Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (156): Galaxie se zdrojem gravitačních vln je výsledkem nedávné srážky
Astronomové zjistili, že náš největší vesmírný soused – galaxie M31 v souhvězdí Andromedy – má přibližně stejnou velikost jako Mléčná dráha. Dosud se domnívali, že M31 je dvakrát až třikrát větší než Mléčná dráha a že naše Galaxie bude nakonec pohlcena svým větším sousedem. Avšak poslední výzkumy publikované v únoru 2018 v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society téměř vyrovnávají vzájemný poměr hmotností obou galaxií. Bylo zjištěno, že hmotnost galaxie v Andromedě je přibližně 800 až 1 200 miliard hmotností Slunce, což je zhruba stejná hodnota jako v případě Mléčné dráhy.
Astronomové pozorovali v optickém oboru jasný záblesk ve vzdáleném vesmíru a domnívají se, že za ním stojí splynutí dvou černých děr, které zaznamenaly gravitační detektory jako úkaz GW190521g. Pokud by se ukázalo, že mají pravdu, šlo by o unikátní pozorování takto extrémně jasného jevu, který může pomoci v ověřování našich modelů chování černých děr.
Sluneční erupce patří k nejenergetičtějším jevům ve Sluneční soustavě, ale jejich vnitřní průběh zůstává i dnes jen částečně pochopen. Studie Jany Kašparové z ASU a jejích kolegů ukazuje, že klíčové procesy magnetického přepojování mohou probíhat nejen pod strukturou procházející erupcí, ale i přímo uvnitř ní. Díky unikátní kombinaci rádiových, extrémně ultrafialových a rentgenových pozorování autoři detailně rekonstruují počáteční fázi erupce z 2. dubna 2022 a odhalují nové souvislosti mezi strukturou magnetického pole, urychlováním částic a vznikem záření.
Astronomové využívající radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) objevili dvojici neuvěřitelně jasných a velmi hmotných galaxií v raném vesmíru. Tyto tzv. hyper-zářivé (hyper-luminous) galaxie s překotnou tvorbou hvězd se nacházejí ve vzdálenost přibližně 12,8 miliardy světelných roků od Země, jejich poloha se promítá do souhvězdí Mečouna a jsou předurčeny ke splynutí v jeden objekt – velmi hmotnou eliptickou galaxii. Článek o tomto objevu byl publikován v časopise Astrophysical Journal.
Arzenálu teleskopů ESO v Chile se podařilo detekovat první optický protějšek zdroje gravitačních vln. Pozorování, která vejdou do historie, navíc naznačují, že tento unikátní objekt je výsledkem splynutí dvojice neutronových hvězd a jedná se o dlouho hledaný jev známý jako kilonova. Následkem tohoto typu kataklyzmatického spojení jsou do okolního kosmického prostoru rozptýleny těžké chemické prvky jako zlato nebo platina. Objev, který byl zveřejněn v řadě článků v prestižním vědeckém žurnálu Nature a dalších časopisech, rovněž poskytuje dosud nejsilnější důkazy, že krátké záblesky záření gama způsobuje právě spojení dvou neutronových hvězd.
Velmi hmotné hvězdy představují krátké, ale mimořádně bouřlivé epizody ve vývoji galaxií. Patří mezi nejintenzivnější zdroje záření, hvězdného větru i výronů hmoty, obohacují své okolí o těžší prvky. Ve svých pozdních fázích mohou nabývat velmi různorodých typů a rozlišit mezi nimi často není snadné – zejména pokud se spoléháme jen na viditelný obor elektromagnetického záření. Michaela Kraus z ASU vedla tým, který si detailně prohlédl šest vybraných hvězd v galaxiích M31 a M33 v blízké infračervené oblasti. Autoři ukazují, že tato část spektra dokáže odhalit znaky, které jsou v optickém oboru skryté, a umožňuje doladit či radikálně změnit dosavadní klasifikaci zkoumaných objektů.
Ve čtvrtém pokračování za výsledky mezinárodní konference EWASS v Praze se ohlížíme za dvěma důležitými způsoby výzkumu vesmíru. Jedním z nich je detekce částic s takovými energiemi, jaké na Zemi ani nedokážeme simulovat v urychlovačích, a druhým detekce gravitačních vln. Vysokoenergetické částice produkují při letu atmosférou záblesky tzv. Čerenkovova záření. Pokud se na něj zaměříme soustavou různých dalekohledů, můžeme se dozvědět něco o částicích s velmi vysokou energií, které toto záření způsobily, i něco o objektech, z kterých pochází. Zcela nový způsob pozorování vesmírných objektů nám začínají poskytovat detektory gravitačních vln. Jaký je současný stav, přiblíží druhá část článku.
Meteory nejsou jen efektní podívanou na noční obloze, ale nesou v sobě informace o chemickém složení malých těles Sluneční soustavy. Nová studie využívající spektra jasných bolidů odhalila souvislost mezi množstvím vodíku v kometárních meteoroidech a jejich velikostí: větší tělesa si dokážou uchovat více těkavých látek. Tento výsledek přispívá do diskuse o původu vody na Zemi a o rozdílech mezi materiálem komet a asteroidů.
Pomocí zařízení LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) se uskutečnila již třetí detekce gravitačních vln – zčeření časoprostoru, což názorně dokazuje, že bylo definitivně otevřeno nové okno pro astronomická pozorování. Jak se stalo i v případě prvních dvou detekcí, gravitační vlny byly detekovány v důsledku splynutí dvou černých děr za vytvoření černé díry větší velikosti. Část hmoty se přitom přeměnila na gravitační vlny.
Hvězdokupy se na první pohled mohou zdát klidnými a neměnnými shluky hvězd, ale ve skutečnosti v nich probíhá neustálý dynamický tanec plný těsných přiblížení hvězd, občasných kolizí a výměn energie. Nová studie vedená Václavem Pavlíkem z Oddělení galaxií ASU ukazuje, že právě tyto interakce mezi hvězdami – zejména mezi binárními a jednotlivými – mohou zásadně měnit vnitřní uspořádání hvězd v kulových hvězdokupách. Modely naznačují, že těsná přiblížení hvězd ke dvojhvězdným systémům, konkrétně hmotným binárním černým dírám, napomáhají promíchávání různých populací hvězd.
Dne 26. prosince 2015 v 03:38:53 UTC zaznamenali vědci příchod gravitačních vln – zčeření struktury prostoročasu – již podruhé v krátké době. Gravitační vlny byly detekovány dvojicí detektorů LIGO umístěných v Livingstonu (Louisiana) a v Hanfordu (Washington), USA. Observatoře LIGO financuje National Science Foundation (NSF) a byly navrženy, postaveny a jsou řízeny organizacemi Caltech a MIT. Zpráva o objevu byla přijatá k publikování v časopise Physical Review Letters.
Nedávná astronomická studie sledující pohyb Sluneční soustavy v minulosti přinesla důkazy, že za zjištěnou anomálií v koncentraci radionuklidu berylia-10 (10Be) v hlubokomořských sedimentech může stát výbuch blízké supernovy. Výzkum využívá vysoce přesná data z mise Gaia Evropské kosmické agentury (ESA) k rekonstrukci drah Slunce a okolních hvězdokup za posledních 20 milionů let a počítá pravděpodobnost, s jakou v době zaznamenané anomálie došlo v blízkosti Země k hvězdné explozi. Výsledky publikované v časopise Astronomy & Astrophysics naznačují, že blízkost Sluneční soustavy k aktivní oblasti tvorby hvězd v pozdním miocénu významně zvyšuje pravděpodobnost astrofyzikálního vysvětlení záhadného nárůstu pozemského berylia-10.
Až do 16. júna sa konala v San Diegu konferencia Americkej Astronomickej spoločnosti (AAS). Bol to už v poradí jej 228. míting. Konferencie AAS sa spravidla konajú dvakrát do roka – v zime a v lete, pričom v priebehu roka sú organizované aj menšie workshopy jednotlivých oddelení AAS. Pri tomto júnovom mítingu bola jednou z hlavných tém detekcia gravitačných vĺn.
Dvojhvězda BD+20 5391 se ukázala být mimořádně vzácným případem dvou červených obrů téměř totožné hmotnosti, kteří se vyvíjejí bok po boku. Nová studie vedená týmem z univerzity v Potsdami, na níž spolupracovali i odborníci ze Stelárního oddělení ASU, přináší detailní pohled na jejich fyzikální vlastnosti, oběžnou dráhu a budoucí vývoj. Výsledky naznačují, že z obou obrů brzy začne přetékat hmota do okolí, což může vést buď k jejich splynutí, nebo ke vzniku mimořádně těsné dvojice bílých trpaslíků. Každopádně půjde o jedinečný laboratorní případ vývoje dvojhvězd v pokročilých fázích života.
Americká astronomická společnost pořádá svá pravidelná setkání zaměřená na různé oblasti astronomie, astrofyziky a kosmické fyziky, jež pokrývají jednotlivé tematicky zaměřené divize. V prvním dubnovém týdnu probíhá ve floridské Neapoli setkání (patnácté v pořadí) na téma "High Energy Astrophysics". Přinášíme reportáž z nejzajímavějšího dění na konferenci od Vladimíra Karase, ředitele Astronomického ústavu AV ČR.
U některých galaxií si astronomové povšimli přítomnosti čáry v modré oblasti spektra, která patří ionizovanému heliu. Ke vzniku této čáry jsou zapotřebí vysoké energie. Dosavadní vysvětlení – například vliv horkých a hmotných hvězd – se ukazuje jako nedostatečné. Nová studie ukazuje, že klíčovou roli zřejmě hrají rentgenové zdroje: od černých děr v aktivních jádrech galaxií až po dvojhvězdné systémy s kompaktními objekty. Autoři analyzovali rozsáhlý soubor dat a našli těsnou souvislost mezi intenzitou rentgenového záření a emisí helia, která platí napříč různými typy galaxií. Zdá se tedy, že právě rentgenové zdroje jsou hlavním spouštěčem tohoto mimořádného jevu.
Zajděte na přednášku o gravitačních vlnách
Nenechte si ujít přednášku prof. Jiřího Podolského o revolučním objevu gravitačních vln! Více v kalendáři akcí.
31. ledna 2020 zachytila družice Swift mohutný záblesk gama označený GRB 200131A. Už po necelé minutě se k pozorování přidal ondřejovský robotický Small Binocular Telescope a pořídil snímky, které ukázaly prudký pokles optické jasnosti. Tak rychlý start měření je mimořádně vzácný – právě v těchto prvních minutách se může projevit krátkodobá, ale významná fáze výbuchu: tzv. reverzní rázová vlna, kdy část energie míří zpět do vyvržené hmoty.
Sto let po jejich teoretickém předpovězení, oznámilo vědecké pracoviště LIGO úspěšné pozorování gravitačních vln. Tým vědců zaznamenal zvuk způsobený kolizí dvou černých děr. Toto pozorování naplinilo poslední z předpovědí vycházející z obecné teorie relativity a otevírá nové možnosti výzkumu jevů souvisejících s především posledními fázemi životních stádií hvězd.
Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.
