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10 misteri misteriosi enigmatici che abbiamo recentemente risolto
Le scoperte degli astronomi portano spesso a più domande senza rispondere a quelle che già abbiamo. Ma nell'ultimo anno, gli scienziati hanno risolto 10 misteri cosmici che li avevano sconcertati per anni.
10Che cos'è questo bizzarro oggetto nel centro della nostra galassia?
Per molto tempo gli astronomi hanno cercato di capire la natura del G2, un corpo inspiegabile nel centro della nostra galassia. All'inizio pensavano che il G2 fosse una nuvola di gas idrogeno che si muoveva verso l'enorme buco nero della nostra Via Lattea. Ma G2 non si comportava come una nuvola di idrogeno catturata nell'attrazione gravitazionale di un buco nero. Se lo fosse stato, G2 sarebbe esploso in un grande spettacolo di fuochi d'artificio che avrebbe significativamente modificato il buco nero. Invece, G2 è rimasto in orbita, in gran parte invariato.
Una squadra di astronomi dell'UCLA ha finalmente risolto il puzzle usando i telescopi avanzati dell'Hawam W.M. Osservatorio di Keck. Attraverso l'ottica adattiva, questi telescopi compensavano la distorsione dall'atmosfera terrestre per dare un'immagine più chiara dello spazio nelle vicinanze del buco nero.
Gli astronomi hanno appreso che G2 è un'enorme stella circondata da gas e polvere che probabilmente è il risultato della fusione di una coppia di stelle binarie. La gravità da un buco nero causa questo tipo di fusione e potrebbe infine creare un'intera classe di stelle binarie unite simili a G2 vicino al buco nero. Questo tipo di stella unita si espanderà per più di un milione di anni, poi alla fine si stabilizzerà.
Il G2 in espansione sta vivendo anche "spaghetti-fiction", altrimenti noto come allungamento, che è un evento comune tra oggetti di grandi dimensioni vicino a un buco nero.
9Do Le galassie nane vicine hanno la roba giusta?
La Via Lattea è la più grande galassia di un gruppo di galassie unite dalla gravità. Le nostre galassie vicine più vicine sono conosciute come galassie nane sferoidali. Gli astronomi si chiedevano se queste galassie nane vicine avessero le condizioni per formare stelle come le galassie nane irregolari che si trovano a oltre 1.000 anni luce dal bordo della Via Lattea (ma non legate alla nostra galassia per gravità). Queste distanti galassie nane contengono grandi quantità di gas idrogeno neutro, che alimenta la formazione delle stelle.
Utilizzando radiotelescopi sensibili, gli astronomi hanno scoperto che le galassie nane in orbita attorno a un certo limite attorno alla Via Lattea non hanno assolutamente gas idrogeno per formare stelle. La Via Lattea è il colpevole, in particolare l'alone di plasma caldo di idrogeno che circonda la nostra galassia. Quando le vicine galassie nane orbitano attorno alla Via Lattea, la pressione della velocità delle loro orbite rimuove il gas neutro di idrogeno delle galassie. Quindi queste galassie non sono in grado di formare stelle.
8quanta materia oscura esiste davvero?
Secondo la teoria della Lambda Cold Matter, la spiegazione più recente della formazione delle galassie, dovremmo essere in grado di vedere ad occhio nudo diverse grandi galassie satellitari attorno alla nostra galassia della Via Lattea. Ma non possiamo.
L'astrofisico Dr. Prajwal Kafle della University of Western Australia ha quindi deciso di scoprire perché misurare la quantità di materia oscura nella Via Lattea. "Le stelle, la polvere, io e te, tutte le cose che vediamo, costituiscono solo il 4% dell'intero universo", ha detto. "Circa il 25 percento è materia oscura, e il resto è energia oscura."
Utilizzando una tecnica del 1915 (prima che la materia oscura venisse scoperta), Kafle ha misurato la quantità di materia oscura nella nostra galassia effettuando uno studio dettagliato della velocità delle stelle nella Via Lattea. Ha anche guardato i bordi della nostra galassia. La sua nuova misurazione ha mostrato che nella nostra galassia abbiamo il 50 percento in meno di materia oscura di quanto gli astronomi credessero una volta.
Usando la nuova misurazione della materia oscura di Kafle, la teoria del Lambda Cold Matter prevede che dovremmo vedere solo tre galassie satelliti intorno alla Via Lattea. Ciò è coerente con ciò che gli astronomi vedono: la Piccola Nube di Magellano, la Grande Nube di Magellano e la Galassia nana del Sagittario. Dr. Kafle ha risolto un mistero che è infestato da astronomi per circa 15 anni.
Gli scienziati sono stati anche in grado di misurare la velocità necessaria per sfuggire alla gravità della nostra galassia: 550 chilometri (350 miglia) al secondo. È 50 volte più veloce della velocità richiesta da un razzo per lasciare la superficie terrestre.
7 Cosa succede in una stella che esplode?
Usando l'interferometria radio (miscelando i dati di diversi radiotelescopi per produrre un'immagine più chiara), gli astronomi nel dicembre 2013 sono stati in grado di vedere una stella nova, una stella esplosiva. Ciò ha permesso loro di risolvere il mistero della creazione di raggi gamma, radiazioni elettromagnetiche ad alta energia.
Come ha spiegato Tim O'Brien dell'Università di Manchester, "Una nova si verifica quando il gas di una stella compagna cade sulla superficie di una stella nana bianca che muore in un sistema binario [due stelle che orbitano l'una con l'altra]. Questo innesca un'esplosione termonucleare sulla superficie della stella, che fa esplodere il gas nello spazio a velocità di milioni di miglia all'ora. "
A volte, una nova produce una nuova stella, ma l'esplosione è difficile da prevedere. Il materiale espulso va verso l'esterno, muovendosi rapidamente lungo il piano orbitale delle stelle. Dopo un po ', un flusso di particelle esterne ancora più veloce dalla stella nana bianca si scontra con la materia in movimento più lenta. Lo shock risultante accelera le particelle abbastanza da creare raggi gamma.
6Perché non c'è una faccia sul lato lontano della luna?
Dal 1959, quando l'astronave sovietica Luna 3 ci fa vedere per la prima volta il lato più lontano della Luna, gli astronomi si sono interrogati sul Lunar Farside Highland Problem. Nessuno poteva spiegare perché il lato opposto fosse così diverso dal lato rivolto verso la Terra. Il lato opposto era un mosaico di crateri e montagne, ma non aveva quasi nessuna maria (aree scure costituite da mari piatti di basalto) come vediamo sul lato rivolto verso la Terra.La maria produce il volto dell'uomo sulla Luna.
Gli astrofisici di Penn State credono di aver risolto il mistero. La mancanza di Maria sul lato più lontano della Luna riflette la crosta più spessa con un maggiore accumulo di alluminio e calcio.
Una teoria suggerisce che un oggetto delle dimensioni di Marte una volta entrò in collisione con la Terra. Insieme agli strati esterni della Terra, è stato espulso nello spazio per formare alla fine la Luna. Ma un blocco di marea tra la Terra e la Luna manteneva lo stesso lato della Luna sempre rivolto verso la Terra fusa. Quel lato della Luna rivolto verso la Terra rimase caldo, mentre il lato lontano della Luna si raffreddava lentamente. Questo ha prodotto una crosta più spessa sul lato opposto.
Gli astrofisici della Penn State pensano che questa crosta più spessa impedisca al magmatico basalto di venire in superficie. Meteoroidi presumibilmente bucato la crosta più sottile sul lato rivolto verso la Terra della Luna e rilasciato lava basaltica, che formava la maria che creano l'uomo nella Luna.
Ma i ricercatori del MIT dicono che nuove informazioni dalla missione GRAIL della NASA mostrano che l'uomo nella Luna potrebbe essere stato causato da un grande pennacchio di magma all'interno della Luna, non da un colpo di asteroide. Tuttavia, il gruppo del MIT non è sicuro di come il pennacchio è sorto. Probabilmente non possono confermare la loro teoria senza un'altra missione lunare.
5Che diavolo è quello splendore nello spazio?
Se guardi il cielo sereno di notte, vedrai molte stelle. Usando un piccolo telescopio, vedrai anche pianeti, nebulose e galassie. Ma se si utilizza un rilevatore di raggi X, si vedrà il bagliore luminoso dei raggi X in tutto il cielo, che è noto come lo sfondo a raggi X diffusa.
La fonte del bagliore è stata un mistero per circa 50 anni. Ci sono tre possibilità. Potrebbe provenire da oltre il nostro sistema solare, potrebbe provenire da una "bolla calda locale" di gas, oppure potrebbe essere prodotta all'interno del nostro sistema solare. I ricercatori hanno lanciato un razzo NASA per misurare l'emissione di raggi X diffusa e sono stati finalmente in grado di risolvere il mistero.
La maggior parte dell'emissione proviene dalla bolla bollente locale di gas a centinaia di anni luce dalla Terra con il resto (che non è più del 40%) delle emissioni prodotte all'interno del nostro sistema solare, solo poche unità astronomiche dalla Terra. La bolla bollente potrebbe essere stata causata da venti stellari e esplosioni di supernova che creano grandi buchi nello spazio tra le stelle. Se si verifica un'altra supernova all'interno di quella zona vuota, il gas caldo che emette raggi X può creare una bolla.
I raggi X vengono anche emessi all'interno del nostro sistema solare quando il vento solare, che è un rilascio di particelle cariche dal Sole, colpisce l'idrogeno neutro e l'elio. Fino a quando gli astronomi potrebbero spiegare il bagliore nel cielo, Massimiliano Galeazzi dell'Università di Miami ha riassunto il mistero in questo modo: “[E '] come viaggiare di notte e di vedere una luce, non sapendo se la luce proviene da 10 yard o 1.000 miglia di distanza “.
Ora sappiamo che è un po 'di entrambi.
4Qual è la distanza effettiva dalle "sette sorelle"?
Le Pleiadi, conosciute anche come le "Sette Sorelle", sono un famoso ammasso stellare nella costellazione del Toro. È considerato dagli astronomi un laboratorio cosmico di centinaia di giovani stelle che si sono formate circa 100 milioni di anni fa. Gli scienziati hanno usato le Pleiadi per capire come vengono creati gli ammassi stellari. È anche utile come strumento di misurazione di base per determinare la distanza da altri ammassi stellari.
Inizialmente, gli astronomi concordarono sul fatto che le Pleiadi si trovavano a circa 430 anni luce dalla Terra. Ma poi Hipparcos, un satellite europeo che avrebbe dovuto misurare più accuratamente la distanza da migliaia di stelle, calcolò la distanza da Pleiade a 390 anni luce. "Potrebbe non sembrare un'enorme differenza, ma per adattarsi alle caratteristiche fisiche delle stelle delle Pleiadi, ha sfidato la nostra comprensione generale di come le stelle si formano e si evolvono", ha spiegato Carl Mellis dell'Università della California.
Utilizzando una rete di radiotelescopi, astronomi misurano la distanza Pleiadi con la tecnica parallasse, in cui gli scienziati hanno esaminato lo spostamento Pleiadi se visto dalle estremità opposte dell'orbita terrestre intorno al Sole Questa nuova misurazione è stata di 443 anni luce, che si ritiene essere entro l'1 per cento della distanza precisa dalla Terra alle Pleiadi. Ciò significa che Hipparcos ha torto, il che apre nuove domande sulla precisione delle distanze calcolate su 118.000 altre stelle.
3Quanto è grande il nostro vicinato galattico?
Utilizzando i radiotelescopi sensibili per stabilire dove superammassi di galassie hanno confini, gli astronomi hanno scoperto che la nostra galassia Via Lattea appartiene ad un superammasso ginormous recentemente definito chiamato “Laniakea” ( “immenso cielo,” in hawaiano). Il nome fu scelto in onore dei navigatori polinesiani che navigarono nell'Oceano Pacifico usando i cieli per guidarli.
Contiene 100.000 galassie, il Laniakea Supercluster ha un diametro di 500 milioni di anni luce e una massa di 100 milioni di miliardi di soli. La Via Lattea si trova ai margini di Laniakea. Gli astronomi hanno anche sviluppato una migliore informazione sul Grande Attrattore, il punto focale di gravità all'interno della nostra regione di spazio intergalattico che attira il nostro gruppo locale di galassie verso l'interno e influenza il movimento di altri ammassi di galassie.
"Abbiamo finalmente stabilito i contorni che definiscono il superammasso delle galassie che possiamo chiamare casa", ha detto R. Brent Tully dell'Università delle Hawaii. "Questo non è dissimile dallo scoprire per la prima volta che la tua città natale è effettivamente parte di un paese molto più grande che confina con altre nazioni".
2Che il destino ostile attende la Terra?
