SPRÁVIČKY Z WEBU

ČIERNE DIERY A TEMNÁ HMOTA

New Simulation Sheds Light on Spiraling Supermassive Black Holes

ilustračný obrázok, zdroj: New Simulation Sheds Lighton Spiraling Supermassive BlackHoles by NASA Goddard Photo and Video is licensed underCC-BY 2.0

Vedci z Fyzikálneho ústavu v Opave v Českej republike v spolupráci so zahraničnými vedcami vyhodnocujú oscilácie röntgenového žiarenia v okolí čiernych dier a pritom študujú dosiaľ nevysvetlené vlastnosti premenného röntgenového žiarenia pochádzajúceho z blízkosti supermasívnych čiernych dier. Dozvedajú sa pri tom  informácie o rozložení a interakcii doteraz málo prebádanej tmavej hmoty vo vesmíre, na základe čoho predpokladajú existenciu dvoch oddelených diskov okolo týchto supermasívnych čiernych dier. Toto rozloženie je podobné tomu v slnečných sústavách. Vedecký tím profesora Stuchlíka skúma vplyv  tmavej hmoty v okolí supermasívnych čiernych dier na takzvanú osciláciu akrečných diskov v ich okolí, za pomoci zmien röntgenového žiarenia prichádzajúceho z týchto štruktúr. Zaznamenali dve zosilnené frekvencie žiarenia emitovaného z blízkeho okolia horizontu udalostí, ktorých frekvencie majú celočíselný pomer. Vedci predpokladajú, že v bezprostrednej blízkosti čiernych dier zohráva významnú úlohu tmavá hmota, tvoriaca 27% vesmíru. Predpoklad založili na fakte, že tmavá hmota sa prejavuje gravitačnými účinkami, nachádza sa vo veľkej miere práve v galaxiách a nakoľko ju nevieme detegovať, je možné, že je zhromaždená práve v okolí čiernych dier. Zvyšných 68% vesmíru tvorí tmavá energia, ktorú zatiaľ tiež nepoznáme a len 5% ho tvorí nám známa baryonická hmota, z ktorej sme tvorení aj my a aj pre nás viditeľný vesmír. Výpočty vedcov ukazujú, že v  okolí čiernych dier je rozložená temná hmota s hmotnosťou 20 – 200 percent danej čiernej diery. Ich výskum naznačuje, že by všetky čierne diery vo vesmíre mohli mať okolo seba prstence tejto tmavej hmoty, ktoré vyvolávajú  gravitačné poruchy bežného časopriestoru a za určitých okolností môže dochádzať k vzniku dvoch oddelených akrečných diskov.  Z vonkajšieho disku môže dočasne padať hmota na vnútorný, no z vnútorného disku na čiernu dieru hmota padať už nemôže. Po narušení tejto stability podmienky systému platiť prestávajú. Medzera medzi prstencami planét (napr. Saturnu) býva spôsobená gravitáciou mesiacov planét a podobne to môže byť aj pri čiernych dierach v dôsledku naakumulovanej tmavej hmoty, ktorá akoby simulovala planéty. Prstence zatiaľ nemožno priamo pozorovať. Práca na výskume ďalej pokračuje a mohla by spresniť rozloženie tmavej hmoty nielen okolo čiernych dier samotných, ale aj v centrách galaxií. Počas výskumu bola vedcami určená aj hmotnosť jednej z čiernych dier.

-AnSen-

Zdroje:

ĎALEKOHĽAD EUCLID A JEHO MISIA

Euclid_5

zdroj obr.: WikiCommons; obrázok podliehajúci voľnej licencii CC BY-SA 3.0 igo

Dňa 1. júla 2023 bol za pomoci rakety Falcon 9 od SpaceX vynesený na orbitu ďalekohľad Európskej vesmírnej spoločnosti – EUCLID. Ďalekohľad je výsledkom kombinácie dvoch misií DUNE (Dark UNiverse Explorer) a SPACE (SPectroscopic All-sky Cosmic Explorer), ktoré mali pôvodne pracovať samostatne, ale kvôli ich veľkej podobnosti zamerania vo výskume, boli spojené do jednej, ktorá má trvať predbežne 6 rokov. Ďalekohľad sa skladá zo šiestich zrkadiel, svetlo z ktorých sa bude ďalej presúvať do dvoch podstatných prístrojov celého zariadenia. Do kamery VIS  (VISible instrument) a prístroja NISP (Near-Infrared Spectrometer and Photometer). Kamerou bude ďalekohľad skúmať galaxie vo viditeľnej a blízkej infračervenej oblasti spektra elektromagnetického žiarenia, až do vzdialenosti 10 miliárd svetelných rokov. Pomocou merania efektu slabých gravitačných šošoviek preskúma hlboké polia a pomôže skúmať tiež vývoj tvarov a vlastností galaxií počas ich vývoja. 

Euclid_4

zdroj obr.: WikiCommons, podliehajúci voľnej licencii CC BY-SA 3.0 igo

Prístrojom NISP bude merať červený posun blízkych i vzdialených galaxií, aby mohol za pomoci dosiahnutých výsledkov vyhotoviť 3D mapu rozloženia tmavej hmoty. Ďalším objektom výskumu bude rozpínanie vesmíru a jeho celková geometria. Za šesť rokov plánovanej činnosti prezrie ďalekohľad Euclid približne jednu tretinu oblohy, predovšetkým mimo oblasť Mliečnej cesty, aby nebol rušený medzihviezdnym prachom a zameria sa aj na niekoľko oblastí tzv. hlbokého vesmíru. Pozorovaciu oblasť bude meniť vždy po 75 minútach a prvé dáta môžeme očakávať približne  2,5 roka od jeho vypustenia. 

Euclid_3

Vyznačenie oblastí, ktoré bude Euclid na svojej misii skúmať. zdroj obr.: WikiCommons, podliehajúci voľnej licencii CC BY-SA 3.0 igo

-AnSen-

Zdroje: 

  • Kozmos v bodke (časopis KOZMOS 6/2023 s.12)
  • Adam Denko:  Dalekohled Euclid se vydal zkoumat skrytou hmotu a skrytou energii (Česká astronomická společnost; server Astro.cz
ďalekohľad Euclid Európskej vesmírnej spoločnosti, ilustračný záber, zdroj: gif od WordPress; licencia voľná

EMISNÁ HMLOVINA NGC 2736

Zdroj obr.: voľná licencia; EMISNÁ HMLOVINA NGC 2736; NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) 

Pred 11 000 rokmi explodovala v súhvezdí Plachiet supernova, po ktorej ostal rotujúci pulzar Vela. Pôvpdná jasnosť supernovy by bola 250 krát jasnejšia než planéta Venuša a boloby ju na Zemi vidieť voľným okom ak za bieleho dňa. Z klesajúcej rýchlosti rotácie pulzara sa dala spätne vypočítať doba výbuchu. Ostala po nej jasná, lineárna emisná hmlovina s rozsahom takmer pol stupňa, no väčšinou široká len niekoľko uhlových minút. Tvorí ju nitkovitá štruktúra s chumáčmi plynu a difúznou plynnou štruktúrou. Jej teplejšie, alebo stále horúce oblasti sviati na modro, lebo obsahujú ionizované atómy kyslíka. Tie chladnejšie žiaria na ružovo-červené. Zvyšné trosky po supernove sa naďalej rozpínajú, avšak rýchlosť tohto rozpínania planutím času klesá. Počiatočná rýchlosť rozpínania bola 9 720 km/s. Dnes sa medzihviezdnym médiom pohybuje rýchlosťou 180 km/s a jej približná vzdialenosť od Zeme 815 svetelných rokov, čo by mohlo mať za následok zaznamenanie výraznej zmeny jej polohy vzhľadom na hviezdy v jej pozadí a to už počas jedného ľudského života. Ako sa pozostatok po výbuchu šíri priestorom, naráža jeho materiál do medzihviezdnej hmoty, čím dochádza k jeho zahrievaniu až na milión stupňov. Po ochladení žiari vo viditeľnom svetelnom spektre, čo nám umožňuje jeho pozorovanie. Pozostatok po vybuchnutej hviezde zaberá plochu 114  svetelných rokov a od Zeme je vzdialená 815 svetelných rokov. Rýchlosť jeho šírenia je 180 km/s. Hmlovina má podobu rázovej vlny a nachádza sa neďaleko pulzaru Vela. Jej vzájomné pôsobenie s hustým plynom v oblasti spôsobuje, že vyzerá ako by sa vlnila. Objavená bola astronómom Johnom Herschelom 1. marca 1835. Jej tvar mu pripomínal tužku a tak bola aj pomenovaná – Tužka.

-AnSen-

zdroje:

  • The Pencil Nebula: Remnants of an Exploded Star (NGC 2736)  

https://hubblesite.org/contents/media/images/2003/16/1350-Image.html?keyword=NGC%202736&filterUUID=6158b489-8e9a-46e2-b679-a868c297bd51

PROTOKOPA PAVUČINA (The Spiderweb protocluster)

V galaktickej protokope s magnitúdou 22 (súhvezdie Hydra), obklopujúcej galaxiu PAVUČINA (MRC 1138-262), objavil rádioteleskop Európskeho južného observatória ALMA, obrovský zdroj plynu, horúceho desiatky miliónov °C.  Tento plyn pôsobí v protokope, doteraz najväčšom nájdenom objekte vo vesmíre,  ako medzigalaktické médium, čo znamerná, že väčšina hmoty protokopy nie je nahromadená v galaxiách, ako by sa očakávalo, ale v horúcom plyne. Vedcom sa horúci plyn podarilo objaviť a zmerať jeho hmotnosť a rozloženie za pomoci interakcie fotónov reliktného žiarenia s rýchlo sa pohybujúcimi sa elektrónmi plynu. V rádioteleskope sa to prejavilo tak, že protokopa odtienila žiarenie mikrovlnného pozadia a vďaka tomu sa podarilo zachytiť zmenu vlnovej dĺžky horúceho plynu. Protokopa je od nás vzdialená 3 mld svetelných rokov a odborníci predpokladajú, že narastie ešte približne do desaťnásobku svojej veľkosti a bude jej to trvať cca 10 mld rokov. Vzhľadom na hmotnosť plynu, ako medzigalaktického média, sa zdá, že protokopa je vo vývoji prerodu do podoby hmotnej kopy držanej pohromade vlastnou gravitáciou. Protokopa je skúmaná vedcami už 20 rokov. Všimli si ju vďaka silným rádiovým vlnám, ktorých zdrojom je supermasívna čierna diera. 

-AnSen-

ZDROJ:

Spiderweb_galaxy_(MRC_1138-262)_Hubble

autor obr.: By NASA, ESA, G. Miley and R. Overzier (Leiden Observatory), and the ACS Science Team – HubbleSite: NewsCenter, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6222457

 

spiderwebgalaxy

zdroj: worldwidetelescope.org

ZRÁŽKA PROTOZEME S PLANÉTOU THEIA A MESIAC

Hypotéza o tom, že sa pred cca 4,5 mld rokov mladučká planéta Zem zrazila s inou protoplanétou nazvanou Theia o veľkosti Marsu,  sa zdá byť najnovším výskumom podporená. Ide o tzv. Teóriu veľkého impaktu, alebo Big Splash, ktorá hovorí o tom, že materiál z oboch telies vymrštený pri zrážke sa dostal na obežnú dráhu Zeme a postupne sa z neho sformoval Mesiac. Táto hypotéza vznikla po tom, ako doniesli astronauti na Zem vzorky mesačných hornín a tie preukázali podobné zloženie ako najvrchnejšie vrstvy Zeme. Kolízia mala hneď niekoľko následkov pre Protozem. V prvom rade sa pravdepodobne spomalila rotácie Zeme. Nie je vylúčené ani, že sa zmenil aj smer rotácie a spustila sa tiež platňová tektonika, bez ktorej by nebol na Zemi možný život v podobe v akej sa vyvinul. Práve táto zrážka dodala Zemi aj veľké množstvo uhlíka, dusíka a síry.

