Kąsnelis Visatos XXXVIII: aukštyn į dangų ir žemyn iš jo

Vakar visi turbūt labai nuliūdote, neradę čia eilinio savaitgalinio Visatos kąsnio. Na nebuvo jo, nebuvo; buvo tam nebuvimui priežasčių. Užtat šiandien – jau yra. Taigi skaitykite apie privačias raketas, juodąsias skyles ir tolimas kometas.

***

Praėjusi savaitė ir šios pradžia gausios naujienų, susijusių su raketomis ir kitokiais skrydžiais į kosmosą. Meganaujiena, aišku, yra tai, kad kompanija SpaceX sėkmingai išsiuntė savo Falcon 9 raketą su prie jos pritvirtinta Dragon kapsule į Tarptautinę kosminę stotį (TKS). Nors tai jau buvo padaryta gegužę, tąsyk skrydis buvo demonstracinio-bandomojo pobūdžio, o dabartinė misija yra pirmoji iš dvylikos suplanuotų „tikrų“ kelionių.

Beje, nors SpaceX konkurentes lenkia geru pusmečiu, jei ne dar didesniu tarpu, kitos kompanijos nesėdi rankų sudėjusios, o bando savas technologijas. Štai Orbital Sciences Corporation pristatė raketą Antares ir pradeda jos bandymus, kurių kulminacija turėtų būti dar šiemet įvyksiantis bandomasis skrydis. Šia raketa bus gabenama kapsulė Cygnus („Gulbė“), kurią irgi tikimasi naudoti TKS aprūpinimui atsargomis.

Bet ir ta pati SpaceX nemiega ant laurų: kompanija neseniai sėkmingai išbandė daugkartinio naudojimo raketą Grasshopper („Žiogas“). Pirmieji žiogo šuoliai buvo nedideli – raketa pakilo vos porą metrų ir iškart nusileido – bet jie parodo, kad visos sistemos veikia, kaip ir turėtų. Ateityje tokiomis raketomis į orbitą bus gabenami įvairius palydovus, o vėliau raketa nesudegs, bet liks sveika ir ją galima bus panaudoti dar daug kartų.

Šie sėkmingi testai bei skrydžiai, kaip ir kitos priežastys, lėmė, jog TKS vadovai patvirtino, kad nuo 2015-ųjų metų pavasario kai kurie astronautai ten dirbs po metus, o ne pusmetį, kaip dabar. Pagrindinis ilgesnių misijų tikslas – surinkti kuo daugiau duomenų apie ilgalaikio buvimo kosmose poveikį žmogaus organizmui; jie bus neįkainojami planuojant žmonių skrydžius į Marsą ir kitas Saulės sistemos planetas bei palydovus.

Tuo tarpu NASA raketa Delta IV į orbitą iškėlė naujos kartos GPS palydovą. Grupė tokių palydovų pakeis jau du dešimtmečius tarnaujančius dabartinius palydovus ir taip pagerins GPS tikslumą ir karinėms, ir civilinėms reikmėms.

NASA, atidavusi TKS aprūpinimą į privačias rankas, gali skirti daugiau dėmesio ambicingesniems projektams. Space Launch System („Kosminio paleidimo sistema“) yra kuriama raketa, skirta iškelti zondams ir erdvėlaiviams, vyksiantiems į tolimas misijas. Dabar pasiektas naujas proveržis jos dizaine – smarkiai patobulinta kietojo kuro raketinių variklių sistema, gerokai sumažinsianti bendrą raketos kainą.

***

Ant Žemės irgi viena svarbi kosminė naujiena – pagaliau visiškai įjungtas ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder, Australijos kvadratinio kilometro masyvo vedlys) 36 radijo teleskopų tinklas. 4000 kvadratinių metrų plote išsidėsčiusios antenos, sujungtos į vieną sistemą, galės labai sparčiai skanuoti visą dangaus plotą. Ateityje prie jų bus prijungta dar 60 antenų, kurios visos sudarys australiškąją Kvadratinio kilometro masyvo (SKA) dalį.

Kitas pietų pusrutulio teleskopų tinklas – Europos pietinė observatorija (ESO), – stovintis Atakamos dykumoje Čilėje, šiemet švenčia 50-metį. Ta proga Space.com siūlo pasižiūrėti du pažintinius filmukus: apie tarptautinę kooperaciją, kurią įgalina 15-os šalių bendradarbiavimas ESO projektuose, ir apie infraraudonųjų spindulių astronomiją bei kokių žinių ji mums suteikia apie jaunas ir senas žvaigždes, tolimas galaktikas ir t.t.

***

MESSENGER toliau siunčia žinias apie Merkurijaus paviršių. Šįkart sužinojome, jog artimiausioje Saulei planetoje sieros yra dešimt kartų daugiau, nei Žemėje ar Marse. Toks rezultatas gana netikėtas; jis leis patobulinti Saulės sistemos formavimosi modelius.

