG J02182-05102's least-dim galaxies. This light allowed the astronomers to archeologically date the candidate cluster to 9.6 billion years ago.

With these observations, Papovich and his team confirmed that seven of ClG J02182-05102's galaxies have nearly the same distance, suggesting they are part of a grouping of about 60 galaxies. Whether or not this association of galaxies fully qualifies as a gravitationally bound cluster will rely on further observations. Furthermore, the definition of a "cluster" itself remains unsettled, somewhat like the blurry distinctions between a city and a town, made trickier still given the limited light that makes it to our telescopes from these relics.

to have become chock full of old, red stars so quickly compared to their contemporaries, these galaxies must have "lived fast and died young," Papovich said. In a general sampling of galaxies at this epoch, most would not have combined yet with other galaxies and would still be forming their first stars at a high rate, therefore appearing brighter, bluer and smaller.

Papovich says it is possible that he and his team are witnessing this cluster just as it is coming together. They speculate that this galactic grouping will actually change little over billions of years. ClG J02182-05102 will smolder on, eventually becoming one of the many big red clusters of the modern universe that itself has come to resemble our own present Earth, spangled with giant cities.

The Rise and Fall of CLG J02182-05102 For now, ClG J02182-05102 stands out as a greatly over-dense region of galaxies - a metropolis in a land of isolated villages. At its center regions loom red, monster galaxies containing about 10 times as many stars as our Milky Way galaxy. This puts them on par with the most mammoth galaxies in the nearby universe, which have grown fat through repeated mergers of other galaxies. These big galaxies are so uncharacteristic of those in the early universe that in some sense it is like finding modern skyscrapers in ancient Rome.

For the galaxies in ClG J02182-05102

The Papovich et al paper was accepted for publication in the in the Astrophysical Journal on April 19, 2010. A subsequent study by Masayuki Tanaka of the Institute for the Physics and Mathematics of the Universe confirmed the discovery, and their work was the subject of a press release on May 10, 2010.

NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Caltech manages JPL for NASA. Adam Hadhazy, JPL

33 z 74

Śmierć gwiazdy w trzech wymiarach

Naukowcom z Instytutu Astrofizyki Maxa Plancka w Garching po raz pierwszy udało się w złoŜonej, trójwymiarowej symulacji komputerowej odtworzyć asymetrie i szybko przemieszczające się zagęszczenia Ŝelaza obserwowane w supernowych. By uzyskać ten efekt model prześledził wybuch od milisekund po początku eksplozji do śmierci gwiazdy następującej kilka godzin później. Wyniki opublikowano na łamach Astrophysical Journal.

Mamy nadzieję, Ŝe nasze modele, porównane z obserwacjami, pomogą nam zrozumieć jak zaczynają się eksplozje gwiazd, i co je powoduje.

Ewald Müller

Masywne gwiazdy kończą Ŝycie w olbrzymich eksplozjach - supernowych, które mogą na krótki czas przyćmić jasność całej galaktyki.

Choć supernowe od dawna badano teoretycznie za pomocą modeli komputerowych, jednak procesy zachodzące w trakcie eksplozji są tak złoŜone, Ŝe to tej pory moŜliwe było symulowanie fragmentów zachodzących procesów, i to jedynie w dwóch wymiarach.

Naukowcy z MPA po raz pierwszy przeprowadzili pełną, trójwymiarową rekonstrukcję supernowej typu kolapsu jądra w skali obejmującej kilka godzin eksplozji. W ten sposób mogli wyjaśnić jak początkowe asymetrie, powstające w głębi jądra na początkowych etapach eksplozji rozwijają się w obserwowane asymetrie supernowych.

Choć ogromna energia eksplozji czyni z supernowych obiekty widoczne na wielkich odległościach we Wszechświecie, są to jednocześnie zjawiska rzadkie. W galaktyce takiej jak Droga Mleczna supernowa wybucha średnio raz na pięćdziesiąt lat. W 1987 roku supernowa w Wielkim Obłoku Magellana, a konkretniej w mgławicy Tarantula (SN 1987A) była widoczna

gołym okiem. Jej stosunkowa bliskość (170 000 lat świetlnych) pozwoliła przeprowadzić szczegółowe badania w wielu zakresach widma w okresie tygodni i miesięcy od wybuchu.

Supernowa ta okazała się być z rodzaju supernowych Typu II - czyli kolapsu jądra.

Szczegóły eksplozji supernowych bardzo trudno odtworzyć w symulacjach nie tylko ze względu na złoŜoność zachodzących procesów, ale równieŜ ze względu na czas trwania oraz zakres skal - obejmujący setki metrów w rejonie jądra do dziesiątków milionów kilometrów przy powierzchni gwiazdy, które muszą być uwzględnione w trójwymiarowy modelu. Nowy komputerowy model opracowany przez MPA po raz pierwszy odtworzył wybuch w trzech wymiarach od początku eksplozji do momentu gdy fale uderzeniowe rozrywają powierzchnię gwiazdy. Źródła: N.J. Hammer, H.-Th. Janka, E. Müller, "Three-dimensional simulations of mixing instabilities in supernova explosions", Astrophysical Journal 714 (2010) 1371-1385 Max Planck Society: Death of a star in three dimensions Ilustracja: MPA Original press release follows: Death of a star in three dimensions Researchers at the Max Planck

34 z 74

Institute for Astrophysics in Garching have for the first time managed to reproduce the asymmetries and fast-moving iron clumps of observed supernovae by complex computer simulations in all three dimensions. To this end they successfully followed the outburst in their models consistently from milliseconds after the onset of the blast to the demise of the star several hours later.

Massive stars end their lives in gigantic explosions, so called supernovae, and can become - for a short time - brighter than a whole galaxy, which is made up of billions of stars. Although supernovae have been studied theoretically by computer models for several decades, the physical processes happening during these blasts are so complex that until now astrophysicists could only simulate parts of the process and so far only in one or two dimensions. Researches at the Max Planck Institute for Astrophysics in Garching have now carried out the first fully three-dimensional computer simulations of a core collapse supernova over a timescale of hours after the initiation of the blast. They thus could answer the question of how initial asymmetries, which emerge deep in the dense core during the very early stages of the explosion, fold themselves into inhomogeneities observable during the supernova blast.

While the great energy of the outburst

35 z 74

makes these stellar explosions visible far out into the Universe, they are relatively rare. In a galaxy of the size of our Milky Way, on average only one supernova will occur in 50 years.

About twenty years ago, a supernova could be seen even with the naked eye: SN 1987A in the Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud, our neighbouring galaxy. This relative closeness - "only" about 170,000 light years away - allowed many detailed observations in different wavelength bands over weeks and even months. SN 1987A turned out to be a core-collapse supernova, a so-called Type II event. It occurs when a massive star, which is at least nine times heavier than the sun, has burned almost all its fuel. The fusion engine in the centre of the star begins to stutter, triggering an internal collapse and thus a violent explosion of the entire star. In the case of SN 1987A the star had about 20 solar masses at its birth.

SN 1987A is probably the best studied supernova and it is still a great challenge to develop and refine models of what was happening inside the dying star to produce its emission of radiation. One of the astonishing and unexpected discoveries in SN 1987A and many subsequent supernovae was the fact that nickel and iron - heavy elements that are formed near the centre of the explosion - are mixed outward in big clumps

into the hydrogen shell of the disrupted star.

Nickel bullets were observed to propagate at velocities of thousands of kilometres per second, much faster than the surrounding hydrogen and much faster than predicted by simple hydrodynamic calculations in one dimension (1D), i.e., only studying the radial profile from the centre outwards.

In fact, it turned out that the brightness evolution (the so-called light curve) of SN 1987A and of similar core-collapse supernovae can only be understood if large amounts of heavy core material (in particular radioactive nickel) are mixed outwards into the stellar envelope, and light elements (hydrogen and helium from the envelope) are carried inwards to the core.

The details of supernova explosions are very difficult to simulate, not only because of the complexity of the physical processes involved but also because of the duration and range of scales - from hundreds of metres near the centre to tens of millions of kilometres near the stellar surface - that need to be resolved in ultimately three-dimensional (3D) computer models.

Previously conducted simulations in two dimensions (2D, i.e., with the assumption of axial symmetry) indeed showed that the spherical shell structure of the progenitor star is destroyed during the supernova blast and large-scale mixing takes place. But the

real world is three-dimensional and not all observational aspects can be reproduced by 2D models.

The new computer models of the team at the Max Planck Institute for Astrophysics can now for the first time simulate the complete burst in all three dimensions, from the first milliseconds after the explosion is triggered in the core to a time three hours later, when the shock breaks out of the progenitor star. "We found substantial deviations in our 3D models compared to previous work in 2D," says Nicolay Hammer, the lead author of the paper, "especially the growth of instabilities and the propagation of clumps differ. These are not just minor variations; this effect determines the long-time evolution and ultimately the extent of mixing and observable appearance of core-collapse supernovae."

In the 3D-simulations, metal-rich clumps have much higher velocities than in the 2D case. These "bullets" expand much more rapidly, overtaking material from the outer layers. "With a simple analytic model we could demonstrate that the different geometry of the bullets, toroidal versus quasispherical, can explain the differences observed in our simulations," explains co-author Thomas Janka. "While we think that the differences between the 2D- and 3D-models that we found are probably generic, many features will depend strongly on the structure of the progenitor star, the overall energy and the initial asymmetry of the blast."

"We hope that our models, in comparison to observations, will help us to understand how stellar explosions start and what causes them", adds Ewald M端ller, the third author of the paper. Investigating a wider variety of progenitor stars and initial conditions will therefore be the focus of future simulation work. In particular, a detailed model that reproduces all observational features of SN 1987A still remains a challenge.

36 z 74

Pierwszy bezpośredni pomiar promienia helowego karła

Astrofizycy Uniwersytetu Kalifornia w Santa Barbara zidentyfikowali pierwszy układ zaćmieniowy dwóch białych karłów, co pozwoliło im dokonać pierwszego bezpośredniego pomiaru rzadkiego rodzaju białego karła zbudowanego z czystego helu. Wyniki badań zostały przyjęte do publikacji na łamach Astrophysical Journal Letters. Obserwacje potwierdziły teoretyczne przewidywania dotyczące tego rodzaju gwiazd.

Warto zastanowić się, co stanie się za jakiej 6 - 10 miliardów lat. Układ ten emituje fale grawitacyjne w tempie, które ostatecznie doprowadzi do połączenia się obiektów. A to co wtedy nastąpi jest póki co zagadką. prof. Lars Bildsten

Podczas obserwacji gwiazdy NLTT 11748, wykonanych za pomocą teleskopu Faulkes Telescope North w obserwatorium Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT) Justin Steinfadt, prowadzący pod kierunkiem prof. Lars Bildsten i Steva Howella, obserwacje do pracy doktorskiej, odkrył krótkotrwałe zaćmienia gwiazdy. NLTT 11748 naleŜy do rzadkiej klasy mających małą masę helowych białych karłów, które obserwuje się w celu określenia ich zmienności. Wykonując seryjne zdjęcia gwiazdy Steinfadt odkrył, Ŝe na części zdjęć gwiazda była słabsza niŜ oczekiwano. Młody naukowiec szybko zdał sobie sprawę z wagi niespodziewanego odkrycia. "Mimo, Ŝe obserwowaliśmy wiele gwiazd sądzę, Ŝe dopisało nam szczęście."

Wraz z Avi Shporer potwierdzili zaćmienia, obserwując trzyminutowe przygaśnięcie gwiazdy dwa razy w ciągu trwającej 5,6 godzin orbity. Odkrycie wkrótce potwierdzono za pomocą 10-metrowego teleskopu Kecka na Hawajach, co dodatkowo pozwoliło na wykonanie

pomiarów przesunięcia dopplerowskiego widma NLTT 11748, w trakcie gdy gwiazda okrąŜała masywniejszego lecz jednocześnie ciemniejszego towarzysza.

Obserwacje te potwierdziły waŜną teorię dotyczącą mechanizmu powstawania tego typu karłów. "Powstanie układu podwójnego zawierającego karła helowego o ekstremalnie niskiej masie musi być wynikiem wzajemnego oddziaływania dwóch gwiazd, i utraty materii przez karła na rzecz drugiej gwiazdy "- mówi Howell.

Jedna z gwiazd układu NLTT 11748 to rzadki biały karzeł helowy o masie 0,1 do 0,2 masy Słońca. Karły takie są gorętsze i jaśniejsze od typowych białych karłów, jednak - choć o ich istnieniu wiadomo od 20 lat, do tej pory nie udało się przeprowadzić pomiarów ich masy i wielkości. Nowe wyniki pozwoliły na określenie zarówno masy jak i promienia gwiazdy, potwierdzając teoretyczne przewidywania tych parametrów.

Druga gwiazda układu to takŜe biały karzeł, ale bardziej typowy, zbudowany głównie z tlenu i węgla, mający około 70% masy Słońca. Jest masywniejszy, a jednocześnie mniejszy i 30 razy ciemniejszy od swojego partnera. Źródła: Univeristy of California, Santa Barbara: Unique Eclipsing Binary Star System Discovered by UCSB Astrophysicists Ilustracja: Steve Howell/Pete

37 z 74

Marenfeld/NOAO Original press release follows: Unique Eclipsing Binary Star System Discovered by UCSB Astrophysicists Astrophysicists at UC Santa Barbara are the first scientists to identify two white dwarf stars in an eclipsing binary system, allowing for the first direct radius measurement of a rare white dwarf composed of pure helium. The results will be published in the Astrophysical Journal Letters. These observations are the first to confirm a theory about a certain type of white dwarf star.

The story began with observations by Justin Steinfadt, a UCSB physics graduate student who has been monitoring white dwarf stars as part of his Ph.D. thesis with Lars Bildsten, a professor and permanent member of UCSB's Kavli Institute for Theoretical Physics, and Steve Howell, an astronomer at the National Optical Astronomy Observatory (NOAO) in Tucson, Ariz.

Brief eclipses were discovered during observations of the star NLTT 11748 with the Faulkes Telescope North of the Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT), a UCSB-affiliated institution. NLTT 11748 is one of the few very low-mass, helium-core white dwarfs that are under careful study for their brightness variations. Rapid snapshots of the star –– about one exposure every minute –– found

a few consecutive images where the star was slightly fainter. Steinfadt quickly realized the importance of this unexpected discovery.

"We've been looking at a lot of stars, but I still think we got lucky!" he said.

Avi Shporer, a postdoctoral fellow at UCSB and LCOGT, assisted with the observations and quickly brought his expertise to the new discovery. "We knew something was unusual, especially as we confirmed these dips the next night," Shporer said. The scientists observed three-minute eclipses of the binary stars twice during the 5.6-hour orbit.

The excitement of the discovery and the need to confirm it rapidly led to the use of the 10-meter Keck Telescope, located on Mauna Kea in Hawaii, just five weeks after the first observation. The team also brought in David Kaplan, a Hubble Fellow and KITP postdoctoral fellow. Bildsten and Kaplan arranged for use of the Keck by swapping time they had reserved for another project with Geoff Marcy at UC Berkeley.

During that night, the scientists were able to measure the changing Doppler shift of the star NLTT 11748 as it orbited its faint, but more massive, white dwarf companion. "It was amazing to witness the velocity of this star change in just a few minutes," said Kaplan, who was present at the Keck telescope during the observations.

These observations led to

the confirmation of an important theory about white dwarf stars. Stars end their lives in many ways. "The formation of such a binary system containing an extremely low mass helium white dwarf has to be the result of interactions and mass loss between the two original stars," said Howell. White dwarf stars are the very dense remnants of stars like the sun, with dimensions comparable to the earth. A star becomes a white dwarf when it has exhausted its nuclear fuel and all that remains is the dense inner core, typically made of carbon and oxygen.

One of the stars in the newly discovered binary is a relatively rare helium-core white dwarf with a mass only 10 to 20 percent of that of the sun. The existence of these special stars has been known for more than 20 years. Theoretical work predicted that these stars burn hotter and are larger than ordinary white dwarfs. Until now, their size had never been measured. The observations of the star NLTT 11748 by this research group have yielded the first direct radius measurement of an unusual white dwarf that confirms this theory.

The other star in the binary is also a white dwarf, albeit a more ordinary one, composed of mostly carbon and oxygen with about 70 percent of the mass of the sun. This star is more massive and also much smaller than the other white dwarf. The light it gives off is 30 times fainter than that of its partner star in the binary.

Bildsten credits the scientific collaborations at UCSB for the success of this work, noting that the original team was expanded to include KITP, the Physics Department, and LCOGT to quickly respond to the new discovery.

"A particularly intriguing possibility to ponder is what will happen in 6 to 10 billion years," said Bildsten. "This binary is emitting gravitational waves at a rate that will force the two white dwarfs to make contact. What happens then is anybody's guess."

The National Science Foundation, LCOGT, and NASA supported this work.

38 z 74

Pył wulkaniczny na Meridiani Planum

Meridiani Planum - równina leŜąca na północnej krawędzi wyŜynnych obszarów obejmujących południową półkulę Marsa - leŜy w połowie drogi między rejonem wulkanicznym Tharsis i nisko połoŜonym basenem uderzeniowym Hellas Planitia. Obserwowana przez teleskop równina Meridiani stanowi wyraźny, ciemny obszar leŜący w pobliŜu marsjańskiego równika. Na zdjęciu Meridiani Planum wykonanym przez kamerę High Resolution Stereo Camera na pokładzie sondy Mars Express widoczne są obszary pokryte przez pył wulkaniczny, dodatkowo ilustrujący, w którym kierunku są skierowane dominujące wiatry na tym obszarze. wind direction in this region of Mars.

Meridiani Planum obejmuje obszar około 127 x 63 kilometry - powierzchnią porównywalny do Cypr. Został wybrany jako punkt centralny marsjańskiego układu współrzędnych - tutaj przebiega marsjański południk zerowy. Kamera HRSC wykonała prezentowane zdjęcie 1 września 2005 roku w trakcie 2097 okrąŜenia Marsa. Zdjęcie wykonano z rozdzielczością około 13 metrów na piksel.

Na środku zdjęcia widoczny jest krater uderzeniowy o średnicy prawie 50 kilometrów, okryty warstwą ciemnego materiału, kóty przypomina pył wulkaniczny i składa się głównie z piroksenu i oliwinu. Przez warstwę tę tu i ówdzie przebijają się pagórki zbudowane zapewne z bardziej odpornego na erozję materiału. Bardziej miękki materiał wokół nich został usunięty w wyniku oddziaływania północno wschodnich wiatrów, które utworzyły ciemne smugi na otaczającym terenie.

Meridiani Planum, a plain at the northern edge of the southern highlands of Mars, is half way between the volcanic Tharsis Region to the west and the low-lying Hellas Planitia impact basin to the south-east. Through a telescope, Meridiani Planum is a striking, dark feature, close to the martian equator.

Meridiani Planum extends 127 km by 63 km and covers an area of roughly 8000 sq km, which is about the size of Cyprus. It was chosen as a central reference point for Mars’ geographical coordinate system. So the martian prime meridian, the equivalent of the Greenwich, UK, prime meridian on Earth, has been set to run through this region.

The High-Resolution Stereo Camera (HRSC) took this image. It was obtained on 1 September 2005, during orbit 2097, at a resolution of about 13 m per pixel.

Źródła: ESA Mars Express: Volcanic ash in Meridiani Planum Zdjęcie: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum) Original press release follows: Volcanic ash in Meridiani Planum Deposits of volcanic ash colour this view of the Meridiani Planum, as seen by the Mars Express High Resolution Stereo Camera. They also give clues to the prevailing

In the centre of the image, the floor of an impact crater almost 50 km wide is covered in dark material. This resembles volcanic ash, which is predominantly composed of minerals such as pyroxene and olivine. Poking through the dark covering are small mounds, probably made of more resistant material. The softer material around them has been eroded and blown out of the crater by north-easterly winds and now forms dark streaks on the surroundings.

An impact crater just 15 km wide, to the upper left, exhibits the same dark material on its south-western edge. It is likely that this material was blown into the smaller crater from the larger one. The nearly black structures are almost certainly dunes made of volcanic ash-rich sediments. In contrast, the 34-km-wide impact crater to the lower right of the image is largely filled with light material.

The southern area, to the left of the image below the smaller crater, exhibits dark features.

Located on the lee side of ridges, these are probably similar deposits of ash-rich material, again blown out of the crater.

39 z 74

Nowe zdjęcie M83

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) udostępniło piękne zdjęcie niedalekiej galaktyki spiralnej M83 wykonane za pomocą instrumentu HAWK-I zamontowanego na teleskopie VLT (Very Large Telescope) znajdującym się w Obserwatorium Paranal w Chile. Zdjęcie ukazuje galaktykę w paśmie podczerwonym i demonstruje moŜliwości kamery, które umoŜliwiły uzyskanie najostrzejszego i najdokładniejszego zdjęcia Messiera 83 jakie kiedykolwiek wykonano z powierzchni Ziemi. galaktyki niŜ było to moŜliwe do tej pory.

Galaktyka Messier 83 leŜy w odległości około 15 milionów lat świetlnych od Ziemi w obrębie konstelacji Hydry. Mając średnicę nieco większą od 40 000 lat świetlnych jest o ponad połowę mniejsza od Drogi Mlecznej, do której jest pod wieloma innymi względami podobna, zarówno jeŜeli chodzi o spiralny kształt, jak i obecność poprzeczki. W XX wieku w M83 odnotowano aŜ sześć supernowych (ten rekord dzieli z tylko jedną inną galaktyką). Jest teŜ jedną z najjaśniejszych galaktyk na niebie dostrzegalną na ciemnym niebie przez lornetkę.

M83 została sfotografowana w paśmie podczerwonym przez instrument HAWK-1 potęŜną kamerę zainstalowaną na teleskopie VLT. W paśmie tym większość przesłaniającego szczegóły galaktyki pyłu staje się przezroczysta dla światła. RównieŜ intensywnie rozświetlony gaz wokół młodych galaktyk na zdjęciach w podczerwieni w mniejszym stopniu przeszkadza w obserwacjach. Dzięki temu znacznie lepiej widoczne stają się gwiazdy galaktyki i jej struktura. Takiego obrazu galaktyki potrzebują naukowcy szukający gromad młodych gwiazd, szczególnie tych skrytych w najbardziej zapylonych regionach galaktyki. Badanie takich gromad było jednym z głównych celów naukowych obserwacji. W porównaniu do wcześniejszych zdjęć ostre obrazy dostarczone przez HAWK-I pozwoliły dostrzec znacznie więcej gwiazd we wnętrzu

40 z 74

Połączenie ogromnego zwierciadła VLT, duŜego pola i wysokiej czułości kamery oraz nadzwyczajnych warunków obserwacyjnych jakie daje lokalizacja Obserwatorium Paranal czynią z HAWK-I jeden z najpotęŜniejszych instrumentów do badań w podczerwieni na świecie. Astronomowie ustawiają się w kolejce czekając na czas obserwacyjny kamery, która rozpoczęła pracę w 2007 roku. Źródła: ESO: Clear New View of a Classic Spiral Zdjęcie: ESO/M. Gieles.

Acknowledgement: Mischa Schirmer Original press release follows: Clear New View of a Classic Spiral ESO is releasing a beautiful image of the nearby galaxy Messier 83 taken by the HAWK-I instrument on ESO’s Very Large Telescope (VLT) at the Paranal Observatory in Chile. The picture shows the galaxy in infrared light and demonstrates the impressive power of the camera to create one of the sharpest and most detailed pictures of Messier 83 ever taken from the ground.

The galaxy Messier 83 (eso0825) is located about 15 million light-years away in the constellation of Hydra (the Sea Serpent). It spans over 40 000 light-years, only 40 percent the size of the Milky Way, but in many ways is quite similar

to our home galaxy, both in its spiral shape and the presence of a bar of stars across its centre. Messier 83 is famous among astronomers for its many supernovae: vast explosions that end the lives of some stars. Over the last century, six supernovae have been observed in Messier 83 — a record number that is matched by only one other galaxy. Even without supernovae, Messier 83 is one of the brightest nearby galaxies, visible using just binoculars.

Messier 83 has been observed in the infrared part of the spectrum using HAWK-I [1], a powerful camera on ESO’s Very Large Telescope (VLT).

When viewed in infrared light most of the obscuring dust that hides much of Messier 83 becomes transparent. The brightly lit gas around hot young stars in the spiral arms is also less prominent in infrared pictures. As a result much more of the structure of the galaxy and the vast hordes of its constituent stars can be seen. This clear view is important for astronomers looking for clusters of young stars, especially those hidden in dusty regions of the galaxy. Studying such star clusters was one of the main scientific goals of these observations [2]. When compared to earlier images, the acute vision of HAWK-I reveals far more stars within the galaxy.

The combination of the huge mirror of the VLT, the large field of view and great sensitivity of the camera, and the superb observing conditions at ESO’s Paranal Observatory makes HAWK-I one of the most powerful near-infrared imagers in the world. Astronomers are eagerly queuing up for the chance to use the camera, which began operation in 2007 (eso0736), and to get some of the best ground-based infrared images ever of the night sky.

41 z 74

Plama ropy w Zatoce Meksykańskiej dotarła do prądu pętli zatkowej

Naukowcy śledzący za pomocą radarów satelity ESA Envisat plamę ropy pochodzącą z uszkodzonej platformy wiertniczej w Zatoce Meksykańskiej potwierdzili, Ŝe ropa dostała się do prądu pętli zatokowej, potęŜnego prądu morskiego, który opływa Zatokę Meksykańską w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara w stronę Florydy.

Dr

Zdjęcia wykonane z kosmosu są niezbitym dowodem, Ŝe przynajmniej ropa znajdująca się na powierzchni morza dotarła do prądu dr Bertrand Chapron

Bertrand Chapron wraz z dr. Fabrice Collard opracowują dane dotyczące nierówności powierzchni oceanu oraz kierunku przepływu prądu uzyskane za pomocą radaru ASAR (dvanced Synthetic Aperture Radar ) w celu określenia ryzyka, Ŝe ropa dotrze do prądu zatokowego. Na zdjęciu wykonanym 18 maja widoczna jest wydłuŜona macka rozciągająca się od plamy ropy (zaznaczonej białą obwiednią) w kierunku obszaru, w którym płynie prąd pętli zatokowej zaznaczony za pomocą czerwonej strzałki.

