Important astronomical discoveries in 2011

Hi, SCIENCE FANS!

Here are some of the most important discoveries and events of astronomy in this year. Don’t hesitate to give your suggestions, advices or conclusions. Also, all of you are encouraged to vote for your favorites ;-)

Enjoy!

Na zahtev mojih drugara koji se ne služe srpskim jezikom (a nemaju previše poverenja ni u Google Translate) evo jednog kombinovanog srpsko - engleskog bloga gde dajem prikaz najvažnijih otkrića i događaja u toku ove godine, a koji su vezani za astronomiju.

      1. NASA reported first rocky planet out of Solar System

Explanation of discovery: Astronomers from NASA reported the first undoubtedly rocky planet outside our solar system. The planet identified by the Kepler space telescope, announced by mission team member Natalie Batalha of San Jose (Calif.) State University, crowns a recent series of discoveries of "exoplanets" close in size to Earth.

"The ultimate goal is to find a habitable world," said Marcy, who is not part of the study team. He called Kepler-10b a "missing link" between past astronomical discoveries of gas giant planets and the discovery someday of a habitable planet like Earth.

Link:  http://www.nasa.gov/topics/universe/features/rocky_planet.html

Umetnička verzija stenovite planete Kepler (izvor: NASA)

OK. PAUZA OD TRI MINUTA. EVO POJAŠNJENJA ZA NEASTRONOMSKU PUBLIKU: Sigurno ste se, bar jednom u životu upitali: JESMO LI SAMI U KOSMOSU?

U poslednjih nekoliko godina, intenzivne su potrage za tzv. habitabilnim mestima u Svemiru, tj. mestima gde bi mogao da se razvije život. Problem br. 1 je taj što modeli koji se bave potragom za životom u drugim galaksijama još uvek nemaju istovetnu polaznu tačku – da li će biti zasnovani na traženju vode ili nečeg drugog. Problem br. 2 je određivanje približnih uslova za habitabilnost, odnosno pokušaj naučnika na Zemlji da matematičkim modelima pokušaju da odrede zone koje su pogodne za detekciju. Nauka koja se razvila na osnovu ovih ciljeva spojila je astronomiju i biologiju, i zove se ASTROBIOLOGIJA (ILI EGZOBIOLOGIJA).

·        Da bismo procenili broj zvezda koje su pogodne za život u našoj Galaksiji, možemo (i moramo) poći od primera Zemlje, pretpostavljajući da zvezde žive najmanje 4,5 milijardi godina pre nego što se razviju inteligentna stvorenja. Sa druge strane, pošto zvezde moraju da žive relativno dugo, one moraju biti relativno male (jednostavno se zaključuje na osnovu evolucionog dijagrama za zvezde različite mase, i sa HR dijagrama). Zbog ovog strogog ograničenja, najveća zvezda koja može da bude dovoljno dugovečna ima masu od 1,15 masa Sunca.

·        Drugo, zvezda ne sme imati svoje dvojne pratioce koji bi mogli da ometaju nastanjive orbite. Međutim, treba reći i da ovi zahtevi nisu toliko restriktivni.

·        Zatim se mora odrediti koliki je broj zvezda sa planetarnim sistemima. Dinamika otkrivanja ovakvih sistema tokom poslednjih nekoliko godina nalaže da je pojava planetarnih sistema prirodan i uobičajen rezultat procesa formiranja zvezda.

·        Naravno, samo neke od pogodnih zvezda u svojim planetarnim sistemima imaju člana sličnog Zemlji, i to u orbiti u kojoj je moguće održati život.

Jedan od najvažnijih radova prošle godine bio je upravo vezan za spektroskopska ispitivanja atmosfera egzoplaneta, i objavljen je u časopisu Nature. Ko želi da čita, evo linka:

http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1047/eso1047.pdf

Ako nekog bude zanimalo kako se modeliraju uslovi koji omogućavaju potragu za egzoplanetama, napisaću nešto detaljnije o tome u jednom od narednih tekstova J

  

2. Most distant quasar found

Kvazar (kredit: ESO)

Explanation of discovery: Great discovery (but, I am so fascinated by quasars and my opinion isn't relevant in this case). A team of European astronomers has used the European Southern Observatory’s (ESO) Very Large Telescope (VLT) to discover and study the most distant quasar found to date. It is so far away, that it took 12.9 billion years for its light to reach us.

“This quasar is a vital probe of the early universe,” said Stephen Warren from Imperial College London. “It is a very rare object that will help us to understand how supermassive black holes grew a few hundred million years after the Big Bang.”

Link: http://www.eso.org/public/announcements/ann11041/

Kvazari. Hmmm. Naša izreka “Tako blizu, a tako daleko” u slučaju kvazara mogla bi da glasi: “Tako sjajni, a tako daleko!”

Šta su, zapravo, kvazari?

Najtačnije bi bilo reći da su kvazari vrsta još veće grupe objekata koji se zovu aktivna galaktička jezgra (garant pogađate zašto se tako zovu). Kada su otkriveni (a to je bilo početkom 60-ih godina prošlog veka) kvazari su smatrani nekim čudnim izvorima koji emituju strahovito snažne radio talase. Ono što je kasnije usledilo, pokazalo je da vrlo mali broj kvazara ima baš tu osobinu (neki ih u astrofizici zovu i RADIO GLASNI KVAZARI). Zapanjujuća je, međutim, postala činjenica da se ogroman broj kvazara nalazi na velikim udaljenostima od nas (imaju veliki crveni pomak). Izmereni crveni pomaci pokazuju kolikim se brzinama ovi objekti udaljavaju od nas, pa je tako pokazano da postoje kvazari koji se nalaze skoro na samom rubu vidljivog Univerzuma (naravno, nemojte zaboraviti da se Univerzum ŠIRI).

Zašto je onda bitno da nalazimo sve udaljenije i udaljenije kvazare?

Prosto – što su dalji, to je veća verovatnoća da ispitujemo šta se dešavalo u ranoj fazi razvoja našeg (možda i jedinog) Univerzuma. S obzirom da imaju enormno visok sjaj, naučnici su shvatili da kvazari moraju biti ispunjeni jakim centralnim izvorom koji im daje tu veliku “snagu” zračenja. Danas verujemo (a postoje i fini dokazi da smo u pravu) da se taj izvor zove SUPERMASIVNA CRNA RUPA!

  

3. Universe’s ‘missing mass’ found

Explanation of discovery: An Australian student (Amelia Fraser-McKelvie ) and her collaborators, has made a breakthrough in the area of astrophysics, discovering what has been called the Universe’s ‘missing mass’.

“It was thought from a theoretical viewpoint that there should be about double the amount of matter in the local Universe compared to what was observed. It was predicted that the majority of this missing mass should be located in large-scale cosmic structures called filaments - a bit like thick shoelaces,” said Dr Pimbblet, lecturer in the Monash School of Physics who was the one of collaborators on that project.

Astrophysicists also predicted that the mass would be low in density, but high in temperature - approximately one million degrees Celsius. This meant that, in theory, the matter should have been observable at X-ray wavelengths. Amelia Fraser-McKelvie’s discovery has proved that prediction correct.

Link: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1104/1104.0711v2.pdf

Filamentarna struktura na velikim skalama (SPACE. COM)

Ovo je otkriće koje je dobilo izuzetnu medijsku pažnju. Gotovo sve novine i TV stanice su tih dana govorile o izuzetnom uspehu jedne mlade studentkinje. Iako je otkriće zaista bitno, stekao sam utisak da pompeznost naslova često prevazilazi domet samog naučnog rada. Ukoliko bi postojao nekakav merač MARKETINGA NAUČNIH RADOVA, tada bi on kod mnogih radova u istočnim zemljama kazaljku držao na NULI. Kako god, to je, istovremeno, bila i lepa prilika da na našim internet sajtovima neko od nadležnih glavonja pročita kako se tretiraju ambiciozni studenti u normalnom naučnom okruženju. Daš lepo studentu jednu naučnu temu koja je aktuelna (dakle, da ne izmišlja rupu na saksiji i slično), nekoliko čokoladica da bolje rade moždane vijuge,  džeparac ako ogladni. Nakon toga uvedeš ga u sobicu sa igračkama (da može da snima filamentarnu strukturu u X-domenu), posle mu na razjašnjavanju toga pomognu iskusni mentori kojima sujeta dozvoljava da daju “detetu” da se potpiše kao prvi autor ... i BAM!  PROMOVIŠETE I SVOJU ZEMLJU, I SVOJU NAUKU, I SVOG GLAVONJU, SLADOLEDŽIJU, KONJUŠARA... KOGA GOD HOĆETE!

Da se vratimo samom otkriću: Vrlo je važno razumeti šta znače pojmovi  tamna materija i obična (da ne kažemo – normalna) materija. Tamna materija nije baš toliko tamna (sva tela zrače ma koliko hladna bila) već je skrivena. Danas se ona fizički klasifikuje na barionsku (atomi, joni, elektroni) i nebarionsku (egzotične elementarne čestice zbog kojih se i pokreću čitavi čudesni projekti poput WMAP-a, Chandra-e, CERN-a i ostalih). Sada možemo postaviti pitanje – kako ono što je bilo tamna materija može da se “preobrazi” u običnu materiju? Prosto – dobijete novu posmatračku mogućnost, ovladate nekim tehnikama u astronomiji koje do sada nisu bile razrađene. Kao kad uključite svetlo u sobi i vidite da vam je sve u savršenom redu posle sinoćne žurke (časna reč). U današnjoj modernoj astronomiji, najveća pažnja se poklanja MULTIFREKVENCIONOM PRISTUPU, odnosno istraživanju jednog te istog područja kroz različite talasne dužine (radio, UV, X, gama i ostale). Dakle, nije dovoljno samo “zuriti” kroz optički teleskop da biste čekali da otkrijete nešto VELIKO!

Potrebno je i malo filtera, a i 3D simulacija.

Šta su pokazale novije numeričke simulacije?

Pokazale su da postoji velika verovatnoća (obratite PAŽNJU – u astrofizici je VEROVATNOĆA nešto kao SORRY u Engleskoj – više način razmišljanja i opšta kultura nego jedna obična reč) da je priličan deo tajne (nedetektovane) barionske materije skriven u filamentima difuznog gasa između galaksija (eng. WHIM – Warm Hot Intergalactic Medium). To je publikovano u nekim radovima krajem 90-ih godina, a sada je red došao i na praktičnu proveru fizičkih karakteristika tih filamenata. Naučni tim iz Australije dosetio se da uzme uzorak od četrdesetak poznatih filamenata galaksija iz kataloga koji je sastavljen 2004. godine, i na osnovu njega izračuna temperature i gustine elektrona, što je bio i glavni cilj pomenutog rada.

Iako vreli gas u galaktičkim jatima definitivno spada u barionsku materiju i doista ga mnogo ima, ipak je on mali deo sveukupne mase koja je nedostajala da bi se ta jata držala na okupu. Celu zavrzlamu oko stvarne gustine tamne materije u Svemiru pratićemo i dalje, čekajući nova otkrića.

4. Chandra Finds Massive Black Holes Common in Early Universe

Explanation of discovery: Using the deepest X-ray image ever taken, astronomers found the first direct evidence that massive black holes were common in the early universe. This discovery from NASA's Chandra X-ray Observatory shows that very young black holes grew more aggressively than previously thought, in tandem with the growth of their host galaxies.

Chandra Deep Field - crna rupa detektovana u vremenu razvoja galaksije (izvor: NASA)

Ne mogu vam ukratko opisati koliko je ovo značajno otkriće , tako da u sledećem izdanju SAPIENS KLUBA čitajte tekst o CRNIM RUPAMA!