***

Temperatūra Veneros paviršiuje yra milžiniška – beveik 500 laipsnių Celsijaus. Tačiau pakilus pusantro šimto kilometrų aukštyn, ji nukrenta iki minus 175 laipsnių, gerokai žemesnės temperatūros, nei bet kurioje Žemės atmosferos dalyje. Tokioje žemoje temperatūroje anglies dvideginis tampa ledu ir gali kristi kaip sniegas; aišku, paviršiaus jis nepasiekia – išgaruoja karštuose žemiau esančiuose debesyse. Kol kas niekas negali tiksliai pasakyti, kodėl Veneros atmosfera tokia keista, bet manoma, kad šis sluoksnis susiformuoja ties dienos-nakties riba ir yra palaikomas pokyčių, vykstančių šioje zonoje.

***

Apie galimą gyvybę Saturno palydove Titane esu rašęs ne kartą ir ne du. O Space.com galite pasižiūrėti pažintinį filmuką apie šį dangaus kūną ir jo tyrimus.

***

Prie jaunos žvaigždės Tapytojo betos (Beta Pictoris) astronomai aptiko debesį kometų. Chemine sandara kometos primena seniausias Saulės sistemos kometas; iš to galima spręsti, jog kometos susidarė panašiai, kaip ir mūsų apylinkėse, taigi jų formavimosi procesai greičiausiai yra gana universalūs, menkai priklausantys nuo žvaigždės savybių.

***

Novos – tai žybsniai, įvykstantys medžiagai krentant ant žvaigždės liekanos. Paprastai liekana būna baltoji nykštukė, o novos matomos ultravioletinių ir regimųjų spindulių diapazone. Tačiau neseniai aptikta labai reto tipo nova – rentgeno spindulių nova. Tokie žybsniai kyla dvinarėse sistemose, kuriose viena narė yra juodoji skylė. Rentgeno spindulių novos stebimos jau žinomose dvinarėse sistemose, bet šįkart ji pamatyta visai netikėtai. Tokie atsitiktiniai aptikimai yra labai reti, mat dvinarių žvaigždžių su juodąja skyle Galaktikoje greičiausiai yra labai nedaug (šimtai ar tūkstančiai).

Tuo tarpu dar dvi juodosios skylės aptiktos žvaigždžių spiečiuje M22, esančiame netoli Paukščių Tako centrinio telkinio. Jų masės 10-20 kartų viršija Saulės masę, taigi šitos juodosios skylės toli gražu neprilygsta supermasyviems monstrams galaktikų centruose. Tačiau anksčiau spiečiuose išvis nebuvo aptikta juodųjų skylių, o dabar jų rasta net dvi; manoma, kad tame pačiame spiečiuje jų gali būti ir daugiau, gal net šimtas. Šis atradimas yra stebinantis tuo, jog teoriniai žvaigždžių spiečių evoliucijos modeliai rodo, kad keletas juodųjų skylių tokio amžiaus (10 milijardų metų) spiečiaus centre egzistuoti negali – jos turi arba susijungti į vieną, arba būti išsviestos lauk. Pasirodo, realybė modelių neatitinka, taigi modeliams teks pasikeisti.

***

Aplink supermasyvią juodąją skylę Sgr A*, esančią mūsų Galaktikos centre, keli šimtai žvaigždžių sukasi elipsinėmis orbitomis, panašiai kaip planetos aplink savo žvaigždę. Ilgą laiką arčiausia juodąjai skylei žvaigžde buvo laikoma S0-2, vieną ratą apsukanti per 15 su puse metų; jos stebėjimai leido labai tiksliai nustatyti juodosios skylės masę bei apriboti įvairių kitų objektų, galimai egzistuojančių tame regione, savybes. Nors kitos žvaigždės kartais priartėja arčiau juodosios skylės, jų orbitos yra labiau ištęstos, todėl jų „metai“ trunka ilgiau. O dabar atrasta dar arčiau esanti žvaigždė. Įvardinta S0-102, ši 15 kartų blyškesnė Sgr A* palydovė juodąją skylę apsuka per 11 su puse metų. S0-2 ir S0-102 orbitų pokyčių stebėjimai per artimiausią dešimtmetį turėtų labai tiksliai patikrinti reliatyvumo teorijos teisingumą, mat šias žvaigždes veikiantis erdvėlaikio iškreiptumas jų orbitas paveiks pastebimai.

***

Jungiantis galaktikoms, susilieja ir jų juodosios skylės. Kaip tai gali atrodyti? Kol kas nežinome, bet galime bandyti procesą apskaičiuoti skaitmeniškai. Tai padarę, Boulder‘io universiteto Kolorade mokslininkai sukūrė du filmukus, parodančius magnetinių laukų ir gravitacinių bangų pasiskirstymą ir evoliuciją. Susiliejimas turėtų būti matomas kaip rentgeno ir gama spindulių žybsnis; tokį pamačius, į tą pusę ateityje bus galima nukreipti gravitacinių bangų detektorius ir jų gautus duomenis lyginti su tokių modelių rezultatais, tikrinant reliatyvumo teoriją ir nustatant besijungiančių juodųjų skylių savybes.