"Korzystając z zaawansowanych metod przetwarzania danych mogliśmy ukazać takie cechy powierzchni morza jak róŜnice w nierówności jego powierzchni, co dostarczyło nam informacji na temat przestrzennej struktury plamy ropy oraz jej transportu przez prądy powierzchniowe "- wyjaśnia dr Collard.

Na zdjęciach wykonanych 12 i 15 maja widać było, Ŝe plama ropy zbliŜa się coraz bardziej do prądu pętli, co zaniepokoiło naukowców, bowiem prąd ten moŜe dostarczyć ropę w stronę raf koralowych otaczających wyspy archipelagu Florida Keys.

"Teraz, gdy

42 z 74

ropa dostała się do prądu, zapewne dotrze do Florydy w ciągu sześciu dni "- mówi dr Chapron. -" Envisat ASAR, ERS-2 i inne satelity radarowe systematycznie zbierają dane z tego regionu, co pozwala nam na ciągłe monitorowanie sytuacji."

Naukowcy ostrzegają jednocześnie, Ŝe ze względu na fakt, Ŝe prąd pętli zatkowej jest silnym prądem głęboko oceanicznym jego turbulentne wody przyspieszą w najbliŜszych dniach mieszanie ropy i wody. "To moŜe spowodować usunięcie ropy z powierzchni morza, co utrudni nam śledzenie plamy za pomocą satelitów. Jednak nie zmienia to faktu, Ŝe zanieczyszczenie najprawdopodobniej wpłynie negatywnie na ekosystemy raf koralowych "- kończy dr Collard. Źródła: ESA News: Gulf of Mexico oil spill in the Loop Current Zdjęcie: CLS Original press release follows: Gulf of Mexico oil spill in the Loop Current Scientists monitoring the US oil spill with ESA’s Envisat radar satellite say that it has entered the Loop Current, a powerful conveyor belt that flows clockwise around the Gulf of Mexico towards Florida.

"With these images from space, we have visible proof that at least oil from the surface of the water has reached the current,"

said Dr Bertrand Chapron of Ifremer, the French Research Institute for Exploitation of the Sea.

deep ocean current, its turbulent waters will accelerate the mixing of the oil and water in the coming days.

Dr Chapron and Dr Fabrice Collard of France's CLS have been combining surface roughness and current flow information with Envisat Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) data of the area to monitor the proximity of the oil to the current.

"This might remove the oil film on the surface and prevent us from tracking it with satellites, but the pollution is likely to affect the coral reef marine ecosystem," Dr Collard said.

In the ASAR image above, acquired on 18 May, a long tendril of the oil spill (outlined in white) extends down into the Loop Current (red arrow).

"We performed advanced processing methods on the images to display surface features like variations in roughness and velocity, which provides insight into the spatial structure of the spill and its transport by surface currents," Dr Collard explained.

From the ASAR images of 12 May and 15 May, the oil spill was observed stretching increasingly closer to the Loop Current, raising concerns that it could reach the current and be carried south towards coral reefs in the Florida Keys.

"Now that oil has entered the Loop Current, it is likely to reach Florida within six days," Dr Chapron said. "Since Envisat ASAR, ERS-2 and other SAR satellites are systematically planned to acquire data over the area, we will monitor the situation continuously."

The scientists warn however that since the Loop Current is a very intense,

43 z 74

Combined efforts using satellite imagery and in-situ measurements of collected water samples will help to fully access whether oil is in the deep waters of the ocean.

The Loop Current joins the Gulf Stream — the northern hemisphere’s most important ocean-current system — sparking fears that oil could enter this system and be carried up to the US East Coast.

Gdzie spotykają się galaktyki

Od ponad dekady astronomów zastanawiają dlaczego jasne galaktyki w odległych zakątkach Wszechświata produkują gwiazdy w niezwykłym tempie. CO inicjuje te procesy i w jakiego rodzaju otoczeniu istnieją owe galaktyki. Teraz, wykorzystując nadzwyczaj czułą kamerę / spektrometr SPIRE zainstalowany w obserwatorium orbitalnym Herschel Space Observatory astronomowie, w tym zespół z Uniwersytetu Kalifornia w Irvine (UCI) kierowany przez Asantha Cooray, stworzyli mapę nieba takiego, jakie istniało 10 miliardów lat temu. W trakcie badań naukowcy odkryli, Ŝe te nadaktywne galaktyki wykazują wyraźną preferencję do występowania w regionach, w których gromadzi się ciemna materia, i Ŝe to zderzenia pomiędzy galaktykami są odpowiedzialne za gwałtowne procesy tworzenia gwiazd.

Dzięki nadzwyczajnej rozdzielczości i czułości instrumentu SPIRE teleskopu Herschel udało się nam stworzyć szczegółową mapę dystrybucji we wczesnym Wszechświecie galaktyk gwałtownie tworzących gwiazdy. Wszystko wskazuje na to, Ŝe galaktyki te zderzają się ze sobą, zlewają i najpewniej umiejscawiają się w centralnych obszarach duŜych halo ciemnej materii prof. Asantha Cooray

"Dzięki nadzwyczajnej rozdzielczości i czułości instrumentu SPIRE (Spectral & Photometric Imaging Receiver) teleskopu Herschel udało się nam stworzyć szczegółową mapę dystrybucji we wczesnym Wszechświecie galaktyk gwałtownie tworzących gwiazdy"wyjaśnia prof. Asantha Cooray. -" Wszystko wskazuje na to, Ŝe galaktyki te zderzają się ze sobą, zlewają i najpewniej umiejscawiają się w centralnych obszarach duŜych halo ciemnej materii" Uzyskane wyniki pozwolą naukowcom dostosować przyjęte teorie opisujące procesy powstawania galaktyk tak, by wpasować w nie niezwykle aktywne galaktyki.

Obserwatorium Europejskiej Agencji Kosmicznej Herschel to największy teleskop kosmiczny, jaki do tej pory umieszczono na orbicie. Został zaprojektowany do obserwacji w paśmie podczerwonym - świetle niewidzialnym

dla ludzkiego oka. Jednym z trzech kamer na jego pokładzie jest SPIRE, który umoŜliwił zespołowi Cooraya wykonanie przeglądu duŜego fragmentu nieba, o powierzchni 60 razy większej od powierzchni KsięŜyca, w obrębie konstelacji Smoka i Wielkiej Niedźwiedzicy.

Dane przeanalizowane w badaniach były jednymi z pierwszych uzyskanych w ramach pozagalaktycznego przeglądu nieba - Herschel Multi-Tiered Extragalactic Survey największego projektu badawczego obserwatorium. UCI jest jednym z czterech amerykańskich uczelni korzystających z instrumentu SPIRE. Prof. Seb Oliver z Uniwersytetu Sussex, kierujący projektem, podkreślił wagę odkrycia.

"To dokładnie to, na co mieliśmy nadzieję budując Herschela "- mówi Oliver. -"Uzyskanie tego wyniku było moŜliwe wyłącznie dlatego, Ŝe moŜemy badać tak wiele tysięcy galaktyk. Z pewnością wyniki te dostarczą teoretykom nowego materiału do analizy."

Wyniki badań zostały opublikowane na łamach specjalnego wydania Astronomy & Astrophysics . Źródła: UC Irvine Today: Brightest galaxies tend to cluster in busiest parts of universe, study finds Zdjęcie: ESA / SPIRE and ATLAS Consortia Original press release follows: Brightest

44 z 74

galaxies tend to cluster in busiest parts of universe, study finds For more than a decade, astronomers have been puzzled by bright galaxies in the distant universe that appear to be forming stars at phenomenal rates.

What prompted the prolific star creation, they wondered. And what kind of spatial environment did these galaxies inhabit?

Now, using a super-sensitive camera/spectrometer on the Herschel Space Observatory, astronomers – including a UC Irvine team led by Asantha Cooray – have mapped the skies as they appeared 10 billion years ago.

The UCI scientists discovered that these glistening galaxies preferentially occupy regions of the universe containing more dark matter and that collisions probably caused the abundant star production.

“Thanks to the superb resolution and sensitivity of the SPIRE [Spectral & Photometric Imaging Receiver] instrument on Herschel, we managed to map in detail the spatial distribution of massively star-forming galaxies in the early universe,” said Cooray, associate professor and Chancellor’s Fellow in physics & astronomy. “All indications are that these galaxies are . . . crashing, merging and possibly settling down at centers of large dark-matter halos.”

This information will enable scientists to adapt

conventional theories of galaxy formation to accommodate the strange, star-filled versions.

The European Space Agency’s Herschel observatory carries the largest astronomical telescope operating in space today; it collects data at far-infrared wavelengths invisible to the naked eye.

One of three cameras on Herschel, SPIRE has let Cooray and colleagues survey large areas of the sky – about 60 times the size of the full moon – in the constellations of Ursa Major and Draco. The UCI team also included Alexandre Amblard, project scientist in physics & astronomy; Paolo Serra, postdoctoral fellow; and physics students Ali Khostovan and Ketron Mitchell-Wynne.

The data analyzed in this study was among the first to come from the Herschel Multi-Tiered Extragalactic Survey, the space observatory’s largest project. UCI is one of only four U.S. educational institutions involved in Herschel using the SPIRE instrument. Seb Oliver, a University of Sussex professor who leads the survey, called the findings exciting.

“It’s just the kind of thing we were hoping for from Herschel,” he said, “and was only possible because we can see so many thousands of galaxies. It will certainly give the theoreticians something to chew over.”

The study will appear in a special issue of Astronomy & Astrophysics dedicated to the first scientific results from Herschel. The project will continue to collect images over larger areas of the sky in order to build up a more complete picture of how galaxies have evolved and interacted over the past 10 billion years.

45 z 74

Dobry bóg

Zespół Nauk Planetarnych Uniwersytetu Basków (UPV/EHU-University of the Basque Country) kierowany przez prof.

Agustína Sáncheza Lavega opublikował wyniki badań nad jednym z najgłośniejszych wydarzeń jakie w ostatnich latach poruszyły środowisko astronomów - zderzenia duŜego ciała niebieskiego z Jowiszem, które zaobserwowano w lipcu zeszłego roku. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Astrophysical Journal Letters.

Pierwszym, który 19 lipca 2009 roku dostrzegł obecność nowej, ciemnej plany w okolichach podbiegunowych Jowisza, był amator astronom z Autralii Anthony Wesley. Uderzenie nastąpiło około 3 - 4 godzin wcześniej i miało miejsce po nieoświetlonej stronie Jowisza, dlatego zapewne nie zaobserwowano samego wydarzenia. Trajektoria obiektu, który zderzył się z Jowiszem, był skierowana w przeciwnym kierunku od tej, jaką obrały fragmenty komety Shoemaker-Levy 9, które uderzyły króla planet 15 lat wcześniej.

Wkrótce w stronę Jowisza skierowane zostały największe teleskopy na świecie, w tym teleskop kosmiczny Hubble'a. Potwierdzono, Ŝe plama składała się z pozostałości popiołów utworzonych przez uderzenie komety lub asteroidy. Teraz, po wielu miesiącach analizy naukowcy opublikowali pierwsze artykuły opisujące wnioski dotyczące natury uderzenia i jego wpływu na atmosferę planety.

Według naukowców, główna plama, bardzo czarny obłok zbudowany z pozostałości materii utworzonej w wyniku zderzenia, miał średnicę około 5000 kilometrów. Był ponadto otoczony przez halo opadającej materii, która wcześniej została wyrzucona w górę, a opadając stworzyła pierścień średnicy 8000 kilometrów, niewiele mniejszy niŜ rozmiary Ziemi. Nie wiadomo, czy ta gruba chmura bardzo drobnych cząstek powstała z pozostałości samego obiektu, czy teŜ cząstki

46 z 74

te zostały wytworzone w bardzo wysokiej temperaturze w trakcie zderzenia w samej atmosferze planety.

W ciągu kolejnych dni popiół został rozwiany przez wiatry w atmosferze Jowizsa, które na tych szerokościach są bardzo łagodne podobnie jak obłok popiołów wulkanu na Islandii został rozwiany przez wiatry na Ziemi.

Nie wiadomo nadal, czy obiektem, który uderzył w Jowisza była kometa czy asteroida.

Zakładając, Ŝe była to kometa - ciało głównie złoŜone z lodu - jej średnica wynosiła około 500 metrów. Wcześniej sądzono, Ŝe zderzenia z takich rozmiarów obiektami zachodziły na Jowiszu nie częściej niŜ raz na 50 - 250 lat.

Obecnie naukowcy zaczynają podejrzewać, Ŝe mogą one zachodzić znacznie częściej raz na 10 - 15 lat.

Wyniki ponadto pokazują, Ŝe gdyby obiekt tych rozmiarów zderzył się z Ziemią efektem byłby globalny kataklizm. Na szczęście obiektów tego rozmiaru w okolicach Ziemi jest niewiele, a sam Jowisz, przyciągając je w swą stronę, działa jak tarcza ochronna zgarniając je ku sobie. Źródła: Basque Research: First results dealing with the impact of a celestial body on the planet Jupiter Zdjęcie: NASA, ESA and H. Hammel (Space Science Institute, Boulder, Colorado) and the Jupiter

Comet Impact Team Original press release follows: First results dealing with the impact of a celestial body on the planet Jupiter The Planetary Sciences Group at the UPV/EHUUniversity of the Basque Country with its headquarters at the Faculty of Engineering in Bilbao and led by Professor Agustín Sánchez Lavega, has published the first results of research into one of the recent events that has sparked off maximum interest in the world of astronomy: the impact of a large-sized celestial body on the planet Jupiter last July. Sánchez Lavega's work, in which the researchers of his group Santiago Pérez Hoyos and Ricardo Hueso have also participated alongside American scientists, has appeared in “Astrophysical Journal Letters”, one of the most prestigious publications in the world of astrophysics and astronomy.

It was an amateur Australian astronomer who came across the presence of a large, black spot close to the polar region of the planet Jupiter, the biggest in the Solar System, on 19 July last year. The impact had taken place at a very high latitude close to the planet's South Pole barely 3 or 4 hours before the spot was seen on Jupiter’s dark side (in other words, at night), and this prevented it from being observed directly. The trajectory was in the opposite

47 z 74

direction of the fragments of the Shoemaker-Levy 9 comet that crashed into Jupiter exactly 15 years previously, in July 1994.

After the world’s large observatories had been alerted, the confirmation came through in a matter of hours that the spot consisted of the remains of ash left behind following the impact of a comet or asteroid. The world's main observatories, including the Hubble space telescope among others, immediately set about analysing the phenomenon. After several months’ work the first two papers dealing with the conclusions about the nature of the impact and its effect on the planet’s atmosphere have been published.

The University of the Basque Country's Planetary Sciences Group has shared this science scoop with researchers from the United States in the journal “Astrophysical Journal Letters”, one of the most prestigious publications worldwide in the field of Astronomy and which has been in existence for over a century.

Results of the research According to the studies, the main spot, a very black cloud comprising the waste materials produced by the impact, reached a size of about 5,000 km in the atmosphere of Jupiter, even though it was surrounded by a halo caused by the falling of the material expelled from the atmosphere of up to 8,000 km, slightly

smaller than the size of the Earth. It is not known whether the thick cloud consisting of very fine particles (barely a thousandth of a millimetre) and very black, is a product of the waste materials of the object or whether these particles were produced by the extremely high temperatures generated by the impact in Jupiter’s atmosphere.

Over the days that followed the ash was blown

by Jupiter’s winds –which are gentle at these latitudes– in a way similar to the ash being blown from the Icelandic volcano currently erupting. There are doubts as to whether the celestial body that crashed onto the surface of Jupiter was a comet or an asteroid. Assuming that it was of a comet type, –in other words, mainly made up of ice substances–, the size of the meteorite would have been in the region of 500 metres.

This second clearly detected impact on Jupiter seems to suggest that objects ranging between 0.5 and 1 km in size fall onto the planet more frequently than originally thought: until now an impact was reckoned to take place on average once every 50 to 250 years, but with the new findings events like this one could well be occurring every 10 to 15 years.

The study of the impacts on planets helps us to get a better understanding of those that could happen on Earth. If this object had crashed into our planet, the result would have been cataclysmic. Fortunately there are few objects of this size close to us, and in some way Jupiter acts like a "protective umbrella", because its very strong gravity forcefully attracts towards itself roving objects that pass close by it in the solar system.

48 z 74

Pochowany 500 lat później

W sobotę 22 maja o godzinie 11 rozpoczęła się msza święta w katedrze we Fromborku. Mszy pogrzebowej przewodniczył prymas Polski abp Józef Kowalczyk, a homilię wygłosił metropolita lubelski abp Józef śyciński. Po liturgii trumna ze szczątkami Kopernika została pochowana w miejscu, w którym je odnaleziono, w krypcie pod posadzką, obok ołtarza, którym Kopernik opiekował się jako kanonik.

49 z 74

Uciekająca panna młoda

Teleskop kosmiczny NASA/ESA Hubble uchwycił masywną giwazdę wyrzuconą z niezbyt odległego gwiezdnego Ŝłobka z prędkością ponad 400 000 km/godzinę - prędkością, która pozwoliłaby dotrzeć na KsięŜyc i wrócić w ciągu dwóch godzin. Uciekinier stanowi ekstremalny przykład bardzo masywnej gwiazdy wyrzuconej z miejsca narodzin przez jeszcze

50 z 74

masywniejsze rodzeństwo. Gwiazdę tę odnaleziono na peryferiach mgławicy Tarantula (NGC 2070, 30 Doradus w gwiazdozbiorze Złotej Ryby), bardzo aktywnej fabryki gwiazd leŜącej w Wielkim Obłoku Magellana. Jej odkrycie jest kolejnym dowodem, Ŝe najmasywniejsze gwiazdy w naszych okolicach znajdują się w mgławicy Tarantula, co czyni z niej unikalne laboratorium badania masywnych gwiazd. Mgławica ta oddalona jest o około 170 000 lat świetlnych od Ziemi. opisujące najmasywniejsze z młodych gromad."

To oznacza, Ŝe gwiazda musiała zostać wyrzucona w wyniku dynamicznej interakcji z innymi gwiazdami gromady Danny Lennon

Wskazówki dostarczone przez trzy obserwatoria - w tym nowy spektrograf COS (Cosmic Origins Spectrograph) teleskopu Hubble oraz sporo pracy detektywistycznej doprowadziły naukowców do wniosku, Ŝe gwiazda pokonała około 375 lat świetlnych z miejsca, w którym, jak podejrzewają naukowcy, powstała - ogromnej gromady gwiazd R136.

Znajdująca się w jądrze mgławicy Tarantula gromada R136 zawiera kilka gwiazd o masie przekraczającej ponad 100 razy masę Słońca.

Obserwacje te dostarczają nowych informacji na temat zachowania masywnych gromad gwiazdowych.

"Wyniki te są niezwykle ciekawe, bowiem takie dynamiczne procesy w bardzo gęstych, masywnych gromadach teoretycznie opisano juŜ jakiś czas temu, jednak tutaj po raz pierwszy mamy okazję bezpośrednio zaobserwować te procesy w takim miejscu "- mówi Nolan Walborn, naleŜący do zespołu, który odkrył uciekającą gwiazdę. -" Mniej masywne gwiazdy wyrzucone ze znacznie mniejszej gromady Mgławicy Oriona odkryta ponad pięćdziesiąt lat temu, jednak tutaj mamy pierwszego kandydata, mogącego potwierdzić nowsze teorie

Gwiazda moŜe zostać wyrzucona na kilka róŜnych sposobów. Jednym z nich jest spotkanie z jedną lub więcej masywniejszymi siostrami w masywnej, gęstej gromadzie, które skutkuje jej wyrzuceniem. Ewentualnie gwiazda moŜe zostać wyrzucona w wyniku eksplozji supernowej w układzie podwójnym.

"Powszechnie jednak uwaŜa się, Ŝe R136 mając 1 - 2 milionów lat, jest zbyt młoda by jej najmasywniejsze gwiazdy zdąŜyły eksplodować jako supernowa "- dodaj Danny Lennon. -" To zatem oznacza, Ŝe gwiazda musiała zostać wyrzucona w wyniku dynamicznej interakcji z innymi gwiazdami gromady."

Wyniki badań zespołu kierowanego przez Chrisa Evansa z Królewskiego Obserwatorium w Edynburgu, zostały opublikowana na łamach The Astrophysical Journal Letters. Źródła: NASA: Hubble Catches Heavyweight Runaway Star Speeding from 30 Doradus Zdjęcie: NASA, ESA, J. Walsh (ST-ECF), and ESO Acknowledgment: Processing by Z. Levay (STScI) Credit for wide-field Image: ESO Acknowledgement: J. Alves (Calar Alto, Spain), and B. Vandame and Y. Beletski (ESO). Processing by B. Fosbury (ST-ECF) Original press release follows: Hubble Catches Heavyweight Runaway

51 z 74

Star Speeding from 30 Doradus A heavy runaway star is rushing away from a nearby stellar nursery at more than 250,000 miles an hour, a speed that will get you to the Moon and back in two hours. The runaway is the most extreme case of a very massive star that has been kicked out of its home by a group of even heftier siblings.

The homeless star is on the outskirts of the 30 Doradus nebula, a raucous stellar breeding ground in the nearby Large Magellanic Cloud.

The finding bolsters evidence that the most massive stars in the local universe reside in 30 Doradus, making it a unique laboratory for studying heavyweight stars. Also called the Tarantula Nebula, 30 Doradus is roughly 170,000 light-years from Earth.

Runaway stars can be made in a couple of ways. A star may encounter one or two heavier siblings in a massive, dense cluster and get booted out through a stellar game of pinball. Or, a star may get a 'kick' from a supernova explosion in a binary system, with the more massive star exploding first.

Tantalizing clues from three observatories, including the Hubble Space Telescope's newly installed Cosmic Origins Spectrograph (COS), and some old- fashioned detective work, suggest that the star may have traveled about 375 light-years from its suspected home, a giant star cluster called R136. Nestled in the core of 30 Doradus, R136 contains several stars topping 100 solar masses each.

"It is generally accepted, however, that R136 is sufficiently young, 1 million to 2 million years old, that the cluster's most massive stars have not yet exploded as supernovae," says COS team member Danny Lennon of the Space Telescope Science Institute. "This implies that the star must have been ejected through dynamical interaction."

The observations offer insights into how massive star clusters behave.

The runaway star research team, led by Chris Evans of the Royal Observatory Edinburgh, published the study's results May 5 in the online edition of The Astrophysical Journal Letters.

"These results are of great interest because such dynamical processes in very dense, massive clusters have been predicted theoretically

52 z 74

for some time, but this is the first direct observation of the process in such a region," says Nolan Walborn of the Space Telescope Science Institute in Baltimore and a member of the COS team that observed the misfit star.

"Less massive runaway stars from the much smaller Orion Nebula Cluster were first found over half a century ago, but this is the first potential confirmation of more recent predictions applying to the most massive young clusters."

Astronomers have been on the trail of this rogue

star since 2006 when a team led by Ian Howarth of University College London spotted it with the Anglo-Australian Telescope at Siding Spring Observatory. The observation revealed that the stellar misfit was an exceptionally hot, massive, blue-white star and relatively far from any cluster in which such stars are usually found.

Hubble astronomers unexpectedly picked up another clue when they used the star as a target to calibrate the COS instrument, installed in May 2009 during Servicing Mission 4. Those ultraviolet spectroscopic observations, made in July 2009, showed that the wayward star is unleashing a fury of charged particles in one of the most powerful stellar winds known, a clear sign that it is extremely massive, perhaps as much as 90 times heavier than the Sun. The star, therefore, also must be very young, about 1 million to 2 million years old, because extremely massive stars live only a few million years.

Sifting through Hubble's archive of images, astronomers found another important piece of evidence. An optical image of the star taken by the Wide Field Planetary Camera 2 in 1995 revealed that it is at one end of an egg-shaped cavity. The cavity's glowing edges stretch behind the star and point in the direction of its home in 30 Doradus.

Another spectroscopic study from the European Southern Observatory's

Very Large Telescope (VLT) at the Paranal Observatory in Chile revealed that the star's velocity is constant and not a result of orbital motion in a binary system. Its velocity corresponds to an unusual motion relative to the star's surroundings: evidence that it is a runaway star.

The study also confirmed that the light from the runaway is from a single massive star rather than the combined light of two lower-mass stars. In addition, the observation established that the star is about 10 times hotter than the Sun, a temperature that is consistent with a high-mass object.

The VLT observations are part of a legacy program called the FLAMES (VLT multi- object spectrograph) Tarantula Survey. The survey, conducted by an international team led by Evans of the Royal Observatory, comprises more than 900 stars in the 30 Doradus region. Like the COS observations of the star, the FLAMES results also were serendipitous. The star's location is far from the nebula's central region, placing it at the edge of the FLAMES survey field.

The renegade star may not be the only runaway in the region. Two other extremely hot, massive stars have been spotted beyond the edges of 30 Doradus. Astronomers suspect that these stars, too, may have been ejected from their home. They plan to analyze the stars in detail to determine whether 30 Doradus might be unleashing a barrage of massive stellar runaways into the surrounding neighborhood.

The wayward star will continue to streak across space, says team member Paul Crowther of the University of Sheffield in England, and will eventually end its life in a titanic supernova explosion, likely leaving behind a remnant black hole.

53 z 74

Nowy rodzaj supernowej być moŜe odpowiada za powstawania wapnia

Nowe dane uzyskane za pomocą kilku teleskopów, wśród których znalazły się teleskopy Obserwatorium W.M. Keck na Hawajach, sugerują, iŜ astronomom udało się zidentyfikować nowy typ supernowej. Supernową tę utworzył biały karzeł akumulujący hel z towarzyszącej mu gwiazdy. W trakcie eksplozji karła prawie połowa wyrzuconej przez supernową masy stanowił wapń. Odkrycie to dowodzi równieŜ, Ŝe eksplozje tego rodzaju supernowych co mniej więcej 100 lat wytworzyłyby obserwowane stęŜenie wapnia w galaktykach takich jak Droga Mleczna, dostarczając go równieŜ na Ziemię.

SN 2005E powstała w wyniku eksplozji starej, mało masywnej gwiazdy ze względu na szczególne połoŜenie supernowej na peryferiach galaktyki, w której brak świeŜych oznak produkcji gwiazd prof. Alex Filippenko

Supernowa SN 2005E została odkryta pięć lat temu przez automatyczny teleskop KAIT (Katzman Automatic Imaging Telescope) Uniwersytetu Kalifornia w Berkeley.

Supernowa ta jest jedną z ośmiu znanych supernowych bogatych w wapń, które zdają się wyraźnie róŜnić od dwóch głównych klas supernowych - supernowych typu Ia (które, jak się uwaŜa, powstają w wyniku eksplozji starego białego karła, który zbiera materiał z sąsiadującej gwiazdy do momentu, gdy eksploduje w całkowicie niszczącej go eksplozji termojądrowej) i typu I b/c lub II (powstających w wyniku eksplozji gorących, masywnych i krótko Ŝyjących gwiazd, które eksplodując pozostawiają po sobie gwiazdę neutronową lub czarną dziurę).

W ciągu ostatnich dziesięciu lat zrobotyzowane teleskopy zwróciły uwagę astronomów na liczne dziwnie eksplodujące gwiazd, tak unikalne, Ŝe mogą wskazywać na istnienie nowych i niezwykłych mechanizmów. "Dzięki samej liczbie wykrywanych supernowych moŜemy odkrywać dziwaczne eksplozje,

54 z 74

które mogą oznaczać odmienne procesy fizyczne niŜ te odpowiedzialne za dwa dobrze poznane typy, ewentualnie mogą to być jedynie wariacje na temat tych standardów "- mówi prof. Alex Filippenko, dyrektor KAIT. -" Jednak SN 2005E reprezentowała zupełnie inny rodzaj wybuchu. Wraz z innymi supernowymi bogatymi w wapń moŜe stanowić prawdziwy osobny typ, a nie jednorazowe, dziwne zdarzenie."

Prof. Filippenko jest współautorem artykułu, który na łamach Nature opisuje odkrycie SN 2005E prezentując dowody na to, Ŝe powstała w wyniku eksplozji mało masywnego białego karła kradnącego hel z towarzyszącej mu gwiazdy do momentu, gdy temperatura i ciśnienie zainicjowały eksplozję termojądrową, w wyniku której co najmniej zewnętrzne warstwy gwiazdy zostały odrzucone, a być moŜe równieŜ sama gwiazda uległa zniszczeniu.

Zespół astronomów był kierowany przez Hagai Perets z Centrum Astrofizyki HarvardSmithsonian oraz Avishay Gal-Yam z Instytutu Nauk Weizmanna w Izraelu. W listopadzie 2009 roku Filippenko wraz z Dawidem Poznańskim donieśli o odkryciu innej supernowej SN 2002bj, która równieŜ eksplodowała w wyniku działania tego samego mechanizmu.

"SN 2002bj ma wiele cech wspólnych z SN 2005R, ale są teŜ ewidentne róŜnice obserwacyjne "- mówi FIlippenko. -" To równieŜ zapewne był biały karzeł pobierający hel z towarzyszącej gwiazdy,

jednak szczegóły eksplozji wydają się odmienne - co widać w widmie oraz kształcie krzywych blasku.

Wraz z astronomem Wiedong Li Filippenko odkrył niezwykłą, bogatą w wapń supernową w 2003 roku, a od tego czasu KAIT odkrył kilka kolejnych, w tym SN 2005E, 13 stycznia 2005 roku. PoniewaŜ supernowa ta, podobnie jak supernowe typu Ib wykazują w widmie znaczniki helu wkrótce po wybuchu, po czym w widmach ich pojawiają się silne linie emisyjne wapnia astronomowie początkowo określali je mianem bogatych w wapń supernowych typu Ib. SN 2005E, która eksplodowała około 110 milionów lat temu w galaktyce spiralnej NGC 1032 zwróciła uwagę Peretsa, Gal-Yama i ich zespołu. Wykorzystując dane dostarczone przez Filippenko oraz Li, oraz dodatkowe uzyskane za pomocą teleskopu W.M Kecka, Obserwatorium Palomar i Obserwatorium Liverpool naukowcy odtworzyli dokładny obraz eksplozji.

Niewielka ilość masy wyrzuconej w wyniku eksplozji oszacowana na 30% masy Słońca oraz fakt, Ŝe eksplozja nastąpiła w starej galaktyce z niewielką liczbą gorących olbrzymich gwiazd doprowadziła naukowców do wniosku, Ŝe macierzystą gwiazdą musiał być biały karzeł o niewielkiej masie. Nowo odkryta supernowa wyrzuciła niezwykle duŜe ilości wapnia i radioaktywnego tytanu, które są produktami reakcji jądrowych helu w przeciwieństwie do tlenu i węgla typowych dla

supernowych typu Ia. "Wiemy Ŝe SN 2005E powstała w wyniku eksplozji starej, mało masywnej gwiazdy ze względu na szczególne połoŜenie supernowej na peryferiach galaktyki, w której brak świeŜych oznak produkcji gwiazd "- mówi Filippenko. -" Obecność tak duŜych ilości wapnia w wyrzuconym gazie mówi nam, Ŝe to hel musiał eksplodować w wyniku niekontrolowanej reakcji termojądrowej."

Autorzy publikacji zauwaŜają, Ŝe jeŜeli te osiem bogatych w wapń supernowych stanowi pierwsze przykłady występujących powszechniej supernowych to mogą one wyjaśnić dwie zagadki astronomii - stęŜenia wapnia w galaktykach oraz na Ziemi, jak równieŜ koncentrację pozytronów (antyelektronów) w centralnych obszarach galaktyk.

Są one bowiem wynikiem rozpadu radioaktywnego tytanu-44, powstającego w duŜych ilościach w trakcie obserwowanych eksplozji, który przechodzi w skand-44, a ten ostatecznie rozpada się tworząc wapń-44.

Byłaby to alternatywa do wyjaśnienia obecności pozytronów jako wyniku rozpadu ciemnej materii w jądrach galaktyk.

"Ciemna materia być moŜe istnieje, a być moŜe nie "- mówi Gal-Yam. -"Jednak pozytrony te równie dobrze moŜna wyjaśnić istnieniem trzeciego rodzaju supernowych." Źródła: W.M.Keck

55 z 74

Observatory: Possible new type of supernovae puts calcium in your bones Ilustracja: Avishay Gal-Yam, Weizmann Institute of Science Processing by B. Fosbury (ST-ECF) Original press release follows: Possible new type of supernovae puts calcium in your bones New data from several telescopes, including the W. M. Keck Observatory, suggest astronomers may have identified a new type of supernovae.

The stellar death is thought to have originated in a star that was a low-mass white dwarf accumulating helium from a companion star.

When the white dwarf exploded, about half of the mass ejected from the supernova was in the form of calcium. The finding suggests that a couple of supernovae like this exploding every 100 years would produce the high abundance of calcium observed in galaxies like the Milky Way, and the calcium present in life on Earth.

The supernova, SN 2005E, was discovered five years ago by the University of California, Berkeley’s Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT), and is one of only eight known “calcium-rich supernovae” that appear to be distinct from the two main classes of supernovae: the Type Ia supernovae, thought to be old, white dwarf stars that accrete matter from a companion until they undergo a thermonuclear explosion

that blows them apart entirely; and Type Ib/c or Type II supernovae, thought to be hot, massive and short-lived stars that explode and leave behind black holes or neutron stars.

In the past decade, robotic telescopes have turned astronomers’ attention to scads of strange exploding stars, one-offs that may or may not point to new and unusual physics. “With the sheer numbers of supernovae we’re detecting, we’re discovering weird ones that may represent different physical mechanisms compared with the two well-known types, or may just be variations on the standard themes,” said Alex Filippenko, KAIT director and UC Berkeley professor of astronomy. “But SN 2005E was a different kind of ‘bang.’ It and the other calcium-rich supernovae may be a true suborder, not just one of a kind.”

Filippenko is coauthor of a paper appearing in the May 20 issue of the journal Nature describing SN 2005E and presenting evidence that the original star was a low-mass white dwarf stealing helium from a binary companion until the temperature and pressure ignited a thermonuclear explosion – a massive fusion bomb – that blew off at least the outer layers of the star and perhaps blew the entire star to smithereens. The team of astronomers was led

by Hagai Perets, now at the HarvardSmithsonian

Center for Astrophysics, and Avishay Gal-Yam of the Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel.

In November 2009, Filippenko and former UC Berkeley post-doctoral fellow Dovi Poznanski, currently at Lawrence Berkeley National Laboratory and also coauthor on the Nature paper, reported another supernova, SN 2002bj, that they believe explodes by a similar mechanism: ignition of a helium layer on a white dwarf.

“SN 2002bj is arguably similar to SN 2005E, but has some clear observational differences as well,” Filippenko said. “It was likely a white dwarf accreting helium from a companion star, though the details of the explosion seem to have been different because the spectra and light curves differ.” Astronomers have so far found only one example of this supernova.

Filippenko and UC Berkeley research astronomer Weidong Li first reported an unusual calcium-rich supernova in 2003, and since then, KAIT has discovered several more, including SN 2005E on Jan. 13, 2005. Because these supernovae, like Type Ib, show evidence for helium in their spectra shortly after they explode, and because in the later stages they show strong calcium emission lines, the UC Berkeley astronomers were the first to refer to them as “calcium-rich Type Ib supernovae.”

It was SN

56 z 74

2005E, which went off about 110 million years ago in the spiral galaxy NGC 1032 in the constellation Cetus, that initially drew the attention of Perets, Gal-Yam and their colleagues. Using data provided by Filippenko and Li, and taken by the W. M. Keck Observatory in Hawaii, the Palomar Observatory in California and the Liverpool Observatory in the United Kingdom, they created a detailed picture of the explosion. The small amount of mass ejected in the explosion, estimated at 30 percent the mass of the Sun, and the fact that the galaxy in which the explosion occurred was old with few hot, giant stars, led them to the conclusion that a low-mass white dwarf was involved.

The newly discovered supernova threw off unusually high levels of the elements calcium and radioactive titanium, which are the products of a nuclear reaction involving helium rather than carbon and oxygen that are involved in Type Ia supernovae.

“We know that SN 2005E came from the explosion of an old, low-mass star because of its specific location in the outskirts of a galaxy devoid of recent star formation,” Filippenko said. “And the presence of so much calcium in the ejected gases tells us that helium must have exploded in a nuclear runaway.”

The paper’s authors note that, if these eight calcium-rich supernovae are

the first examples of a common, new type of supernovae, they could explain two puzzling observations: the abundance of calcium in galaxies and in life on Earth, and the concentration of positrons – the anti-matter counterpart of the electron – in the center of galaxies. The latter could be the result of the decay of radioactive titanium-44, produced abundantly in this type of supernova, to scandium-44 and a positron, prior to scandium’s decay to calcium-44. The most popular explanation for this positron presence is the decay of putative dark matter at the core of galaxies.

“Dark matter may or may not exist,” says Gal-Yam, “but these positrons are perhaps just as easily accounted for by the third type of supernova.”

Filippenko and Li hope that KAIT and other robotic telescopes scanning distant galaxies every night in search of new supernovae will turn up more examples of calcium-rich or even stranger supernovae, which can then be observed with larger telescopes such as Keck.

“The research field of supernovae is exploding right now, if you’ll pardon the pun,” Filippenko said. “Many supernovae with peculiar new properties have been found, pointing to a greater richness in the physical mechanisms by which nature chooses to explode stars.”

The W. M. Keck Observatory operates two 10-meter optical/infrared telescopes on the summit of Mauna Kea on the island of Hawai’i and is a scientific partnership of the California Institute of Technology, the University of California, and NASA. For more information please call 808.881.3827 or visit http://www.keckobservatory.org.

57 z 74

PoŜeracz planet

Najgorętsza z dotychczas odkrytych egzoplanet zapewne będzie teŜ jedną z tych, których czas istnienia będzie najkrótszy. Według obserwacji wykonanych za pomocą nowego instrumentu zainstalowanego na teleskopie kosmicznym Hubble - spektrografu COS (Cosmic Origins Spectrograph) ta skazana na zagładę planeta jest poŜerana przez gwiazdę, wokół której krąŜy. Naukowcy szacują, Ŝe za 10 milionów lat zostanie całkowicie zniszczona.

Wokół planety obserwujemy ogromną chmurę materii, która ucieka z orbity i jest przechwytywana przez gwiazdę. Udało się nam zidentyfikować związki chemiczne nigdy wcześniej nie obserwowane na planetach poza Układem Słonecznym Carole Haswell

Planeta, o numerze katalogowym WASP-12b, leŜy tak blisko swej gwiazdy, Ŝe temperatura jej powierzchni przekracza 1 500°C a ogromne siły pływowe zniekształcają ją na podobieństwo piłki do rugby. Pomimo, Ŝe masę planety naukowcy oszacowali na 1,4 masy Jowisza jej atmosfera napęczniała do średnicy trzykrotnie większej od rozmiarów Jowisza i materiał z niej spływa na gwiazdę. Tego rodzaju efekty znane są z układów bliskich gwiazd podwójnych, jednak po raz pierwszy dostrzeŜono je tak wyraźnie w przypadku planety.

WASP-12 to Ŝółta karłowa gwiazda leŜąca w odległości około 600 lat świetlnych w kierunku konstelacji Woźnicy. Egzoplaneta została odkryta przez angielski projekt WASP (Wide Area Search for Planets) w 2008 roku, poszukujący planet metodą tranzytową. Odkryta planeta okrąŜa macierzystą gwiazdę co 1,1 dnia.

Niedościgniona czułość w ultrafiolecie kamery COS pozwoliła wykonać precyzyjne pomiary przygasania światła gwiazdy

w trakcie tranzytów. Obserwacje wykazały wzmocnienie linii absorpcji glinu, cyny, manganu i innych pierwiastków w trakcie tranzytu planety co wskazuje na obecność tych pierwiastków zarówno w atmosferze planety jak i w gwieździe. Pomiary wykonane przez COS pozwoliły na precyzyjne wyznaczenie średnicy atmosfery planety, która jak się okazało przekracza limit Roche'a co oznacza, Ŝe musi następować transfer materii z atmosfery planety na gwiazdę.

Wyniki badań zostały opublikowane na łamach The Astrophysical Journal Letters. Źródła: HubbleSite: Hubble Finds Star Eating a Planet Ilustracja: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI) Original press release follows: Hubble Finds Star Eating a Planet The hottest known planet in the Milky Way galaxy may also be its shortest-lived world. The doomed planet is being eaten by its parent star, according to observations made by a new instrument on NASA's Hubble Space Telescope, the Cosmic Origins Spectrograph (COS). The planet may only have another 10 million years left before it is completely devoured.

The planet, called WASP-12b, is so close to its sunlike star that it is superheated to nearly 2,800 degrees Fahrenheit

58 z 74

and stretched into a football shape by enormous tidal forces. The atmosphere has ballooned to nearly three times Jupiter's radius and is spilling material onto the star. The planet is 40 percent more massive than Jupiter.

by the United Kingdom's Wide Area Search for Planets (WASP) in 2008.

The automated survey looks for the periodic dimming of stars from planets passing in front of them, an effect called transiting. The hot planet is so close to the star it completes an orbit in 1.1 days.

This effect of matter exchange between two stellar objects is commonly seen in close binary star systems, but this is the first time it has been seen so clearly for a planet.

The unprecedented ultraviolet (UV) sensitivity of COS enabled measurements of the dimming of the parent star's light as the planet passed in front of the star. These UV spectral observations showed that absorption lines from aluminum, tin, manganese, among other elements, became more pronounced as the planet transited the star, meaning that these elements exist in the planet's atmosphere as well as the star's. The fact the COS could detect these features on a planet offers strong evidence that the planet's atmosphere is greatly extended because it is so hot.

"We see a huge cloud of material around the planet, which is escaping and will be captured by the star. We have identified chemical elements never before seen on planets outside our own solar system," says team leader Carole Haswell of The Open University in Great Britain.

Haswell and her science team's results were published in the May 10, 2010 issue of The Astrophysical Journal Letters.

A theoretical paper published in the science journal Nature last February

by Shu-lin Li of the Department of Astronomy at the Peking University, Beijing, first predicted that the planet's surface would be distorted by the star's gravity, and that gravitational tidal forces make the interior so hot that it greatly expands the planet's outer atmosphere. Now Hubble has confirmed this prediction.

WASP-12 is a yellow dwarf star located approximately 600 light-years away in the winter constellation Auriga. The exoplanet was discovered

59 z 74

The UV spectroscopy was also used to calculate a light curve to precisely show just how much of the star's light is blocked out during transit. The depth of the light curve allowed the COS team to accurately calculate the planet's radius. They found that the UV-absorbing exosphere is much more extended than that of a normal planet that is 1.4 times Jupiter's mass. It is so extended that the planet's radius exceeds its Roche lobe, the gravitational boundary beyond which material would be lost forever from the planet's atmosphere.

Chandra odkrywa gwiezdny odłamek

Piękne kompozytowe zdjęcie ukazuje N49 - pozostałość po supernowej, która eksplodowała w Wielkim Obłoku Magellana. Nowa, długa ekspozycja w paśmie rentgenowskim, wykonana przez obserwatorium rentgenowskie NASA Chandra - pokazane w kolorze niebieskim - dostarcza dowodów istnienia podobnego do pocisku obiektu wyrzuconego z pola szczątków powstałych po eksplozji gwiazdy.

Aby wykryć pocisk zespół naukowców kierowany przez Sangwook Park z Uniwersytetu Penn State wykorzystał Chandrę by obserwować N49 przez 20 godzin. Pocisk jest widoczny w prawej części zdjęcia poniŜej centrum (i poniŜej jasnej, widocznej w tym rejonie, gwiazdy). Z zebranych danych wynika, Ŝe jest bogaty w krzem, siarkę i neon. Istnienie pocisku oznacza, Ŝe eksplozja, która zniszczyła gwiazdę, musiała być bardzo asymetryczna.

Pocisk przemieszcza się z ogromną prędkością około 8 milionów kilometrów na godzinę z punktowego źródła promieniowania widocznego w górnej, lewej części N49. Źródło to być moŜe naleŜy do klasy obiektów znanych jako SGR - (Soft Gamma ray Repeater) - emitujących rozbłyski promieniowania gamma i rentgenowskiego.

Sądzi się, Ŝe SGR to gwiazdy neutronowe o ekstremalnie potęŜnych polach magnetycznych.

PoniewaŜ gwiazdy neutronowe powstają w wyniku eksplozji supernowych, istnienie takiego obiektu w obszarze szczątków po supernowej nie jest zaskakujące. Podejrzenie, Ŝe SGR jest częścią supernowej wynika ze zgodnego połoŜenia uciekającego pocisku oraz gwiazdy neutronowej, jednak dane Chandry wskazują, Ŝe jasne źródło jest przesłonięte przez większą ilość gazu, niŜ powinna, jeŜeli leŜałaby we wnętrzu pozostałości, co moŜe oznaczać, Ŝe to jasne źródło promieniowania rentgenowskiego w rzeczywistości leŜy

za mgławicą (od redakcji: a moŜe w wyniku asymetrycznej eksplozji zostało podobnie jak pocisk z prawej, wyrzucone z mgławicy - tyle Ŝe w kierunku przeciwnym do kierunku z którego patrzymy ?). Kolejny obiekt mogący być innym odłamkiem supernowej znajduje się po przeciwnej stronie mgławicy jednak ze względu na to, Ŝe jego emisje pokrywają się z jasną emisją fali uderzeniowej jest trudniejszy do dostrzeŜenia.

Dane optyczne zebrane przez teleskop kosmiczny Hubble (ukazane jak Ŝółte i purpurowe) ukazują jasne włókna w miejscach gdzie fala uderzeniowa supernowej oddziałuje z najgęstszymi regionami pobliskiego zimnego obłoku molekularnego.

Na podstawie danych Chandry wiek N49 oszacowano na około 5000 lat a energię eksplozji oszacowano na dwukrotnie większą od przeciętnej supernowej. Te wstępne wyniki wskazują, Ŝe eksplozja była wynikiem kolapsu masywnej gwiazdy. Źródła: Chandra X-Ray Observatory: Stellar Shrapnel Seen in Aftermath of Explosion Zdjęcie: X-ray: (NASA/CXC/Penn State/S.Park et al.); Optical: NASA/STScI/UIUC/Y.H.Chu & R.Williams et al Original press release follows: N49: Stellar Shrapnel Seen in Aftermath of Explosion This beautiful composite image shows N49,

60 z 74

the aftermath of a supernova explosion in the Large Magellanic Cloud. A new long observation from NASA's Chandra X-ray Observatory, shown in blue, reveals evidence for a bullet-shaped object being blown out of a debris field left over from an exploded star.

In order to detect this bullet, a team of researchers led by Sangwook Park of Penn State University used Chandra to observe N49 for over 30 hours.

This bullet can be seen in the bottom right hand corner of the image (roll your mouse over the image above) and is rich in silicon, sulphur and neon.

The detection of this bullet shows that the explosion that destroyed the star was highly asymmetric.

The bullet is traveling at a high speed of about 5 million miles an hour away from a bright point source in the upper left part of N49. This bright source may be a so-called soft gamma ray repeater (SGR), a source that emits bursts of gamma rays and X-rays. A leading explanation for these objects is that they are neutron stars with extremely powerful magnetic fields. Since neutron stars are often created in supernova explosions, an association between SGRs and supernova remnants is not unexpected.

This case is strengthened by the apparent alignment between the bullet's path and the bright X-ray source. However, the new Chandra data also shows that the bright source is more

61 z 74

obscured by gas than expected if it really lies inside the supernova remnant. In other words, it is possible that the bright X-ray source actually lies beyond the remnant and is projected along the line of sight. Another possible bullet is located on the opposite side of the remnant, but it is harder to see in the image because it overlaps with the bright emission described below - from the shock-cloud interaction.

Optical data from the Hubble Space Telescope (yellow and purple) shows bright filaments where the shock wave generated by the supernova is interacting with the densest regions in nearby clouds of cool, molecular gas.

Using the new Chandra data, the age of N49 -- as it appears in the image -- is thought to be about 5,000 years and the energy of the explosion is estimated to be about twice that of an average supernova. These preliminary results suggest that the original explosion was caused by the collapse of a massive star.

BliŜej wyjaśnienia asymetrii materii i antymaterii

Naukowcy zespołu DZero Narodowego Laboratorium Akceleratorów Fermi donoszą, Ŝe odkryli dowody znaczącego zaburzenia symetrii w zachowaniu cząstek zawierających kwarki dolne, w znacznym stopniu wykraczające poza przewidywania modelu standardowego fizyki cząstek. Nowe wyniki, przyjęte do publikacji na łamach Physical Review D wskazują na wynoszącą 1 procent róŜnicę w produkcji par mionów i anty-mionów w trakcie rozpadu mezonów-B wytwarzanych podczas zderzeń z wysokimi energiami w akceleratorze Tevatron.

Wielu z nas na widok tych wyników dostało gęsiej skórki. Wiedzieliśmy, Ŝe to co widzimy wykracza poza przewidywania aktualnych teorii.

Soldner-Rembold

Dominacja materii, jaką obserwujemy we Wszechświecie jest moŜliwa wyłącznie, jeŜeli istnieje róŜnica w zachowaniu cząstek i antycząstek. Choć fizycy od dawna obserwują takie róŜnice (określane mianem złamania symetrii CP) w zachowaniu cząstek, są one zbyt małe, by mogły wyjaśnić dominację materii nad antymaterią we Wszechświecie, i są równieŜ w pełni zgodne z modelem standardowym. JeŜeli nowo uzyskany wynik zostanie potwierdzony przez dalsze obserwacje i analizę, efekt zaobserwowany przez DZero oznaczać będzie znaczący krok w kierunku zrozumienia dominacji materii oraz wskaŜe obszar istnienia w fizyce nowych zjawisk wykraczający poza to co fizycy obecnie rozumieją.

Wykorzystując unikalne cechy precyzyjnego detektora i nowo opracowanych metod analitycznych naukowcy zespołu DZero wykazują, Ŝe szanse na to, Ŝe zmierzone efekty moŜna wyjaśnić za pomocą znanych zjawisk wynoszą 1/10 procenta.

W czasie zderzeń cząstek materii i antymaterii zostaje uwolniona energia i wraz z nią powstają nowe cząstki i antycząstki. W akceleratorze

62 z 74

w Fermilab naukowcy obserwują miliony takich zjawisk kaŜdego dnia. Podobne procesy zachodzące podczas narodzin Wszechświata powinny dać nam kosmos wypełniony taką samą ilością materii i antymaterii. Jednak świat jest zbudowany z materii, a antymateria powstaje jedynie w akceleratorach, w trakcie reakcji nuklearnych i w wyniku oddziaływania promieni kosmicznych. Dlatego pytanie co stało się z antymaterią stało się jednym z najwaŜniejszych w fizyce cząstek XXI wieku.

Wyniki oparto na danych zebranych w ciągu ostatnich ośmiu lat, prowadzonych w rygorystycznych warunkach tak by w moŜliwie jak największym stopniu wyeliminować błędy aparatury czy analizy naukowej. Źródła: Symmetrybreaking: Fermilab scientists find evidence for significant matterantimatter asymmetry Ilustracja: DZero collaboration Original press release follows: Fermilab scientists find evidence for significant matter-antimatter asymmetry Scientists of the DZero collaboration at the Department of Energy’s Fermi National Accelerator Laboratory announced Friday, May 14, that they have found evidence for significant

violation of matter-antimatter symmetry in the behavior of particles containing bottom quarks beyond what is expected in the current theory, the Standard Model of particle physics. The new result, submitted for publication in Physical Review D by the DZero collaboration, an international team of 500 physicists, indicates a one percent difference between the production of pairs of muons and pairs of antimuons in the decay of B mesons produced in high-energy collisions at Fermilab’s Tevatron particle collider.

The dominance of matter that we observe in the universe is possible only if there are differences in the behavior of particles and antiparticles.

Although physicists have observed such differences (called “CP violation”) in particle behavior for decades, these known differences are much too small to explain the observed dominance of matter over antimatter in the universe and are fully consistent with the Standard Model. If confirmed by further observations and analysis, the effect seen by DZero physicists could represent another step towards understanding the observed matter dominance by pointing to new physics phenomena beyond what we know today.

Using unique features of their precision detector and newly developed analysis methods, the DZero scientists have shown that the probability

63 z 74

that this measurement is consistent with any known effect is below 0.1 percent (3.2 standard deviations).

“This exciting new result provides evidence of deviations from the present theory in the decays of B mesons, in agreement with earlier hints,” said Dmitri Denisov, co-spokesperson of the DZero experiment, one of two collider experiments at the Tevatron collider. Last year, physicists at both Tevatron experiments, DZero and CDF, observed such hints in studying particles made of a bottom quark and a strange quark.

When matter and anti-matter particles collide in high-energy collisions, they turn into energy and produce new particles and antiparticles. At the Fermilab proton-antiproton collider, scientists observe hundreds of millions every day. Similar processes occurring at the beginning of the universe should have left us with a universe with equal amounts of matter and anti-matter.

But the world around is made of matter only and antiparticles can only be produced at colliders, in nuclear reactions or cosmic rays. “What happened to the antimatter?” is one of the central questions of 21st–century particle physics.

To obtain the new result, the DZero physicists performed the data analysis “blind,” to avoid any bias based on what they observe. Only after a long period

of verification of the analysis tools, did the DZero physicists look at the full data set.

Experimenters reversed the polarity of their detector’s magnetic field during data collection to cancel instrumental effects.

“Many of us felt goose bumps when we saw the result,” said Stefan Soldner-Rembold, co-spokesperson of DZero. “We knew we were seeing something beyond what we have seen before and beyond what current theories can explain.”

The precision of the DZero measurements is still limited by the number of collisions recorded so far by the experiment. Both CDF and DZero therefore continue to collect data and refine analyses to address this and many other fundamental questions.

“The Tevatron collider is operating extremely well, providing Fermilab scientists with unprecedented levels of data from high energy collisions to probe nature’s deepest secrets.

This interesting result underlines the importance and scientific potential of the Tevatron program,” said Dennis Kovar, Associate Director for High Energy Physics in DOE’s Office of Science.

The DZero result is based on data collected over the last eight years by the DZero experiment: over 6 inverse femtobarns in total integrated luminosity, corresponding to hundreds of trillions of collisions between protons

and antiprotons in the Tevatron collider. “Tevatron collider experiments study high energy collisions in every detail, from searches for the Higgs boson, to precision measurement of particle properties, to searches for new and yet unknown laws of nature. I am delighted to see yet another exciting result from the Tevatron,� said Fermilab Director Pier Oddone.

DZero is an international experiment of about 500 physicists from 86 institutions in 19 countries. It is supported by the U.S. Department of Energy, the National Science Foundation and a number of international funding agencies.

Fermilab is a national laboratory funded by the Office of Science of the U.S. Department of Energy, operated under contract by Fermi Research Alliance, LLC.

64 z 74

Czarna dziura w M31 - słaba i nieprzewidywalna

Na zdjęciu obok widać Galaktykę Andromeda (M31) tak, jak uchwycił ją cyfrowy przegląd nieba Sloana (SDSS) natomiast wstawka ukazuje mały, centralny obszar badany przez obserwatorium rentgenowskie Chandra. Obraz rentgenowski po lewej uzyskano sumując 23 zdjęcia wykonane przez styczniem 2006 roku za pomocą kamery wysokiej rozdzielczości (HRC) obserwatorium Chandra. Zdjęcie po prawej to suma 17 obserwacji HRC wykonanych po tym terminie. Przed 2006 roku widać wyraźnie trzy źródła promieniowania rentgenowskiego, w tym słabe źródło blisko środka zdjęcia. Po 2006 roku poniŜej i na prawo od środka centralnego obiektu, pojawia się czwarte źródło, oznaczone symbolem M31*, które zapewne jest wynikiem materii opadającej na super masywną czarną dziurę w jądrze M31.

Nearby Black Hole is Feeble and Unpredictable Szczegółowa analiza 10 lat obserwacji prowadzonych przez Chandrę wskazuje, Ŝe w okresie od 1999 do początku 2006 roku M31* było w stanie wyciszenia. Następnie - 6 stycznia 2006 roku - czarna dziura pojaśniała ponad stu krotnie, wskazując na rozbłysk rentgenowski. To pierwszy przypadek obserwacji takiego rozbłysku w naszym najbliŜszym - w kosmicznej skali - otoczeniu.

Po rozbłysku M31* ponownie przygasła, choć pozostaje póki co dziesięciokrotnie jaśniejsza niŜ przed tym zdarzeniem. Rozbłysk wskazuje na to, Ŝe w tym czasie nastąpił znaczny wzrost tempa opadania materii na M31*, po którym nastąpił dalszy, choć słabszy, przepływ materii w kierunku czarnej dziury.

Podobnie jak super masywna czarna dziura w centrum naszej Galaktyki, równieŜ M31* jest zaskakująco spokojna. Biorąc pod uwagę zapasy gazu wokół niej, jest dziesiątki a nawet setki razy słabsza w paśmie rentgenowskim niŜ powinna być. W ten sposób stanowi niezwykłe laboratorium pozwalające badać najsłabsze formy akrecji obserwowane w przypadku czarnych dziur. Źródła: Chandra X-Ray Observatory: M31: Nearby Black Hole is Feeble and Unpredictable Zdjęcie: X-ray (NASA/CXC/SAO/Li et al.), Optical (DSS) Original press release follows: M31:

65 z 74

The large image here shows an optical view, with the Digitized Sky Survey, of the Andromeda Galaxy, otherwise known as M31.

The inset shows Chandra X-ray Observatory images of a small region in the center of Andromeda. The image on the left shows the sum of 23 images taken with Chandra's High Resolution Camera (HRC) before January 2006 and the image on the right shows the sum of 17 HRC images taken after January 2006. Before 2006, three X-ray sources are clearly visible in the Chandra image, including one faint source close to the center of the image. After 2006, a fourth source, called M31*, appears just below and to the right of the central source, produced by material falling onto the supermassive black hole in M31.

A detailed study of Chandra observations over ten years shows that M31* was in a very dim, or quiet, state from 1999 to the beginning of 2006. However, on January 6, 2006, the black hole became more than a hundred times brighter, suggesting an outburst of X-rays. This was the first time such an event had been seen from a supermassive black hole in the nearby, local universe. After the outburst, M31* entered another relatively dim state, but was almost ten times brighter on average than before 2006. The outburst suggests a relatively high rate of matter falling onto M31* followed by a smaller, but still significant rate.

Just like the supermassive black hole in the center of the Milky Way, M31* is surprisingly quiet. In fact, Andromeda's black hole is ten to one hundred thousand times fainter in X-ray light that astronomers might expect given the reservoir of gas around it. The black holes in both Andromeda and the Milky Way provide special laboratories to study the dimmest type of accretion ever seen onto a supermassive black hole.

Regularne, gwałtowne rozbłyski helowej pary

Zespół astronomów kierowany przez dr Gavina Ramsaya z Obserwatorium Armagh zauwaŜył gwałtowne erupcje wzajemnie oddziałującej pary gwiazd, okrąŜających się w ciągu 25 minut. Co zaskakujące, rozbłyski zachodzą regularnie i przewidywalnie co dwa miesiące. Obserwacje wykonano za pomocą nowego, w pełni zrobotyzowanego teleskop Liverpool znajdującego się na wyspach Kanaryjskich, jak równieŜ za pomocą obserwatorium orbitalnego Swift. Wyniki zostały przyjęte do publikacji na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Obie gwiazdy to bogate w hel białe karły kompaktowe pozostałości po gwiazdach takich jak Słońce - leŜące w obrębie konstelacji Smoka - KL Draco. Gwiazdy dzieli odległość o połowę mniejsza od tej, w jakiej Ziemię okrąŜa KsięŜyc. Przy tak małej odległości, zewnętrzne warstwy atmosfer gwiazd przekroczyły granicę Roche i hel przepływa z lŜejszego składnika układu na masywniejszy.

Powstający strumień helu wędruje z jednego białego karła opadając na drugiego z prędkością milionów kilometrów / godzinę.

Większość gazu zostaje wciśnięta w wirujący dysk akrecyjny wokół masywniejszego składnika, i tylko jego niewielka część opada na samą gwiazdę, powodując jej delikatne świecenie w widmie od optycznego przez ultrafioletowe po rentgenowskie. Jednak co dwa miesiące gaz w dysku gwałtownie eksploduje, ponad dziesięciokrotnie rozjaśniając układ. Źródła: Royal Astronomical Society: Helium pair have regular violent flare ups Zdjęcie: Liverpool Telescope/Gavin Ramsay; Swift Satellite-UVOT/Gavin Ramsay Original press release follows: Helium pair have regular violent flare ups A team of astronomers led by Dr Gavin Ramsay of Armagh Observatory

66 z 74

have spotted violent eruptions from an interacting pair of stars that orbit around each other every 25 minutes. Unusually, these outbursts take place at regular and predictable intervals, erupting every two months. The new observations were made using the fully robotic Liverpool Telescope sited in the Canary Islands and the orbiting Swift observatory. The results will appear in the journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

The stars are both helium-rich white dwarfs, the compact remnants that are the end state of stars like our Sun. Reflecting their location in the direction of the constellation of Draco, they are named KL Dra. They are separated by a distance equivalent to just half that between the Earth and Moon, close enough for the more massive partner to drag helium off its lighter companion.

The resulting stream of helium travels from one white dwarf and eventually lands on the other at speeds of millions of km per hour. Most of the time the material gets jammed up in a swirling disc around the accreting companion, with only a trickle landing on the star itself, causing it to quietly glow at optical, ultra-violet and X-ray energies. However, the team discovered that every two months the material in the disc gets suddenly released in a giant eruption that causes the stellar system to shine

tens of times more brightly than before.

This binary is one of very few systems on a strict helium diet. The hydrogen which was originally in both stars has long been converted into helium and heavier elements. Almost all other interacting binary systems so far discovered transfer hydrogen material instead. Since helium is heavier and has different properties to hydrogen, the team expect the eruption properties of KL Dra to be different to those of the more familiar hydrogen eating binaries.

As KL Dra is a helium eating binary that erupts regularly and predictably, scientists can plan detailed and sensitive observations using a range of telescopes when it is in outburst. These observations will potentially have wide ranging implications since the same general process of accretion takes place in many astrophysical systems, ranging from young stars in the process of forming, to massive black holes found at the centre of galaxies.

The team of astronomers obtained complementary observations of KL Dra using the Swift observatory. This showed that the eruption was seen very strongly in ultraviolet (UV) light. Surprisingly, unlike the hydrogen eating binaries there was no change in the system's brightness in X-rays during the eruption.

Tom Barclay, a postgraduate student at Armagh Observatory and UCL's Mullard Space

Science Laboratory said, "We have a programme to take observations of a dozen helium eating binaries using the Liverpool Telescope to see if they behave in the same way. It was a big surprise to see a second outburst from KL Dra just two months after the first. We then predicted the next outburst would start on December 7th of last year. It was very exciting when our observations showed that it went into outburst on exactly that date!"

Prof. Iain Steele, Director of the Liverpool Telescope commented, "This is another excellent example of the unique power of our robotic telescope that proves particularly effective when it works with space based observatories like Swift. In this case it helped us to discover a completely new type of celestial object. The flexible schedule of the Liverpool Telescope makes it easy for us to coordinate our observations with other facilities and monitor objects that vary on timescales from seconds to years. This approach is virtually impossible with a conventional professional observatory."

Dr Simon Rosen of the University of Leicester and part of the team who made the discovery added, "Thankfully, X-rays and most UV radiation doesn’t get through the Earth's atmosphere, so only space-based observatories can observe the high-energy emission from these extreme objects. With its unrivalled capability for making very frequent X-ray and UV observations, we were able to use the Swift to probe the system at high energies and confirm the Liverpool Telescope result.”

Dr Ramsay is delighted by the team’s work. “Projects like this can take several years to deliver results, so it was great to get such an interesting finding after just a few months.”

67 z 74

Nowe obszary produkcji gwiazd w Drodze Mlecznej

Astronomowie badający Drogę Mleczną odkryli duŜą liczbę wcześniej nieznanych regionów produkcji masywnych gwiazd. Ich odkrycie dostarcza istotnych informacji na temat budowy naszej Galaktyki i w przyszłości pozwoli lepiej poznać jej skład chemiczny. Wyniki badań międzynarodowego zespołu obejmującego Uniwersytet Boston, Marsylskie Laboratorium Astrofizyki, Uniwersytet Virginia i Narodowe Obserwatorium Radioastronomii (NRAO) zostały zaprezentowane na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego na Florydzie.

MoŜemy jednoznacznie odnieść połoŜenie miejsc produkcji gwiazd do ogólnej struktury Galaktyki. Dalsze badania pozwolą nam lepiej zrozumieć proces produkcji gwiazd oraz porównać skład chemicznych tych miejsc leŜących w róŜnych odległościach od jądra Galaktyki Thomas Bania

Naukowcy poszukiwali regionów H II - miejsc w których atomy wodoru zostały zjonizowane przez intensywne promieniowanie młodych, masywnych gwiazd. Aby odkryć ich promieniowanie - skryte w świetle widzialnym przez pył i gaz w Galaktyce - naukowcy wykorzystali radioteleskopy oraz teleskopy obserwujące w paśmie podczerwonym.

"Nasze cele odnaleźliśmy dzięki przeglądom nieba przeprowadzonym przez teleskop kosmiczny NASA Spitzer jak równieŜ dzięki przeglądom wykonanym przez radio teleskop VLA (Very Large Array) "- mówi Loren Anderson. -" Obiekty jasne jednocześnie na zdjęciach Spitzera jak i VLA to dobrzy kandydaci na rejony H II." Następnie naukowcy wykorzystali olbrzymi i niezwykle czuły radioteleskop Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) w Zachodniej Virginii. Za jego pomocą byli w stanie zidentyfikować specyficzne promieniowanie radiowe emitowane przez elektrony łączące się z protonami

68 z 74

by stworzyć wodór. Obecność tego promieniowania potwierdziła, Ŝe rejony te zawierały zjonizowany wodór, a zatem były regionami H II. Dalsza analiza pozwoliła określić połoŜenie tych obszarów. Naukowcy wykryli skupiska regionów H II na końcach centralnej poprzeczki galaktyki jak równieŜ w spiralnych ramionach.

Analiza wykazała, Ŝe 25 odkrytych regionów leŜy dalej od jądra Galaktyki niŜ Słońce.

"Odnalezienie regionów H II poza orbitą Słońca jest waŜne poniewaŜ dostarczą one istotnych informacji na temat chemicznej ewolucji Galaktyki. Mamy dowody, Ŝe ilość cięŜkich pierwiastków zmienia się wraz z odległością od jądra. Teraz mamy znacznie więcej obiektów, których badanie pozwoli lepiej zrozumieć ten efekt "- podsumowuje Bania. Źródła: National Radio Astronomy Observatory: Astronomers Discover New Star-Forming Regions in Milky Way Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech) Original press release follows: Astronomers Discover New Star-Forming Regions in Milky Way Astronomers studying the Milky Way have discovered a large number of previouslyunknown regions where massive stars are being formed. Their discovery provides important new information about the structure of our

home Galaxy and promises to yield new clues about the chemical composition of the Galaxy.

in both the Spitzer and VLA images we studied are good candidates for H II regions," he explained.

"We can clearly relate the locations of these star-forming sites to the overall structure of the Galaxy. Further studies will allow us to better understand the process of star formation and to compare the chemical composition of such sites at widely different distances from the Galaxy's center," said Thomas Bania, of Boston University.

The astronomers then used the NSF's giant Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) in West Virginia, an extremely sensitive radio telescope. With the GBT, they were able to detect specific radio frequencies emitted by electrons as they recombined with protons to form hydrogen. This evidence of recombination confirmed that the regions contained ionized hydrogen and thus are H II regions.

Bania worked with Loren Anderson of the Astrophysical Laboratory of Marseille in France, Dana Balser of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), and Robert Rood of the University of Virginia. The scientists presented their findings to the American Astronomical Society's meeting in Miami, Florida.

The star-forming regions the astronomers sought, called H II regions, are sites where hydrogen atoms are ionized, or stripped of their electrons, by the intense radiation of the massive, young stars. To find these regions hidden from visible-light detection by the Milky Way's gas and dust, the researchers used infrared and radio telescopes.

"We found our targets by using the results of infrared surveys done with NASA's Spitzer Space Telescope and of surveys done with the National Science Foundation's (NSF) Very Large Array (VLA) radio telescope," Anderson said. "Objects that appear bright

69 z 74

Further analysis allowed the astronomers to determine the locations of the H II regions. They found concentrations of the regions at the end of the Galaxy's central bar and in its spiral arms. Their analysis also showed that 25 of the regions are farther from the Galaxy's center than the Sun. "Finding the ones beyond the solar orbit is important, because studying them will provide important information about the chemical evolution of the Galaxy. There is evidence that the abundance of heavy elements changes with increasing distance from the Galactic center. We now have many more objects to study and improve our understanding of this effect," Bania said.

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation, operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc.

Co aktywuje czarne dziury

Dane zebrane w trakcie trwającego obecnie przeglądu nieba prowadzonego przez satelitę NASA Swift pomogły naukowcom rozwiązać zagadkę tego, dlaczego jedynie niewielki odsetek masywnych czarnych dziur w galaktykach emituje ogromne ilości energii. Tylko około 1 procenta supermasywnych czarnych dziur tworzy aktywne jądra galaktyczne (AGN). Zebrane w ramach projektu dane dowodzą, Ŝe czarne dziury rozpalają się w wyniku zderzeń pomiędzy galaktykami, dodatkowo oferując informacje na temat przyszłego zachowania czarnej dziury w jądrze Drogi Mlecznej. Wyniki badań zostaną opublikowane 20 czerwca na łamach The Astrophysical Journal Letters.

Budując mapę nieba rok po roku przegląd nieba Swift BAT Hard X-Ray Survey stworzył największy, najczulszy i najbardziej kompletny obraz nieba w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego Neil Gehrels

Intensywne promieniowanie jąder galaktyk powstaje w okolicach supermasywnych czarnych dziur o masach od miliona do miliarda razy większych od masy Słońca. Emisje przekraczające czasem 10 miliardów razy promieniowanie Słońca tworzą aktywne jądra galaktyczne, jedne z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie takie jak kwazary i blazary.

"Teoretycy wykazali, Ŝe gwałtowne procesy zachodzące w trakcie zlewania się galaktyk mogą dostarczyć do centralnej czarnej dziury poŜywienia "- mówi Michael Koss z Uniwersytetu w Maryland, główny autor badań.

-" Nasze badania w elegancki sposób wyjaśniają jak następuje włączenie czarnej dziury."

Zanim nie pojawił się Swift astronomowie nie mieli pewności, Ŝe udało się im podliczyć większość AGN. Gęste obłoki pyłu u gazu otaczają czarne dziury w aktywnych galaktykach przesłaniając promieniowanie ultrafioletowe, optyczne i miękkie promieniowanie rentgenowskie. Z kolei promieniowanie podczerwone z gorącego pyłu w okolicach czarnej

dziury jest w stanie przeniknąć przez tę zasłonę, jednak łatwo moŜe być pomylone z promieniowaniem obszarów produkujących gwiazdy. Najlepszym wslaźnikiem aktywności czarnych dziur w AGN jest twarde promieniowanie rentgenowskie.

Od 2004 roku teleskop BAT (Burst Alert Telescope) na pokładzie obserwatorium Swift tworzy mapy nieba wykorzystując twarde promieniowanie rentgenowskie.

"Budując mapę nieba rok po roku przegląd nieba Swift BAT Hard X-Ray Survey stworzył największy, najczulszy i najbardziej kompletny obraz nieba w tym zakresie energii "- mówi Neil Gehrels, kierujący badaniami obserwatorium Swift z Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard.

Przegląd, mogący uchwycić AGN odległe nawet o 650 milionów lat świetlnych pozwolił odkryć dziesiątki nieznanych wcześniej aktywnych galaktyk.

"Przegląd Swift BAT dostarcza nam zupełnie nowego obrazu AGN "- mówi Koss. Odkrycia zespołu ukazują Ŝe około 25% galaktyk wykrytych przez BAR jest w trakcie zlewania się lub bardzo bliskich przejść. -" Szacujemy Ŝe około 60% tych galaktyk całkowicie zleje się w trakcie następnego miliarda lat. Sądzimy, Ŝe mamy jednoznaczny dowód na zapłon AGN inicjowany zlewaniem się, który przewidywały teorie." Źródła: NASA Swift: NASA's

70 z 74

Swift Survey finds 'Smoking Gun' of Black Hole Activation Zdjęcie: NASA/Swift/NOAO/Michael Koss and Richard Mushotzky (Univ. of Maryland) Original press release follows: NASA's Swift Survey finds 'Smoking Gun' of Black Hole Activation Data from an ongoing survey by NASA's Swift satellite have helped astronomers solve a decades-long mystery about why a small percentage of black holes emit vast amounts of energy.

Only about one percent of supermassive black holes exhibit this behavior. The new findings confirm that black holes "light up" when galaxies collide, and the data may offer insight into the future behavior of the black hole in our own Milky Way galaxy. The study will appear in the June 20 issue of The Astrophysical Journal Letters.

The intense emission from galaxy centers, or nuclei, arises near a supermassive black hole containing between a million and a billion times the sun's mass. Giving off as much as 10 billion times the sun's energy, some of these active galactic nuclei (AGN) are the most luminous objects in the universe. They include quasars and blazars.

"Theorists have shown that the violence in galaxy mergers can feed a galaxy's central black hole," said Michael Koss, the study's lead author and a graduate student

71 z 74

at the University of Maryland in College Park.

"The study elegantly explains how the black holes switched on."

merge in the next billion years. We think we have the 'smoking gun' for merger-triggered AGN that theorists have predicted."

Until Swift's hard X-ray survey, astronomers never could be sure they had counted the majority of the AGN. Thick clouds of dust and gas surround the black hole in an active galaxy, which can block ultraviolet, optical and low-energy, or soft X-ray, light. Infrared radiation from warm dust near the black hole can pass through the material, but it can be confused with emissions from the galaxy's star-forming regions. Hard X-rays can help scientists directly detect the energetic black hole.

Other members of the study team include Richard Mushotzky and Sylvain Veilleux at the University of Maryland and Lisa Winter at the Center for Astrophysics and Space Astronomy at the University of Colorado in Boulder.

Since 2004, the Burst Alert Telescope (BAT) aboard Swift has been mapping the sky using hard X-rays.

"Building up its exposure year after year, the Swift BAT Hard X-ray Survey is the largest, most sensitive and complete census of the sky at these energies," said Neil Gehrels, Swift's principal investigator at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. The survey, which is sensitive to AGN as far as 650 million light-years away, uncovered dozens of previously unrecognized systems.

"The Swift BAT survey is giving us a very different picture of AGN," Koss said. The team finds that about a quarter of the BAT galaxies are in mergers or close pairs. "Perhaps 60 percent of these galaxies will completely

"We've never seen the onset of AGN activity so clearly," said Joel Bregman, an astronomer at the University Michigan, Ann Arbor, who was not involved in the study. "The Swift team must be identifying an early stage of the process with the Hard X-ray Survey."

Swift, launched in November 2004, is managed

by Goddard. It was built and is being operated in collaboration with Penn State, the Los Alamos National Laboratory in New Mexico, and General Dynamics in Falls Church, Va.; the University of Leicester and Mullard Space Sciences Laboratory in the United Kingdom; Brera Observatory and the Italian Space Agency in Italy; plus additional partners in Germany and Japan.

Wędrujące czarne dziury

Zespół astronomów z Florida Institute of Technology i Rochester Institute of Technology w USA oraz Uniwersytetu Sussex w Wielkiej Brytanii odkrył, Ŝe supermasywna czarna dziura w jądrze M87 - najmasywniejszej z lokalnych galaktyk - nie leŜy tam, gdzie się jej spodziewano.

Badania prowadzone za pomocą teleskopu kosmicznego Hubble wykazały, Ŝe supermasywna czarna dziura w M87 jest przesunięta względem centrum galaktyki M87. Powodem moŜe być wcześniejsze zderzenie i zlanie się dwóch starszych, mniej masywnych czarnych dziur. Być moŜe to niezwykły dŜet w M87 spowodował przesunięcie czarnej dziury.

Wyniki badań zostały zaprezentowane na konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, które odbywa się w Miami. Zostały równieŜ przyjęte do druku na łamach The Astrophysical Journal Lettters. Źródła: HubbleSite: Supermassive Black Holes May Frequently Roam Galaxy Centers Zdjęcie: NASA, ESA, D. Batcheldor and E. Perlman (Florida Institute of Technology), the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and J. Biretta, W. Sparks, and F.D. Macchetto (STScI) Original press release follows: Supermassive Black Holes May Frequently Roam Galaxy Centers A team of astronomy researchers at Florida Institute of Technology and Rochester Institute of Technology in the United States and University of Sussex in the United Kingdom, find that the supermassive black hole (SMBH) at the center of the most massive local galaxy (M87) is not where

72 z 74

it was expected. Their research, conducted using the Hubble Space Telescope (HST), concludes that the SMBH in M87 is displaced from the galaxy center. The most likely cause for this SMBH to be off center is a previous merger between two older, less massive, SMBHs. The iconic M87 jet may have pushed the SMBH away from the galaxy center, say researchers. The research is being presented today at the 216th meeting of the American Astronomical Society in Miami. It will also be published in The Astrophysical Journal Lettters. For more information about this research, visit: http://www.fit.edu/newsroom/news/3917 /supermassive_black_holes_may_frequently_roam_galaxy_centers/ .

73 z 74

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 - źródło podane w artykule pt Astronomowie zamierzają dokładniej zbadać ogromną fabrykę gwiazd Wszystkie prawa zastrzeŜone.

74 z 74