Astronomija

Ali je mogoče zvezde opazovati iz vesolja z rentgenskimi žarki, v bližini infrardeče in radijske valovne dolžine?

Ali je mogoče zvezde opazovati iz vesolja z rentgenskimi žarki, v bližini infrardeče in radijske valovne dolžine?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dvomim.

Ali je mogoče zvezde opazovati iz vesolja z rentgenskimi žarki, v bližini infrardeče in radijske valovne dolžine?


Da, in to ne samo iz vesolja, ampak tudi s površja Zemlje. Zvezde oddajajo v skoraj vseh valovnih dolžinah, odvisno od njihove površinske temperature. Bolj vroča kot je zvezda, krajše (višje energijske) valovne dolžine bo oddajala.

Preizkusite lahko s tem simulatorjem:

http://astro.unl.edu/naap/blackbody/animations/blackbody.html


Združevanje črnih lukenj opaženo v novih podrobnostih

Znanstveniki so natančno določili lokacije dveh supermasivnih črnih lukenj v središčih dveh trkajočih galaksij, oddaljenih 300 milijonov svetlobnih let.

Infrardeče slike, ki jih je posnel teleskop Keck II na Havajih, razkrivajo dve črni luknji v središču združitve galaksij, znano kot NGC 6240, ki sta obkroženi z vrtljivim diskom zvezd in oblačnih zvezdnih drevesnic.

Nove slike so podrobno opisane v Science Express, spletna publikacija revije Znanost.

Razbitina kozmičnega vlaka

Znanstveniki so NGC 6240 že prej opazovali po delih, pri čemer so uporabljali različne valovne dolžine svetlobe. Slike, posnete s Hubblovim teleskopom, so v vidni svetlobi prikazale zunanje dele trkajočih galaksij in razkrile dolge plimovalne repove iz osirotelih zvezd, plina in prahu.

Kasnejša rentgenska opazovanja rentgenskega observatorija NASA & rsquos Chandra so razkrila prisotnost dveh supermasivnih črnih lukenj v središču vsake galaksije, Zelo dolga izhodiščna mreža pa je v osrednjih regijah galaksij in rsquo opazila dva radijska vira. Težava je bila v združevanju vseh slik v eno samo skladno sliko.

& ldquoImate vse te različne teleskope in gledajo v isti kos neba, a vidijo divje različne stvari, & rdquo je dejal član študijske skupine Willem de Vries z Kalifornijske univerze v Davisu.

Keck II uporablja sorazmerno novo vrsto slikanja, imenovano prilagodljiva optika, ki za referenco uporablja umetno lasersko ustvarjeno "vodilno zvezdo" in hitro deformirajoče se ogledalo, da v realnem času popravi izkrivljanja slike iz Zemljine atmosfere.

Slike Keck II so bile tako visoke prostorske ločljivosti, da so lahko znanstveniki prepoznali značilnosti NGC 6240, ki so jih zajeli drugi teleskopi na optičnih, rentgenskih in radijskih valovnih dolžinah.

Podobno kot kamen iz Rosette so tudi slike Keck II znanstvenikom prvič omogočile umerjanje različnih slik NGC 6420.

& ldquoZdaj lahko resnično vidimo vse & mdash vroč prah v infrardeči svetlobi, zvezde v vidnem in infrardečem območju ter rentgenske in radijske emisije okrog črnih lukenj, & rdquo je povedala vodja študije Claire Max na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu .

Koevolucija

Znanstveniki menijo, da so galaktične združitve eden glavnih načinov nastanka galaksij. Tako kot segreti vosek v svetilki iz lave se lahko tudi dve majhni galaksiji združita, da tvorita eno večjo, ali pa se lahko v posebej neurejenem galaktičnem razbijanju kapljice plina in zvezd odcepijo in se v kozmičnem času rezultat spremeni v manjši pritlikava galaksija.

Naša lastna galaksija Mlečna pot naj bi čez nekaj milijard let trčila in se združila s sosedo Andromedo, da bi tvorila veliko eliptično galaksijo, ki jo nekateri znanstveniki v šali imenujejo & ldquoMilkomeda & rdquo ali & ldquoAndromeda Way. & Rdquo Ko se to zgodi, se združi črna luknja, podobna NGC 6420 lahko zgodilo.

& ldquoImamo bolj gladko črno luknjo kot obe galaksiji [v NGC 6420], vendar imamo črno luknjo in verjamemo, da jo ima tudi Andromeda, & rdquo Max je povedal SPACE.com.

Ko se galaksije združijo, se črne luknje v njihovih središčih združijo in rastejo. Nedavne študije so pokazale, da supermasivne črne luknje pomagajo določiti številne lastnosti njihovih gostiteljskih galaksij. Znanstveniki pravijo, da je ta ideja, včasih imenovana tudi ldquoco-evolucija, & rdquo med najbolj presenetljivimi spoznanji, ki so se pojavila iz astronomije v zadnjih letih.

& ldquoGravitacijski vpliv črne luknje je dejansko omejen na razmeroma majhno območje tik okoli nje, kako torej lahko vpliva na preostali del galaksije? & rdquo Max. & ldquoČe pa sta se črna luknja in galaksija okoli nje razvili skupaj v istem zaporedju združitvenih dogodkov, bi to razložilo korelacije. & rdquo

Znanstveniki ocenjujejo, da se bosta dve črni luknji v NGC 6240 spirali med seboj in se združili čez 10 do 100 milijonov let.


Opažanja: Videti v valovnih dolžinah rentgenskih žarkov

X-žarki so podpisi visokoenergijskega vesolja. Vsak predmet, segret na več kot milijon stopinj Celzija, bo začel oddajati velike količine rentgenskih žarkov. To je okoli temperature sončne zunanje atmosfere, znane kot korona. Zato ni presenetljivo, da se je rentgenska astronomija začela s študijami Sonca, preden so zaznali druge rentgenske predmete drugje v vesolju.

Zemeljsko ozračje v celoti absorbira rentgenske žarke, zato so sateliti edini način zbiranja tega sevanja. V sedemdesetih letih so sateliti v naši galaksiji odkrili na stotine močnih rentgenskih virov.

So močnejši od emisije Sonca in v mnogih primerih se zdi, da prihajajo iz binarnih zvezd. Vendar to niso običajni binarni sistemi. Namesto tega je en član mrtvo zvezdno jedro, znano kot nevtronska zvezda, ki iz običajne zvezde odtrga plin.

Ko se plin spira po močnem gravitacijskem polju nevtronske zvezde in tvori okoliški disk, se izjemno segreje in začne oddajati rentgenske žarke v vesolje.

Nekateri rentgenski viri so še bolj intenzivni in astronomi mislijo, da gre za sisteme, v katerih črna luknja s še močnejšim gravitacijskim poljem nadomešča nevtronsko zvezdo. Najbolj znan med temi kandidati za črno luknjo je Cygnus X-1 - pravzaprav tako znan, da so o njem nastale rock pesmi!

Ostanki supernove so tako sevalci rentgenskih žarkov, kot tudi ultravijolični. Zunaj naše galaksije veliko večje črne luknje napajajo izjemen rentgenski izhod aktivnih galaksij. Utripanje te emisije lahko uporabimo za dokazovanje, da mora biti srce aktivne galaksije približno velikosti našega Osončja, kar povečuje prepričanje, da je za to odgovorna črna luknja.

Zdaj je ESA-jev rentgenski observatorij XMM-Newton dovolj občutljiv, da zazna rentgenske žarke, ki prihajajo iz ozračja običajnih zvezd. Prav tako lahko jasno vidi rentgenske žarke, ki prihajajo iz plina v kopicah galaksij, zaradi česar je odlično orodje za iskanje oddaljenih, še neodkritih kopic galaksij.


Nasinih 10 najboljših virov gama-žarkov v vesolju

Gama žarki so najvišja energija svetlobe v vesolju. Nekatere generirajo prehodni dogodki, kot so sončni izbruhi in ogromne eksplozije zvezd, znane kot supernove. Druge proizvajajo stalni viri, kot so supermasivne črne luknje v srcih galaksij.

NASA-in vesoljski teleskop Fermi Gamma-ray že od lansiranja junija 2008 načrtuje visokoenergijsko nebo. V začetku letošnjega leta je Fermijeva ekipa objavila svoj drugi katalog virov, ki jih je zaznal inštrumentov Large Area Telescope (LAT), in pripravila seznam 1.873 predmetov, ki so sijali v svetlobi gama žarkov.

Fermijevi znanstveniki so nedavno sestavili "seznam 10 najboljših", da bi označili to priložnost in poudarili raznolikost virov gama žarkov. Pet virov na seznamu najdemo v naši Rimski cesti, ostalih pet pa v oddaljenih galaksijah.

Pet najboljših Fermijevih virov v naši galaksiji je:

1. Meglica Crab: Znamenita meglica Crab, ki se nahaja v ozvezdju Bika, je razbitina eksplodirane zvezde, katere svetloba je dosegla Zemljo leta 1054. Nahaja se 6.500 svetlobnih let stran in je eden najbolj preučevanih objektov na nebu. [Supernove: fotografije zvezdnih eksplozij]

V središču razširjenega plinskega oblaka je tisto, kar je ostalo od jedra prvotne zvezde, super goste nevtronske zvezde (imenovane tudi pulsar), ki se vrti 30-krat na sekundo. Do nedavnega so mislili, da so bile vse rakove visokoenergijske emisije rezultat fizikalnih procesov v bližini pulsarja, ki so se dotaknili tega hitrega vrtenja.

Večina astronomov je meglico Crab desetletja obravnavala kot izjemno stabilen svetilnik pri rentgenskih energijah. Toda podatki več orbitalnih instrumentov & mdash, vključno s Fermijevim monitorjem gama-žarkov in mdash, zdaj kažejo nepričakovane razlike. Astronomi so dokazali, da je meglica od leta 2008 pri visokih energijah zbledela za 7 odstotkov, kar je verjetno povezano z okoljem okoli njene osrednje nevtronske zvezde.

Od leta 2007 sta Fermi in satelit italijanske vesoljske agencije AGILE zaznala več kratkotrajnih vžigov gama-žarkov pri energijah, ki so bile stotine-krat višje od rentgenskih sprememb meglice. Aprila so sateliti zaznali dve najmočnejši do zdaj zabeleženi gama žarki.

Da bi upoštevali te "superbliske", znanstveniki pravijo, da je treba elektrone v bližini pulsarja pospešiti do tisoč bilijonovkrat večje energije od vidne svetlobe. To daleč presega tisto, kar lahko doseže Veliki hadronski trkalnik blizu Ženeve v Švici, ki je zdaj najmočnejši pospeševalnik delcev na Zemlji. [Zvita fizika: 7 izsledkov, ki pihajo v mislih]

2. W44:Še en zanimiv ostanek supernove, ki ga je odkril Fermi, je W44. Za takšno zgradbo naj bi bil star približno 20.000 let in mdash srednjih let & mdash W44 se nahaja 9.800 svetlobnih let stran v ozvezdju Aquila.

LAT ne zazna samo tega W44, ampak dejansko razkrije superenergične gama-žarke, ki prihajajo iz krajev, kjer je znano, da ostankov razširjajočega se udarnega vala komunicira s hladnimi, gostimi oblaki plina.

Takšna opazovanja so pomembna pri reševanju dolgoletnega problema astrofizike: izvora kozmičnih žarkov. Kozmični žarki so delci, predvsem protoni, ki se gibljejo skozi vesolje s skoraj svetlobno hitrostjo. Magnetna polja odbijajo delce, ko dirkajo po galaksiji, in ta interakcija premeša njihovo pot in prikrije njihov izvor.

Znanstveniki ne morejo z gotovostjo trditi, od kod izvirajo kozmični žarki z najvišjo energijo, vendar menijo, da so ostanki supernove njihov najtežji izvor.

Leta 1949 je soimenjak teleskopa Fermi, fizik Enrico Fermi, predlagal, da se v magnetnih poljih plinskih oblakov pospešujejo kozmični žarki z najvišjo energijo. V naslednjih desetletjih so astronomi pokazali, da so magnetna polja v razširjenem udarnem valu ostanka supernove skoraj najboljša lokacija za delovanje tega procesa.

Zaenkrat opazovanja LAT W44 in številnih drugih ostankov močno nakazujejo, da emisija gama žarkov izvira iz pospešenih protonov, ko trčijo z atomi plina.

3. V407 Cygni: V407 Cygni je tako imenovani simbiotski binarni sistem & mdash, ki vsebuje kompaktnega belega palčka in rdečo orjaško zvezdo, ki je nabrekla do približno 500-krat večje velikosti sonca.

V407 Cyni leži približno 9000 svetlobnih let stran v ozvezdju Cygnus. Sistem se občasno razplamti, ko se plin rdečega velikana nabere na pritlikavi površini in na koncu eksplodira. Ta dogodek se včasih imenuje nova (po latinskem izrazu, ki pomeni "nova zvezda").

Ko je marca 2010 prišlo do najnovejšega izbruha sistema, je Fermijev LAT presenetil številne znanstvenike, saj je novo odkril kot sijajen vir. Znanstveniki niso pričakovali, da ima tovrstni izbruh moč proizvajati visokoenergijske gama žarke.

4. Pulsar PSR J0101-6422: Hitro vrteče se nevtronske zvezde Pulsars & mdash predstavljajo približno 6 odstotkov novega kataloga. V nekaterih primerih lahko LAT zazna impulze gama-žarkov neposredno, v mnogih primerih pa so bili impulzi prvič najdeni na radijskih valovnih dolžinah na podlagi sumov, da bi lahko bil šibek vir LAT pulsar.

PSR J0101-6422 se nahaja v južnem ozvezdju Tucana, njegovo domiselno ime odraža njegov položaj na nebu.

Ekipa Fermija je predmet prvotno opazila kot precej svetel, a neidentificiran vir gama-žarkov v prejšnjem katalogu LAT. Ker je bila porazdelitev energij gama-žarkov v viru podobna tistemu, ki ga običajno vidimo pri pulzarjih, so si ga radijski astronomi v Avstraliji ogledali s svojim radijskim teleskopom Parkes.

Pulsarji so nevtronske zvezde, kompaktni predmeti pakirajo večjo maso kot sonce v kroglo približno velikosti Washingtona, DC, kot svetilnik, žarki sevanja, ki jih poganja pulsarjeva hitra rotacija in močno magnetno polje, ki se z nebom vrtijo ob vsakem vrtenju in astronomi lahko odkriti te žarke, če se zgodi, da se pomikajo proti Zemlji.

Študija Parkes je ugotovila, da so radijski signali iz pulzarja, ki se vrtijo skoraj 400-krat na sekundo & mdash, primerljivi z vrtenjem kuhinjskega mešalnika & mdash na istem položaju kot neznani vir Fermi. S temi informacijami je ekipa LAT lahko odkrila, da PSR J0101-6422 tudi v gama-žarkih utripa z enako neverjetno hitrostjo.

5. 2FGL J0359.5 + 5410: Fermijevi znanstveniki ne vedo, kaj naj naredijo s tem izvorom, ki se nahaja v ozvezdju Camelopardalis. Nahaja se v bližini naseljene srednje ravnine naše galaksije, kar povečuje možnost, da gre dejansko za objekt v Mlečni cesti.

Njegov spekter gama-žarkov spominja na pulsar, vendar pulzacij niso zaznali in ni povezan z znanim predmetom na drugih valovnih dolžinah.

Prvih pet virov poleg Rimske ceste je:

1. Kentaver A:Orjaška eliptična galaksija NGC 5128 se nahaja 12 milijonov svetlobnih let stran v južnem ozvezdju Kentavra. Ena izmed najbližjih delujočih galaksij ima v sebi svetel radijski vir, imenovan Cen A. Velik del radijske emisije izvira iz plinskih rež, širokih milijon svetlobnih let, ki jih je izstrelila nadmasivna črna luknja v središču galaksije. [Fotografije: Črne luknje vesolja]

Fermijev LAT zazna visokoenergijske gama žarke iz razširjenega območja okoli galaksije, ki ustreza radioemitirajočim režnjem. Radijska oddaja prihaja iz hitro premikajočih se delcev. Ko foton z nižjo energijo trči z enim od teh delcev, foton prejme udarec, ki poveča svojo energijo v režim gama žarkov.

To je postopek, ki zveni bolj kot biljard kot astrofizika, toda Fermijev LAT kaže, da se to dogaja v Cenu A.

2. Galaksija Andromeda (M31): Na razdalji 2,5 milijona svetlobnih let je Galaksija Andromeda za nas najbližja spiralna galaksija, enake velikosti in zgradbe kot naša Mlečna pot. Na temnem nebu je lahko viden s prostim očesom in je tudi priljubljena tarča gledalcev neba.

Skupina LAT je pričakovala, da bo zaznala M31, ker je tako podoben naši galaksiji, ki se ponaša s svetlim pasom difuznih emisij, ki ustvarja najvidnejšo značilnost na nebu gama žarkov. Ti gama-žarki se večinoma proizvajajo, ko se visokoenergijski kozmični žarki udarijo v plin med zvezdami.

"Dve leti opazovanj LAT so odkrili M31," je dejal J & uumlrgen Kn & oumldlseder z Raziskovalnega inštituta za astrofiziko in planetologijo v Toulouseju v Franciji. Trenutno gostujoči znanstvenik v nacionalnem laboratoriju za pospeševanje SLAC v Kaliforniji je delal na študiji M31.

"Ugotovili smo, da ima galaksija Andromeda manj kozmičnih žarkov kot naša Mlečna pot, verjetno zato, ker M31 tvori zvezde in mdash, vključno s tistimi, ki umrejo kot supernove, ki pomagajo proizvajati kozmične žarke in mdash počasneje kot naša galaksija," je dodal Kn & oumldlseder.

3. Galaksija cigaret (M82): Kar deluje pri galaksiji Andromeda, še bolje deluje pri M82, tako imenovani galaksiji z zvezdami, ki je priljubljena tudi med ljubiteljskimi astronomi. M82 se nahaja 12 milijonov svetlobnih let stran v ozvezdju Velika medvedka.

Osrednja regija M82 tvori mlade zvezde s hitrostjo približno 10-krat višjo od Mlečne ceste, dejavnost, ki prav tako zagotavlja visoko stopnjo supernov, saj najbolj kratkotrajne zvezde prihajajo do eksplozivnih koncev.

Sčasoma se bo supermočna tvorba zvezd M82 umirila, saj se bo porabil plin, potreben za ustvarjanje novih zvezd, toda v prihodnosti bo to morda več deset milijonov let. Za zdaj je to za Fermi svetel vir gama žarkov.

4. Blazar PKS 0537-286: V jedru aktivne galaksije je masivna črna luknja, ki poganja curke delcev, ki se gibljejo blizu svetlobne hitrosti. Astronomi imenujejo galaksijo blazar, ko je eden od teh curkov usmerjen v našo smer in mdash najboljši pogled za opazovanje dramatičnih vžigalnic, ko se razmere znotraj curka spremenijo. [Video: O blazarjih in črnih luknjah]

PKS 0537-286 je spremenljiv blazar v ozvezdju Lev in drugi najbolj oddaljeni objekt LAT. Astronomi so ugotovili, da je galaksija oddaljena več kot 11,7 milijarde svetlobnih let.

Blazar je najbolj oddaljena galaksija v Fermijevem katalogu, ki kaže spremenljivost. Astronomi so priča spremembam curka, ki ga poganja supermasivna črna luknja te galaksije, do katerega je prišlo, ko je bilo vesolje staro le dve milijardi let (zdaj je staro približno 13,7 milijarde let).

5. 2FGL J1305.0 + 1152: Zadnji element je še en skrivnostni objekt, ki se nahaja v ozvezdju Devica in visoko nad srednjo ravnino naše galaksije. Tudi po dveh letih opazovanj LAT ostaja šibek.

Namig za razvrstitev teh predmetov je njihov spekter gama žarkov & mdash, to je relativno število gama žarkov, ki jih vidimo pri različnih energijah. Pri določeni energiji spektri številnih predmetov kažejo tisto, kar astronomi imenujejo "spektralni prelom", večji od pričakovanega upad števila gama žarkov, ki ga opazimo pri naraščajočih energijah.

Če bi bil ta predmet pulsar, bi pokazal hiter prerez pri višjih energijah. Številni blazarji kažejo veliko bolj postopno odrezovanje. Toda 2FGL J1305.0 + 1152 ne kaže nobenega dokaza o spektralnem prelomu, njegova narava pa za zdaj ostaja resnična skrivnost in mdash.


Ali je mogoče zvezde opazovati iz vesolja z rentgenskimi žarki, v bližini infrardeče in radijske valovne dolžine? - astronomija

Predavanje 11: Več o teleskopih: rentgenski in radijski teleskopi, teleskopi v vesolju

Zaradi težav z ločno ločljivostjo na radijskih valovnih dolžinah (prikličemo enačbo za ločevanje moči iz predavanja 10) so radijski teleskopi običajno zelo veliki v primerjavi s teleskopi vidne svetlobe.

Na primer za razrešitev zvezde in planeta, obravnavanega v predavanju 10, bi moral imeti radijski teleskop, ki deluje na valovni dolžini 10 centimetrov, premer

Jasno je, da niti enega takšnega teleskopa ni mogoče zgraditi za končne vsote denarja!

Radijski astronomi so namesto tega sprejeli strategijo gradnje interferometri kjer so teleskopi praktične velikosti zgrajeni in razporejeni na razdaljah, velikih kot je premer Zemlje. Izhodi teleskopov se kombinirajo za sintezo kotne ločljivosti veliko večjega teleskopa. Ločitev teleskopov je enaka premeru enega teleskopa in se pogosto imenuje & quotbaza & quot. Upoštevajte, da lahko ta interferometrični slog teleskopa močno izboljša kotno ločljivost teleskopa, vendar je moč zbiranja svetlobe le vsota površin posameznih teleskopov.

VLA. Zelo velik niz v Socorro v Novi Mehiki je primer radijskega teleskopa, zgrajenega na interferometričnih principih.

VLBA = zelo veliki parni teleskopi, ki se razprostirajo po skoraj premeru Zemlje:

Do zdaj smo videli, da se 1) odsevni teleskopi uporabljajo v veliko širšem obsegu valovnih dolžin kot refraktorji in 2) radijski teleskopi so odsevniki, vendar so na splošno veliko daljši od vidnih svetlobnih teleskopov zaradi daljše valovne dolžine radijskih valov.

V glavnem v razpravi o različnih vrstah teleskopov je vrednost opazovanja predmetov na različnih valovnih dolžinah. Vsak režim elektromagnetnega spektra lahko prispeva k razumevanju določenega predmeta, lahko pa tudi različne dele elektromagnetnega spektra kategoriziramo kot optimalno območje za preučevanje določenih pojavov:

Upoštevajte pomembnost temperature v zgornji tabeli - glavno načelo je razmerje med valovno dolžino največje moči in temperaturo!


Astronomi vidijo oddaljen izbruh, saj črna luknja uniči zvezdo

Astronomi so prvič neposredno posneli nastanek in širjenje hitro premikajočega se curka materiala, ki se je vrgel, ko je supermasivna črna luknja raztrgala zvezdo.

Astronomi so prvič neposredno posneli nastanek in širjenje hitro premikajočega se curka materiala, ki se je vrgel, ko je močna gravitacija supermasivne črne luknje raztrgala zvezdo, ki je tavala preblizu masivne pošasti.

Znanstveniki so dogodek spremljali z radijskimi in infrardečimi teleskopi, vključno z Zelo dolgim ​​izhodiščnim nizom (VLBA) Nacionalne znanstvene fundacije in Nasinim vesoljskim teleskopom Spitzer, v paru trkajočih galaksij, imenovanih Arp 299. Galaksije so od Zemlje oddaljene skoraj 150 milijonov svetlobnih let . V jedru ene od galaksij je črna luknja, ki je bila 20 milijonov krat masivnejša od Sonca, zdrobila zvezdo, več kot dvakrat večjo od Sončeve mase, in sprožila verigo dogodkov, ki so razkrili pomembne podrobnosti nasilnega srečanja. Raziskovalci so uporabili tudi opazovanja Arp 299, ki jih je opravil NASA-in vesoljski teleskop Hubble pred in po pojavu izbruha.

Ugotovljeno je bilo le majhno število takšnih zvezdnih smrti, imenovanih dogodki plimskih motenj ali TDE. Teoretiki predlagajo, da material, potegnjen iz obsojene zvezde, tvori vrtljiv disk okoli črne luknje, ki oddaja intenzivne rentgenske žarke in vidno svetlobo, prav tako pa sproži curke materiala navzven s polov diska s skoraj svetlobno hitrostjo.

"Nikoli prej nismo mogli neposredno opazovati nastanka in razvoja curka iz enega od teh dogodkov," je povedal Miguel Perez-Torres iz Astrofizičnega inštituta Andaluzije v Granadi v Španiji in avtor v prispevku, ki opisuje odkritje .

Prva indikacija je bila 30. januarja 2005, ko so astronomi s teleskopom William Herschel na Kanarskih otokih odkrili močan izbruh infrardeče emisije iz jedra ene od trkajočih galaksij v Arp 299. 17. julija 2005 je VLBA je razkril nov, ločen vir radijske emisije z iste lokacije.

"Sčasoma je novi objekt ostal svetel na infrardečih in radijskih valovnih dolžinah, ne pa tudi v vidni svetlobi in rentgenskih žarkih," je povedal Seppo Mattila z univerze v Turkuju na Finskem, drugi avtor novega časopisa. "Najverjetnejša razlaga je, da so gosti medzvezdni plini in prah v bližini središča galaksije absorbirali rentgenske žarke in vidno svetlobo, nato pa jo ponovno sevali kot infrardečo." Raziskovalci so uporabili nordijski optični teleskop na Kanarskih otokih in Nasinin Spitzer za spremljanje infrardečega sevanja predmeta.

Nadaljnja opazovanja z VLBA, evropsko mrežo VLBI (EVN) in drugimi radijskimi teleskopi, izvedena skoraj desetletje, so pokazala, da se vir radijske emisije širi v eno smer, tako kot je bilo pričakovano za curek. Izmerjena ekspanzija je pokazala, da se je material v curku gibal s povprečno četrtino svetlobne hitrosti. Radijskih valov prah ne absorbira, ampak prehajajo skozi njega.

Ta opazovanja so uporabila več radiotelekopskih anten, ločenih na tisoče kilometrov, da bi pridobili ločitveno moč ali sposobnost videti natančne podrobnosti, potrebne za zaznavanje širitve tako oddaljenega predmeta.

Večina galaksij ima v svojih jedrih supermasivne črne luknje, ki vsebujejo milijone do milijarde krat večjo maso od Sonca. V črni luknji je masa tako koncentrirana, da je njen gravitacijski vlek tako močan, da niti svetloba ne more uiti. Ko te supermasivne črne luknje aktivno črpajo material iz svoje okolice, ta material tvori vrtljiv disk okoli črne luknje in superhitri curki delcev se sprožijo navzven. To je pojav, ki ga vidimo v radijskih galaksijah in kvazarjih.

"Velikokrat pa supermasivne črne luknje ničesar ne požirajo aktivno, zato so v mirnem stanju," je pojasnila Perez-Torres. "Motnje plimovanja nam lahko nudijo edinstveno priložnost za boljše razumevanje nastajanja in razvoja curkov v okolici teh močnih predmetov."

"Zaradi prahu, ki je absorbiral vidno svetlobo, je ta poseben dogodek motenj plimovanja le vrh ledene gore, ki je bila do zdaj skrita populacija," je dejal Mattila. "Z iskanjem teh dogodkov z infrardečimi in radijskimi teleskopi bomo morda lahko odkrili še veliko več in se od njih kaj naučili."

Takšni dogodki so bili morda bolj pogosti v oddaljenem vesolju, zato lahko njihovo proučevanje znanstvenikom pomaga razumeti okolje, v katerem so se pred milijardami let razvijale galaksije.

Znanstveniki so odkritje presenetili. Začetni infrardeči izbruh je bil odkrit v okviru projekta, ki je poskušal odkriti eksplozije supernove v takšnih trkučih parih galaksij. Arp 299 je doživel številne zvezdne eksplozije in so ga poimenovali "tovarna supernov". Ta novi objekt je prvotno veljal za eksplozijo supernove. Šele leta 2011, šest let po odkritju, se je radio oddajajoči del začel raztezati. Kasnejše spremljanje je pokazalo, da širitev narašča, kar je potrdilo, da znanstveniki vidijo curek in ne supernovo.

Mattila in Perez-Torres sta pri opazovanju Arp 299. vodila skupino 36 znanstvenikov iz 26 institucij po vsem svetu. Svoje ugotovitve so objavili v reviji Science 14. junija.

Observatorij Long Baseline Observatorij je objekt Nacionalne znanstvene fundacije, ki ga v sodelovanju z Združenimi univerzami, Inc., izvaja NASA-jev laboratorij za reaktivni pogon v Pasadeni v Kaliforniji, ki upravlja misijo vesoljskega teleskopa Spitzer za NASA-in direktorat za znanstveno misijo v Washingtonu. Znanstvene operacije potekajo v Znanstvenem centru Spitzer v Caltechu v Pasadeni. Operacije vesoljskih plovil temeljijo na podjetju Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton v Koloradu. Podatki se arhivirajo v Infrared Science Archive, ki se nahaja v IPAC pri Caltechu. Caltech upravlja JPL za NASA.

Vesoljski teleskop Hubble je projekt mednarodnega sodelovanja med NASA in ESA (Evropska vesoljska agencija). NASA-jev center za vesoljske lete Goddard v Greenbeltu v zvezni državi Maryland upravlja teleskop. Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru izvaja znanstvene operacije Hubble. STScI za NASA upravlja Združenje univerz za raziskovanje astronomije, Inc., v Washingtonu.


Infrardeče sevanje - toplota iz mraza vesolja

Svetloba, ki jo vidimo z očmi, je res zelo majhen del tistega, kar imenujemo "elektromagnetni spekter". Elektromagnetni spekter vključuje vse vrste sevanja - od rentgenskih žarkov, ki se uporabljajo v bolnišnicah, do radijskih valov, ki se uporabljajo za komunikacijo, in celo mikrovalov, s katerimi kuhate hrano.

Sevanje v elektromagnetnem spektru je pogosto razvrščeno po valovni dolžini. Kratkovalovno sevanje je najvišje energije in je lahko zelo nevarno - gama, rentgenski žarki in ultravijolično so primeri kratkovalovnih sevanj. Daljša valovna dolžina je nižje energije in je običajno manj škodljiva - primeri vključujejo radio, mikrovalovne pečice in infrardeče. Mavrica prikazuje optični (vidni) del elektromagnetnega spektra in infrardeči (če bi ga lahko videli) bi bil tik za rdečo stranjo mavrice.

Čeprav infrardeče sevanje ni vidno, ga ljudje lahko zaznamo - kot toploto. Če želite iz prve roke izkusiti infrardeče sevanje, položite svojo roko ob vročo pečico!

Zakaj preučevati infrardeče sevanje iz vesolja?

Astronomi so ugotovili, da je infrardeče sevanje še posebej koristno pri poskusu sondiranja območij našega vesolja, ki so obdana z oblaki plina in prahu. Zaradi daljše valovne dolžine infrardeče svetlobe lahko prehaja skozi te oblake in z opazovanjem drugih vrst sevanja razkrije podrobnosti, ki so nevidne. Še posebej zanimiva so območja, v katerih se oblikujejo zvezde in planeti, ter jedra galaksij, kjer domnevajo, da lahko prebivajo ogromne črne luknje.


Slika na levi prikazuje optični pogled na območje, ki tvori zvezde. Prikazano je isto območje
na desni pri infrardečem sevanju. Opazite, kako infrardeča opazovanja prodirajo v zatemnitev
oblak, da razkrije veliko novih podrobnosti.

Kako bodo Dvojčki bolje "videli" infrardečo povezavo?

Astronomi uporabljajo posebne senzorje za zaznavanje infrardečega sevanja iz vesolja, vendar to ni enostavno. Ker toploto oddajajo številni predmeti (vključno s teleskopom in samimi kamerami), mora biti vse skrbno zasnovano in / ali ohlajeno na zelo nizke temperature.

Gemini je bil zasnovan tako, da deluje še posebej dobro pri opazovanju infrardečega sevanja. To vključuje izbiro lokacij za teleskope. Oba področja se nahajata na visokogorju, kjer je zrak zelo suh. Ker atmosferska vodna para absorbira ali "vpije" infrardeče sevanje, je bilo to zelo pomembno pri izbiri lokacij za teleskope Gemini. Dvojčki bodo na svojih ogledalih uporabili tudi posebne srebrne prevleke, da bodo odsevale bistveno več infrardečega sevanja kot kovine (običajno aluminij), ki se uporabljajo na večini drugih teleskopskih ogledal.


Čuden infrardeči signal oddaja vesolje, a kaj ga je ustvarilo?

Vesolje je napolnjeno z bizarnimi signali, ki jih prerivamo, da bi jim dali smisel - in zdaj so raziskovalci zaznali še en skrivnosten signal. Ta je seval blizu nevtronske zvezde in prvič je infrardeča.

Kaj je torej v bližini, kar bi lahko ustvarilo čuden signal? Znanstveniki imajo nekaj idej.

Ko zvezda doseže konec svojega življenja, je običajno izpostavljena eksploziji supernove - zvezda se sesuje in če ima dovolj mase, bo nastala črna luknja. Če pa zvezda ni dovolj masivna, bo tvorila nevtronsko zvezdo. [Fotografije Supernove: odlične podobe zvezdnih eksplozij]

Nevtronske zvezde so zelo goste in, kot že ime pove, so sestavljene večinoma iz tesno zapakiranih nevtronov. Nevtronske zvezde lahko imenujemo tudi "pulsarji", če so močno namagnetene in se vrtijo dovolj hitro, da oddajajo elektromagnetne valove, navaja Space.com.

Nevtronske zvezde običajno oddajajo radijske valove ali valove z višjo energijo, kot so rentgenski žarki, je v izjavi NASA včeraj (17. septembra). Toda mednarodna skupina raziskovalcev iz države Penn, univerze v Arizoni in univerze Sabanci v Turčiji je v podatkih NASA-jevega vesoljskega teleskopa Hubble opazila nekaj zanimivega: dolg signal infrardeče svetlobe, ki se oddaja v bližini nevtronske zvezde, so včeraj poročali raziskovalci v The Astrophysical Journal.

Ugotovili so, da je bil ta signal oddaljen približno 800 svetlobnih let in je bil "razširjen", kar pomeni, da se je razširil po velikem prostoru, v nasprotju s tipičnimi "točkovnimi" signali nevtronskih zvezd, ki oddajajo rentgenske žarke. Natančneje, signal se je raztezal v 200 astronomskih enotah (AU) vesolja ali 2,5-krat večji od orbite Plutona okoli sonca, piše v izjavi Penn State. (Ena AU je povprečna razdalja od Zemlje do sonca - približno 93 milijonov milj ali 150 milijonov kilometrov.)

Tako razširjeni signali so bili opaženi že prej, nikoli pa v infrardeči svetlobi, je za Live Science povedala vodilna avtorica Bettina Posselt, izredna raziskovalna profesorica astronomije in astrofizike v Penn Stateu.

Na podlagi predhodnih podatkov je količina infrardečega sevanja veliko večja, kot bi jo morala oddajati nevtronska zvezda, je dejal Posselt. Torej "vsa emisija v infrardeči svetlobi, ki jo vidimo, verjetno ne prihaja iz same nevtronske zvezde," je dejal Posselt. "Še nekaj je."

The neutron star in question, RX J0806.4-4123, is one of the nearby X-ray pulsars collectively known as the Magnificent Seven. They are bizarre characters: They rotate much more slowly than typical neutron stars (it takes 11 seconds for one rotation of RX J0806.4-4123, whereas typical ones rotate in a fraction of a second), and they're much hotter than they should be based on when they formed.

In their study, the researchers proposed two possibilities for what could have snuggled up near RX J0806.4-4123 and emitted these mysterious signals: a disk of dust that surrounds the pulsar, or a "pulsar wind nebula."

A "fallback disk" — that could stretch 18 billion miles across — could have formed from the remnants of a resident star following a supernova explosion, Posselt said. Such disks that "have been long searched for, but not found" would most likely be made up mainly of dust particles, she added.

The inner part of such a disk would likely have enough energy to produce infrared light, Posselt said. This could also help explain why RX J0806.4-4123 is so hot and spins so slowly. "The disks in the past could have provided some extra heating," and also slowed down its rotation, Posselt said.

The second explanation is that perhaps the infrared signal is coming from a nearby pulsar wind nebula.

A pulsar wind can form when electrons from a neutron star are accelerated in an electric field produced by the neutron star's fast rotation and strong magnetic field, according to the NASA statement. As the neutron star moves through space, typically faster than the speed of sound, it crashes into the interstellar medium — those tiny bits of gas and dust that reside between large celestial objects. The interaction between the interstellar medium and the pulsar wind can produce the so-called pulsar wind nebula, which could give off infrared radiation, Posselt said.

Pulsar wind nebulas are typically seen emitting X-rays, so a pulsar wind nebula that radiates only in the infrared is "definitely interesting," Posselt said.


So why is it so important to see in infrared?

Many of the things scientists want to observe in space are far too cold to radiate at optical or shorter wavelengths, but radiate strongly in infrared, for example, the cold atoms and molecules that drift in interstellar space. We need to study these raw materials to understand how stars form and evolve.

“By observing in the infrared we can study how things get formed, the very early steps, because formation processes very often happen in cool and dusty places,” explains Göran Pilbratt, ESA’s Herschel Project Scientist.

In our own Solar System, cold objects such as comets and asteroids reveal most of their characteristics to us in infrared light.

Other things of great interest to astronomy are hidden within or behind vast clouds of gas and dust. These clouds hide stars and planets in early stages of formation and the powerful cores of active galaxies.

Our view is blocked because the dust grains are very effective at scattering or absorbing visible light. Longer infrared wavelengths can get through the dust.

The future is extremely bright for infrared astronomy and, in the next decade, you will hear a lot about ESA discoveries in infrared astronomy!


Can stars be observed from space by x-rays, near infrared and radio wavelengths? - astronomija

Context. The compact radio and near-infrared (NIR) source Sagittarius A* (Sgr A*) associated with the supermassive black hole in the Galactic center was observed at 7 mm in the context of a NIR triggered global Very Long Baseline Array (VLBA) campaign.
Aims: Sgr A* shows variable flux densities ranging from radio through X-rays. These variations sometimes appear in spontaneous outbursts that are referred to as flares. Multi-frequency observations of Sgr A* provide access to easily observable parameters that can test the currently accepted models that try to explain these intensity outbursts.
Methods: On May 16-18, 2012 Sgr A* has been observed with the VLBA at 7 mm (43 GHz) for 6 h each day during a global multi-wavelength campaign. These observations were triggered by a NIR flare observed at the Very Large Telescope (VLT). Accurate flux densities and source morphologies were acquired.
Results: The total 7 mm flux of Sgr A* shows only minor variations during its quiescent states on a daily basis of 0.06 Jy. An observed NIR flare on May 17 was followed

4.5 h later by an increase in flux density of 0.22 Jy at 43 GHz. This agrees well with the expected time delay of events that are casually connected by adiabatic expansion. Shortly before the peak of the radio flare, Sgr A* developed a secondary radio off-core feature at 1.5 mas toward the southeast. Even though the closure phases are too noisy to place actual constraints on this feature, a component at this scale together with a time delay of 4.5 ± 0.5 h between the NIR and radio flare provide evidence for an adiabatically expanding jet feature.


Why the infrared?

A few decades ago, astronomers realised that their view of the cosmos was, at best, only partial. It was not just a matter of seeing farther out, but also of using different eyes, eyes able to see other kinds of light or radiation.

For natural reasons, the sky was first studied in visible wavelengths, but with sophisticated technology, radiation from other parts of the electromagnetic spectrum have also come into play, initially in the radio, later at high energies such as X- and gamma-rays, and finally sensitive infrared observations have become possible. Telescopes sensitive to different wavelengths observe different facets of the Universe.

Infrared light was discovered about 200 years ago by the German-born British astronomer William Herschel.

About one half of the starlight produced and emitted throughout the history of the Universe has been absorbed and re-emitted as infrared light.

About one half of the energy produced and emitted throughout the history of the Universe has been absorbed and re-emitted as infrared light.

Different wavelengths of light reveal different natural phenomena, and the infrared has an important story to tell. One of the advantages of observing in the near-infrared is that dust is transparent to it. This is why an optical telescope would be unable to see a star enshrouded in dust, whereas one working in the near-infrared would be able to detect its emission. As one proceeds further into the far-infrared the emission from the dust itself becomes observable.

Relatively cold objects invisible to optical telescopes become visible in the infrared. Interstellar gas, planets and dust discs around other stars, asteroids, brown dwarfs (failed stars) and stars being born are all examples of objects that are too cold to shine in visible wavelengths but become conspicuous when viewed in the infrared. Direct infrared emission from cold dust is feeble, and Herschel's sensitivity will play a key role in its observation.

But why go into space to do this? For two very simple and important reasons: Earth's atmosphere blocks most infrared wavelengths, and in addition it also produces its own infrared radiation, overwhelming the celestial sources.