Priame dôkazy však stále, napriek tomu chýbajú. Prevedené počítačové simulácie môžu pomôcť vysvetliť doloženú existenciu dvoch veľkých anomálnych oblastí v spodnom zemskom plášti, nachádzajúcich sa asi 2900 km hlboko pod povrchom. Tzv. superplumy (LLVPs) obrovských kontinentálnych rozmerov vykazujú totiž nižšiu rýchlosť priečnych seizmických vĺn a ako najpravdepodobnejší dôvod sa uvádza vyššia hodnota hustoty oproti okolitému materiálu. Počítačové simulácie vykázali pohyb desiatok kilometrov veľkých a možných fragmentov narazenej protoplanéty Theia, ktoré mohli  doputovať až k zemskému jadru a tam sa skoncentrovať v niektorých oblastiach, ktoré sú aj naozaj dodnes vo veľkých zemských hĺbkach detegované. O They sa predpokladá, že  mala pravdepodobne naozaj vyššiu hustotu než Zem, čo by nepriamo potvrdzovali aj mesačné horniny obsahujúce, oproti Zemi, vyššie hodnoty FeO.

-AnSen-

Zdroje:

KRÁTER JAZERO NA MARSE

Dňa 12. decembra 2023 na jesennom stretnutí Americkej geofyzikálnej únie v San Franciscu  boli predstavené výsledky získané odberom hornín za pomoci Rover Perseverance agentúry NASA. Ten dokončil nedávno prieskum niekdajšej marťanskej riečnej delty, ktorá kedysi napĺňala vodou kráter pomenovaný Jazero. Samotný kráter vznikol dopadom asteroidu pred takmer 4 miliardami rokov. Jeho dno je tvorené vyvretou horninou vytvorenou z magmy podzemnými procesmi, alebo zo sopečnej činnosti na povrchu. Na dne bol analyzovaný pieskovec spolu s bahnom, ktorý sa dostal naplaveninami do krátera o milióny rokov neskôr. Bahenné kamene bohaté na soľ dokazujú plytkosť jazera spôsobeného jeho odparovaním. Voda tečúca do jazera musela tiecť veľmi rýchlo a prudko, pretože skaly z jeho dna boli nájdené všade po okolí delty. Po obvode krátera boli identifikované uhličitanové usadeniny.

Rover Perseverance odobral niekoľko vzoriek hornín. Jedna zo vzoriek obsahuje veľké množstvo jemnozrnného oxidu kremičitého, materiálu, v ktorom nachádzame na Zemi fosílie. Iná vzorka obsahuje zas významné množstvo fosfátov, ktoré sa na Zemi bežne spájajú so životom. Obe vzorky tak môžu ukrývať informácie o podmienkach prostredia z obdobia, keď sa hornina ešte len vytvárala.

Vzorky, ktoré Perseverance zhromažďuje, sú ukladané do kovových trubíc a v plánovanej misii Mars Sample Return, spoločného úsilia NASA a ESA (Európska vesmírna agentúra), sa plánujú priviesť na Zem, aby mohli byť dôkladne preskúmané v pozemských laboratóriách. Perseverance pri odoberaní vzoriek najprv horninu oškrabe, potom urobí jej chemickú analýzu pomocou prístrojov vrátane röntgenovej litochémie. Našiel tak  minerály, vrátane oxidu kremičitého, ktoré sa tvoria vo vodnom prostredí s podmienkami, ktoré by mohli byť priaznivé pre zachovanie organických molekúl. Nástroje Perseverance majú tiež schopnosť detegovať mikroskopické fosílne štruktúry a chemické zmeny, ktoré mohli byť zanechané starodávnymi mikróbmi. Ani jedno ani druhé zatiaľ nebolo potvrdené. Avšak bolo nájdené železo spojené s fosfátom a ten je súčasťou DNA a bunkových membrán všetkého známeho pozemského života a je súčasťou molekuly, ktorá pomáha bunkám prenášať energiu. Preto sa rover zameral na zber skalných jadier. Cieľom misie je hľadanie známok starovekého mikrobiálneho života na červenej planéte.