Gli astronomi si stanno impegnando in un tipo di archeologia celeste, dove studiano le rovine dei pianeti dopo la morte delle loro stelle ospiti.I risultati iniziali suggeriscono un destino infausto per la Terra.
Tutto è iniziato come una missione per risolvere il mistero di come le stelle nane bianche morenti siano inquinate. L'atmosfera di una nana bianca, che dovrebbe essere puro idrogeno o puro elio, è spesso contaminata da elementi più pesanti come carbonio, ferro e silicio.
In origine, gli scienziati ritenevano che gli elementi fossero spinti in superficie da radiazioni estreme provenienti dalla profondità della stella. Ma usando un potente telescopio per fare un'analisi approfondita, gli astronomi sono stati in grado di vedere le impronte digitali di elementi come carbonio, fosforo, silicio e zolfo quando questi elementi erano nell'atmosfera della nana bianca. Le stelle con atmosfere contaminate mostravano un rapporto più elevato tra silicio e carbonio rispetto a quello che si vede normalmente nelle stelle. In effetti, era lo stesso rapporto trovato nei pianeti rocciosi.
"Il mistero della composizione di queste stelle è un problema che stiamo cercando di risolvere da oltre 20 anni", ha affermato il professor Martin Barstow dell'Università di Leicester. "È emozionante rendersi conto che stanno inghiottendo gli avanzi dai sistemi planetari, forse come i nostri."
Questo è il destino infausto che attende il Pianeta Terra. A miliardi di anni da adesso, il nostro pianeta sarà poco più di un inquinamento roccioso nei resti morenti del sole.
1 Come terminerà la nostra galassia?
Risolvendo un mistero su come si sono evolute le galassie, i ricercatori hanno anche sviluppato una migliore comprensione del destino della nostra galassia della Via Lattea. Sanno che l'evoluzione di alcune galassie è influenzata da buchi neri supermassicci nei loro centri, proprio come noi abbiamo nella Via Lattea. Questi buchi neri espellono quasi tutto il gas freddo dalle galassie colpite. Senza gas freddo, queste galassie non possono formare nuove stelle.
Mentre i deflussi di gas idrogeno molecolare sono una parte accettata della teoria dell'evoluzione galattica, i ricercatori sono rimasti perplessi dal modo in cui questi deflussi di gas sono stati accelerati. Utilizzando telescopi avanzati per studiare la galassia vicina IC5063, gli scienziati hanno scoperto che i getti di elettroni ad alta energia, spinti dai buchi neri centrali, accelerano il deflusso del gas molecolare di idrogeno.
Ciò indica anche l'esito finale della nostra galassia della Via Lattea, che si prevede possa scontrarsi con la nostra vicina galattica, Andromeda, in circa cinque miliardi di anni. Quando le due galassie si scontrano, il gas si accumula nel centro del sistema e alimenta il suo buco nero supermassiccio. Ciò causerà la formazione di getti e espellerà qualsiasi gas rimasto nella galassia. Quando ciò accade, la galassia unita non sarà in grado di formare nuove stelle.
+ È tutto solo un'illusione?
Pensiamo di capire sempre di più sul nostro universo. Ma gli scienziati del Fermi National Accelerator Laboratory del Department of Energy degli Stati Uniti stanno usando un progetto di analisi laser chiamato Holometer per vedere se effettivamente viviamo in un ologramma. Ciò significherebbe che il nostro mondo 3D è solo un'illusione, con tutto ciò che è veramente codificato in piccoli pacchetti 2-D.
Sarebbe simile a come i personaggi dello show televisivo credono di vivere in un mondo tridimensionale, ma sono intrappolati su uno schermo 2-D. Gli scienziati ritengono che le informazioni nel nostro universo possano essere contenute in pacchetti come il modo in cui i pixel su uno schermo TV contengono punti dati. Quando ti avvicini al televisore, puoi vedere i singoli pixel. Ma quando ti muovi più indietro, tutti i pixel sembrano formare un'immagine.
È possibile che il nostro mondo sia definito in questo modo, con il nostro "pixel" di spazio uguale a un'area di circa 10 trilioni di miliardi di volte più piccola di un atomo. "Vogliamo scoprire se lo spazio-tempo è un sistema quantico proprio come la materia", ha detto Craig Hogan di Fermilab. "Se vediamo qualcosa, cambierà completamente le idee sullo spazio che abbiamo usato per migliaia di anni".
Forse sarà del nostro mondo zona crepuscolare momento.