Pomoć na Tele2, tarife, pitanja

Naslov slike Ova zvijezda je umrla samo 520 miliona godina nakon Velikog praska

Čini se da je džinovska eksplozija supernove na samom rubu svemira najudaljeniji događaj zabilježen teleskopom.

Astronomi vjeruju da se smrt ove zvijezde, koju je snimila američka orbitalna opservatorija SWIFT, dogodila samo 520 miliona godina nakon Velikog praska, u kojem je rođen naš svemir.

To znači da je svjetlosnom zračenju umiruće zvijezde trebalo 13,14 milijardi godina da stigne do Zemlje.

Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u naučnom časopisu Astrophysical Journal.

Otkriveni fenomen je označen GRB 090429B. Slova GRB su skraćenica za gama zračenje, što astronomi nazivaju takvim objektima.

Rendgen svemira

Ove eksplozije gama zraka obično prate izuzetno nasilne zvjezdane procese, kao što je kraj života gigantskih zvijezda.

“To je vjerovatno bila ogromna zvijezda, sa oko 30 puta većom masom od našeg Sunca,” kaže vođa tima dr. Antonino Cucchiara sa Univerziteta Kalifornije, Berkeley.

“Još nemamo dovoljno podataka da ovu zvijezdu svrstamo u tzv. zvijezdu tipa Populacije III, odnosno u prvu generaciju zvijezda koje su se pojavile u našem Univerzumu”, smatra naučnik, “ali svakako promatramo jednu od najranijih faza formiranja zvijezda.”

Ovi rafali se javljaju u vrlo kratkom vremenu, ali njihov naknadni sjaj ponekad traje i po nekoliko dana, što omogućava praćenje razvoja procesa pomoću drugih teleskopa i određivanje udaljenosti do praska gama zraka.

Lansiran 2004. godine, satelit Swift ima sposobnost da brzo, za manje od minute, optički i rendgenski identificira rafale. Među njegovim otkrićima su moćni, ponekad višestruki rendgenski naboji u naknadnom sjaju, kao i detekcija naknadnog sjaja čak i prije kraja stvarne emisije gama zraka.

Trka za antikom

Astronomi se sada takmiče ko će snimiti najudaljeniji, a samim tim i najstariji objekat u svemiru.

Čuveni svemirski teleskop Hubble ima mnogo više moćni alati za promatranje tako udaljenih objekata, koje su američki astronauti donijeli na brod 2009. godine.

Kako nastaje eksplozija gama zraka (GRB)?

NASA-ini naučnici koji proučavaju slike snimljene teleskopom Hubble već su uočili galaksije koje su od nas otprilike na istoj udaljenosti kao i objekat gama zraka GRB 090429B.

Astronome zanimaju ove izuzetno udaljene zvijezde i zvjezdana jata jer proširuju naše razumijevanje o tome kako se svemir razvija.

Posebnu pažnju privlače zvijezde prve generacije. Ove jarko plave varijable nastale su iz molekularnih oblaka koji su se formirali u ranim fazama ubrzo nakon Velikog praska.

Ove ogromne pulsirajuće zvijezde imale su vrlo kratak i brz razvojni ciklus - samo nekoliko miliona godina, stvarajući teške elemente tokom svoje smrti.

Njihovo oštro ultraljubičasto zračenje dovelo je do rejonizacije okolnih maglina, koje se uglavnom sastoje od vodika, uklanjajući elektrone iz atoma, što je zauzvrat stvorilo izuzetno rijetku međugalaktičku plazmu koja okružuje trenutnu generaciju zvijezda u našoj Galaksiji.

Prema dr Cucchiari, malo je vjerovatno da će prasak gama zraka GRB 090429B biti jedna od prvih zvijezda u Univerzumu. Vjerovatno je i prije toga postojalo nekoliko generacija zvijezda o kojima još uvijek ništa ne znamo.

Britanski i italijanski inženjeri su učestvovali u stvaranju orbitalnog teleskopa Swift. Nosi britansku rendgensku kameru koja detektuje rafale gama zraka, kao i komponente ultraljubičastog optičkog teleskopa.

Nauka

Novootkriveni nebeski objekat bori se za titulu najudaljenijeg svemirskog objekta u svemiru koji se može posmatrati od nas, izvijestili su astronomi. Ovaj objekat je galaksija MACS0647-JD, koji se nalazi 13,3 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje.

Vjeruje se da je sam svemir star 13,7 milijardi godina, tako da je svjetlost koju danas vidimo iz ove galaksije sa samog početka kosmosa.

Naučnici posmatraju objekat pomoću NASA svemirskih teleskopa "Hubble" I "špicer", a ova zapažanja su omogućena uz pomoć prirodnog kosmičkog „lupa“. Ovo sočivo je zapravo ogromno jato galaksija čija kombinovana gravitacija iskrivljuje prostor-vreme, stvarajući ono što se naziva gravitaciono sočivo. Kada svjetlost iz udaljene galaksije prođe kroz takvo sočivo na svom putu do Zemlje, ona se pojačava.

Evo kako izgleda gravitaciono sočivo:

“Takva sočiva mogu toliko povećati svjetlost objekta da nijedan teleskop koji je napravio čovjek to ne može učiniti.”, - govori Marc Postman, astronom na Naučnom institutu za svemirski teleskop u Baltimoru. - Bez takvog uvećanja, potreban je herkulovski napor da se vidi tako daleka galaksija."

Nova udaljena galaksija je vrlo mala, mnogo manja od našeg Mliječnog puta- rekli su naučnici. Ovaj objekt, sudeći po svjetlosti koja je doprla do nas, vrlo je mlad, došao je do nas iz doba kada je sam Univerzum bio u vrlo ranoj fazi svog razvoja. Bio je star samo 420 miliona godina, što je 3 posto njegovog modernog doba.

Mala galaksija je široka samo 600 svjetlosnih godina, ali kao što znate, Mliječni put je mnogo veći - širok 150 hiljada svjetlosnih godina. Astronomi vjeruju da se galaksija MACS0647-JD na kraju spojila s drugim malim galaksijama kako bi formirala veću.

Kosmičko spajanje galaksija

"Ovaj objekat može biti jedan od mnogih građevinskih blokova neke veće galaksije,- kažu istraživači. – Tokom narednih 13 milijardi godina, mogla je proći desetine, stotine ili čak hiljade spajanja s drugim galaksijama ili njihovim fragmentima."

Astronomi nastavljaju da posmatraju još udaljenije objekte kako se poboljšavaju njihove tehnike i instrumenti posmatranja. Prethodni objekat koji je nosio titulu najudaljenije posmatrane galaksije bila je galaksija SXDF-NB1006-2, koja se nalazi 12,91 milijardi svetlosnih godina od Zemlje. Ovaj objekat je viđen pomoću teleskopa "subaru" I "Kek" na Havajima.

Hubble orbitalni teleskop, lansiran 1990. godine, postao je glavni instrument zemljana, proširujući vidljive granice Univerzuma. Naslovi "astronomi pronašli najudaljeniju galaksiju" postali su poznati medijima i naučnim publikacijama, jer je zaista moguće pronaći najudaljeniji objekat barem svaki dan. Može se činiti da takva otkrića ne donose kvalitativni napredak: što snažniji dalekozor iznesemo izvan grada, to dalje vidimo.

Međutim, ova analogija ovdje nije sasvim prikladna. Uzimajući snažniji dvogled, nastavljamo vidjeti u suštini iste objekte - polja, rijeke, šume, zgrade. Sve to raste, kreće se, stoji i ne pada po nama odavno poznatim zakonima.

Danas vidljiva "ivica" sadrži objekte koji su emitovali svjetlost samo stotinama miliona godina nakon Velikog praska. U to vrijeme, Univerzum je tek počeo da se oblikuje. Stoga, kada otkrivamo najudaljenije galaksije, pokušavamo razumjeti ne "šta je sljedeće?", već "kako je sve počelo?"

Crveni pomak

Univerzumska linija Crveni pomak je omjer veličine pomaka spektralne linije prema dužoj strani talasne dužine prema talasnoj dužini u laboratorijskom referentnom okviru.

Za objekte koji su emitovali svjetlost u zoru svemira, ovaj pomak je nekoliko puta veći od same valne dužine

Univerzum se konstantno širi i što se neki objekt više posmatra u velikoj mjeri, to se brže udaljava od nas. Stoga je najpogodnija mjera udaljenosti procjena crvenila objekta uzrokovanog Doplerovim efektom. Najudaljenija galaksija je donedavno odgovarala crvenom pomaku od z=8,6. Rođena je 600 miliona godina nakon Velikog praska.

Period od 150 do 800 miliona godina nakon Velikog praska odnosi se na takozvani period rejonizacije, kada su prve zvijezde i galaksije jonizovale međugalaktički plin.

U radu objavljenom u časopisu Nature, astronomi predvođeni Richardom Bowensom sa Univerziteta u Leidenu izvještavaju o otkriću još udaljenije galaksije sa crvenim pomakom od oko 10. Galaksija UDFj-39546284 uočena je 2009. godine, samo tri mjeseca nakon teleskopa Hubble. Ugrađena je širokougaona kamera UDFj-39546284. Slaba tačka vidljiva na dubokom nebu nije ništa drugo do kompaktna galaksija koja se sastoji od mladih plavih zvijezda. Svjetlost koju vidimo iz njega emituje se samo 480 miliona godina nakon Velikog praska.

„Ova zapažanja nam daju najbolji pogled na najranije pronađene predmete“, objasnio je Richard Bowens.

Galaksija čija je svjetlost stigla do nas je premala i mlada da bi imala spiralni oblik ili druge karakteristike. Naučnici su otkrili da galaksiju naseljavaju zvijezde stare 100-200 miliona godina. Nastali su od plina skupljenog oko nakupina misteriozne tamne materije.

Prema istraživačima, tokom posmatrane ere, mladi svemir je doživljavao neku vrstu bejbi buma: u periodu od 480 do 650 miliona godina nakon Velikog praska, broj zvijezda se povećao za jedan red veličine. "Frenična brzina kojom su se zvijezde rađale govori nam da ćemo, ako pogledamo malo dalje unatrag, vidjeti mnogo dramatičnije promjene koje su se dogodile tokom formiranja prvih galaksija", rekao je Garth Illingworth sa Univerziteta Kalifornije, Santa Cruz.

Nakon što su prešli oznaku z=10, astronomi su se približili „ivici ivice“. Prvih 500 miliona godina (na z od 1000 do 10) nakon Velikog praska ostaju prazna tačka u danas prihvaćenom hijerarhijskom modelu formiranja galaksija - od zvezdana jata na eliptične i spiralne galaksije. Galaksija UDFj-39546284 otkrivena je u najdaljim infracrvenim talasnim dužinama vidljivim teleskopom Hubble. Naučnici se nadaju da će uz pomoć teleskopa James Webb pogledati dalje u vrlo rane godine univerzuma.

„Vratili smo se u prošlost, došli veoma blizu prvih galaksija, za koje verujemo da su nastale oko 200 do 300 miliona godina nakon Velikog praska“, citira RIA Novosti jednog od autora dela Garta Ilingvorta. Ispostavilo se da je jedinstveni objekat UDFj-39546284 - rekordno udaljena galaksija koju je odlikovala relativno niska stopa formiranja zvijezda. Poređenje podataka o tome sa informacijama o drugim relativno bližim i "starijim" galaksijama pokazalo je da se stopa formiranja zvijezda u galaksijama desetostruko povećala za samo 170 miliona godina.

„Ovo je neverovatan rast u periodu koji iznosi samo 1% sadašnje starosti univerzuma“, kaže Ilingvort. Prema naučnicima, ovi podaci su u skladu sa hijerarhijskom slikom formiranja galaksija, u kojoj galaksije rastu i stapaju se pod uticajem gravitacije tamne materije. Galaksija koju su otkrili naučnici mnogo je manja i lakša od modernih spiralnih galaksija. Dakle, naša galaksija je oko 100 puta masivnija.

Potraga za sve udaljenijim kosmičkim objektima pomaže astronomima da zavire u daleku prošlost svemira. Budući da je brzina svjetlosti konačna, vidimo udaljene galaksije kakve su bile u dalekoj prošlosti. Astronomi posmatraju galaksiju UDFj-39546284 kakva je bila kada je starost Univerzuma bila samo 480 miliona godina.

Glavni pokazatelj udaljenosti do udaljenih galaksija je crveni pomak - pomak linija u spektru zbog Doplerovog efekta. Što je crveni pomak veći, to je kosmički objekat udaljeniji, jer s rastojanjem, prema Hubbleovom zakonu, brzina bijega galaksija raste. Prema autorima otkrića najudaljenije galaksije, njen crveni pomak može biti 10,3. Međutim, ovi podaci nisu konačni, jer je u sadašnjoj fazi razvoja astronomije precizno mjerenje crvenog pomaka izuzetno težak zadatak. "Sve dok se crveni pomak ne izmjeri spektroskopskim metodama, on ostaje samo kandidat, iako dobar kandidat", komentirao je otkriće astrofizičar Sergej Popov sa Sternbergovog astronomskog instituta.

Ako se crveni pomak otvorene galaksije zaista pokaže u području od 9 - 10, tada će objekt biti prepoznat kao najstariji u svemiru. U međuvremenu, ovu titulu je imala galaksija UDFy-38135539, koja se nalazi 13 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Otkrili su ga u oktobru 2010. godine astronomi iz Evropske južne opservatorije (ESO). Ispostavilo se da je crveni pomak ove galaksije bio 8,5549, a mi je vidimo kakva je bila prije otprilike 600 miliona godina.

Proučavanje najudaljenijih galaksija može otkriti objekte udaljene milijarde svjetlosnih godina, ali čak i uz savršenu tehnologiju, prostorni jaz između najudaljenije galaksije i Velikog praska ostat će ogroman.

Gledajući u svemir, vidimo svjetlost posvuda, na svim udaljenostima na koje naši teleskopi mogu gledati. Ali u jednom trenutku naići ćemo na ograničenja. Jedan od njih nameće kosmička struktura koja se formira u Univerzumu: možemo vidjeti samo zvijezde, galaksije itd., samo ako emituju svjetlost. Bez toga naši teleskopi ne mogu vidjeti ništa. Još jedno ograničenje pri korištenju drugih oblika astronomije osim svjetlosti je ograničenje koliko nam je svemira bilo dostupno od Velikog praska. Ove dvije veličine možda nisu povezane jedna s drugom, a na ovu temu naš čitatelj nam postavlja pitanje:

Zašto je crveni pomak CMB u rasponu od 1000, iako je najveći crveni pomak u bilo kojoj galaksiji koju smo vidjeli 11?

Čitav skup onoga što znamo, vidimo, posmatramo i sa čim stupamo u interakciju naziva se „uočljivi univerzum“. Vjerovatno postoji još više regija Univerzuma izvan njega, a s vremenom ćemo moći vidjeti sve više i više ovih regija kako svjetlost udaljenih objekata konačno stiže do nas nakon putovanja od milijardi godina kroz svemir. Možemo vidjeti ono što vidimo (i više, ne manje) zahvaljujući kombinaciji tri faktora:

• Od Velikog praska je prošlo ograničeno vrijeme, 13,8 milijardi godina.


• Brzina svetlosti maksimalna brzina za bilo koji signal ili česticu koja se kreće kroz Univerzum, ona je konačna i konstantna.


• Sama struktura prostora rasteže se i širi od Velikog praska.

Ono što danas vidimo rezultat je ova tri faktora, zajedno sa originalnom distribucijom materije i energije koja funkcioniše prema zakonima fizike kroz istoriju Univerzuma. Ako želimo da znamo kakav je Univerzum bio u bilo kom ranom trenutku, samo treba da posmatramo kakav je danas, izmerimo sve povezane parametre i izračunamo kakav je bio u prošlosti. Da bismo to uradili trebat će nam mnogo zapažanja i mjerenja, ali Ajnštajnove jednačine, iako su tako teške, u najmanju su ruku nedvosmislene. Rezultirajući rezultati rezultiraju dvije jednačine, poznate kao Friedmannove jednačine, a svaki student kosmologije suočava se sa zadatkom da ih direktno riješi. Ali, da budemo iskreni, bili smo u mogućnosti da napravimo neka neverovatna merenja parametara Univerzuma.

Gledajući prema sjevernom polu galaksije Mliječni put, možemo zaviriti u dubine svemira. Ova slika sadrži stotine hiljada galaksija, a svaki piksel je druga galaksija.

Znamo koliko se danas brzo širi. Znamo kolika je gustina materije u bilo kom smjeru u kojem pogledamo. Znamo koliko se struktura formira na svim razmjerima, od globularnih jata do patuljastih galaksija, od velikih galaksija do grupa galaksija, klastera i filamentnih struktura velikih razmjera. Znamo koliko je normalne materije, tamne materije, tamne energije, ali i manjih komponenti kao što su neutrini, radijacija, pa čak i crne rupe u svemiru. I samo na osnovu ovih informacija, ekstrapolirajući u prošlost, možemo izračunati i veličinu Univerzuma i brzinu njegovog širenja u bilo kom trenutku njegove kosmičke istorije.

Logaritamski graf veličine vidljivog svemira u odnosu na starost

Danas se naš vidljivi Univerzum prostire na otprilike 46,1 milijardu svjetlosnih godina u svim smjerovima s naše tačke gledišta. Na ovoj udaljenosti je početna tačka zamišljene čestice koja je krenula u trenutku Velikog praska i putujući brzinom svjetlosti, stigla bi do nas danas, 13,8 milijardi godina kasnije. U principu, na ovoj udaljenosti generisani su svi gravitacioni talasi koji su ostali od kosmičke inflacije - stanje koje je prethodilo Velikom prasku, postavilo Univerzum i obezbedilo sve početne uslove.

Gravitacijski valovi stvoreni kosmičkom inflacijom najstariji su signal koji bi čovječanstvo moglo otkriti. Rođeni su na kraju kosmičke inflacije i na samom početku vrućeg Velikog praska.

Ali u Univerzumu su ostali i drugi signali. Kada je imala 380.000 godina, zaostalo zračenje iz Velikog praska prestalo je da se raspršuje od slobodnih nabijenih čestica jer su formirale neutralne atome. I ovi fotoni, nakon formiranja atoma, nastavljaju da se pomeraju u crveno zajedno sa širenjem Univerzuma, i danas se mogu videti pomoću mikrotalasne ili radio antene/teleskopa. Ali zbog brze brzine širenja Univerzuma u ranim fazama, "površina" koja nam "sjaji" ovom zaostalom svjetlošću - kosmičkom mikrovalnom pozadinom - udaljena je samo 45,2 milijarde svjetlosnih godina. Udaljenost od početka Univerzuma do mjesta gdje se Univerzum nalazio nakon 380.000 godina jednaka je 900 miliona svjetlosnih godina!

Hladne fluktuacije (plave) u CMB nisu hladnije same po sebi, već jednostavno predstavljaju područja povećanog gravitacijskog privlačenja zbog povećane gustine materije. Vruća (crvena) područja su toplija jer radijacija u tim regijama živi u plićem gravitacionom bunaru. Vremenom je veća vjerovatnoća da će gušće regije prerasti u zvijezde, galaksije i jata, dok je manja vjerovatnoća da će manje guste regije to učiniti.

Proći će mnogo vremena prije nego što pronađemo najudaljeniju galaksiju u svemiru koju smo otkrili. Iako simulacije i proračuni pokazuju da su prve zvijezde mogle nastati 50-100 miliona godina nakon nastanka Univerzuma, a prve galaksije nakon 200 miliona godina, još se nismo osvrnuli tako daleko (iako postoji nada da će nakon lansirati u sljedeće godine svemirski teleskop nazvan po. James Webb mi to možemo!). Danas kosmički rekord drži dole prikazana galaksija, koja je postojala kada je Univerzum bio star 400 miliona godina - to je samo 3% njegove sadašnje starosti. Međutim, ova galaksija, GN-z11, nalazi se samo 32 milijarde svjetlosnih godina od nas: to je oko 14 milijardi svjetlosnih godina od "ivice" svemira koji se može promatrati.

Najudaljenija otkrivena galaksija: GN-z11, fotografija iz GOODS-N posmatranja koje je izvršio teleskop Hubble.

Razlog za to je što je u početku stopa ekspanzije vrlo brzo padala tokom vremena. U vreme kada je galaksija Gz-11 postojala kako je vidimo, Univerzum se širio 20 puta brže nego danas. Kada je CMB emitovan, Univerzum se širio 20.000 puta brže nego danas. U vrijeme Velikog praska, koliko znamo, Univerzum se širio 10 36 puta brže, ili 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 puta brže nego danas. Vremenom se brzina širenja Univerzuma uveliko smanjila.

I ovo je jako dobro za nas! Ravnoteža između primarne stope ekspanzije i ukupne količine energije u Univerzumu u svim njegovim oblicima savršeno se održava, sve do greške naših opažanja. Da je bilo još malo više materije ili radijacije u svemiru na početku, on bi se srušio prije više milijardi godina i mi ne bismo postojali. Da je u svemiru bilo premalo materije ili radijacije u ranoj fazi, proširio bi se tako brzo da se čestice ne bi mogle sresti jedna s drugom da bi čak formirale atome, a kamoli složenije strukture kao što su galaksije, zvijezde, planete i ljudi. Kosmička priča koju nam Univerzum priča je priča o ekstremnoj ravnoteži, zahvaljujući kojoj postojimo.

Zamršen balans između brzine širenja i ukupne gustoće Univerzuma je toliko delikatan da bi čak i odstupanje od 0,00000000001% u bilo kojem smjeru učinilo Univerzum potpuno nenastanjivim za bilo koji život, zvijezde ili čak planete u bilo kojem trenutku.

Ako su naši najbolji istiniti moderne teorije, tada su se prve prave galaksije trebale formirati u dobi od 120 do 210 miliona godina. Ovo odgovara udaljenosti od nas do njih od 35-37 milijardi svjetlosnih godina i udaljenosti od najudaljenije galaksije do ruba vidljivog Univerzuma od 9-11 milijardi svjetlosnih godina danas. Ovo je izuzetno daleko i govori jedno neverovatna činjenica: Univerzum se u ranim fazama širio izuzetno brzo, a danas se širi mnogo sporije. 1% starosti Univerzuma je odgovorno za 20% njegove ukupne ekspanzije!

Istorija Univerzuma je puna fantastičnih događaja, ali otkako je inflacija završila i desio se Veliki prasak, stopa širenja je brzo opala i usporava se kako gustina nastavlja da se smanjuje.

Širenje Univerzuma proteže talasnu dužinu svetlosti (i odgovorno je za crveni pomak koji vidimo), a velika brzina ovog širenja je odgovorna za veliku udaljenost između mikrotalasne pozadine i najudaljenije galaksije. Ali veličina Univerzuma danas otkriva još nešto zapanjujuće: nevjerovatne efekte koji su se dogodili tokom vremena. Vremenom će se Univerzum nastaviti sve više i više širiti, a dok danas bude deset puta stariji, udaljenosti će se toliko povećati da više nećemo moći vidjeti nijednu galaksiju osim pripadnika naše lokalne grupe, čak i sa teleskopom koji je ekvivalentan Hubbleu. Uživajte u svemu što je danas vidljivo, u velikoj raznolikosti onoga što je prisutno na svim kosmičkim razmjerima. Neće trajati vječno!