-AnSen-

Zdroj: 

NASA´s Perseverans Rover Deciphers Ancient History of Martian Lake (online:                                  https://mars.nasa.gov/news/9520/nasas-perseverance-rover-deciphers-ancient-history-of-martian-lake/ )

AKO NÁJSŤ GALAXIU V ANDROMÉDE

Ak bývate na okraji mesta, bez svetelného smogu, v dňoch, kedy je Mesiac v nove, môžete uvidieť voľným okom galaxiu Androméda. V tomto období (5.12.2023) sa nachádza priamo nad našimi hlavami. Ak ju chceme nájsť, postavíme sa tvárou na JuhoZápad a zakloníme hlavu, aby náš pohľad mieril do zenitu, alebo (slovensky) nadhlavníku. Nájdeme si jesenné súhvezdie  Pegas a v ňom jasnú hviezdu Alpheratz, tak ako vidíte na obrázku.

Pegas

Potom sa presunieme zrakom rovno na východ, čím sa dostaneme k  hviezde Mirach (v Andromede).

Mirach

Odtiaľ sa očami pomaly presunieme doprava k pomerne jasnej hviezde blízko Mirachu a pokračujeme ďalej doprava, až kým nenájdeme niečo, čo sa nám bude javiť ako “malý obláčik”. A práve to je galaxia Androméda. 

Andromeda galaxia

Galaxia

Voľným okom sa javí len ako neurčitá, tajomná hmlistá žiara, difúzny pretiahnutý obláčik, avšak (!) ako dvoj až trojnásobok zdanlivého priemeru Mesiaca. Galaxiu Androméda údajne prvýkrát zaznamenal perzský astronóm Abd al-Rahman Al-Sufi, ktorý ju opísal ako “malý oblak” vo svojej “Knihe pevných hviezd” v roku 964 nášho letopočtu. Predpokladá sa, že mohla byť tiež známa perzským astronómom (dnešný Irán) už v roku 905 nášho letopočtu, alebo ešte aj skôr. Expert na hviezdnu nomenklatúru Richard Hinckley Allen raz uviedol, že je zakreslená aj na holandskej hviezdnej mape z roku 1500. Simonovi Mariusovi, rivalovi Galilea, sa zvyčajne pripisuje jej prvé teleskopické pozorovanie, a to v decembri 1612. Hmlovinu opísal ako neurčitú žiaru “ako sviečku svietiacu cez bočné okienno lanthornu (lampáša)”. Dokonca aj dnešné ďalekohľady odhaľujú tento “obláčik” ako hladkú oválnu machuľku, ktorá sa postupne rozjasňuje v strede do jadra podobného hviezde. Oválna je preto, že  z nášho pohľadu sa na ňu pozeráme zkraja, ale v skutočnosti je takmer kruhovou, plochou špirálovitou zostavou hviezdnych mrakov. Obsahuje približne 1 bilión hviezd a v Messierovom katalógu je radená ako M 31. Je  najvzdialenejším objektom, ktorý možno vidieť voľným okom. Priemer M31 sa odhaduje na takmer 200 000 svetelných rokov a je jeden a pol krát širšia v priemere než naša galaxia Mliečna cesta. Keď sa pozeráme na Andromédu, v skutočnosti sa pozeráme do minulosti. Svetlo k nám z nej cestovalo asi 2 500 000 rokov. Aby sa k nám dostalo, cestovalo po celý ten čas obrovskou rýchlosťou 671 miliónov míľ (1,08 miliardy km) za hodinu. Toto svetlo je staré asi 25 000 storočí a začalo svoju cestu v čase úsvitu ľudského vedomia. Je najmenej 480-krát staršie ako pyramídy. Vzdialenosť, ktorú prešilo, je taká nepredstaviteľná, že ju v km ani nemožno napísať. Keď začalo svoju púť,  po Zemi sa pohybovali mastodonty, a šabľozubé tigre sa potulovali po území Severnej Ameriky. Bolo to pred dobou ľadovou a praveký človek ešte len bojoval o svoju existenciu v dnešnej rokline Olduvai vo východnej Afrike…

Nedávne štúdie naznačujú, že asi pred šiestimi miliardami rokov bola galaxia Andromeda narušená inou veľkou špirálovou galaxiou. Po niekoľkých miliardách rokov sa tento votrelec zacyklil okolo Andromedy a nakoniec sa rozbil do jej jadra a spôsobil jej rozšírenie. Satelitná galaxia Andromedy, M32 – malá, kompaktná eliptická galaxia – sa považuje za jadro galaxie odpadlíkov, ktorá sa zrazila s Andromedou. Spočiatku to bola pravdepodobne špirálová galaxia, ktorej ramená boli odtrhnuté gravitáciou Andromedy. Galaxia Andromeda sa približuje k našej Mliečnej ceste rýchlosťou 186,411 míľ za sekundu (300 km / s) a raz sa očakáva, že asi za 4,5 miliardy rokov medzi nimi nastane galaktická kolízia. Na základe súčasných výpočtov existuje 50% šanca, že v takto zlúčenej galaxii bude naša Mliečna cesta zmetená trikrát ďalej od galaktického jadra, ako je jeho súčasná vzdialenosť. Predpokladá sa, že naša slnečná sústava bude vyvrhnutá z novo zlúčenej galaxie niekedy ešte počas kolízie.

voľný preklad -AnSen-

zdroj:

Joe Rao: How to see the bright Andromeda Galaxy shine overhead this week (5.11.2023; online: https://www.livescience.com/space/astronomy/how-to-see-the-bright-andromeda-galaxy-shine-overhead-this-week pôvodne na space.com)

zdroj fotografií: stelarium.org

VZORKY Z MARSU

Rozhodnutie tímu odobrať vzorky roverom Mars Perseverance agentúry NASA – “Pilot Mountain”  v kráteri Jazero, bolo založené na snímkach zhotovených vrtuľníkom Ingenuity, na ktorých boli zaujímavé skaly, aké vedci ešte dovtedy nevideli. Počiatočná abrázia odhalila zelené, sklovité zrná, ktoré predstavujú niektoré z najmladších materiálov, ktoré Perseverance skúmal. Rover Mars Perseverance agentúry NASA zberom vzoriek buduje jedinečnú zbierku hornín, ktorá obsahuje aj vzorky atmosféry Marsu a sypkého povrchového materiálu. Tieto vzorky zaznamenávajú históriu miesta pristátia krátera Jezero a môžu dokonca zachovať známky dávneho života. Porovnanie hornín rôzneho veku môže v budúcnosti pomôcť objasniť vývoj planéty. mars3

zdroj obr.: https://www.pexels.com/sk

Začiatkom novembra 2023 tak rover Perseverance zhromaždil a zapečatil 23 vedecky vybraných vzoriek vo vnútri nedotknutých skúmaviek v rámci kampane Mars Sample Return. Ďalšou etapou je dostať ich na Zem na výskum. Predpokladá sa, že by tomu mohol pomôcť projekt Mars Sample Return, ktorý vedci v Science and Astrobiology Decadal Survey 2023-2032 považujú za jednu z najvyšších priorít v kozmickom výskume. Kľúčovým cieľom misie Perseverance na Marse je astrobiológia, vrátane hľadania známok starovekého mikrobiálneho života. Rover bude charakterizovať geológiu planéty a jej minulú klímu, za pomoci čoho pripraví cestu pre ľudský prieskum červenej planéty, ako aj prvú misiu, ktorej úlohou je  zhromaždiť a uložiť marťanskú horninu a regolit (zlomenú horninu a prach) pre ďalšie dopravenie na Zem. Vzoriek je 23. Obsahujú atmosferické odbery, skalné (získané vŕtaním a následným odberom vyvŕtaného materiálu) vyvreliny, sedimenty, zmiešané sedimentárne zrná s vyvrelinami, nazbierané v rozmedzí  6. augusta 2021 až 21. októbra 2023. Miesta odberu pochádzajú z Údolia Polygon, Hrebeňa Artuby, Južnej Séítah, výbežku Ch’ał, prednej časti Delty a okrajových častí, zo skalných jadier, nánosov a sedimentov. 

voľný preklad:  -AnSen-

zdroje: