A Nap Csillagászati Képe (Astronomy Picture of the Day) című weboldal nemcsak zsánerképek bemutatásának helyszíne, hanem sokkal inkább a csillagászati ismeretterjesztésé. Az amatőr asztrofotósok egy-egy képén is el lehet magyarázni, be lehet mutatni egy-egy csillagászati jelenség okát, folyamatát, pillanatát, vagy az Univerzum működésének fizikáját el lehet magyarázni. (Sajna, sokan az APOD-ot összekeverik egy asztrofotós versennyel, amin az ízlés és a művészet versenyzik Univerzum-témában: nem erről van szó. Az APOD egyszerre csillagászati ismeretterjesztő és NASA PR-oldal, nem pedig valamiféle asztrofotós vetélkedő – bár kétségtelen, hogy a legtöbbet látogatott csillagászati oldal, tehát aki itt szerepel a képével, az azonnal hatalmas nemzetközi ismeretséget szerez.)
Ezért a szép asztrotájképek és asztrofotók mellé bekerülnek akár régi és új fekete-fehér fotók, amik történetileg vagy tudományosan értéket hordoznak, vagy (hamis)színes és kompozit felvételek, amelyeken az asztrofizikai jelenségeket és folyamatokat lehet elmagyarázni röviden, vagy éppen számítógépes szimulációk eredményei is, amiken a legújabb tudományos eredményeket igyekeznek vizualizálni.
VCSE - A sötét anyag eloszlásának várt szerkezete az Univerzumban - APOD
VCSE – A sötét anyag eloszlásának várt szerkezete az Univerzumban – APOD
A mai kép éppen egy ilyen számítógépes szimuláció eredménye. A sötét anyagot egyre jobban megismerjük, és bár szenzációs hírek arról szólnak, hogy a sötét anyag valóban létező fizikai anyag, amely túl halvány ahhoz, hogy az adott műszerrel és hullámhosszon megfigyelhessük, azért még elég homályos elképzeléseink vannak mibenlétével kapcsolatban. Tudjuk, hogy a korai Univerzumban kevesebb sötét anyag volt, mint manapság; de azt is tudjuk, hogy a galaxisokat kiterjedt sötét halo veszi körbe, ami hidrogénből áll, ami röntgenben jól látszik, látható fényben meg nem, és akár egy galaxis tömegének felét is kiteheti. A galaxisokban keringő fekete lyukakról is csak elvétve vannak még információink. Nem tudjuk, hogy egyes galaxisok miért gazdagok sötét anyagban, mások miért szegények – csak bizonyításra váró ötletek vannak. Mindenesetre egyre több és komoly eredmény van a területen.
Az EUCLID nevű tervezett ESA műhold egyik feladata majd éppen a sötét, tehát nem látható, de gravitációs kölcsönhatásban részt vevő anyag eloszlásának és mennyiségének kimutatása lesz. Noha ezt a fajta anyagot nem látjuk, és a látható anyag mennyiségének 5-10-szerese is lehet, azért gravitációs hatása van, és a körötte mozgó látható anyag (csillagok, galaxisok) mozgását befolyásolja. Ezt onnét látjuk, hogy csak a látható anyagot figyelembe véve pl. a galaxisok rotációs görbéit nem tudjuk értelmezni, ahhoz egy, a galaxist átható vagy akörüli sötét, de gravitáló anyagra is szükség van. Ugyanígy, egyes távoli galaxishalmazok, kvazárok és szupernóvák képe megtöbbszöröződhet gravitációs lencsehatás révén egy közelebbi galaxis vagy galaxishalmaz körül, és a pontos képalkotáshoz valamennyi, így vagy úgy eloszló sötét anyagot is figyelembe kell venni. Ha a távoli kvazár vagy galaxishalmaz fényességeloszlása ismert, a lencsehatás révén kialakult képpel összevetve a sötét anyag térbeli eloszlása feltérképezhető. Az előzetes eredmények alapján a sötét anyag eloszlása nem egyenletes, a galaxisok körül koncentrálódik.
A mellékelt képet a Hayden Planetáriumban (USA) készítették. A képen keresztben kb. 500 millió fényévnyi területet próbáltak meg ábrázolni – ez elég jelentős a belátható Univerzum kb. 13 milliárd fényévnyi sugarához képest. A sárga területek a galaxishalmazok, a sötét sávok a sötét anyag filamentumai.
Statisztikusan ez a kép egyezésben van a jelenleg rendelkezésünkre álló csillagászati adatokkal, de az EUCLID mérései után nyilván jelentősen finomodik, pontosodik majd, ezáltal módosulni fog.
Aki pedig idáig eljutott az olvasásban: ma van a Nemzetközi Sötét Anyag Nap – ez egy csillagászati berkeken belül megült pszeudoünnep. Célja, hogy a szakma képviselőinek és a szakmán kívülieknek a figyelmét felhívja erre a nagyon rejtélyes ügyre. Aki többet szeretne erről tudni, az itt olvashat róla: https://www.darkmatterday.com/about-dark-matter/#faq
Boldog Nemzetközi Sötét Anyag Napot!
Benjamin Markarjan (1913-1985) örmény csillagász volt, a Szovjetunióban alkotott. (Markarjan nevét így kell átírni magyarra, angolul láthatjuk Markarian formában.) Legismertebb munkája a pekuliáris galaxisok egyik katalógusa, az ún. Markarjan-katalógus. Ebbe a katalógusba azokat a galaxisokat vette bele, amelyek magja erős ultraibolya többlettel bír.
Egy másik felfedezése az ún. Markarjan-lánc (ang. Markarian’s chain), amit a Szűz csillagképben egy láncszerű alakzatként megmutatkozó galaxiscsoport alkot, szám szerint nyolc csillagváros: M84 és 86, NGC 4477, 4473, 4461, 4458, 4438 és 4435. Mindegyik a Virgo-halmaz része. Az 1960-as években vette észre Markarjan, hogy e galaxisoknak egyirányú a sajátmozgása, tehát még a Virgo-halmazon belül is alcsoportot képeznek.
VCSE - Mai kép - Markarjan-lánctól az Messier 64-ig - Csizmadia Szilárd
VCSE – Mai kép – Markarjan-lánctól a Messier 64-ig – Csizmadia Szilárd
A fenti képen a Markarjan-lánc a kép tetején látszik, alján pedig a lánchoz nem tartozó, már a Coma Berenices-ben lévő M64 galaxisig és M53 gömbhalmazig láthatunk le a kb. 20 teleholdnyi területet átfogó képen (R. B. Andreo felvétele). A képen egyes csillagokat és több galaxis nevét is bejelölte. Képe a Nap Csillagászati Képe (APOD) volt 2017. június 24-én.

A Nap Csillagászati Képe (Astronomy Picture of the Day, APOD) 2017. június 20-án a Hubble Űrtávcsőnek a Westerlund 1 csillaghalmazról készített csodálatos felvétele volt.

VCSE - Mai kép - Westerlund 1 csillaghalmaz - Csizmadia Szilárd
VCSE – Mai kép – Westerlund 1 csillaghalmaz – Csizmadia Szilárd

 

Bengt Westerlund (1921-2008) svéd csillagász, 1969-1975 között az ESO igazgatója, három csillaghalmazt fedezett fel. A Westerlund 1-et 1961-ben találta, ami egy ún. szuper csillaghalmaz a Tejútrendszerben. Az Ara (Oltár) csillagképben látszik. Becsült távolsága a Földtől 3500-5000 parszek. Pontos távolságát csak 2018-ra méri meg a jelenleg is adatokat gyűjtő Gaia asztrometriai műhold. A halmaz irányában mutatkozó nagyon erős csillagközi fényelnyelés miatt sokáig alig tanulmányozták. Hat sárga szuperóriás, négy vörös szuperóriás, 24 Wolf-Rayet csillag, egy fényes kék változócsillag és sok fényes OB szuperóriás csillag található benne. Legalább egy pulzárt is tartalmaz. Olvasd tovább

A mai képen csodálatos, és tudományosan is nagyon érdekes halvány halorészletek láthatók a Messier 89 extragalaxis körül.
A Messier 89 (M89, NGC 4552) elliptikus galaxist 1781. március 18-án fedezte fel Charles Messier. A Virgo-galaxishalmaz tagja. A Szűz (Virgo) csillagképben látszik, és míg a legtöbb elliptikus galaxis kisebb vagy nagyobb mértékben elnyúlt, addig az M89-et jobb lenne gömbgalaxisnak hívni, mert szinte tökéletesen gömb alakú. Némely csillagász felvetette azt a lehetőséget, hogy esetleg csak azért látjuk tökéletes kör alakúnak az égi vetületét, mert pont a nagytengelye felől nézünk rá: az ilyen orientáció valószínűsége elég kicsi, úgyhogy ha erről van szó, akkor is igen szerencsések vagyunk.
A fényes galaxismagot halvány halo veszi körbe (HST-felvétel), de hosszú expozíciós idejű felvételeken kagylószerű héjakat formázó, kis sűrűségű csillaghéjak is előkerülnek. (Ez arra utal, hogy az M89 több galaxis egyesüléséből jöhetett létre.)
A Chandra műhold két gyűrűszerű röntgensugárzó alakzatot is látott az M89 magja körül, ami arra utal, hogy 1-2 millió éve a magbeli fekete lyuk kitörésen esett át.
A kép készítője M. Hanson (USA), 25 éve amatőrcsillagász. Akvárium-készítő cége van. A fentebb bemutatott M89 képét 17 hüvelykes (43,1 cm-es) nyílású távcsővel vette fel, SBIG 16803 CCD-kamerával Új-Mexikóból, RGB szűrőkkel, összesen színenként 1000 perc (kb. 17 óra) expozíciós idővel. Érdemes a képen a galaxis belső részét körbevevő nagyon alacsony felületi fényességű, kisszámú csillag lepelszerű fátylat keltő fényeit tanulmányozni. Mindkét képen látszik egy nagyobb, távoli, élét mutató spirálgalaxis is.
Hansonnak nincsen semmilyen csillagász végzettsége, mégis, Dr. D. Martínez-Delgadó hivatásos csillagász csoportjának dolgozik be, utóbbi a német Max-Planck-Institut für Astronomie kutatója. Nagyon mélyre hatoló, hosszú expozíciós idejű képeket vesznek fel közösen, amiken kisebb törpegalaxisok nagyobb galaxisok általi elnyelését tanulmányozzák. Az amatőr-profi együttműködés szép példája ez.
Egy 2006-os tanulmány szerint az M89 magja körüli 25 ívperces látszó területen mintegy 1300-2700 gömbhalmaz lehetséges. Ez felülmúlja az M87 körül ismert mintegy 1000 gömbhalmazt is. Összehasonlításul: a Tejútrendszerben kb. 200 gömbhalmazt ismerünk.

2017. június 2.

https://apod.nasa.gov/apod/ap170602.html
http://www.vcse.hu
Korábban csak kettőscsillagrendszerekben ismertünk fekete lyukakat: a kísérőcsillag mozgásából lehetett látni, hogy egy nagytömegű, ámde láthatatlan objektum körül kering. Az ilyen csak fekete lyuk lehet (a neutroncsillagok felső tömeghatára 3,2 naptömeg körül van, a gyanított fekete lyukaké ennél több volt). Ezeket főként röntgensugárzó-kettősökben fedezték fel, a röntgensugárzás forrása a normál csillag kísérőről a fekete lyukra átáramló anyag, ami a fekete lyuk körüli anyagbefogási korongban (akkréciós diszkben) felhevül. Ezek a fekete lyukak kb. 4-17 naptömegűek. Jópár ismert belőlük. A mellékelt ábrán a függőleges tengelyen a fekete lyuk tömege van feltüntetve, ezek a fekete lyukak az ábra bal oldalán foglalnak helyet.
Más fekete lyukakat a galaxisok középpontjában fedeztek fel, a köröttük lévő csillagok gyors mozgásából. A gyors mozgás elárulja a vonzócentrum tömegét, de azt nem látjuk. Csak fekete lyuk lehet. A Tejútrendszer közepén pl. 3 milliárd naptömegű fekete lyuk van.
Egy újabb keletű lehetőség fekete lyukak felfedezésére, ha két fekete lyuk ütközik és az ütközés következtében gravitációs hullámok keletkeznek. A gravitációs hullámok megváltoztatják a téridő tulajdonságait: ilyen ütközéseket követően csillapodó, kváziperiódikus hullámok jelennek meg, amelyek két közeli tárgy távolságát oda-vissza változtatják pár percig-óráig. Pl. ha egy lézersugarat küldünk egy több km-re lévő tükörre és mérjük a visszaérkezése idejét, akkor ezek a távolságváltozások megfoghatók. Ilyet csinál pl. a LIGO gravitációs hullámdetektor az USA-ban. Az általa észlelt némely fekete lyuk-egyesülést az ábra jobb oldali része mutatja be: milyen tömegű fekete lyukak egyesültek egy adott tömegűvé. A GW a gravitational wave (gravitációs hullám) jele, az utána következő számok pedig az esemény időpontját kódolják 2000 után: év utolsó két jegye, hónap, nap. Eddig három ilyet észlelt a LIGO. Az LVT-esemény a “LIGO-Virgo trigger” rövidítése. Ez az esemény szintén lehetett fekete lyukak egyesülése, de ebben az esetben a jel értelmezésében nem biztosak az asztrofizikusok, ezért amíg nem jutnak dűlőre vele, csak “gravitációs hullámforrás-jelöltként” kezelik, nem biztos eseményként.
Ilyen detektálási módszer csak 2016 óta működik, teljesen új elveken működő észlelési ágról van szó tehát, mintha távcsövekkel vizsgálnánk csak az eget – de nem a fény tulajdonsághait vagy irányát mérjük, hanem a téridő hllámzásait.
Az ilyen feketelyuk-egyesülések kettős feketelyuk-rendszerekben jönnek létre. Vannak 50-60 vagy még több naptömegű csillagokból álló kettőscsillagok. Ha egy kettőscsillagrendszerben két nagytömegű normál csillag van, akkor a nagyobb tömegű II-es típusú szupernóvarobbanásban nány naptömegű fekete lyukká válhat,. Ha kísérőjétől anyagot nyel el, akkor meg is hízhat 20-30 naptömegűvé. A probléma ott van, hogy a kísérőcsillag maradéka elegendő-e fekete lyuk létrehozására? ha igen, az meghízhat-e ekkorára? Lehet, hogy a fekete lyuk-egyesülésekben résztvevő fekete lyukak tömegét becsüljük túl – nem lenne meglepő, ha egy éppen kezdődő tudományág első éveiben még nem lennének elég pontosak a becslések.
Természetesen az is lehet, hogy a kettős fekete lyukak nem az utóbbi időkben született nagytömegű kettősökből alakultak ki, hanem ősi, III. populációs, akár 1000 naptömegű csillagokból. Manapság ekkora csillagok már nem keletkeznek, csak legfeljebb 120-160 naptömegűek. Ennek oka, hogy az Univerzum már feldúsult fémekben, az újabban keletkezett csillagok ezért gazdagabbak fémekben: köpenyükben több elektront tartalmazó atomok is vannak, amelyek több fényt elnyelnek, ezért a csillag energiafelszabadulásából származó fénynyomás csak kisebb tömegű csillagköpennyel tud egyensúlyt tartani.