Sukces polskich astronomów. Wyjaśnili kosmiczną "zabawę w chowanego"

Zmienność masera metanolowego i wodnego (pary wodnej) w czasie
Zmienność masera metanolowego i wodnego (pary wodnej) w czasie
Centrum Astronomii UMK
Zmienność masera metanolowego i wodnego (pary wodnej) w czasieCentrum Astronomii UMK

Po niespełna dwóch latach obserwacji polscy astronomowie z Centrum Astronomii UMK odkryli naprzemienną emisję fal radiowych przez cząsteczki metanolu i pary wodnej. Specjaliści tłumaczą, że to taka "zabawa w chowanego", dlatego zjawisko początkowo umknęło ich uwadze.

Grupa astronomów z Centrum Astronomii UMK zaobserwowała nieznane dotąd zjawisko naprzemiennej emisji fal radiowych przez cząsteczki metanolu i pary wodnej wokół młodej gwiazdy. Odkrycia dokonano przy użyciu największego polskiego radioteleskopu (RT4) w obserwatorium w Piwnicach koło Torunia. Grupą badawczą kierował prof. dr hab. Marian Szymczak.

Obserwowane źródło fal nazwano G107.298+5.639, w skrócie G107. Jest maserem o bardzo zaskakujących właściwościach. Okazuje się być jedynym obiektem, dla którego odkryto wyraźne zależności pomiędzy emisjami występującymi w dwóch rodzajach maserów: związanych z wodą i z metanolem.

Radioźródło G107.298+5.639 zaskoczyło astronomów, gdyż po raz pierwszy wykazano wyraźną zależność między emisją pary wodnej i metanolu. Obecnie jest to jedyny znanym obiekt z taką cechą.

Maser z fal radiowych

Fale radiowe generowane są w otoczce wokół bardzo młodej lub powstającej gwiazdy dzięki mechanizmom na jakich działają znane z życia codziennego lasery. Jeśli taki mechanizm spowoduje emisję fal radiowych, to powstaje maser. W obłoku otaczającym rodzącą się gwiazdę mamy do czynienia z "fabryką" chemiczną, w której tworzona jest olbrzymia ilość cząstek chemicznych, w tym najprostszy alkohol, jakim jest metanol, jak i niezbędna do życia woda (w stanie gazowym). Różne rodzaje cząsteczek wysyłają fale radiowe o właściwych sobie częstotliwościach i dzięki temu możemy je rozpoznać. Przykładowo cząsteczki metanolu i pary wodnej świecą na częstotliwościach odpowiednio 6,7 GHz i 22 GHz, co przekłada się na długości fal 4,5 cm i 1,3 cm.

Masery metanolu i pary wodnej występują w obszarach powstawania masywnych gwiazd.

Procesy wokół rodzących się gwiazd

Natężenie ich promieniowania (fal radiowych) jest silnie zależne od warunków fizycznych, w których działają, takich jak ilość fotonów podczerwonych, temperatura, gęstość. Dzięki temu, badając masery możemy wyciągnąć wnioski na temat procesów zachodzących w bliskim otoczeniu rodzących się gwiazd. Badania radioastronomiczne dają nam unikatowy wgląd w te obszary, które nie są widoczne w zakresie optycznym ze względu na nieprzezroczyste obłoki gazowo-pyłowe.

- Wygląda to jakby oba zjawiska unikały współistnienia w tym samym czasie, jakby bawiły się w chowanego. Maser metanolowy w G107 świeci przez kilka dni, po czym zanika na ponad 20 dni, a jednocześnie pojawia się rozbłysk masera pary wodnej. Następnie maser na 22 GHz zanika i ponownie pojawia się rozbłysk na 6,7 GHz - wyjaśnia prof. dr hab. Marian Szymczak z Centrum Astronomii UMK, kierujący grupą badawczą.

Różna częstotliwość

- Obiekt G107 był już znany kiedy zaczęliśmy jego obserwacje w obserwatorium w Piwnicach w sierpniu 2014 r. na 6,7 GHz, czyli na linii metanolu. Wiedzieliśmy wtedy, że występuje tam okresowy maser metanolowy - mówi doktorant Mateusz Olech z Centrum Astronomii UMK, który pracuje nad tematyką zmiennych maserów.

- Dzięki nowo zbudowanemu w Katedrze Radioastronomii odbiornikowi zainstalowanemu na radioteleskopie RT4 możliwe stało się badanie maserów pary wodnej na częstotliwości 22 GHz. Źródło G107 to naturalny kandydat do monitorowania przy pomocy nowego odbiornika. Wcześniejsze doniesienia wskazywały, że nic wyjątkowego w emisji maserowej pary wodnej się tam nie dzieje, ale doniesienia te bazowały na niewielu i do tego niezbyt regularnych obserwacjach. Postanowiłem zatem sprawdzić, czy częste i regularne obserwacje nie ujawnią jakichś okresowości. I opłaciło się! - tłumaczy dr Paweł Wolak, także z Centrum Astronomii UMK.

Przeplatanie się rozbłysków

Po kilkudziesięciu dniach obserwacji, kiedy do dyspozycji była już odpowiednio duża i wiarygodna próbka danych, astronomowie z Torunia zrozumieli, że zarejestrowali zdumiewające i nigdy wcześniej nie obserwowane zjawisko. Wybuchy masera metanolowego przeplatały się z rozbłyskami masera pary wodnej, co przedstawia dołączona animacja.

Najbardziej prawdopodobnym wytłumaczeniem cykliczności emisji masera metanolowego jest obecność układu podwójnego (a nie pojedynczej gwiazdy) w centrum gazowo-pyłowego obłoku. Ruch orbitalny gwiazd i przepływy materii powodują okresowe ogrzewanie otaczającego je pyłu, który świecąc w podczerwieni usprawnia działanie masera metanolowego. Mechanizm ten zwany jest przez astronomów "pompowaniem masera".

Autor: AD/jap / Źródło: Centrum Astronomii UMK

Źródło zdjęcia głównego: NASA

Pozostałe wiadomości

Pogodę w nadchodzących dniach będzie kształtował "zgniły" wyż. Sprawi, że w kolejnych dniach w wielu miejscach będzie pochmurno i mglisto. Poranki okażą się mroźne, a w dzień temperatura ledwo przekroczy 10 stopni Celsjusza.

"Zgniły" wyż zawładnie Polską. Co to dla nas oznacza

"Zgniły" wyż zawładnie Polską. Co to dla nas oznacza

Źródło:
tvnmeteo.pl

Chmura przypominająca latający spodek zawisła nad szczytami. Została uchwycona na nagraniu przez pracownika Wysokogórskiego Obserwatorium Meteorologicznego IMGW-PIB na Kasprowym Wierchu.

Zjawiskowa chmura zawisła nad szczytami

Zjawiskowa chmura zawisła nad szczytami

Źródło:
IMGW, tvnmeteo.pl

Pogoda na jutro, czy na wtorek 5.11. Przed nami mroźna noc, pojawią się też mgły i zamglenia. Dzień przyniesie przeważnie pogodną aurę. Termometry pokażą maksymalnie 11 stopni.

Pogoda na jutro - wtorek, 5.11. Nocą w wielu regionach zetnie mróz

Pogoda na jutro - wtorek, 5.11. Nocą w wielu regionach zetnie mróz

Źródło:
tvnmeteo.pl

IMGW wydał alarmy pierwszego stopnia. Synoptycy ostrzegają przed gęstymi mgłami, które mogą ograniczać widzialność. Kierowcy powinni uważać, bo warunki na drogach będą trudne. Sprawdź, gdzie będzie niebezpiecznie.

Kierowcy, tej nocy zachowajcie szczególną ostrożność

Kierowcy, tej nocy zachowajcie szczególną ostrożność

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Żubry przechodzą przez asfaltową drogę o poranku. Wędrówkę stada uchwycił na nagraniu Reporter24 pan Antoni. - Lubię sobie spacerować po lesie, a żubrami interesuje się, bo to gatunek, który prawie wyginął - powiedział.

"To stado może liczyć ze sto osobników albo jeszcze więcej"

"To stado może liczyć ze sto osobników albo jeszcze więcej"

Źródło:
Kontakt24

Ulewy nawiedziły w poniedziałek hiszpańską Katalonię. Gwałtowna aura spowodowała, że odwołano 70 połączeń lotniczych. W Barcelonie, gdzie przez pewien czas obowiązywały alarmy najwyższego, czerwonego stopnia, częściowo zalane zostało lotnisko.

Zwały ziemi i błota na autostradach, był czerwony alert

Zwały ziemi i błota na autostradach, był czerwony alert

Aktualizacja:
Źródło:
Reuters, TVE, El Pais, tvnmeteo.pl, PAP

Dzisiejszy wieczór był kolejnym z rzędu, kiedy nad Polską dało się zaobserwować "kosmiczny pociąg". Zdjęcia i nagrania przelotu satelitów Starlink otrzymaliśmy na Kontakt24.

Przelot Starlinków. Wasze relacje

Przelot Starlinków. Wasze relacje

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl, Z głową w gwiazdach

W oddali widziałem już zbliżającą się wodę. W ostatnim momencie przejechałem samochodem przez most. Widziałem ludzi i samochody niesione przez nurt - opowiadał w rozmowie z redakcją Kontaku24 pan Lech, który mieszka w hiszpańskiej Walencji. Trwa sprzątanie po katastrofalnych powodziach, które niecały tydzień temu nawiedziły południowo-wschodnią część kraju. Liczba ofiar śmiertelnych przekracza 200, zaginionych jest ponad tysiąc.

"Przejechałem przez most, który zawalił się dwie minuty później"

"Przejechałem przez most, który zawalił się dwie minuty później"

Źródło:
Kontakt24, Reuters, PAP, tvnmeteo.pl

Ochłodzenie, które przyszło do nas w weekend, pozostanie w Polsce na dłużej. Sprawdź długoterminową prognozę pogody przygotowaną przez prezentera tvnmeteo.pl Tomasza Wasilewskiego.

Pogoda na 16 dni: o cieple możemy na razie zapomnieć

Pogoda na 16 dni: o cieple możemy na razie zapomnieć

Źródło:
tvnmeteo.pl

Wyż, który w wielu miejscach kraju gwarantuje słoneczną pogodę, jednocześnie sprzyja uciekaniu ciepła do atmosfery. Dlatego noce i poranki w tym tygodniu będą zimne. Na wschodzie kraju chwyci kilkustopniowy mróz.

To będą mroźne poranki. Arktyczne zimno płynie do Polski

To będą mroźne poranki. Arktyczne zimno płynie do Polski

Źródło:
tvnmeteo.pl

Kilkanaście osób zostało rannych po tym, jak przez środkową część stanu Oklahoma przeszły gwałtowne burze i co najmniej kilka tornad. Zniszczone są liczne domy. W sześciu hrabstwach wprowadzono stan wyjątkowy.

Ranni, domy zrównane z ziemią. Przeszło co najmniej sześć tornad

Ranni, domy zrównane z ziemią. Przeszło co najmniej sześć tornad

Źródło:
PAP, Reuters, AP

Przemieszczająca się nad Atlantykiem burza tropikalna Patty, a razem z nią ulewy i silny wiatr, na początku tygodnia ma dotrzeć do Półwyspu Iberyjskiego. W niedzielę przeszła nad Azorami.

Burza tropikalna zmierza w kierunku Portugalii i Hiszpanii

Burza tropikalna zmierza w kierunku Portugalii i Hiszpanii

Aktualizacja:
Źródło:
SIC Noticias, NHC, IPMA

Co najmniej 10 osób zginęło w nocy z niedzieli na poniedziałek na indonezyjskiej wyspie Flores w rezultacie erupcji wulkanu. Lawa i popiół wulkaniczny zniszczyły część budynków.

Erupcja wulkanu, deszcz, błyskawice. Zabici i zniszczone budynki

Erupcja wulkanu, deszcz, błyskawice. Zabici i zniszczone budynki

Źródło:
PAP, Reuters, tvnmeteo.pl

Troje chińskich astronautów misji Shenzhou-18 powróciło na Ziemię po 192 dniach spędzonych na orbicie. Podczas jednego ze spacerów kosmicznych dwóch członków załogi ustanowiło rekord czasu spędzonego przez tajkonautów poza chińską stacją kosmiczną Tiangong.

Rekordowi astronauci wrócili na Ziemię

Rekordowi astronauci wrócili na Ziemię

Źródło:
PAP

Król Hiszpanii Filip VI i premier Pedro Sanchez odwiedzili w niedzielę zniszczoną przez powódź miejscowość Paiporta, położoną w prowincji Walencja. Ich obecność wywołała gwałtowną reakcję mieszkańców, którzy zaczęli rzucać w nich błotem.

"Mordercy". W stronę króla i premiera poleciało błoto

"Mordercy". W stronę króla i premiera poleciało błoto

Źródło:
Reuters

W słowackich Tatrach doszło w sobotę do śmiertelnego wypadku. Turyści z Polski próbowali zdobyć Gerlach tak zwaną Drogą Tatarki, ale - jak przekazali słowaccy ratownicy - nie posiadali odpowiedniego sprzętu i utknęli na szczycie. W niedzielę ratownicy przetransportowali ciało Polaka, który zginął prowadząc grupę na najwyższy szczyt w Tatrach.

Polscy turyści utknęli na Gerlachu. Zginęła jedna osoba

Polscy turyści utknęli na Gerlachu. Zginęła jedna osoba

Źródło:
PAP

W wyniku uderzenia pioruna w obóz dla uchodźców na północy Ugandy zginęło 14 osób, w tym 13 dzieci i jedna osoba dorosła - przekazała w niedzielę stacja BBC. 34 osoby zostały ranne. Według lokalnych mediów, ofiary śmiertelne uczestniczyły w nabożeństwie.

Piorun uderzył w obóz dla uchodźców. Nie żyje 13 dzieci i jeden dorosły

Piorun uderzył w obóz dla uchodźców. Nie żyje 13 dzieci i jeden dorosły

Źródło:
PAP, BBC

Trzęsienie ziemi nawiedziło w niedzielę Grecję - poinformowało Europejskie Śródziemnomorskie Centrum Sejsmologiczne (EMSC). Miało magnitudę 5,5.

Trzęsienie ziemi w Grecji

Trzęsienie ziemi w Grecji

Źródło:
Reuters

W Hiszpanii trwa sprzątanie po niszczycielskich powodziach, które dotknęły wschodnie i południowe regiony kraju. Na Kontakt24 otrzymaliśmy materiały z Walencji i okolicznych miejscowości, na których widać ogromną skalę zniszczeń.

"Świat jak w filmie postapokaliptycznym". Relacje Reporterów24 z zalanej Hiszpanii

"Świat jak w filmie postapokaliptycznym". Relacje Reporterów24 z zalanej Hiszpanii

Aktualizacja:
Źródło:
Kontakt24, RTVE, El Mundo, tvnmeteo.pl

Ulewy związane z pozostałościami supertajfunu Kong-rey nawiedziły południowo-zachodnią Japonię w sobotę. Miejscami w ciągu jednej doby spadło ponad 370 litrów wody na metr kwadratowy i doszło do podtopień. W mieście Matsuyama wydano nakaz ewakuacji prawie 190 tysięcy osób.

Dawny supertajfun wciąż groźny. Rekordowe opady, ewakuacja tysięcy osób

Dawny supertajfun wciąż groźny. Rekordowe opady, ewakuacja tysięcy osób

Źródło:
Reuters, The Japan Times

W Nowym Jorku ogłoszono stan suszy. Jak podały władze miasta, w październiku w aglomeracji zanotowano jedynie śladowe opady deszczu. Burmistrz apelował w sobotę do mieszkańców o oszczędzanie wody i błyskawiczne zgłaszanie jakichkolwiek awarii.

Burmistrz apeluje o krótsze kąpiele. "Matka Natura rządzi, musimy się dostosować"

Burmistrz apeluje o krótsze kąpiele. "Matka Natura rządzi, musimy się dostosować"

Źródło:
PAP, The Washington Post

Silna trąba wodna zawirowała nad australijskim Brisbane, uszkadzając część nabrzeża. W piątek nad wschodnim wybrzeżem kraju przechodziły burze, które oprócz turbulentnych podmuchów przyniosły także grad.

Potężna kolumna wody wyrosła nad miastem

Potężna kolumna wody wyrosła nad miastem

Źródło:
Reuters, ABC News

Rekordowy poziom zanieczyszczeń powietrza odnotowano w nocy z piątku na sobotę w 14-milionowym mieście Lahaur we wschodnim Pakistanie. W związku z utrzymującym się smogiem zajęcia sportowe w szkołach nie będą odbywać się na świeżym powietrzu, mieszkańcom zakazano używania riksz motorowych, wstrzymano prace budowlane.

"Nigdy wcześniej nie osiągnęliśmy poziomu 1000"

"Nigdy wcześniej nie osiągnęliśmy poziomu 1000"

Źródło:
PAP

Największy krokodyl na świecie żyjący w niewoli zmarł w sobotę w australijskim zoo. Według wyliczeń opiekunów miał co najmniej 110 lat. Stan jego zdrowia pogorszył się w połowie października.

Został wpisany do Księgi rekordów Guinnessa, "był naszym najukochańszym kumplem"

Został wpisany do Księgi rekordów Guinnessa, "był naszym najukochańszym kumplem"

Źródło:
PAP

Rekin zaatakował surfera na Hawajach, odgryzając mu nogę. Mimo poważnej rany mężczyźnie udało się dopłynąć do brzegu z jedynie niewielką pomocą innych plażowiczów. Do zdarzenia doszło w piątek rano.

Stracił nogę w ataku rekina, sam dopłynął do brzegu

Stracił nogę w ataku rekina, sam dopłynął do brzegu

Źródło:
Maui Now, Maui News, CBS News

NASA nawiązała kontakt z sondą Voyager 1 po kilkudniowej przerwie. Jak wyjaśniła agencja, do zerwania łączności doszło na skutek uruchomienia systemu awaryjnego urządzenia. Obecnie kontakt utrzymywany jest za pośrednictwem systemu, który ostatni raz był wykorzystywany w 1981 roku.

Nie działał od ponad czterech dekad. Teraz pełni kluczową rolę

Nie działał od ponad czterech dekad. Teraz pełni kluczową rolę

Źródło:
NASA, CNN, tvnmeteo.pl

Ta mgławica przypomina kształtem sylwetkę wilka, a może nawet wilkołaka. Nowe zdjęcie, na którym widać ten obłok gazu i pyłu, pokazało w czwartek Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).

Czarny wilk na niebie. Niesamowite zdjęcie

Czarny wilk na niebie. Niesamowite zdjęcie

Źródło:
PAP, ESO

Naukowcy ostrzegają przed ryzykiem poważnej zmiany cyrkulacji oceanicznej na Atlantyku. Mogłaby ona wywołać zakłócenia klimatyczne na nieobserwowaną wcześniej skalę.

"Wyłączenie" atlantyckich prądów może przynieść niszczycielskie skutki

"Wyłączenie" atlantyckich prądów może przynieść niszczycielskie skutki

Źródło:
PAP

Związane z ociepleniem klimatu wskaźniki zagrożenia dla zdrowia ludzi osiągnęły nowe rekordowe wartości - wynika z najnowszej edycji raportu Lancet Countdown on Health and Climate Change. Znacząco wzrosła między innymi liczba zgonów spowodowanych upałem wśród osób powyżej 65. roku życia. Eksperci alarmują, że z powodu zmian klimatycznych zdrowie człowieka jest narażone na niespotykane dotąd zagrożenia.

Liczby, które powinny nas niepokoić. "Rekordowe zagrożenie"

Liczby, które powinny nas niepokoić. "Rekordowe zagrożenie"

Źródło:
PAP, The Guardian, The Lancet

Dynia zawiera wiele cennych składników odżywczych, dlatego warto włączyć ją do diety. - Pomarańczowy kolor dyni jest wynikiem wysokiej zawartości w niej witaminy A i beta-karotenu, które korzystnie wpływają na wzrok, skórę, układ sercowo-naczyniowy oraz układ odpornościowy - przekonuje doktor Lizzy Davis z Wydziału Nauk o Żywieniu Uniwersytetu Alabama w Birmingham.

Trwa sezon na dynię. "To prawdziwa bomba odżywcza"

Trwa sezon na dynię. "To prawdziwa bomba odżywcza"

Źródło:
PAP