***

Jos į jus žiūri. Besijungiančios galaktikos NGC 2207 ir IC 2163. Nuotrauka sudėta iš infraraudonųjų spindulių (raudona) ir regimosios šviesos (mėlyna ir žalia) vaizdo. ©NASA/JPL-Caltech/STScI/Vassar
Jos į jus žiūri. Besijungiančios galaktikos NGC 2207 ir IC 2163. Nuotrauka sudėta iš infraraudonųjų spindulių (raudona) ir regimosios šviesos (mėlyna ir žalia) vaizdo. ©NASA/JPL-Caltech/STScI/Vassar

O štai besijungiančias spiralines galaktikas parinkau savaitės paveiksliuku. Šios galaktikos dar tik pradeda šokį viena aplink kitą, kuris baigsis naujos elipsinės galaktikos susiformavimu. Paveikslas sudėtas iš Spitzer teleskopu darytų infraraudonųjų nuotraukų ir Hubble regimosios šviesos atvaizdų.

***

Spitzer teleskopu patikslinta Visatos plėtimosi sparta. Nors jau seniai žinome, kad Visata plečiasi, o prieš 15 metų išsiaiškinome ir tai, jog ji plečiasi greitėdama, tiksli plėtimosi spartos vertė vis dar nenustatyta. Žinoma, jog kiekvienas Visatos megaparsekas ilgėja tarp 60 ir 100 km/s greičiu, bet tikslesni įverčiai, gaunami skirtingais metodais, vis dar yra labai įvairūs. Dabar, sujungus mūsų Galaktikoje ir Didžiajame Magelano debesyje esančių cefeidžių stebėjimus su kosminio mikrobangų fono duomenimis, nustatyta šio plėtimosi – Hablo parametro – vertė, lygi 74,3 km/s/Mpc. Rezultato paklaida – 2,1 km/s/Mpc, t.y. vos trys procentai. Tikslioji kosmologija tampa vis tikslesnė.

***

Prieš 55-erius metus į kosmosą pakilo Sputnikas – pirmasis dirbtinis Žemės palydovas. Kas nuveikta per šį laikotarpį? Apie tai žiūrėkite video siužete.

***

Tai turėjo įvykti šiandien, bet atidėta rytojui. Austras nutrūktgalvis Feliksas Baumgartneris (Felix Baumgartner) ketina iššokti su parašiutu iš 36,6 km aukščio. Palyginimui – tai yra maždaug tris kartus aukščiau, nei skraido keleiviniai lėktuvai. Nors tai nebus tikras „šuolis iš kosmoso“ – kosmosas oficialiai prasideda nuo 100 kilometrų aukščio – tai vis tiek bus šuolio aukščio rekordas. Laisvojo kritimo metu Baumgartneris viršys garso greitį. Čia jums ne nuo tilto už gumos prisirišus nukristi.

***

Štai toks naujienų rinkinys šįkart. Komentarai, pasiūlymai, klausimai, pastabos ir kita labai laukiami. Tik bombų ir kitokių grasinimų nesiųskit, gerai? :)

Laiqualasse

6 comments

  1. Labas,
    turiu dar vieną klausimą bendroms žinioms:
    kokiu lygiu mes galim stebėti atskiras žvaigždes kitose galaktikose?
    Aš kažkaip įsivaizdavau, kad jei kalbam apie žvaigždę, stebimą teleskopu, kalba būtinai eina apie mūsų galaktiką. Nebent tai būtų kokie nors ypač ryškūs objektai kitose galaktikose (supernovos ar pan.)
    Tiesa tai ar ne? :)
    Dėkui :)

    1. Vietinės grupės galaktikose tikrai galime stebėti pavienes žvaigždes. Didžiausią atstumą, kokiu galime pamatyti žvaigždę, galime suskaičiuoti, lygindami jos tikrąjį ir regimąjį ryškius. Ryškiausių žvaigždžių tikrieji ryškiai yra apie -10; Saulės – 4.85. Giliausios įžvalgos žmonijos teleskopais siekia regimojo ryškio vertę ~30. Taigi ryškiausias žvaigždes galime matyti 1 gigaparseko (milijardo parsekų) atstumu, o Saulę – megaparseko (milijono parseku). Andromeda nuo mūsų nutolusi per didelę megaparseko dalį, taigi Saulės šviesio žvaigždes Andromedoje įžiūrėti teoriškai įmanoma. Pačias ryškiausias pavienes žvaigždes galime įžiūrėti visame vietiniame Mergelės superspiečiuje. Toliau jau matome tik visas galaktikas, aktyvius jų branduolius (kvazarus) arba supernovų sprogimus.

Komentuoti: Laiqualasse Atšaukti atsakymą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *