Vá! Jólaglaðningur frá Cassini!

Í gær birtu vísindamenn við Cassini leiðangurinn alveg hreint stórfenglegar myndir af Satúrnusi og Títan.

Mynd: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Þetta er an nokkurs vafa einhver fallegasta mynd sem ég hef séð af Satúrnusi!

Í bakgrunni sést gulleitur lofthjúpur reikistjörnunnar og örmjóir hringarnir sem varpa breiðum skuggum á suðurhvelið. Í forgrunni er Títan, stærsta tungl Satúrnusar, en á bakvið það er íshnötturinn Díóna, þriðja stærsta tungl Hringadróttins, fimm sinnum minna en Títan. Ef rýnt er í myndina sést norðurpólhettan sem er úr ískristöllum hátt í þykkum lofthjúpi Títans og móðan sem umlykur tunglið. 

Cassini geimfarið var í um það bil 2,3 milljón km fjarlægð frá Títan og 3,2 milljón km fjarlægð frá Díónu þegar myndin var tekin.

Mynd: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Þessar ótrúlega fallegu myndir koma fast á hæla myndanna af halastjörnunni Lovejoy, sem við fjölluðum um í gær. Og enn og aftur blótum við því að við séum búnir að velja tíu fallegustu myndir ársins. Þessar hefðu nefnilega vel á heima á þeim lista!

- Sævar Helgi

Halastjarnan Lovejoy með sýningu á himninum - glæsilegar myndir

Halastjarna sem menn vissu ekki af fyrir innan við mánuði síðan er skyndilega orðin að fallegustu sýningu himinsins á árinu!

Og ekki er hún síðri að sjá utan úr geimnum en þessa mynd tóku geimfarar í Alþjóðlegu geimstöðinni þann 21. desember. Hér er hún í fullri upplausn! Því miður höfum við þegar valið tíu bestu ljósmyndir ársins, því þessi kæmi svo sannarlega til greina! Hér má einnig sjá stórglæsilegt time-lapse!

Mynd: NASA

Þann 27. nóvember síðastliðinn tók ástralski stjörnuáhugamaðurinn Terri Lovejoy 200 ljósmyndir af suðurhimninum með átta tommu stjörnusjónaukanum sínum. Fljótlega eftir að halastjarnan fannst kom í ljós að um sérstaka tegund sólkærrar halastjörnu var að ræða, svokallaða Kreutz sólsleikju, sem stefndi óðfluga inn að sólinni eins og heitið gefur til kynna.

Þann 16. desember komst halastjarna Lovejoys næst sólinni, innan við 200.000 km frá brennheitu yfirborði hennar. Allir áttu von á að hún sundraðist við þessa raun en öllum að óvörum komst hún af! Myndskeiðið hér undir sýnir ferðalag hennar vel:

Degi eftir sólnánd tók Lovejoy mynd af halastjörnunni sinni að degi til. Halastjarnan er að fjarlægjast sólina og dofna í leiðinni en setur um leið á svið glæsilega sýningu á himninum eins og sjá má á myndinni hér undir:

Mynd: Colin Legg

Því miður sjáum við Íslendingar ekki þessa fallegu halastjörnu á jólahimninum. Hún er of sunnarlega til þess. Í staðinn verðum við bara að njóta mynda frá vinum okkar á suðurhveli.

Vá!

- Sævar Helgi

Smæstu reikistjörnur sem fundist hafa utan sólkerfisins

Reikistjörnurnar sem Keplerssjónaukinn fann eru um 103% og 95% af þvermáli jarðar, sem sagt álíka stórar og jörðin og Venus. Báðar þessar reikistjörnur eru hins vegar svo nálægt sinni móðurstjörnu að hitastig yfirborðsins er líklega nógu hátt til að bræða gler (í kringum 600°C). Þær eru því svo sannarlega ekki líkar jörðinni á þann hátt. Umferðartími þeirra eru aðeins 6,1 og 19,6 dagar. Líf eins og við þekkjum það er sem sagt óhugsandi á þessum hnöttum.

Reikistjörnurnar tilheyra stjörnunni Kepler-20 sem er í stjörnumerkinu Hörpunni en ekki Lýrustjörnuþokunni eins og segir í frétt mbl.is (það er búið að láta vita en því hefur ekki verið breytt, enda auðvitað engin ástæða til að lagfæra villur í fréttum, þótt lítilvæglegar séu). Stjarnan sú er álíka stór og sólin okkar, örlítið massaminni og örlítið daufari. Hún er í um 1000 ljósára fjarlægð. Við vitum nú að í kringum Kepler-20 ganga fimm reikistjörnur en allar hinar (Kepler-20b, Kepler-20c og Kepler-20d) eru mun stærri en jörðin en umferðartími þeirra er frá 3,7 dögum upp í 77,6 daga. Þetta sólkerfi er því gerólíkt okkar.

Reikistjörnurnar fundust með þvergönguaðferðinni sem við höfum áður fjallað um en hægt er að lesa sér betur til um þessa aðferð í grein um fjarreikistjörnur á Stjörnufræðivefnum.

- Sævar Helgi

Nýjar reikistjörnur líkjast jörðinni

Stjarna með hægan púls

Þessi fallega mynd var tekin með tveimur geimsjónaukum og einum sjónauka á jörðu niðri, annars vegar Chandra röntgengeimsjónauka NASA og XMM-Newton röntgengeimsjónauka ESA og hins vegar Cerro Tololo Inter-American Observatory í Chile. Blái liturinn sýnir mjög heitar stjörnur sem gefa frá sér orkuríka röntgengeisla en rauðu og grænu litirnir sýna kaldara gas og ryk í sýnilegu ljósi.

Sjónaukunum var beint að svæði í Litla Magellansskýinu sem er fylgivetrarbraut okkar í um 200.000 ljósára fjarlægð. Bjarti bláhvíti bletturinn hægra megin er tifstjarna sem heitir SXP 1062 og vakið hefur áhuga stjörnufræðinga. Eins og sjá má er hún umlukin rauðleitri kúluskel sem er leif sprengistjörnunnar sem myndaði tifstjörnuna fyrir um 10.000 til 40.000 árum. 

Tifstjarnan er ofurþéttur kjarni stjörnunnar sem sprakk. Hún er tvisvar sinnum þyngri en sólin okkar en ekki nema um 24 km í þvermál. Mælingar stjörnufræðinga sýna að þessi tiltekna tifstjarna snýst óvenju hægt miðað við systurstjörnur sínar — um það bil einu sinni á 18 mínútum — sem snúast jafnvel nokkur hundruð sinnum á sekúndu. SXP 1062 er því ein hægasta tifstjarna sem fundist hefur. 

Og enginn veit af hverju.

Sjá einnig krakkafrétt http://www.stjornufraedi.is/krakkafrettir/nr/568

- Sævar Helgi

Komið í allar bókaverslanir

Tímaritið Undur alheimsins, sem við gáfum út fyrir skömmu, er loksins komin í allar helstu bókaverslanir, rétt í tæka tíð fyrir jólin! Kjörið að kippa með sér einu blaði til að lesa yfir hátíðina.

Blaðið er mjög vegleg, prentað í lit á fínasta pappír, vistænan að sjálfsögðu. Glæsilegar myndir og fróðlegar greinar um stjarnvísindi og stjörnuskoðun prýða blaðið.

----

Skipulag alheimsins í Morgunútvarpi Rásar 2

Þeir Einar H. Guðmundsson og Baldur Arnarson, þýðendur jólabókarinnar í ár, Skipulag alheimsins, voru gestir Morgunútvarps Rásar 2 í morgun. Hægt er að hlusta á þetta fína viðtal hér http://www.ruv.is/sarpurinn/morgunutvarpid/21122011/radgatur-alheimsins

Ertu ekki örugglega búin(n) að tryggja þér eintak?

- Sævar Helgi

Tíu fallegustu myndir ársins

Ár hvert tökum við saman tíu fallegustu (að okkar mati) stjörnuljósmyndir ársins sem er að líða. Í Fréttablaði helgarinnar voru nokkrar af þessum myndum sýndar en sjá má þær allar á vefnum okkar. Þær eru hver annarri fallegri!

http://www.stjornufraedi.is/frettir/nr/565

Svo á maður náttúrulega að deila fegurðinni með öðrum, t.d. á Facebook!

----

Jólagjafir stjörnuáhugafólks

Við fáum líka reglulega fyrirspurnir um hvað hægt sé að gefa stjörnuáhugafólki á öllu aldri í jólagjöf. Við höfum tekið saman lista yfir nokkrar góðar jólagjafir en þar á meðal eru stjörnusjónaukar, fylgihlutir fyrir sjónauka og bækur. 

Sjónaukinn hér til hægri — SkyWatcher Heritage 76 — er til að mynda flottur fyrir alla áhugasama krakka. Hann er lítill, einfaldur og meðfærilegur og sýnir vel gígana á tunglinu, Galíleótunglin fjögur við Júpíter og hringa Satúrnusar, svo dæmi séu tekin. 

Við mælum svo auðvitað með jólabókinni í ár, Skipulagi alheimsins, eftir Stephen Hawking og Leonard Mlodinow í þýðingu Baldurs Arnarsonar og Einars H. Guðmundssonar — bókina sem íslensk bókaforlög voru svo miklir kjánar að vilja ekki gefa út.

Listann má finna hér http://www.stjornufraedi.is/frettir/nr/551!

- Sævar Helgi

Dæmigerð Iridium gervitungl

Uppfært 18. desember kl. 21:00. Stundum hefur maður rangt fyrir. Í ljós hefur komið að myndskeiðið sýnir sama fyrirbæri og við útskýrðum sambærileg ljós sem sáust snemma í mánuðinum í Skagafirði: ljósker. En hvers vegna dró ég þessa ályktun? 

Í fyrsta lagi sýndi myndskeiðið tvö ljós og annað birti skyndilega upp eins og dæmigerður Iridiumblossi.  Í öðru lagi er það stórskemmtileg tilviljun að þetta sama kvöld á sama tíma urðu tveir Iridiumblossar með örfárra sekúndna millibili á svipuðum stað á himninum! Í þriðja lagi skiptir öllu að fá greinargóða lýsingu á ljósunum. Hvernig var það á litinn? Fór ljósið hratt yfir himinninn? Hvað var það hátt á lofti? Hve lengi entist það? Þetta eru allt upplýsingar sem hjálpa til að finna réttu lausnin.

Í gærkvöld sá ég þrjú ljósker takast á loft í Mosfellsbæ. Þau sjást víða að og eru nokkuð björt.

---

Um 18 mínútum fyrir klukkan átta í gærkvöld urðu tveir Iridiumblossar á norðurhimninum með nokkurra sekúndna millibili og stóðu yfir í örfáar sekúndur. Ekki veit ég hvenær þetta myndskeið var tekið (samkvæmt upplýsingum frá fréttastofu Vísis.is og Stöðvar 2 var myndskeiðið tekið á þessum tíma) en fljúgandi furðuhlutirnir sem þarna sjást hegða sér eins og Iridiumblossar. Báðir urðu töluvert bjartari en reikistjarnan Júpíter — sem skín svo skært þessa dagana — sem skýrir hvers vegna myndatökumaðurinn náði að grípa blossana á það sem mér sýnist vera símamyndavél.

Iridium er gervitunglaklasi sem svífa um jörðina. Þegar þau breyta stefnu sinni niður í átt að yfirborði jarðar sjáum við stærri hluta af þeim endurvarpar sólarljósinu. Þá eykst skyndilega birta þeirra mikið og úr verður svokallaður Iridiumblossi. Gervitunglin sjást varla eða alls ekki eina stundina en í nokkrar sekúndur blossa þau skyndilega svo upp að þau verða bjartari en björtustu reikistjörnur á himni. Hér undir er myndskeið sem sýnir dæmigerðan Iridiumblossa.

Það gerðist sem sagt í tvígang gærkvöld, um 18 mínútum fyrir klukkan átta. 

Kosturinn við þessa blossa er sá að hægt er að segja fyrir um hvenær þeir verða. Það er skemmtilegt partýtrikk! Samkvæmt Heavens-Above.com verða í kvöld nokkrir blossar sjáanlegir frá suðvesturhorni landsins. Tveir björtustu verða annars vegar klukkan 19:27:21 í vest-norðvestri í 22° hæð yfir sjóndeildarhring og hins vegar klukkan 19:35:57 í norðaustri í 53° hæð yfir sjóndeildarhring. 

Ef veður leyfir, ætla ég út að fylgjast með.

- Sævar Helgi 

Fljúgandi furðuhlutir í Mosfellsbæ?

Svör á næsta ári?

Í dag tilkynntu eðlisfræðingar sem starfa við Atlas og CMS tilraunirnar í Large Hadron Collider að fundist hefðu vísbendingar um Higgs bóseindina. Vísbendingarnar eru ekki nógu traustar til þess að hægt sé að slá því á föstu að þessi hundelta eind hafi fundist en nógu miklar til þess að eðlisfræðingar telja sig á réttri leið og sjái ástæðu til að lýsa sig spennta.

En hvers vegna er allt kapp lagt á að finna þessa Higgs bóseind?

Staðallíkanið svonefnda er helsta kenning eðlisfræðinga. Hún útskýrir efnisheiminn, úr hverju hann er og hvað heldur honum saman með aðeins 6 kvörkum, 6 létteindum (lepton á ensku, rafeind er létteind) og krafteindum eins og t.d. ljóseind.

Allt venjulegt efni er úr kvörkum og létteindum sem getur víxlverkað við annað efni. Hins vegar eru aðeins 4% alheimsins úr þessu venjulega efni. Restin er annars vegar hulduefni (22%) og hins vegar hulduorka (74%), hvorttveggja eitthvað sem við höfum ekki hugmynd um hvað er. En það er allt önnur saga.

Staðallíkanið er góð kenning. Síendurteknar tilraunir hafa staðfest spár hennar ótrúlega nákvæmlega og allar eindir sem kenningin hefur spáð fyrir um hafa fundist.

En hún útskýrir ekki allt, til dæmis ekki þyngdarkraftinn, enn sem komið er.

Í náttúrunni eru fjórir kraftar sem halda öllu efni saman: Þyngdarkrafturinn, rafsegulkrafturinn, sterki kjarnakrafturinn og veiki kjarnakrafturinn.

Þyngdarkraftinn þekkja allir. Undir fótum þér er heil reikistjarna sem togar í þig. Rafsegulkrafturinn er margfalt sterkari og kemur í veg fyrir að þú sökkvir inn að miðju jarðar. Í staðallíkaninu er ljóseindin eind rafsegulkraftsins en hún er massalaus. 

Sterki kjarnakrafturinn heldur atómum saman og öll þekkjum við orkuna sem losnar úr læðingi þegar þeim krafti er sundrað. Hann er 100 sinnum sterkari en rafsegulkrafturinn og miklu miklu sterkari en þyngdarkrafturinn. Í staðallíkaninu útskýra límeindir (gluons) sterka kjarnakraftinn.

Veiki kjarnakrafturinn veldur hrörnun geislavirkra efna og — það mikilvægasta — án hans skini sólin ekki. Í staðallíkaninu eru skýrist veiki kjarnakrafturinn af vigureindum eða vigurbóseindum.

En í staðallíkaninu er stórt og óþægilegt gat: Staðallíkanið útskýrir ekki hvers vegna eindir hafa tiltekinn massa. Til dæmis eru bæði ljóseind og W eind krafteindir en aðeins W eindin hefur massa. Hvers vegna?

Eðisfræðingar hafa því sett fram tilgátu um svonefnt Higgssvið sem, samkvæmt tilgátunni, víxlverkar við aðrar agnir og gefur þeim massa. Higgssviðið krefst eindar, Higgs bóseindar, sem aldrei hefur sést en vísindamenn leita logandi ljósi að. Higgs bóseindin er því „týndi hlekkurinn“ — síðasta púslið sem vantar til þess að kenningin sé heilsteypt.

Og þar koma stórir öreindahraðlar eins og Large Hadron Collider til sögunnar. Eðlisfræðingar geta reiknað út massabilið sem Higgs bóseindin ætti að vera á, miðað við staðallíkanið og leitað að ummerkjum um hana eftir gríðarlega orkuríka árekstra róteinda í öreindahraðlinum

Á fundi í CERN í dag lýstu umsjónarmenn Atlas og CMS tilraunanna að fundist hefðu toppar í gögnum beggja með nokkurn veginn sama massa: 124-125 gígarafeindavolt. Rafeindavolt er orkueining í eðlisfræði sem notuð er til að mæla orku rafsegulgeislunar eða ljóss. En hún er líka notuð sem massaeining og jafngildir þá 1,785x10-36 kg. Sem sagt, massi Higgs bóseindarinnar er að líkindum í kringum 124 gígarafeindavolt sem er fyllilega í samræmi við staðallíkanið.

Þessi merki í gögnunum gætu átt sér aðrar orsakir en frekari mælingar sem gerðar verða næsta árið munu skera úr um það. Óvissan er enn nokkuð mikil svo ekki er hægt að segja af eða á um hvort einn af hinum heilögu kaleikum eðlisfræðinnar sé loks fundinn.

Við bíðum bara spennt!

- Sævar Helgi 

Ummerki um Higgs-bóseindina

Veröld ALMA að nóttu til

Mynd: ESO/Babak Tafreshi

Mikið er þetta falleg mynd. Og svo ótalmargt að sjá á henni. Mæli með að þú skoðir hana í betri upplausn hér.

Myndina tók Babak Tafreshi, Írani sem er nýjasti ljósmyndari ESO. Babak er líka heilinn á bakvið frábært verkefni sem heitir The World at Night sem gengur út á það eitt að taka fallegar ljósmyndir af fallegum stöðum á jörðinni að nóttu til. Þetta verkefni hefur meðal annars getið af sér stórkostlegar myndir eins og þessa og þessa (fleiri hér).

Hér sjást nokkur loftnet ALMA stjörnustöðvarinnar. ALMA er stærsta stjörnustöð heims og líka sú hæsta. Hún er í 5.000 metra hæð yfir sjávarmáli á Chajnantor sléttunni í Atacamaeyðimörkinni í Chile sem er einn þurrasti staður veraldar.

Tunglið lýsir upp umhverfis svo það virðist bjart á myndinni. Skærasta stjarnan á himninum — vinstra megin á myndinni — er reikistjarnan Júpíter. Gasrisinn er alla jafna þriðja bjartasta fyrirbæri næturhiminsins á eftir tunglinu og Venusi.

Hægra megin sjást fylgivetrarbrautir okkar vetrarbrautar, Litla og Stóra Magellanskýið. Það stóra er neðar, rétt fyrir ofan loftnetið, í 160.000 ljósára fjarlægð. Í því er Tarantúluþokan, ein öflugasta stjörnuverksmiðja sem við vitum um í nágrenni okkar í geimnum. Þar sást stjarna springa árið 1987.

Litla Magellansskýið er í 200.000 ljósára fjarlægð frá okkur. Ég tók eitt sinn mynd af því þegar ég var í stjörnuskoðun í Atacamaeyðimörkinni, örskammt frá ALMA. Hér er hún:

Ofarlega vinstra megin er kúluþyrpingin 47 Tucanae. Hún er meira en tíu sinnum nær okkur en Litla Magellanskýið og ein allra fallegasta kúluþyrping sem hægt er að skoða með stjörnusjónauka.

Við hlið loftnetsins vinstra megin er Andrómeduþokan. Hún sést sem ílangur þokublettur enda vetrarbraut sem liggur á rönd. Hún er fjarlægasta fyrirbærið á myndinni í meira en 2 milljóna ljósára fjarlægð frá okkur.

Minnum líka á Mynd vikunnar á Stjörnufræðivefnum.

---

Tveir góðir þættir á Rás 1

Ottó Elíasson, einn af umsjónarmönnum Stjörnufræðivefsins, var gestur Hönnu G. Sigurðardóttur í þættinum Okkar á milli á Rás 1 á fimmtudaginn í síðustu viku. Þar ræddi hann um Kepler-22b og örlög alheimsins, meðal annars. Hægt er að hlusta á þetta skemmtilega spjall hér.

Svo mælum við alltaf með Tilraunaglasinu á Rás 1. Í þættinum á föstudaginn var Katrín Jakobsdóttir menntamálaráðherra í góðu spjalli um stöðu vísinda á Íslandi. Hægt er að hlusta á þáttinn hér.

Svo er Tilraunaglasið líka á Facebook. 

----

E-ELT færist nær veraleikanum

Ég get vart beðið eftir að European Extremely Large Telescope, næsti risa-risasjónauki verði tekinn í notkun, þótt það verði ekki fyrr en snemma næsta áratug. Á fundi yfirstjórnar European Southern Observatory í síðustu viku samþykkti ESO ráðið að hefja undirbúningsvinnu fyrir þetta risaverkefni. Það er stórt skref í átt til þess að sjónaukinn verði að veruleika.

Nánar má lesa um það hér.

- Sævar Helgi

Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði

Hinn 4. október sl. var tilkynnt að Nóbelsverðlauninn í eðlisfræði yrðu að þessu sinni veitt fyrir mælingar í heimsfræði. Verðlaunin hlutu Saul Perlmutter (hægri) annars vegar og Brian Schmidt og Adam Riess hins vegar. Perlmutter stýrði svonefndu Supernova Cosmology Porject en Schmidt og Riess stýrðu High-z Supernova Search Team. Hörð samkeppni ríkti á milli hópanna í leit þeirra að fjarlægustu sprengistjörnunum en þær veita afgerandi upplýsingar um útþensluhraða alheims. Báðir hóparnir áttu von á að sjá hvernig smátt og smátt hægði á útþennslunni með aukinni fjarlægð frá jörðu, en reyndin varð önnur. Útþensluhraðinn jókst með fjarlægðinni!

Mælingarnar byggja á þeirri staðreynd að sprengistjörnur af tiltekinni gerð (Sprengistjörnur Ia) eru svonefnd staðalkerti, raunbirta þeirra er föst, og því segir sýndarbirtan til um fjarlægðina til þeirra. Vandinn er sá að sprengistjörnur gera sjaldnast boð á undan sér og þær dofna á tveimur til þremur vikum og hverfa. Hóparnir tóku því tvær myndir af litlum svæðum á himinhvelfingunni, hverju á stærð við þumalfingurnögl á útréttri hendi. Fyrri myndin var jafnan tekin við nýtt tungl og hin seinni um 3 vikum síðar. Með samanburði á myndunum má þá sjá hvort þar hafi orðið stjörnusprenging.

Leitin var mjög viðamikil og erfið. Virkja þurfti marga sjónauka og lið til mælinganna. Ef sprengistjarna fannst þurfti að ná nothæfu litrófi af henni til að ákvarða fjarlægðina og einnig að fylgjast með birtubreytingum til að sannreyna að um rétta gerð væri að ræða. Stundum fundu hóparnir og mældu sömu sprengistjörnurnar á sama tíma. Alls fundum hóparnir um 50 fjarlægar sprengistjörnur sem reyndust daufari en reikna mátti með í viðteknu heimslíkani. Þetta kom verulega á óvart, en einfaldasta skýringin er sú að alheimurinn er að þenjast út með sívaxandi hraða og því sýnast sprengistjörnurnar daufari en þær annars myndu vera. Fyrir þessa uppgötvun voru nóbelsverðlaunin veitt.

Mælingarnar er unnt að túlka innan viðtekins heimslíkans með því að hann innihaldi svonefnda hulduorku í ríkum mæli. Hulduorkan er í raun birtingarmynd svonkallaðs heimsfasta sem Albert Einstein taldi á sínum tíma að þyrfti að vera til staðar til að útskýra þáverandi mælingar í heimsfræði. Hann féll síðar frá þeirri hugmynd og taldi heimsfastann óþarfann. Enginn veit hvað hulduroka og þá heimsfasti raunverulega er, en mælingarnar sýna fram á nauðsyn hans í viðtekna heimslíkaninu.

Eins og gefur að skilja þarf marga stjörnusjónauka í verkefni eins og þessi og hóparnir höfðu aðgang að þeim um víða veröld. Einn þeirra er Norræni stjörnusjónaukinn (hægri) sem Háskóli Íslands á hlut í. Enginn íslendingur var með í þessari vinnu, en sjónaukinn hefur nýst íslenskum stjarnvísindamönnum vel og verið ómetanlegur í uppbyggingu stjarnvísinda við Háskóla Íslands.

Tenglar

• Viðtal við Saul Perlmutter, Adam Riess og Brian Schmidt
• Nóbelsfyrirlestur Adam Riess
• Nóbelsfyrirlestur Saul Perlmutter
• Norræni stjörnusjónaukinn
• Hulduorka

- Gunnlaugur Björnsson, stjarneðlisfræðingur við Raunvísindastofnun Háskólans

Nóbelsverðlaunin afhent