2010.gada 26. Januaris
Smiltenes pilsētas bibliotēkā 18:oo
Astronomijas lekcijas tēma:
Keplers, otra Zeme?
Vada Thomas Krueger
Ieeja bez maksas
10 oktobris 2009
08 oktobris 2009
Saturna jaunais gredzens ir ne tikai ārkārtīgi plats, bet tas ir arī biezs. Tā biezums aptuveni 20 reizes pārsniedz pašas planētas diametru. Jums vajadzētu aptuveni vienu miljardu Zemju, lai aizpildītu šo milzīgo veidojumu.
Tomēr gredzens ir pārāk retināts, lai to ieraudzītu. To veido niecīgas ledus un putekļu daļiņas. Tikai Spitzera redzīgās acis spēja saskatīt gredzena vēso daļiņu vājo mirdzumu. Spitzera teleskops patlaban atrodas 107 miljons kilometru attālumā no Zemes un riņķo ap Sauli.
Atklājēja gods pieder NASA Spitzera infrasarkano staru teleskopam. Jaunais gredzens atrodas Saturna sistēmas nomalē. Tā orbītas slīpums ir aptuveni 27o attiecībā pret galveno gredzenu. Gredzena iekšmala sākas aptuveni 6 miljonu kilometru attālumā, ārmala atrodas aptuveni 12 miljons kilometru attālumā no planētas. Fēbe, kura riņķo šajā apgabalā, visticamāk ir jaunatklātā gredzena materiāla avots.
02 jūnijs 2009
The sunspot, numbered 1019, in growing rapidly as shown in this movie from the Solar and Heliospheric Observatory. The high latitude and magnetic polarity of the spot identify it as a member of new Solar Cycle 24. Readers , if you have a solar telescope, train it on the sun and watch sunspot genesis in action.
12 maijs 2009
Vai viņi atpakaļ?
Today's image is a magnetic map of the sun. Two active regions are circled. Their polarity identifies them as members of new Solar Cycle 24, but they lack the dark cores required of true sunspots. So, in spite of these lively magnetic imprints, we must still say "the sun is blank--no sunspots."
Today's image is a magnetic map of the sun. Two active regions are circled. Their polarity identifies them as members of new Solar Cycle 24, but they lack the dark cores required of true sunspots. So, in spite of these lively magnetic imprints, we must still say "the sun is blank--no sunspots."
Polārblāzma (arī ziemeļblāzma jeb kāvi) ir atmosfēras augšējo slāņu spīdēšana, gaisa molekulām mijiedarbojoties ar Saules vēja daļiņām.
Zemes magnētiskā lauka iedarbībā elektriski lādētās daļiņas virzās uz Zemes poliem, tādēļ polārblāzma ir novērojama pārsvarā polu tuvumā abās Zemes puslodēs. Robeža, kur vairs nevar novērot polārblāzmu, dienā ir ap 80 - 74° lielos platuma grādos (no ekvatora), bet naktīs 70 - 67° platumos. Vēl tālāk uz dienvidiem par 67° polārblāzmas parasti nav novērojamas. Vienīgi palielinātas Saules aktivitātes laikā polārblāzmu var novērot pat 50 grādu platumos (Centrāleiropā).
Visbiežāk polārblāzmas var novērot pavasarī un rudenī, bet krietni retāk - ziemā un vasarā. Polārblāzmas laikā īsā laikā izlādējas milzīgs enerģijas daudzums (vienā no 2007. gadā reģistrētajām polārblāzmām izlādējās 5 x 1014 džoulu liela enerģija, kas ir aptuveni tikpat, cik 5,5 balles stiprā zemestrīcē).
Novērojot polārblāzmu no Zemes, tā parādās dažādās krāsās, kuru izvietojums ātri mainās. Var vērot daudz dažādu ātri skrejošu joslu, "aizkaru" u.c. Polārblāzmas ilgums var būt no dažiem desmitiem minūšu līdz dažām diennaktīm.
Bārnarda zvaigzne ir ļoti mazas masas sarkanā pundura zvaigzne, kura atrodas aptuveni 6 gaismas gadu (otra tuvākā zvaigzne Saulei aiz Centaura Alfas) attālumā no Zemes Čūskneša zvaigznājā. 1916. gadā amerikāņu astronoms Edvards Emersons Bārnards izmērīja šīs zvaigznes kustību debesjumā, kas bija 10,3 leņķa sekundes gadā. Tas ir lielākais zināmais zvaigznes ātrums pie debesīm, skatoties no Saules sistēmas.
Zemei tuvākā zvaigzne (neskaitot Sauli) ir Centaura Alfa, kura atrodas 4 gaismas gadu attālumā. Vislabāk kosmosā izpētītās zvaigznes ir vistuvākās Saulei. Un 20 gaismas gadu attālumā Saulei tuvākās ir aptuveni 100 zvaigznes. Tomēr lielie attālumi līdz zvaigznēm mūsdienās nav šķērslis, lai tās izpētītu
05 aprīlis 2009
Iekrist melnajā caurumā
Ko jūs redzētu, kad tuvotos melnajam caurumam? Vai visapkārt būtu tikai tumsa? Vai kaut ko varētu redzēt ārpus notikumu horizonta? Varbūt melnie caurumi patiesībā ir tārpejas? Vai varbūt tur rodas miniatūri citi visumi? Ja jums ir vēlme apskatīties, ko jūs redzētu, kad kristu melnajā caurumā, tad jānoskatās Endrjū Hamiltona sagādātie videomateriāli. Varētu lieti noderēt, kad rudenī atkal tiks ieslēgts Lielais daļiņu paātrinātājs un saražoti jauni melnie caurumi.
Endrjū Hamiltons no Kolorādo universitātes kopā ar Gevinu Polhemu ir uzģenerējuši vairākus video failus, kas parāda kā varētu izskatīties "krišana" Švarcšilda melnajā caurumā. Ja jūs domājat, ka tas ir kaut kas līdzīgs procesam, kad jūs krītat bedrē vai akā, tad noskatoties materiālus, nāksies atzīt, ka tā nav visai parasta krišana.
Švarcšilda melnais caurums ir melnais caurums ar masu, bet bez elektriskā lādiņa. Tas nerotē ap savu asi. Švarcšilds šādu melnā cauruma ģeometriju sāka apsvērt 1915. gadā, dažas nedēļas pirms Alberts Einšteins prezentēja vispārējās relativitātes teorijas gala variantu.
"Kad novērotājs ārpus notikuma horizonta aplūko melnā cauruma horizontu, vinš patiesībā novēro uz ārpusi vērsto horizonta daļu," stāstīja zinātnieki. "Kad novērotājs krīt cauri horizontam, viņš patiesībā krīt cauri uz iekšu vērstajam horizontam, kuru iepriekš nebija iespējams novērot. Kad ir šķērsota šī robeža, novērotājs redz abus horizontus."
Interesanti, ka šis pētījums radīja plašu publikas interesi un sākotnējais serveris, uz kura atradās simulācijas video faili, nespēja apkalpot tik lielu pieplūdumu.
Papildus izklaides faktoram, šim darbam ir liela zinātniskā vērtība. Visuma aplūkošana no melnā cauruma puses liek fiziķiem pētīt kā fizikas likumi darbojās melnā cauruma iekšienē. Piemēram, pavism tuvu singularitātei, horizontālā plaknē vērojama zilā novirze, bet pārējos virzienos - sarkanā novirze. Interesanti, ka melnā cauruma iekšienē mums ierastā binokulārā redze nederētu attālumu noteikšanai. Toties trīsacainie citplanētieši tur justos ļoti ērti.
Video failā redzmā cirkulārā karte attēlo melnā cauruma "drošības zonas" un jūsu trajektoriju. Zaļajā krāsā attēlota zona, kur cirkulārās orbītas ir stabilas. Dzeltenajā riska zonā orbītas sāk destabilizēties. Oranžajā apgabalā cirkulāru orbītu vairs nav. Lai noturētos šajā apgabalā, ir jātērē papildus enerģija. Piemēram, kosmosa kuģa dzinēji. Tam gan vajadzētu visai fantastisku kuģi... Sarkanā līnija norāda notikuma horizonta vietu, aiz kura atpakaļceļa vairs nav. Pulkstenis savukārt atskaita laiku, cik ir palicis līdz brīdim, kad jūs sasniegsiet punktu, kurā laiks un telpa eksistē pavisam citā formā. Simulācija tika veidota pieņemot, ka jūs krītat tādā melnajā caurumā, kāds atrodas Piena Ceļa galaktikas centrā. Jums vajadzēs tikai 16 sekundes lai no notikuma horizonta sasniegtu singularitāti.
Endrjū Hamiltons no Kolorādo universitātes kopā ar Gevinu Polhemu ir uzģenerējuši vairākus video failus, kas parāda kā varētu izskatīties "krišana" Švarcšilda melnajā caurumā. Ja jūs domājat, ka tas ir kaut kas līdzīgs procesam, kad jūs krītat bedrē vai akā, tad noskatoties materiālus, nāksies atzīt, ka tā nav visai parasta krišana.
Švarcšilda melnais caurums ir melnais caurums ar masu, bet bez elektriskā lādiņa. Tas nerotē ap savu asi. Švarcšilds šādu melnā cauruma ģeometriju sāka apsvērt 1915. gadā, dažas nedēļas pirms Alberts Einšteins prezentēja vispārējās relativitātes teorijas gala variantu.
"Kad novērotājs ārpus notikuma horizonta aplūko melnā cauruma horizontu, vinš patiesībā novēro uz ārpusi vērsto horizonta daļu," stāstīja zinātnieki. "Kad novērotājs krīt cauri horizontam, viņš patiesībā krīt cauri uz iekšu vērstajam horizontam, kuru iepriekš nebija iespējams novērot. Kad ir šķērsota šī robeža, novērotājs redz abus horizontus."
Interesanti, ka šis pētījums radīja plašu publikas interesi un sākotnējais serveris, uz kura atradās simulācijas video faili, nespēja apkalpot tik lielu pieplūdumu.
Papildus izklaides faktoram, šim darbam ir liela zinātniskā vērtība. Visuma aplūkošana no melnā cauruma puses liek fiziķiem pētīt kā fizikas likumi darbojās melnā cauruma iekšienē. Piemēram, pavism tuvu singularitātei, horizontālā plaknē vērojama zilā novirze, bet pārējos virzienos - sarkanā novirze. Interesanti, ka melnā cauruma iekšienē mums ierastā binokulārā redze nederētu attālumu noteikšanai. Toties trīsacainie citplanētieši tur justos ļoti ērti.
Video failā redzmā cirkulārā karte attēlo melnā cauruma "drošības zonas" un jūsu trajektoriju. Zaļajā krāsā attēlota zona, kur cirkulārās orbītas ir stabilas. Dzeltenajā riska zonā orbītas sāk destabilizēties. Oranžajā apgabalā cirkulāru orbītu vairs nav. Lai noturētos šajā apgabalā, ir jātērē papildus enerģija. Piemēram, kosmosa kuģa dzinēji. Tam gan vajadzētu visai fantastisku kuģi... Sarkanā līnija norāda notikuma horizonta vietu, aiz kura atpakaļceļa vairs nav. Pulkstenis savukārt atskaita laiku, cik ir palicis līdz brīdim, kad jūs sasniegsiet punktu, kurā laiks un telpa eksistē pavisam citā formā. Simulācija tika veidota pieņemot, ka jūs krītat tādā melnajā caurumā, kāds atrodas Piena Ceļa galaktikas centrā. Jums vajadzēs tikai 16 sekundes lai no notikuma horizonta sasniegtu singularitāti.
26 februāris 2009
Melnais caurums
Melnais caurums ir laiktelpas vieta, kurai piemīt tik spēcīga gravitācija, ka nepieciešamajam ātrumam, lai no tās izkļūtu, ir jābūt lielākam par gaismas ātrumu. Pēc vispārīgās relativitātes teorijas no melnā cauruma nevar izkļūt nedz matērija, nedz informācija, taču kvantu mehānika pieļauj atkāpes no šīs normas. Melno caurumu eksistenci Visumā atbalsta gan teorētiskie pētījumi, gan arī astronomiskie novērojumi.
Notikumu horizonts ir melnā cauruma "virsma". Jebkas (matērija vai enerģija), kas sasniedz notikumu horizontu, nekad vairs no tā neizkļūst. Ilgu laiku tiek uzskatīts, ka šādi neatgriezeniski zūd informācija, taču 2004. gada jūlijā ievērojamais zinātnieks Stīvens Hokings atzinis, ka informācija, iespējams, tomēr nezūd. Notikumu horizonts ir melnā cauruma masas radītās gravitācijas sekas - vieta, kur gravitācija ir tieši tik spēcīga, lai no tās nespētu izkļūt pat gaisma (pēc Einšteina relativitātes teorijas gaismas ātrums ir lielākais iespējamais ātrums, tādēļ, ja pat gaisma nevar izkļūt no melnā cauruma, to nevar arī nekas cits).
Melnajam caurumam ir ārkārtīgi spēcīgs gravitācijas lauks. Šāds gravitācijas lauks izliec laiku (ārējam novērotājam šķiet, ka tas top lēnāks). No malas raugoties uz objektu, kas krīt melnajā caurumā, šķistu, ka tas nekad nesasniedz notikumu horizontu, lai arī, raugoties no objekta viedokļa, tas šķērsotu notikumu horizontu un sasniegtu singularitāti ārkārtīgi īsā laikā.
Singularitāte - pēc vispārīgās relativitātes teorijas - ir laiktelpas vieta, kur laiktelpa tiek bezgalīgi izliekta, gravitācijas spēks ir bezgalīgi liels. Domas par to, vai melnā cauruma centrā atrodas singularitāte, dalās. Ja katrā melnajā caurumā patiešām atrodas singularitāte - punkts (bez dimensijām), kurā sakopota visa melnā cauruma masa -, tas nozīmētu, ka melnajā caurumā iekļuvušajām daļiņām ir noteikta atrašanās vieta un ātrums, kā arī to, ka katrai daļiņai būtu tikai viens ceļš (uz singularitāti). Tas ir pretrunā ar kvantu mehānikas principiem, īpaši Heizenberga nenoteiktības principu.
Klasiskā Hokinga radiācijas teorija paredz, ka melnie caurumi var kļūt mazāki par spīti tam, ka no tiem nekas nevar izkļūt. Šī radiācija rodas tieši pie notikumu horizonta un nesatur informāciju par melnā cauruma iekšpusi. Tas nozīmē, ka melnais caurums tomēr var kļūt mazāks. Lieliem melnajiem caurumiem Hokinga radiācijas efekts ir praktiski nemanāms, taču, jo mazāks melnais caurums, jo lielāka tā radiācija. Līdz ar to jebkura melnā cauruma, kurā vairs neiekrīt matērija, dzīves ilgums ir galīgs. (Piezīme: Hokinga radiācija gan padara melno caurumu mazāku, taču tā nenozīmē, ka no melnā cauruma var izkļūt daļiņas; tajā vienkārši iekļūst antidaļiņas.)
2004.gada 21.jūlijā Stīvens Hokings paziņoja, ka ir kļūdījies - no melnajiem caurumiem tomēr varot izkļūt informācija. Viņš apgalvoja, ka notikumu horizonta tuvumā ir zināmi kvantu efekti, kas ļauj informācijai izkļūt un ietekmēt Hokinga radiāciju. Šī teorija vēl nav apstiprināta un tiek pārbaudīta, taču, ja to atzīs par pareizu, tā, visticamāk, atrisinās melno caurumu informācijas paradoksu.
Notikumu horizonts ir melnā cauruma "virsma". Jebkas (matērija vai enerģija), kas sasniedz notikumu horizontu, nekad vairs no tā neizkļūst. Ilgu laiku tiek uzskatīts, ka šādi neatgriezeniski zūd informācija, taču 2004. gada jūlijā ievērojamais zinātnieks Stīvens Hokings atzinis, ka informācija, iespējams, tomēr nezūd. Notikumu horizonts ir melnā cauruma masas radītās gravitācijas sekas - vieta, kur gravitācija ir tieši tik spēcīga, lai no tās nespētu izkļūt pat gaisma (pēc Einšteina relativitātes teorijas gaismas ātrums ir lielākais iespējamais ātrums, tādēļ, ja pat gaisma nevar izkļūt no melnā cauruma, to nevar arī nekas cits).
Melnajam caurumam ir ārkārtīgi spēcīgs gravitācijas lauks. Šāds gravitācijas lauks izliec laiku (ārējam novērotājam šķiet, ka tas top lēnāks). No malas raugoties uz objektu, kas krīt melnajā caurumā, šķistu, ka tas nekad nesasniedz notikumu horizontu, lai arī, raugoties no objekta viedokļa, tas šķērsotu notikumu horizontu un sasniegtu singularitāti ārkārtīgi īsā laikā.
Singularitāte - pēc vispārīgās relativitātes teorijas - ir laiktelpas vieta, kur laiktelpa tiek bezgalīgi izliekta, gravitācijas spēks ir bezgalīgi liels. Domas par to, vai melnā cauruma centrā atrodas singularitāte, dalās. Ja katrā melnajā caurumā patiešām atrodas singularitāte - punkts (bez dimensijām), kurā sakopota visa melnā cauruma masa -, tas nozīmētu, ka melnajā caurumā iekļuvušajām daļiņām ir noteikta atrašanās vieta un ātrums, kā arī to, ka katrai daļiņai būtu tikai viens ceļš (uz singularitāti). Tas ir pretrunā ar kvantu mehānikas principiem, īpaši Heizenberga nenoteiktības principu.
Klasiskā Hokinga radiācijas teorija paredz, ka melnie caurumi var kļūt mazāki par spīti tam, ka no tiem nekas nevar izkļūt. Šī radiācija rodas tieši pie notikumu horizonta un nesatur informāciju par melnā cauruma iekšpusi. Tas nozīmē, ka melnais caurums tomēr var kļūt mazāks. Lieliem melnajiem caurumiem Hokinga radiācijas efekts ir praktiski nemanāms, taču, jo mazāks melnais caurums, jo lielāka tā radiācija. Līdz ar to jebkura melnā cauruma, kurā vairs neiekrīt matērija, dzīves ilgums ir galīgs. (Piezīme: Hokinga radiācija gan padara melno caurumu mazāku, taču tā nenozīmē, ka no melnā cauruma var izkļūt daļiņas; tajā vienkārši iekļūst antidaļiņas.)
2004.gada 21.jūlijā Stīvens Hokings paziņoja, ka ir kļūdījies - no melnajiem caurumiem tomēr varot izkļūt informācija. Viņš apgalvoja, ka notikumu horizonta tuvumā ir zināmi kvantu efekti, kas ļauj informācijai izkļūt un ietekmēt Hokinga radiāciju. Šī teorija vēl nav apstiprināta un tiek pārbaudīta, taču, ja to atzīs par pareizu, tā, visticamāk, atrisinās melno caurumu informācijas paradoksu.
21 februāris 2009
Melnais caurums Medūzas matos
NGC 4149 jeb Medūzas galaktika atrodas Lielā lāča jeb Lielo greizo ratu zvaigznājā. Patiesībā tas ir divu, savstarpējā mijiedarbībā esošu galaktiku pāris. Jaunākajā Čandras rentgenstaru observatorijas un Habla kosmiskā teleskopa kombinētajā attēlā redzams melnais caurums, kas atrodas šo divu galaktiku izveidotajā "zvaigžņu tiltā" jeb Medūzas matos.
Rentgenstaru dati redzami zilajā krāsā, bet Habla teleskopa optiskais attēls - oranžajā. Medūzas galaktikas centrs ir spoži zils. Uz augšu no tā ir redzama abu galaktiku gravitācijas mijiedarbības rezultātā izveidotā gāzu, putekļu un zvaigžņu plūsma, kurā tad arī atrodas melnais caurums, kas atpazīstams kā spožs zils punkts.
Lielākā daļa objektu galaktikās, kas labi redzami rentgenstaros, ir dubultzvaigžņu sistēmas, kur viens no kompanjoniem ir vai nu zvaigžņu masas melnais caurums, vai arī neitronu zvaigzne. Šie abi objekti rodas masīvu zvaigžņu dzīves noslēgumā, tām sprāgstot kā supernovām.
Tā kā gan melnais caurums, gan neitronu zvaigzne izstaro rentgenstarus salīdzinoši ilgāku laiku periodu, šīs "fosīlijas" iespējams izmantot, lai pētītu zvaigžņu rašanās vēsturi galaktikās.
Jaunākajos Medūzas galaktikas un deviņu citu galaktiku pētījumos tika konstatēts, ka rentgenstaru dubultzvaigžņu sistēmu un zvaigžņu veidošanās ir cieši saistīta. Galvenie izpētes objekti bija Medūzas galaktika un NGC 7541, kurās zvaigžņu veidošanās notiek ļoti intensīvi. Gan rentgenstaru avotu daudzums, gan to spožums ir saistīts ar zvaigžņu veidošanās biežumu. Iespējams, ka rentgenstaru avotu spožumu galaktikās varētu izmantot kā vienu no iespējamām metodēm, lai noteiktu zvaigžņu veidošanās biežumu galaktikās, kuras atrodas ļoti tālu.
Pētījumu rezultātā tika noskaidrots, ka no katrām miljons tonnām gāzes, kas tiek patērētas zvaigžņu rašanās procesā, aptuveni viena tonna tiek "iesūkta" zvaigžņu masa melnajā caurumā vai neitronu zvaigznē.
Rentgenstaru dati redzami zilajā krāsā, bet Habla teleskopa optiskais attēls - oranžajā. Medūzas galaktikas centrs ir spoži zils. Uz augšu no tā ir redzama abu galaktiku gravitācijas mijiedarbības rezultātā izveidotā gāzu, putekļu un zvaigžņu plūsma, kurā tad arī atrodas melnais caurums, kas atpazīstams kā spožs zils punkts.
Lielākā daļa objektu galaktikās, kas labi redzami rentgenstaros, ir dubultzvaigžņu sistēmas, kur viens no kompanjoniem ir vai nu zvaigžņu masas melnais caurums, vai arī neitronu zvaigzne. Šie abi objekti rodas masīvu zvaigžņu dzīves noslēgumā, tām sprāgstot kā supernovām.
Tā kā gan melnais caurums, gan neitronu zvaigzne izstaro rentgenstarus salīdzinoši ilgāku laiku periodu, šīs "fosīlijas" iespējams izmantot, lai pētītu zvaigžņu rašanās vēsturi galaktikās.
Jaunākajos Medūzas galaktikas un deviņu citu galaktiku pētījumos tika konstatēts, ka rentgenstaru dubultzvaigžņu sistēmu un zvaigžņu veidošanās ir cieši saistīta. Galvenie izpētes objekti bija Medūzas galaktika un NGC 7541, kurās zvaigžņu veidošanās notiek ļoti intensīvi. Gan rentgenstaru avotu daudzums, gan to spožums ir saistīts ar zvaigžņu veidošanās biežumu. Iespējams, ka rentgenstaru avotu spožumu galaktikās varētu izmantot kā vienu no iespējamām metodēm, lai noteiktu zvaigžņu veidošanās biežumu galaktikās, kuras atrodas ļoti tālu.
Pētījumu rezultātā tika noskaidrots, ka no katrām miljons tonnām gāzes, kas tiek patērētas zvaigžņu rašanās procesā, aptuveni viena tonna tiek "iesūkta" zvaigžņu masa melnajā caurumā vai neitronu zvaigznē.
