Kąsnelis Visatos XVI: nuo pradžių iki pabaigų

Ir vėl sekmadieniniams skaitiniams pateikiu jums santrauką naujienų iš Visatos ir jos tyrinėtojų pasaulio. Šią savaitę ne viena naujiena pasitaikė apie visokius atsiradimus ir pranykimus, bet yra ir kitokių, ne tiek eschatologinių :)

***

Birželio 5-6 dienomis įvyks Veneros tranzitas Saulės disku, t.y. Venera praslinks tiksliai tarp mūsų ir Saulės. Nežinodami apie tokį reiškinį nieko ir nepastebėsime, nes Veneros blynas yra per mažas, kad užstotų žymų Saulės šviesos kiekį. Tačiau pats reiškinys yra nedažnas – įvyksta du kartus per maždaug šimtmetį; paskutinis tranzitas vyko 2004-aisiais metais, kito sulauksime tik 2117-aisiais. Tokia proga į Saulę pasižiūrėti nori ne tik gausybė astronomų mėgėjų, bet netgi Hablo teleskopas. Tik jis, žinoma, tiesiai į Saulę žiūrėti negali – detektoriai perdegtų. Bet jis žiūrės į Mėnulį, tiksliau sakant į vieną Mėnulio lopinėlį, nuo kurio atsispindėjusi Saulės šviesa turėtų leisti nustatyti Veneros atmosferos sudėtį. Aišku, Veneros atmosferos sudėtį mes ir taip žinome, bet šis stebėjimas leis patikrinti tokio planetų atmosferų nustatymo būdo tikslumą. Šitaip tikimasi ateityje tyrinėti egzoplanetų atmosferas, ieškant jose gyvybės pėdsakų – cheminių junginių, susidarančių biologinių procesų metu (pavyzdžiui, deguonies). Kol kas Hablas ruošiasi šiam stebėjimui spoksodamas tiksliai į vieną Mėnulio tašką; tam reikia sutvarkyti teleskopo navigacines sistemas, kad jis nenukryptų į šalį tuo metu, kol Mėnulį užstoja Žemė.

***

Velos pulsaro „kelionė“ Fermi teleskopo regėjimo lauke
Velos pulsaro „kelionė“ Fermi teleskopo regėjimo lauke

Tuo tarpu kitas teleskopas – Fermi kosminė gama spindulių observatorija – skriedamas aplink Žemę visaip sukiojasi ir vartosi. Sukiojasi tam, kad stebėtų visą dangaus plotą, o vartosi tam, kad Saulės baterijos nuolat būtų atsigręžusios į Saulę. Taigi teleskopo matymo lauke kiekvieno objekto padėtis vis kinta. Paveiksliuke galite pamatyti, kaip kito Velos pulsaro – neutroninės žvaigždės su labai stipriu magnetiniu lauku, periodiškai blykstelinčios mūsų kryptimi – padėtis per dvejus metus nuo 2008-ųjų iki 2010-ųjų metų rugpjūčio. Daug mokslo paveiksliuke nėra, tiesiog šiaip gražu.

***

„Cassini“ palydovas ir toliau zuja po Saturno apylinkes. Šįkart praskriejo visai šalia palydovo Dijonės ir padarė nuotraukų. Kai kurios iš jų atrodo beveik neįtikimai nuostabios.

***

Koks likimas laukia Žemės, kai Saulė baigs savo gyvenimą? Ilgą laiką buvo manyta, jog Saulė išsiplės tiek, kad apgaubs Žemę ir ją sudegins. Tačiau pastaruoju metu tokia nuomonė keičiasi, nes nauji skaičiavimai rodo, kad raudonosios milžinės fazėje Saulės paviršius nesieks Žemės. Bet visgi pasikeitimai Saulėje gali destabilizuoti planetų orbitas, o tai gali nulemti susidūrimus ir planetų sudaužymą. Planetų liekanos kuriam laikui pavirstų baltosios nykštukės atmosfera; būtent tokias, sudarytas iš deguonies, geležies, silicio ir magnio – pagrindinių Žemės sudėties elementų –astronomai atrado prie keturių netolimų Saulei baltųjų nykštukių. Spręsti, jog tai yra planetų liekanos, leidžia tai, kad atmosferose yra labai mažai anglies – pagrindinio baltąją nykštukę sudarančio elemento. Taigi atmosferų medžiaga atėjo iš kažkur kitur, visai galimai iš kažkada žvaigždės sistemoje egzistavusių uolinių planetų.

