Kąsnelis Visatos LIII: Metinės

Pirmą kartą Visatos gabaliuką sukramčiau praeitų metų sausio 23-ią dieną. Nuo tada praėjo jau 52 savaitės, taigi visi metai. Tada pasakojau apie ūkus, menus ir teleskopus; šįkart turiu jums ir ūkų, ir menų. Teleskopų nelabai, bet du iš trijų – vis šis tas.

***

Nors kol kas žmonijai sekasi, ir dideli asteroidai pro Žemę pralekia su ja nesusidūrę, tai amžinai nesitęs. Anksčiau ar vėliau mums teks pakreipti asteroido orbitą arba patirti pražūtingą susidūrimą. Kad būtume tam pasiruošę, ESA ir NASA rengia bendrą misiją AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment), kurią sudarys du zondai. Jie bus nusiųsti į dvinarį asteroidą Didymos, kai jis 2022-aisiais skries pro Žemę. Vienas zondas atsitrenks į mažesnįjį iš dviejų asteroidų ir taip pakeis šio orbitą; taip bus patikrinti kol kas tik teoriniai skaičiavimai apie panašių projektų realistiškumą.

Nors kol kas neturime galimybių numušti Žemės link artėjantį asteroidą, bent jau galime tokius pavojingus objektus pastebėti. Naujausiais duomenimis, jau žinome apie 90% didelių asteroidų, kurie potencialiai gali kelti pavojų Žemei. Aišku, vis dar pasitaiko, kad koks nors mažas akmuo (šimto-kito metrų skersmens) aptinkamas tik likus keletui dienų iki praskriejimo, bet didelių asteroidų šitaip pražiopsoti jau nebeturėtume.

***

NASA susitarė su ESA, kad pastaroji gamins „Orion“ kosminių skrydžių kapsulės aptarnavimo modulį. Tai yra pirmas kartas, kai NASA su kita agentūra dalijasi darbu kuriant žmones gabenantį kosminį aparatą. „Orion“ turėtų būti paruošta ir atlikti pirmąjį bandomąjį skrydį 2017-aisiais metais; jo metu bus apskriejama aplink Mėnulį. Čia galite pamatyti filmuką, kaip tai turėtų atrodyti. Vėliau „Orion“ kapsulė bus naudojama astronautų skrydžiams į Mėnulį, Marsą ir asteroidus.

***

Kol į Mėnulį astronautai dar neskrenda, aplink jį besisukantis Mėnulio žvalgybos zondas (Lunar Reconnaisance Orbiter, LRO) stebi palydovo paviršių. Ir ne tik – štai prieš keletą dienų jis pasižiūrėjo į Moną Lizą. Ne, Mėnulio paviršiuje ateiviai (ar zombis Mikelandželas) jos nenupaišė. Tiesiog NASA mokslininkai, tikrindami naujovišką komunikavimo metodą lazeriais, nusiuntė palydovui suskaitmenintą Mona Lizos atvaizdą, o paskui jį gavo atgal. Tada apmokė programinę įrangą ieškoti klaidų gautoje informacijoje ir jas pataisyti. Viskas pavyko sėkmingai, taigi ateityje su zondais, esančiais prie Mėnulio ir Žemės, bus galima bendrauti lazerio spinduliais, o nebe radijo bangomis.

***

Saulė šiaip yra rami žvaigždė; jos šviesis per 11 metų trunkantį ciklą pakinta tik 0,1 procentu. Tačiau ir tie 0,1 procento yra daugiau, nei kiti natūralūs energijos šaltiniai, šildantys Žemę. Taigi svarbu suprasti, kokią įtaką Saulės kintamumas turi Žemės klimatui. Energingos dalelės kaitina viršutines atmosferos dalis ir gali sukelti audras; šiluma koreliuoja su atmosferos reiškiniais Ramiajame vandenyne. Ir vis dėlto vidutinės pasaulio temperatūros kilimą Saulės aktyvumas nulemia tik maždaug 15%, likęs poveikis yra beveik vien žmonijos darbas.

***

Dabar – Marso kronikos. Marso apžvalgos zondas atsiuntė nuotrauką, kurioje matome Smalsiuko vėžes. Tuo tarpu ESA Marso ekspresas (Mars Express) nufotografavo ilgas vingiuotas įgriuvas, kurios atrodo kaip senovinių upių vagos.

Na, o Smalsiukas rado eilinę įdomybę. Jis aptiko uolienas, kuriose matomos kalcio sulfatų gijos, labai panašios į randamas Žemės dykumose, kuriose kadaise tekėjo vanduo. Tokios gijos susiformuoja, kai vanduo pragraužia kanalus uolienose.

Bet tai ne vienintelis vandens egzistavimo įrodymas. Toje vietoje, kurią Smalsiukas dabar tyrinėja, vadinamoje „Yellowknife įlanka“ (Yellowknife Bay), yra gausybė nugludintų akmenukų ir vandens srovelių išgraužų.

***

„Huygens“ zondas ant Saturno palydovo Titano paviršiaus nusileido prieš aštuonerius metus. Nors informaciją jis siuntė tik 90 minučių, tos informacijos analizė tebesitęsia iki dabar. Štai naujame filmuke galite pamatyti, kaip atrodė Huygens nusileidimas.

***

Sritis Didžiajame Magelano debesyje, vadinama tiesiog N11, yra tankiausias žinomas žvaigždėdaros regionas. Į šį ir panašius regionus dažnai žiūrima pro įvairius teleskopus: jie yra sąlyginai arti, dešimt kartų arčiau už Andromedą; jų nedengia gausybė dulkių, kaip mūsų Galaktikos diske esančias žvaigždėdaros sritis; taip pat gaunamose nuotraukose nesimaišo artimos žvaigždės. Štai čia rasite vieną tokią nuotrauką jūsų tyrinėjimo malonumui. Joje – ir dulkių bei šaltų dujų ūkas, užstojantis dalį žvaigždžių šviesos, ir greitai judančių žvaigždžių smūginės bangos, ir jaunų žvaigždžių šviesa, ir viską gaubiantis truputį violetinis vandenilio dujų švytėjimas.

***

O savaitės paveiksliukas yra ne šiaip paveiksliukas, bet judantis paveiksliukas. Prieš keletą mėnesių buvau pasidalinęs vieno suomio astrofotografo darbu, kur jis iš ūko nuotraukos padarė besisukiojantį trimatį vaizdą. Dabar jis tai padarė vėl. Ir dar geriau, nei aną kartą.

Ūkas Melotte-15. Bet argi svarbu pavadinimas, kai yra toks grožis? © J-P Metsävainio.
Ūkas Melotte-15. Bet argi svarbu pavadinimas, kai yra toks grožis? © J-P Metsävainio.

***

Viena iš hipotezių apie gyvybės atsiradimą teigia, kad organinės molekulės susiformavo tarpžvaigždiniuose debesyse, vėliau nusėdo į asteroidus bei kometas, o jau šie atnešė juos į Žemę ir panašias planetas. Hipotezė tapo rimčiau svarstoma, kai tarpžvaigždinėje erdvėje buvo aptikti policikliniai aromatiniai angliavandeniliai – tokia cheminių junginių rūšis. Dabar už tūkstančio šviesmečių nuo Žemės esančiame žvaigždžių lopšyje pirmą kartą atrasta kita organinė molekulė – hidroksilaminas, sudaryta iš azoto, vandenilio ir deguonies. Manoma, kad molekulė susiformuoja dėl smūginės bangos, kurią sukelia žvaigždės čiurkšlė, sąveikaudama su šaltomis aplinkinėmis dujomis. Vėliau hidroksilaminas gali reaguoti su kitomis molekulėmis ir suformuoti sudėtingesnius junginius, tarp jų ir žemiško tipo gyvybės sudedamąsias dalis.

***

Ne per toliausiai nuo Galaktikos centro yra molekulinis debesis G0.253+0.016 (skaičiai reiškia koordinates laipsniais, taigi jis yra 0,253 laipsnio į rytus ir 0,016 laipsnio į šiaurę nuo centro). Jo tankis yra pakankamai didelis, kad ten turėtų formuotis gausybė žvaigždžių, ypač masyvių. Bet taip nėra – debesyje žinomos vos kelios jaunos žvaigždės, o ir tos pačios yra labai mažos. Dabar, atrodo, išsiaiškinta, kodėl žvaigždėdara debesyje tokia neefektyvi: pasirodo, debesis greičiausiai yra dviejų debesų susidūrimo produktas. Dujos debesies viduje juda neįprastai greitai, o jo cheminė sudėtis byloja apie smūgines bangas, arba dabar judančias per debesį, arba neseniai ten buvusias. Tokie procesai gali paspartinti žvaigždėdarą, bet toks paspartinimas pasireikš tik po keleto milijonų metų. Tuo tarpu žvaigždėdara debesyje yra kaip tik labai lėta.

Tipiški žvaigždėdaros regionai atrodo maždaug taip, kaip šioje nuotraukoje. Tamsios dujos, sugeriančios šviesą, supa jaunas mėlynai švytinčias žvaigždes. Dujų telkiniuose gali būti ir daugiau žvaigždžių, bet jų šviesa kol kas dar neprasimušė pro apvalkalą ir nepasiekia mūsų akių.

***

Kol kas juodosios skylės dar nebuvo tiesiogiai nufotografuotos, nes jų įvykių horizontai (ribos, iš už kurių negali grįžti net šviesa) yra pernelyg maži. Bet per keletą artimiausių metų situacija turėtų pasikeisti, nes Įvykių horizonto teleskopas (Event Horizon Telescope) – daugelį teleskopų apjungiantis projektas – turėtų pamatyti Paukščių Tako centre esančios supermasyviosios juodosios skylės dydį. Kaip atrodys pirmosios juodųjų skylių nuotraukos? Grupė mokslininkų mano, kad jos bus pusmėnulio formos. Kodėl? Ogi todėl, kad ryškiausiai matysime aplink juodąją skylę besisukančias dujas, kurios, artėdamos mūsų link, nušvis dėl Doplerio efekto, o toldamos – išblės. Taigi viena disko pusė atrodys žymiai ryškesnė už kitą.

***

Ar tamsioji energija, atsakinga už Visatos plėtimosi greitėjimą, yra ir visada buvo nekintamas dydis, ar visgi laikui bėgant jos vertė kinta? Jei teisingas antrasis variantas, tai laikui bėgant turėtų keistis ir kai kurios kitos fizikinės konstantos, pavyzdžiui protono ir elektrono masių santykis. Toks pokytis turėtų poveikį, kurį galima būtų aptikti, stebint tolimas galaktikas. Bet specialiai tokiam patikrinimui atlikti stebėjimai rodo, kad per paskutinius 7 milijardus metų šis santykis nepakito. Šie rezultatai praktiškai paneigia vieną iš tamsiosios materijos prigimties hipotezių ir sustiprina hipotezę, jog tamsioji energija yra tiesiog kosmologinė konstanta, matematinė Visatos sandaros dalis.

***

Ir pabaigai – nebe naujiena, nes jau visi girdėjote, bet vis tiek pasidalinsiu. Baltieji rūmai oficialiai atsakė, kad nestatys „Mirties žvaigždės“. Ir paaiškino, kodėl nestatys. Tai būtų per brangu, „Mirties žvaigždės“ dizainas yra neefektyvus, be to, Obamos administracija planetų naikinimui nepritaria. Tiesa, dar yra laiko pasirašyti peticiją, kad būtų pastatytas erdvėlaivis „Enterprise“. Ir visgi tokios peticijos, nors yra rašomos su humoru, prisideda prie to, kad visuomenės nuomonė formuoja kosminių tyrimų politiką. Kitos, rimtesnės, peticijos tikrai gali prisidėti prie teigiamų pokyčių, nes jomis parodoma politikams, kad egzistuoja nemaža visuomenės dalis, kuriai kosminiai tyrimai yra prioritetas.

***

Na ir užteks šiai savaitei. Iki kitų kartų! O tuo tarpu – komentuokite ir klausinėkite.

Laiqualasse

13 comments

  1. Klausimas del Juodosios skyles. Kaip specialistas gal zinosi. Nors nemanau kad kas nors isvis zino kas vyksta tam singuliarume. Labiau linkstu del antro varianto. Apie pacia Juodaja skyle erdvelaikis iskreiptas labai. Galbut net susuktas. Bet ar pacioje Juodojoje Skyleje yra atstumai tarp informacijos ? Nes kol kas nelabai sauna i galva kaip kitaip pavadint jos mase. :) Norejau dar paklaust, kaip del erdves pacioje skyleje, bet prisiminiau kad ji nestovi vietoji, o juda.. Silly me. :)

    1. Nelabai suprantu, ką turi omeny, sakydamas „atstumai tarp informacijos“. Ar skirtingi objektai, skirtingu metu įkritę į juodąją skylę, turi skirtingas erdvėlaikio koordinates? Tokiu atveju atsakymas teigiamas.

      1. Na informacija vadinu daleles, ikritusias i Juodaja Skyle. Jos priplojamos prie kitu daleliu kaip Neutroninei zvaigzdei Neutronai ? Ar yra atsakymas i sita klausima man idomu, nes suprantu kad neimanoma nustatyti kol kas (Neaisku ar isvis kada nors bus imanoma), tai butu idomu tik teorines zinios. :)

        1. Teoriškai visos tos dalelės turėtų sukristi į begalinio tankio tašką juodosios skylės centre. Kaip yra iš tiesų – nežinome :)

          1. Na cia yra Hawking’o poziuris, as jo nepalaikau, Hooft’o (Nobelis) ir Susskind’o (vienas geriausiu teoretiku) poziuriai logiskesni, nedestysiu dabar kodel, nes tai butu istisa litanija.
            Bet trumpai apie debatus su Hawking jie pasake taip: http://www.youtube.com/watch?v=8eOW_LXeR-w

            Hooft’o darbas http://arxiv.org/abs/gr-qc/9310026
            Sudomino, reiks pasidomet, neteko girdet apie si darba, galvojau kazka naujo sugalvojes, pasirodo yra aprasyta. Reiks susipazint. Betent apie tai ir sneka kad ties BH yra 1 dimensija maziau.

              1. Na tai jei idomu tai dar ir holografini Susskind’o paaiskinima pateiksiu.
                http://arxiv.org/pdf/hep-th/9409089v2.pdf

                Gana paprastai ir jis ten aiskina, netgi sakyciau sausai. Be formuliu ir t.t. Susidaryt ideja galima.

                Na dar cia jie paskutiniu metu kai gincijosi su Hawking, tai priejo isvados kad daleles ir ikrenta i singuliaruma ir ne. Dualumas. Paeme Heisenbergo neapibreztumo principa, ir pasake, kad ar ikrenta ar ne priklauso nuo to koki eksperimenta atliksi. Man asmeniskai dirbtinai tai atrodo, kone tarpusavyje susitare, ir rado sprendima tinkanti abiems. Nezinau ar darba koki nors atliko. Maciau tik kaip aiskino.

                  1. Na man irgi laiko trukumas kelias ateinancias savaites, bet poto laiko bus, butu visai idomu panagrinet viena ar kita problema giliau, isigilt i teorijas, panagrinet darbus, padiskutuot ir pan. Siaip nezinau kas pati domina, man BH ir pletimasis, kiek zinau pats darba darete apie BH, tai ties jom galim apsistot. Gal ir kokia konkretesne problema.

                    1. Juodosios skylės iš reliatyvistinės pusės ir juodosios skylės iš dinaminės pusės yra gana skirtingi dalykai :) Bet galbūt po kelių savaičių, kai perskaitysiu šituos straipsnius, parašysiu kažką čia ir galėsim padiskutuoti.

Komentuoti: Sarunas Atšaukti atsakymą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *