Lastnosti vročega plina v jatah galaksij

Lastnosti vročega plina v jatah galaksij

V februarski številki revije Monthly notices of the Royal Astronomical Society je bil objavljen članek z naslovom “Pressure of the hot gas in simulations of galaxy clusters”, katerega vodilni avtorici sta dr. Susana Planelles z Univerze v Valenciji in dr. Dunja Fabjan s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. V članku je skupina astrofizikov podrobno analizirala lastnosti vročega plina, ki zapolnjuje območje jat galaksij. Posebej je bil članek namenjen študiji profila tlaka plina v jatah, prisotnosti zgoščin v plinu in skalirnim zvezam med maso jate in termično energijo plina, ki jo merimo s pomočjo Sunjajev-Zeldovičevega učinka.

Raziskava je temeljila na numeričnih simulacijah jat galaksij v kozmološkem kontekstu. S takimi simulacijami lahko dovolj natančno spremljamo razvoj jate galaksij v vseh njenih komponentah (zvezde, plin, temna snov) in sočasno simuliramo jate različnih velikostih. V raziskavi so uporabili večje število jat (okrog 100) za statistično analizo in 29 jat za podroben pregled radialnih lastnosti plina. Vse jate so simulirali z dodajanjem pomembnih astrofizikalnih procesov, od nastajanja zvezd do galaktičnih vetrov in učinka, ki ga povzročajo supermasivne črne luknje v središčih galaksij.

Izkazalo se je, da se profil tlaka plina ne spreminja z rdečim premikom. Skalirne zveze med maso jate in termično energijo plina se sicer skladajo z opazovanji, vendar je prisotno odstopanje v primeru, ko je jata “dinamično aktivna” ali “relaksirana”. Zanimiv pa je tudi rezultat, da je povratni učinek aktivnih galaktičnih jeder sposoben znižati prisotnost zgoščin v plinu, kar se izredno dobro sklada z najnovejšimi opazovanji plina v rentgenski svetlobi.

Članek je dostopen na spletni strani revije MNRAS in prosto dostopen na arhivih ArXiv.org.

Slika: Na zgornji sliki je prikaz jatnega plina, kjer barve prikazujejo intenziteto Sunjajev-Zeldovičevega učinka, črne konture pa različne nivoje rentgenskega sevanja, ki je najmočnejše v središču jate same. Zgoraj in spodaj sta prikazani dve jati, katerih plin ima regularno oziroma moteno obliko. V spodnjem primeru lahko opazimo prisotnost dveh središčnih območij močnejšega rentgenskega sevanja, ki nakazujejo dinamično preteklost jate v kateri je verjetno prišlo do združitve dveh manjših jat. Oznake NR, CSF in AGN se nanašajo na različne fizikalne procese, ki so bili upoštevani v simulaciji (od neradiativnih procesov, ohladitve plina in nastanka zvezd, ter z dodatkom povratnega učinka aktivnih galaktičnih jeder). Od leve proti desni je opazna je razlika v prisotnosti zgoščin, ki se zmanjšujejo, ter v strmini rentgenskih profilov.

O kemijskih elementih v jatnem plinu s pomočjo simulacij

O kemijskih elementih v jatnem plinu s pomočjo simulacij

V februarski številki revije Monthly notices of the Royal Astronomical Society je bil objavljen članek skupine astrofizikov, med katerimi je tudi dr. Dunja Fabjan s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. V članku so člani skupine podrobno analizirali plin prisoten v velikih skupinah galaksij in se osredotočili na njegovo obogatitev s kemijskimi elementi, ki jih ob koncu svojega življenja zvezde odvržejo v svojo okolico. Porazdelitev elementov v jatnem plinu, ki ga običajno opazujemo v rentgenski svetlobi, posreduje veliko uporabnih in pomembnih informacij o nastanku in evoluciji gravitacijsko vezanih galaksij, ki sestavljajo takoimenovane jate galaksij. Istočasno je porazdelitev elementov, posebno železa in kisika, pomemben pokazatelj nastajanja zvezd v preteklosti in različnih procesov, ki učinkujejo na plin v jatah. Med slednjimi velja omeniti eksplozije supernov in povratni učinek aktivnih galaktičnih jeder.

V svoji raziskavi je skupina astrofizikov uporabila numerične simulacije, s katerimi lahko natančno sledimo razvoju vesolja, še posebej velikih struktur kot so jate galaksij. S pomočjo simulacij so pokazali, da so kemijski elementi zelo homogeno porazdeljeni v jatnem plinu tudi na velikih razdaljah od središča jate, kar je posledica velike aktivnosti galaktičnih jeder na rdečih premikih okrog 2 in 3. Galaksije s središčno supermasivno črno luknjo, ki jim pravimo tudi aktivna galaktična jedra, so sposobna premakniti obogateni plin v bližini galaksij v oddaljena območja, kar povzroči homogeno porazdelitev obogatenega plina v sami jati.

Članek, katere prva avtorica je Veronica Biffi s Tržaške univerze, ki je bila tudi gostja Astrodebate v letu 2016/17, je dostopen na spletni strani revije MNRAS in prosto dostopen na arhivih ArXiv.org.


Na sliki: Prikaz porazdelitve kisika v jatnem plinu na različnih rdečih premikih. Osrednji del jate (znotraj virialnega radija) je prikazan z zelenim krogom. Od leve proti desni je prikazana obogatitev plina na rdečih premikih z ∼ 6.1, 5.5, 4.4, 3 za primer simulacij z aktivnimi galaktičnimi jedri, v katerih so supermasivne črne luknje (zgoraj, oznaka AGN) in simulacij brez supermasivnih črnih lukenj, kjer igrajo glavno vlogo supernove (spodaj, oznaka CSF). Vsaka slika prikazuje območje 6 virialnih radijev in projekcijo vzdolž 2 virialnih radijev, na vsakem rdečem premiku je centrirana na najbolj masivnem haloju.

 

Večeri na observatoriju

Večeri na observatoriju

Astronomsko geofizikalni observatorij (zemljevid) v letu 2017 organizira vsak drugi četrtek v mesecu v večernih urah dogodek Večeri na astronomskem observatoriju. Brezplačne vstopnice bodo na voljo na torek pred predavanjem ob 19. uri na tej spletni strani. Število prostih mest je 30. Program bo sestavljen iz mesečnega tematskega predavanja in praktične delavnice opazovanja s teleskopom, ki bo prilagojena učnemu programu astronomije.


Peto in zadnje predavanje “Planetarni sistemi okrog drugih zvezd” bo imel Klemen Čotar v četrtek, 8. junija, ob 21h na AGO Golovec. Predavanju sledi opazovanje s teleskopom. Obvezna rezervacija brezplačne vstopnice. Vljudno vabljeni!

Naroči brezplačno vstopnico

Program 8. junija ob 21h:

Predavanje Planetarni sistemi okrog drugih zvezd

Klemen Čotar

V preteklih letih smo lahko spremljali množico vesoljskih misij, ki s svojimi kompliciranimi manevri postopoma odkrivajo zakonitosti objektov v našem Osončju. Kljub temu, da še vedno dokaj slabo poznamo določene objekte v naši bližnji okolici, znanstveniki že dalj časa gledajo onkraj našega Osončja in iščejo planetarne sisteme okrog drugih zvezd. Vendar zakaj? Eden boljših odgovorov za to je razjasnitev že dolgo nerazrešenih vprašanj o obstoju Zemlji podobnih planetov. V predavanju si bomo ogledali zgodovino odkrivanja planetov okrog drugih zvezd, metode ki jih znanstveniki uporabijo za takšna odkritja in zanimiva odkritja zadnjih nekaj let.

Predavanje traja 45 minut.

Opazovalna delavnica s teleskopom

Bojan Dintinjana in Herman Mikuž

V primeru lepega vremena sledi še praktična delavnica s teleskopi. Ogledali si bomo nekaj zanimivih objektov na poletnem nebu. Prvi pogled bomo namenili Jupitru in njegovim lunam. V primeru oblačnega vremena bomo nebesne objekte prikazali v Stellariumu in za vajo sestavili teleskop Celestron 11.


Pretekli dogodki

Četrto predavanje “Kako odraščajo zvezde” bo imela dr. Maruša Žerjal v četrtek, 11. maja, ob 21h na AGO Golovec. Predavanju bo sledila delavnica opazovanja s teleskopom. Vljudno vabljeni!

Naroči brezplačno vstopnico

Program 11. maja ob 21h:

Predavanje Kako odraščajo zvezde

dr. Maruša Žerjal

Zvezde nastanejo v kopicah, ki pa kmalu razpadejo. Iskanje mladih zvezd izven teh zvezdnih porodnišnic zato ni tako enostavno. Kljub temu pa imajo zvezde v prvih razvojnih fazah značilnosti, po katerih jih ločimo od starejših zvezd. Na predavanju si bomo ogledali, kako poiščemo take zvezde v Sončevi okolici in ocenimo njihovo starost. Veliko motivacijo za raziskovanje odraščajočih zvezd predstavljajo mladi planeti, ki nastanejo skupaj z njimi.

Predavanje traja 45 minut.

Opazovalna delavnica s teleskopom

Bojan Dintinjana in Herman Mikuž

V primeru lepega vremena sledi še praktična delavnica s teleskopi. Ogledali si bomo nekaj zanimivih objektov na pomladanskem nebu. Prvi pogled bomo namenili ozvezdju Leva. Najsvetlejša zvezda je modro beli Regul, ki je zvezda glavne veje in tudi dvojna zvezda. Sledilo bo opazovanje Jupitra in njegovih satelitov. V primeru oblačnega vremena bomo nebesne objekte prikazali v Stellariumu in za vajo sestavili teleskop Celestron 11.


Program 13. aprila ob 20h:

Vesoljska potovanja

prof. Tomaž Zwitter

Kako težko je priti do Mednarodne vesoljske postaje, do Lune ali do Marsa, morda do planetov okoli drugih zvezd? Kakšne so omejitve vesoljskih potovanj, radijske komunikacije, ali raziskovanja razmer na oddaljenih telesih z (okolice) Zemlje? Kaj zakoni fizike povedo o smelih izjavah o skorajšnjih tehnoloških prebojih, ki jih pogosto slišimo v medijih? Odgovori bodo ilustracija dejstva, da se pogosto splača misliti z lastno glavo.
Predavanje traja 45 minut.

Opazovalna delavnica s teleskopom

Bojan Dintinjana in Herman Mikuž

V primeru lepega vremena sledi še praktična delavnica s teleskopi. Ogledali si bomo nekaj zanimivih objektov na pomladanskem nebu. Prvi pogled bomo namenili rdeči orjakinji Alphard v ozvezdju Kače, potem bomo poiskali, za primerjavo, še modro zvezdo Regul v Levu. Sledilo bo opazovanje Jupitra in njegovih satelitov. V primeru oblačnega vremena bomo nebesne objekte prikazali v Stellariumu in za vajo sestavili teleskop.


Program 9. marca ob 19h:

Eksotične galaksije

Gregor Traven

Galaksije obstajajo v raznolikih oblikah in velikostih, prav tako pa se razlikujejo glede na sestavo in dogajanje v njihovih jedrih ali okolici. Med milijardami oziroma po zadnjih ocenah trilijoni galaksij v našem vidnem vesolju lahko najdemo tudi takšne bolj posebne, izstopajoče, nekatere tudi zelo redke. Včasih je takšna “eksotika” le posledica naše smeri pogleda ali pa tehnoloških omejitev inštrumentov za opazovanje bližnjega in daljnega vesolja, spet drugič pa nas lahko omejuje preprosta fizika, ki nam ne dovoli potešiti brezmejne radovednosti. Kaj od tega je zares v igri si bomo skupaj ogledali na posameznih primerkih od nekaterih najbolj znanih galaksij pa vse do odkritij zadnjih nekaj let. Predavanje traja 45 minut.

Opazovalna delavnica s teleskopom

Bojan Dintinjana in Herman Mikuž

V primeru lepega vremena sledi še praktična delavnica s teleskopi. Ogledali si bomo nekaj zanimivih objektov na zimskem nebu. Poleg Venere in Lune tudi galaktično kopico Plejade, dvojno zvedno kopico v Perzeju in znamenito Orionovo meglico. V primeru oblačnega vremena bomo v delavnici za vajo sestavili newtonov teleskop na ekvatorialu.


Program 9.februar ob 19h:

Galaktično druženje

dr. Dunja Fabjan

Galaksije se rade družijo v večje skupine galaksij, kjer se v teku razvoja vesolja doga marsikaj zanimivega! Zakaj pride do takega združevanja? Kaj se ob tem dogaja z zvezdami in plinom, ki sestavljata galaksije? Katere učinke imajo na okolico aktivna galaktična jedra in supernove? O vsem tem (pa še kaj več) boste izvedeli na prvem predavanju cikla Večeri na astronomskem observatoriju! Predavanje traja 45 minut.

Opazovalna delavnica s teleskopom

Bojan Dintinjana in Herman Mikuž

V primeru lepega vremena sledi še praktična delavnica s teleskopi. Ogledali si bomo nekaj zanimivih objektov na zimskem nebu. Poleg Venere in Lune tudi galaktično kopico Plejade, dvojno zvedno kopico v Perzeju in znamenito Orionovo meglico. V primeru oblačnega vremena bomo izvedli samo ogled teleskopa Vega in objekte zimskega neba pa si bomo ogledali na arhivskih posnetkih.

 

Detection of young stars in large spectroscopic surveys

Detection of young stars in large spectroscopic surveys

Vabljeni v ponedeljek, 29. maja 2017, ob 16:15 v predavalnico F1, FMF UL, Jadranska 19, Ljubljana, kjer bo na Ponedeljkovem fizikalnem kolokviju dr. Maruša Žerjal imela predavanje z naslovom “Detection of young stars in large spectroscopic surveys“.  Pred predavanjem so vsi udeleženci vabljeni na čaj!

Detection of young stars in large spectroscopic surveys

dr. Maruša Žerjal
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana

Stellar magnetic activity is a suitable age estimator for young solar-like stars. It manifests itself in a wide range of excess emission intensities in the strongest spectral lines. Today, in the era of large spectroscopic surveys, it is possible to identify a substantial number of young stars in the Solar neighborhood using efficient unsupervised classification algorithms. I will present a very large catalog of young stars in the RAVE survey and discuss the Galah and FunnelWeb surveys that hold a huge potential not only for the reconstruction of a recent nearby star formation events but also for the studies of young exoplanets and their environments around the nearest stars.

Virtualni observatorij – predavanje in delavnica

Virtualni observatorij – predavanje in delavnica

V sredo, 22. in petek, 24. februarja smo organizirali delavnico “Virtual observatory”. V astronomiji se namreč srečujemo s porastom števila podatkov, ki jih pridobivamo s pomočjo zemeljskih in vesoljskih teleskopov. Pomembno je torej poznati sredstva, s katerimi lahko te podatke raziščemo, povežemo, obdelamo in prikažemo. Ravno to je smisel Virtualnega observatorija, mednarodne mreže, pri kateri sodelujejo astronomska podatkovna središča, ki razvijajo skupno programsko opremo in platformo. Delavnico sta vodila  dr. Massimo Ramella in Giulia Iafrate iz Astronomskega observatorija v Trstu, ki sta člana mednarodne mreže IVOA (International Virtual Observatory Alliance), kjer delujeta v skupini za izobraževanje. Predavanju je sledila polna predavalnica študentov, delavnice pa se je udeležilo 25 slušateljev, ki so se seznanili z uporabo programov Aladin in TOPCAT ter delali na treh praktičnih primerih: določanje pripadnost zvezd razsuti kopici Plejade, ocenjevanje mase jate galaksij Berenikini kodri ter odkrivanje rjavih pritlikavk v podatkovnih bazah SDSS in 2MASS. Več podobnih vaj najdete lahko na spletnih straneh Euro-VO (Scientific Tutorials) in EuroVO for education.

Vizija Vesolje 4.0

Vizija Vesolje 4.0

V četrtek, 16. februarja, je imel na Fakulteti za matematiko in fiziko predavanje prof. dr. Jan Woerner, generalni direktor Evropske vesoljske agencije.

Videoposnetek predavanja si lahko ogledate na Videolectures.net!

Predavanja se je udeležilo približno 300 poslušalcev. Prof. Woerner je govoril o delovanju, načrtih in izzivih ESA. Podobno, kot govorimo o četrti industrijski revoluciji, je tu govora o Vesolju 4.0, kjer Vesolje 1 enačimo z začetnimi koraki raziskovanja vesolja, Vesolje 2 je predstavljal program Apollo in pristanek na Luni, Vesolje 3 je mednarodno sodelovanje v okviru Mednarodne vesoljske postaje in drugih projektov raziskovanja Osončja in vesolja, Vesolje 4 pa pomeni bližnjo prihodnost, ko bomo v skupnem naporu državnih in privatnih akterjev naredili naslednje korake v okviru robotskega in astronavtskega raziskovanja.

Obisk je organiziralo Ministrstvo za gospodarski razvoj in tehnologijo. S prof. Woernerjem sta prišla še gospoda Eric Morel, ki na ESA vodi direktorat za industrijo, nabave in pravne zadeve, in gospod Frederic Nordlund, ki vodi oddelek za zunanje zadeve. V imenu Univerze je zbrane pozdravil prorektor prof. dr. Martin Čopič, v imenu fakultete pa dekan prof. dr. Petar Pavešić.

V tem prispevku si lahko ogledate še slike z današnjega dogodka.

Pozdravni nagovor prorektorja prof. dr. Martina Čopiča pred zbranim občinstvom. Foto: K. Čotar
Prof. dr. Woerner tik pred začetkom predavanja. Foto: K. Čotar
Prof. dr. Woerner, predavanje Space 4.0. Foto: K. Čotar
Prof. dr. Woerner, predavanje Space 4.0. Foto: K. Čotar
Predavanje Space 4.0, ki ga je prof. dr. Woerner, generalni direktor Evropske vesoljske agencije, imel na Fakulteti za matematiko in fiziko, je privabilo približno 300 ljudi. Foto: K. Čotar
Peterlinov paviljon na Fakulteti za matematiko in fiziko je bil poln radovednih poslušalcev. Foto: K. Čotar
Prof. dr. Woerner odgovarja na vprašanja ob zaključku predavanja. Foto: K. Čotar
Misija Gaia: objavljeni prvi rezultati

Misija Gaia: objavljeni prvi rezultati

V konzorciju za obdelavo podatkov misije Gaia astronomi s FMF sodelujemo že od leta 2000 skupaj s približno petsto kolegi iz vse Evrope!

Ko se nam v brezmesečni noči oči prilagodijo na temo, se zavemo bogastva nočnega neba. Tako je od nekdaj, na vprašanja o globini vesolja so odgovore iskale vse kulture. Od včeraj vemo več. Prva javna objava rezultatov satelita Gaia Evropske vesoljske agencije predstavlja daleč najnatančnejšo zvezdno karto doslej. Objavlja razdalje do več kot 2 milijonov zvezd, meritve položajev na nebu in sijev 1,1 milijarde zvezd ter lastnosti nekaj tisoč utripajočih zvezd. S temi številkami, ki za desetkrat ali stokrat presegajo dosedanje sezname, ter s tekočimi Gajinimi meritvami razdalje še tisočkrat toliko zvezd, naša Galaksija dobiva globino. Gibanjem njenih zvezd bomo lahko sledili nazaj vse do njenega nastanka in se tako naučili, kakšna je sestava in nastanek naše kot ene od običajnih galaksij v vesolju. 

Read More Read More

Slovar astronomskih izrazov na spletu!

Slovar astronomskih izrazov na spletu!

Na spletnem portalu Termania je sedaj javno dostopen angleško-slovenski slovar astronomskih izrazov! Nastal je na podlagi starejšega osnutka slovarja, ki ga je na začetku urejala astronomka Pavla Raziger, kasneje pa član Astronomske skupine Herman Mikuž. Leta 2010 smo ga začeli sistematično dopolnjevati in sproti dodajali novejše izraze. Trenutno je v njem zbranil 1930 gesel, podatkovno bazo pa stalno dopolnjujemo. Upamo, da bo slovar v pomoč vsem, ki pripravljate, berete in prevajate astronomsko literaturo!

Read More Read More

O odkritju gravitacijskih valov v Delu in na Valu 202

O odkritju gravitacijskih valov v Delu in na Valu 202

V četrtek, 18. februarja 2016 je naš zaslužni profesor dr. Andrej Čadež v časniku Delo objavil daljši članek z naslovom “Gravitacijski valovi – spomini sopotnika”, novinar Radovan Kozmos pa je nekaj njegovih misli citiral tudi v članku “Gravitacija – vrhovna izvršna sila vesolja”, kjer so misli profesorja Čadeža tudi motivacija za naslov članka. Isti dan je Val 202 v okviru oddaje Frekvenca X objavil intervju Mije Škrabec Arbanas s profesorjem Čadežem.

Direktno odkritje gravitacijskih valov

Direktno odkritje gravitacijskih valov

V četrtek, 12. februarja 2016 je kolaboracija LIGO objavila, da so 14. septembra 2015 prvič v zgodovini direktno zaznali gravitacijske valove. To odpira novo okno za proučevanje vesolja. V obdobju približno 0,2 sekunde so opazili relativne raztezke velikosti 10**-21, kar pri 4 kilometre dolgih krakih interferometra LIGO ustreza premikom približno tisočine velikosti protona. To je toliko, kot je debelina človeškega lasu v primerjavi z razdaljo do prve zvezde v okolici Sonca. Zaznani gravitacijski valovi so nastali pri zlivanju dveh črnih lukenj, ene z maso 29 in druge z maso 36 mas Sonca. Ko sta se zlili, je nastala črna luknja imela le še 62 mas Sonca, preostale 3 mase Sonca pa so se spremenile v energijo gravitacijskih valov, ki so ob njihovem 2 stotinke sekunde trajajočem maksimumu odnesli energijo, ki je 50-krat večja od sproščene energije vseh zvezd v vesolju v tem časovnem intervalu. Odkritje lepo pojasnjuje tale video.  

Naš kolega, zaslužni prof. Andrej Čadež je eden utemeljiteljev raziskovanja zlivanja črnih lukenj. Leta 1971 je doktoriral z delom z naslovom Colliding black holes. Leta 1974 je v Annals of Physics objavil članek Apparent horizons in the two-black-hole problem, leta 1976 pa je skupaj s Smarrom, Dewittom in Eppleyem v reviji Physics Review D objavil članek Collision of two black holes. V začetku 90. let je gostoval na Caltechu in bil aktivni član kolaboracije LIGO. Poleg omenjene vloge začetnika numerične relativnosti, je za LIGO prispeval teorijo za konstrukcijo zaslonk, ki preprečujejo vpliv seizmičnega tresenja cevi interferometra na gravitacijski signal, metodo za brezdotično merjenje mehanske kvalitete zrcal v interferometru LIGO, preučeval je tudi vpliv segravanja zrcal na sklopitev laserske svetlobe z resonatorjem. Zaradi te zadnje študije so tudi prešli na uporabo laserjev z mikrometrsko valovno dolžino, katerih svetloba se bistveno manj absorbira pri prehodu skozi zrcala in uvedli dodatno segrevanje zrcal na robu osnovnega curka, ki tako kompenzira deformacije zaradi toplotnih izgub v osnovnem curku.