***

Nykštukių dar būna ir rudųjų – tai yra „neužsižiebusios žvaigždės“ [nuoroda], pagal masę tarpinė grandis tarp žvaigždžių ir planetų. Iki šiol nebuvo žinoma, kaip jos susiformuoja: jos atrodo per didelės, kad susiformuotų kaip planetos iš protoplanetinio disko, bet per mažos, kad susitrauktų iš molekulinio debesies dalelės, kaip žvaigždės. Nauju kompiuteriniu modeliu siekiama atsakyti į šį klausimą. Jame mokslininkai, tyrinėję protožvaigždžių evoliuciją ir planetų atsiradimą, pastebėjo, kad jei pradinis dujų telkinys sukasi pakankamai sparčiai, protoplanetiniame diske susiformavę gravitaciškai surišti didoki dujų telkiniai gali būti išsviedžiami iš sistemos. Vėliau telkiniai susitraukia iki rudųjų nykštukių. Beje, atrodo, kad tokių rudųjų nykštukių gali būti labai daug – panašiai, kiek ir paprastų žvaigždžių. Taigi jų bendra masė gali sudaryti reikšmingą tamsiosios materijos dalį. Bet tai kol kas yra tik spėlionės, nors ir paremtos teoriniu modeliu. Ateities stebėjimai, kuriais bus nustatytas rudųjų nykštukių tankis Galaktikoje, atsakys į šį klausimą.

***

Oriono ūkas – neišsemiamas gražių vaizdų šaltinis. Štai dar vienas, šįkart parodantis švytinčias dujas. Regimųjų spindulių diapazone ūkas matomas kaip tamsūs ruožai, pritemdantys už jų esančių jaunų žvaigždžių melsvą šviesą. Tačiau tie tamsūs ruožai šviesą ne tik užstoja ir atsipindi, bet taip pat ir sugeria bei išspinduliuoja infraraudonai. Dabar padaryta nuotrauka, kurioje sujungti regimieji ir infraraudonieji vaizdai, atskleidžia dujų švytėjimą. Beje, man taip pavaizduotas ūkas primena atgijusią zombinę violončelę, ar bent jau trifidą. O jums?

***

Jaunos masyvios žvaigždės gali padėti toliau tęstis žvaigždėdarai spiečiuje, kuriame jos užgimė. Štai šioje nuotraukoje matome tokių žvaigždžių grupę (viršuje kairėje); jų vėjai nupučia aplinkines dujas tolyn, sukurdami burbulą, kurio paviršiuje dujų tankis tampa didesnis, nei aplinkoje, ir ten gali užsižiebti naujos žvaigždės. Tos žvaigždės pratęsia „sukeltosios žvaigždėdaros“ (angl. triggered star formation) procesą, kai pirmosios masyvios žvaigždės numiršta, nugyvenusios vos keletą milijonų metų.

***

Jau kurį laiką žinome apie bent keletą dešimčių žvaigždžių, kurios juda labai dideliu greičiu tolyn nuo Galaktikos centro. Jų atstumai iki centro yra tarp kelių ir kelių dešimčių kiloparsekų, o greičiai siekia 700 kilometrų per sekundę – daugiau, nei reikia, norint pabėgti iš Galaktikos gravitacinio lauko. Manoma, kad tos žvaigždės atsirado, kai centrinė juodoji skylė „išardė“ pro šalį skriejančią dvinarę žvaigždę, išmesdama vieną narę tolyn, o kitą pasilikdama prie savęs; tiesa, tai toli gražu ne vienintelis modelis. Dabar astronomai aptiko beveik 700 naujų tokių žvaigždžių, esančių už mūsų Galaktikos ribų. Tai gali reikšti, kad centrinė supermasyvi juodoji skylė dvinares žvaigždes ardo gerokai dažniau, nei buvo manyta iki šiol.

***

Juodosios skylės kartais suardo ir pavienes žvaigždes. Jei žvaigždės priartėja pernelyg arti juodosios skylės, potvyninės jėgos ją sudarko ir maždaug pusę išsviedžia dideliu fontanu į aplinką, o pusė yra praryjama juodosios skylės. Tačiau juodosios skylės nėra „dulkių siurbliai“, ryjantys viską aplink, ir ne „rykliai“, gaudantys grobį; jos greičiau panašios į musėkautus, kurie laukia, kol grobis pats ateis pas juos. Astronomai šitą žino jau seniai, tačiau plačiojoje visuomenėje yra susiformavęs juodosios skylės, kaip viską naikinančio baubo, įvaizdis. Nėr čia ko, ne tokios jos ir baisios (jų tik niekas nesupranta :)).

***

Yra vienas juodųjų skylių tipas, vadinamas ultra-šviesiais rentgeno spindulių šaltiniais (angl. Ultraluminous X-ray source, arba tiesiog ULX). Tai yra žvaigždinės masės juodosios skylės dvinarėse sistemose, labai sparčiai valgančios materiją iš žvaigždės-kompanjonės. Iki šiol buvo manoma, kad ULXai yra jaunos, kelių milijonų metų amžiaus, sistemos. Tokiose sistemose žvaigždė-kompanjonė yra didelė, nuo jos pučia stiprus vėjas, taigi susidaro palankios sąlygos materijos perdavimui. Taip pat buvo žinomas ne vienas ULXas, esantis šalia jaunos masyvios žvaigždės. Bet dabar astronomai, stebėdami galaktiką M83, atrado naujai užsižiebusį ULXą, kurio kompanjonė yra bent 500 milijonų metų amžiaus, taigi jos masė neviršija 4 Saulės masių, o tai yra visai nedaug. Tokios sistemos egzistavimas reiškia, jog ir senos dvinarės žvaigždės, kurių viena narė yra juodoji skylė, gali bent kuriam laikui „atgimti“ kaip ULXai. Kodėl – kol kas nežinome. Tolesni stebėjimai greičiausiai parodys, kiek laiko trunka ULX būsena ir kaip kinta sistemos šviesis bei spektras, taigi galėsime susidaryti geresnį vaizdą apie tokių senų dvinarių žvaigždžių evoliuciją.

***

Kaip elgiasi vanduo, padėtas ant garsiakalbio, kai nėra gravitacijos? Ką, jums niekada nekilo toks klausimas? Kaip ten bebūtų, atsakymą jums pateikia Tarptautinės kosminės stoties Mokslo vadovas Donas Petitas:

[tentblogger-youtube B1u3SYmWbqo]

***

Ar žinojote, kad erdvės yra daug? Labai daug. Labai labai daug. Tiek daug, kad jei jums reikėtų rasti kokį nors Merkurijų, tai turbūt nerastumėte, jei ne Saulės šviesa, atsispindėjusi nuo jo. Kad tą suprastumėte, galite pasižiūrėti šią vizualizaciją. Apačioje yra nuorodos į kiekvieną planetą, bet galite ir paslankioti šliaužtę ir pabandyti jas rasti šiaip sau. Radusiam duosiu virtualų saldainį :)

***

Šiam kartui užteks tiek. Iki kitos savaitės :)

Laiqualasse

3 comments

  1. „Apačioje yra nuorodos į kiekvieną planetą, bet galite ir paslankioti šliaužtę ir pabandyti jas rasti šiaip sau. Radusiam duosiu virtualų saldainį :)“
    O jei randu su PageUp/Down, gaunu prizą? :)

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *