| ||||||||||||||||||
|
Mgławica Bumerang - najzimniejsze miejsce we Wszechświecie? Zdjęcie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a przedstawia młodą mgławicę planetarną nazwaną Bumerang. Znajduje się ona w konstelacji Centaura (niebo południowe) w odległości 5000 lat świetlnych od Ziemi. Mgławice planetarne formują się wokół jasnej centralnej gwiazdy, gdy ta wyrzuca gaz w ostatnim stadium swojego życia. Mgławica Bumerang to bardzo szczególne miejsce we Wszechświecie. W 1995 astronomowie Sahai i Nyman przy użyciu 15-metrowego teleskopu do badań na falach submilimetrowych w Chile odsłonili to najzimniejsze miejsce we Wszechświecie. Temperatura mgławicy wynosi według pomiarów -272 oC, czyli jedynie jeden stopień powyżej zera absolutnego (zero absolutne, czyli 0 stopni w skali Kelwina, jest najniższą możliwą temperaturą). Do tej pory najniższą zmierzoną temperaturą we Wszechświecie była temperatura mikrofalowego promieniowania tła, najstarszego obserwowanego promieniowania, które wynosi -270 Co (3 Ko). Mgławica Bumerang jest jedynym jak dotąd obiektem o temperaturze niższej niż promieniowanie tła. Mgławice nazwano Bumerang w 1980 roku, gdy Keith Taylor i Mike Scarrott obserwowali ją przy pomocy 3,9-metrowego teleskopu w Australii. Astronomowie zobaczyli jedynie delikatną asymetrię w płatach mgławicy sugerującą zakrzywiony kształt podobny do bumerangu. Wysokiej rozdzielczości zdjęcia z teleskopu Hubble'a wskazują, że nazwa Mgławica "Muszka" czy "Kokarda" byłaby lepszą nazwą.
Teleskop Hubble'a wykonał prezentowane zdjęcie w 1998 roku. Obraz pokazuje słabe łuki i włókniste struktury osadzone w rozproszonym gazie płatów mgławicy. Kształt mgławicy zbliżony do kokardy jest inny niż w większości mgławic planetarnych, których płaty przypominają bardziej bąble czy bańki w gazie. Być może mgławica Bumerang jest zbyt młoda i nie zdążyła wytworzyć tego typu struktur. Zagadką nadal pozostaje dlaczego mgławice planetarne mają tak rozmaite kształty. Wydaje się, że kształt kokardy powstał w wyniku bardzo gwałtownego wiatru, który z prędkością 500 000 km/h wywiewa ultra-zimny gaz z umierającej gwiazdy centralnej. Od około 1500 lat gwiazda traci co roku masę równą około jednej tysięcznej masy Słońca. Jest to wartość około 10-100 razy większa niż dla innych tego typu obiektów. Tak gwałtowna ekspansja spowodowała ochłodzenie mgławicy i uczyniła ją najzimniejszym znanym miejscem we Wszechświecie. 25 maja 2003 Powstał 2 Micron All Sky Survey (2MASS) - kompletny katalog całego nieba w podczerwieni, na fali o długości 2 mikrometry. Przegląd nieba w podczerwieni, którego wynikiem jest katalog, ukazał olbrzymią ilość gwiazd w naszej macierzystej Galaktyce oraz wiele galaktyk poza nią. Kompletne pomiary utworzyły atlas około 5 milionów obrazów zawierających razem prawie pół miliarda obiektów.
Fale podczerwone lepiej przenikają przez pył niż światło widzialne, dzięki czemu w naszym najbliższym otoczeniu mogliśmy dojrzeć o 1/3 galaktyk więcej niż dostrzegały teleskopy czułe w tym samym zakresie fal co ludzkie oko. Usuwając niewdzięczną przeszkodę jaką jest wszechobecny pył, tak utrudniający obserwacje w zakresie optycznym, mogliśmy również lepiej przyjrzeć się naszej własnej Galaktyce.
Panorama całego nieba w podczerwieni ukazuje nam obraz 1.6 miliona galaktyk. Ponad połowa z nich nigdy wcześniej nie była skatalogowana. Obraz pozwala zlokalizować gromady galaktyk i supergromady, które tworzą wielkoskalową strukturę wszechświata.
Chociaż powstały katalog 2MASS będzie przez lata służył naukowcom, już teraz może poszczycić się swoimi dokonaniami. Badania ujawniły setki brązowych karłów (obiektów, które, gdyby były nieco masywniejsze, stałyby się gwiazdami), galaktyk i kwazarów zakrytych przez pył oraz pokazały niewidoczne do tej pory szczegóły w Wielkim Obłoku Magellana. Przy okazji stworzona została również największa jak do tej pory baza danych asteroidów obejmująca ich położenie, jasność i kolor. Katalog zdjęć dostępny jest dla wszystkich w Internecie. Przeogromną galerię galaktyk, gromad i mgławic można obejrzeć na stronach http://www.ipac.caltech.edu/2mass/gallery/ 2 maja 2003 Kamera ADS odkryła swoje pierwsze supernowe
Kosmiczny Teleskop Hubble'a od 13 lat dokonuje pomiarów nad naszymi głowami, ale aby przekazywać nam wciąż doskonałe obrazy astronauci i naukowcy muszą się nim stale opiekować przeprowadzając potrzebne naprawy. W trakcie ostatniej misji serwisowej 3B (marzec 2002) Kamerę do Obserwacji Obiektów Słabych (Faint Object Camera) zastąpiono nową Advanced Camera for Survey (ACS). Obecnie ACS pomaga astronomom badać odległy Wszechświat lepiej niż kiedykolwiek wsześniej. ACS odkryła dwie bardzo odległe supernowe, co pokazuje, że instrument może pomóc
badaczom poznać brakującą historię wczesnego Wszechświata. "Próbujemy zapełnić białe plamy w historii Kosmosu, gdy tempo ekspansji Wszechświata przeszło ze spowalniania, spowodowanego siłą grawitacji, do przyspieszenia wywołanego ciemną energią" wyjaśnia John Blakeslee z John Hopkins University. Dwie supernowe - SN2002dc i SN2002dd - znajdują się w odległości około 4.7 miliarda i 7.6 miliarda lat świetlnych od nas. Znaleziono je w czasie porównywania obrazów z teleskopu Hubble'a z nowszymi obrazami tego samego obszaru uzyskanymi dzięki ACS. Powtórne obserwacje i analizy potwierdziły, że odkryte obiekty to odległe supernowe. Nie są one najdalszymi znalezionymi supernowymi, ale za to są najbardziej szczegółowo obserwowanymi odległymi supernowymi. Naukowcy mają nadzieje, że SN2002dc i SN2002dd są pierwszymi z wielu supernowych, jakie kamera ACS jeszcze odkryje.
Naukowcy wiedzą jak daleko znajdują się odkryte obiekty, ponieważ ich widma wskazują na to, że są to supernowe typu Ia, które uważamy za dość dobrze poznane. W tym przypadku w układzie podwójnym biały karzeł stopniowo przejmuje materię od swojego towarzysza; masa białego karła rośnie aż ostatecznie przekroczy masę krytyczną - tzw. masę Chandrasekhara. Przekroczenie tej granicy powoduje gwałtowny wybuch obejmujący gwiazdę w przeciągu kilku sekund. Tak eksplodujące gwiazdy używane są jako "świece standardowe", ponieważ wszystkie osiągają podobną jasność absolutną (jasność jaką miałby obiekt widziany z odległości 10pc). Oznacza to, że im słabsza jest zaobserwowana supernowa typu Ia tym bardziej jest od nas odległa. Badania odległych supernowych pokazują, że początkowo Wszechświat spowalniał swoją ekspansję gdyż odkrywane supernowe znajdują się bliżej niż być powinny (przy założeniu stałej ekspansji). Astronomowie mają nadzieje, że dalsze badania supernowych pozwolą im poznać całą historię rozszerzania Wszechświata, w czym wydatnie pomóc ma kamera ACS. 22 kwiecień 2003 Kto wie jak wiele jest gwiazd? Musi to być jedno z najstarszych pytań. Gdy patrzysz na niebo, zachwycasz się ich ogromem. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się ile ich jest? Z dala od świateł miast nieuzbrojonym okiem jesteśmy w stanie dostrzec kilka tysięcy gwiazd. Przy użyciu nowoczesnego amatorskiego teleskopu zobaczymy ich miliony. Więc ile ich jest? Odpowiedź uzyskać jest trudno.
Satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej Hipparcos i jego następca Gaia są gwiezdnymi kartografami. Między rokiem 1989 a 1993 Hipparcos zmierzył ponad 2,5 milona gwiazd w naszej Galaktyce. Gaia, której start planowany jest na 2012 r., rozszerzy ten katalog do około miliarda gwiazd. Jednakże gwiazdy nie są rozłożone w przestrzeni równomiernie, ale gromadzą się w olbrzymie zbiorowiska gwiazd, które nazywamy galaktykami. Astronomowie szacują, że w naszej Galaktyce Drogi Mlecznej znajduje się około 100 miliardów gwiazd. Oprócz naszej Galaktyki we Wszechświecie jest niezbadana liczba innych galaktyk. Teleskopy nie są w stanie dojrzeć poszczególnych gwiazd w bardzo odległych galaktykach. Dlatego jeszcze daleka droga do zliczenia wszystkich gwiazd. W 2010 roku wystartować ma następca Kosmicznego Teleskopu Hubble'a - James Webb Space Telescope (do niedawna nazywany NGST - Next Generation Space Telescope). Ale on również nie będzie w stanie zinwentaryzować każdej gwiazdy.
Istnieje na to inny sposób. Wiedząc jak szybko tworzą się gwiazdy, można obliczyć ile ich powinno być. Kosmiczny teleskop do obserwacji w podczerwieni Herschel, który zostanie wyniesiony w 2007 roku, będzie rejestrował tempo formowania gwiazd w ciągu całej historii Kosmosu. Jeśli potrafimy oszacować szybkość z jaką tworzyły się i tworzą gwiazdy, będziemy w stanie powiedzieć ile gwiazd jest obecnie we Wszechświecie. W 1995 roku mogliśmy oglądać piękne zdjęcia z Teleskopu Hubble'a sugerujące, że najwięcej gwiazd uformowało się 7 miliardów lat temu. Jednak ostatnio astronomowie zmienili zdanie. Zdjęcie z HST zostało wykonane w zakresie widzialnym a astronomowie mają dowody na to, że wiele młodych gwiazd przesłoniętych było grubymi chmurami pyłu, a przez to były niewidoczne dla HST.
Światło z młodych gwiazd przechodząc przez takie obłoki pyłu przemieniane jest w podczerwień, na którą HST jest nieczuły. Naukowcy mają nadzieje, że gwiazdy takie dostrzeże teleskop Herschela, a my będziemy o krok bliżej odpowiedzi na tytułowe pytanie.
13 marca 2003
|