Kąsnelis Visatos LXXII: Tolimųjų galaktikų spindesys

Pirmadieniniai Visatos kąsneliai jau beveik tampa tradicija. Tikiuosi, kad skaitytojai neleidžia bemiegių naktų prieš darbo savaitės pradžią, laukdami ir nesulaukdami, kol pasidalinsiu komentarais apie savaitės kosmoso įvykius. Bet ar laukiate, ar nelaukiate – štai jums naujausia serijos laida, kurioje sutiksime pro Žemę skrendantį asteroidą, visos Visatos šviesą ir dar visko į tarpą.

***

Penktadienį netoli Žemės praskrido asteroidas 1998 QE2. Šiaip nieko labai ypatingo – plika akimi matomas nebuvo, į Žemę neatsitrenkė. Štai jei būtų atsitrenkęs, tai būtų blogai, mat jo dydis (1,7 km skersmuo) yra panašus į to asteroido, kuris sunaikino dinozaurus. Jį galima laikyti tiesiog dar vienu Visatos paklausimu, kaip mums sekasi su kosmoso programa. Žinoma, asteroidas buvo nufotografuotas, o nuotraukose pastebėta, kad jis yra dvinaris – turi ~600 metrų skersmens palydovą. Geriau suvokti, koks to asteroido dydis, galbūt padės šis filmukas.

Tuo tarpu Saulės link artėja ir kometa ISON, kuri danguje turėtų sušvisti metų pabaigoje. Ji taip pat fotografuojama teleskopais, o nuotraukos turėtų padėti mokslininkams išsiaiškinti, kaip ji vystysis, būdama dar arčiau Saulės.

***

Mėnulyje yra daug „maskonų“ – masės koncentracijų, iš paviršiaus nematomų plutos sutankėjimų, pasireiškiančių šiek tiek stipresne gravitacija, nei aplinka. Dabar, tyrinėdami GRAIL misijos surinktus Mėnulio gravitacinio lauko duomenis, mokslininkai nustatė, jog maskonai atsiranda po asteroidų smūgių, kai išmuštame krateryje susirenka daugiau medžiagos ir ji sustingsta. Panašūs maskonai analogiškai turbūt formavosi ir Marse bei Merkurijuje.

***

Kaip geriausia klasifikuoti asteroidus? Šitas klausimas nėra toks akademinis, kaip gali pasirodyti. Daugybė asteroidų kartais pralekia netoli Žemės, ne vienas ir ne du kerta Žemės orbitą, taigi žinoti jų dydžius, cheminę sudėtį ir orbitų trajektorijas yra gyvybiškai svarbu visai žmonijai. Paprastai asteroidai grupuojami pagal orbitas – yra žinoma, kad net ir labai toli vienas nuo kito esantys asteroidai gali judėti tokios pačios formos orbitomis, kas byloja apie jų bendrą kilmę. Tačiau dabar, ištyrę daugiau nei 100 tūkstančių asteroidų spektrus, mokslininkai sugalvojo, kaip juos grupuoti į šeimas pagal cheminę sudėtį. Vienos šeimos asteroidai taip pat yra greičiausiai kilę iš vieno pirmtako, kadaise sudužusio susidūrimo metu, tačiau jų orbitos jau gali būti pakitusios dėl sąveikų su kitais asteroidais. Tokie tyrimai leis ne tik geriau suvokti galimus pavojus Žemei, bet ir padės išsiaiškinti, kaip formavosi Asteroidų žiedas.

***

Saturno palydovas Dijonė iš pirmo žvilgsnio atrodo kaip neypatingas melsvas akmens luitas. Bet nauji Cassini zondo atsiųsti vaizdai rodo, kad po akmens pluta gali būti vandens ledo ar netgi skysto vandens, o palydovas su Saturnu gali sąveikauti panašiai, kaip ir labai aktyviai medžiagą išmetinėjantis Enceladas. Pirmoji išvada padaryta pastebėjus, kad Dijonėje yra vienas kalnas, po kurio pluta įdubusi keletu šimtų metrų – tai reiškia, kad po pluta yra gana minkštas sluoksnis. Antrasis rezultatas gautas ištyrus aplinkinę erdvę magnetometru ir nustačius, jog Dijonę ir Saturną jungia įmagnetintų dalelių juosta.

***

Pačiame Saulės sistemos pakraštyje, nuo Saulės nutolęs daugiau nei trečdalį parseko, driekiasi Oorto debesis – ledo luitų ir smulkių uolų telkinys, iš kurio kartais Saulės link atlekia kometos. Kas bendrai dedasi tame debesyje – visiškai neaišku, o tyrinėjant kometas išsiaiškinti nelabai įmanoma, nes jos, priartėjusios prie Saulės, ima tirpti bei garuoti ir pakinta jų savybės. Tačiau neseniai atrastas objektas 2010 WG9, esantis šiek tiek toliau nuo Saulės, nei Neptūnas, atrodo yra atskridęs iš Oorto debesies, bet prie Saulės nepriartės arčiau, nei Urano orbita. Tai reiškia, kad jį stebėdami mokslininkai galės nustatyti bent vieno Oorto debesies objekto savybes. Kol kas išsiaiškinta, kad objekto paviršius yra labai nevienodas, o jo sukimosi periodas – neįprastai ilgas. Tai gali reikšti, kad objektas yra dvinaris.

***

Kai miršta maždaug Saulės masės žvaigždė, jos vietoje lieka baltoji nykštukė. Tuomet milijardus metų nykštukė po truputį vėsta. Atrodo, astronomai jau žino, kaip vyksta tas vėsimas, bet štai baltosios nykštukės spiečiuje Tukano 47 vėsta lėčiau. Išsiaiškinti, kodėl taip yra, ir patobulinti baltųjų nykštukių evoliucijos modelius padės nauji Hablo teleskopo stebėjimai, kuriais siekiama ištirti ne keletą šimtų, kaip iki šiol, bet 5000 spiečiaus baltųjų nykštukių.

Kitas kompaktiškų žvaigždžių liekanų tipas – neutroninės žvaigždės – irgi dar turi paslapčių. Štai stebėdami vieną tokią masyvios žvaigždės liekaną, astronomai pastebėjo, kaip ji staiga šiek tiek sulėtėja. Sulėtėjimas yra labai nedidelis – periodas pailgėjo vos 3 dešimtmilijoninėmis dalimis – bet ir tai yra gerokai daugiau, nei leidžia dabartiniai neutroninių žvaigždžių struktūros modeliai. Jau anksčiau buvo žinoma apie panašius žvaigždžių pagreitėjimus, bet sulėtėjimai po jų turėtų būti žymiai tolygeni, nei šitas. Kartu su sulėtėjimu užfiksuotas ir rentgeno spindulių žybsnis. Kas sukėlė žybsnį ir sulėtėjimą – kol kas nežinia.

***

Aplink Galaktikos centre esančią supermasyvią juodąją skylę Sgr A* sukasi kelios dešimtys „S-žvaigždžių“: gana jaunų žvaigždžių, kurios tikrai negalėjo susiformuoti taip arti Sgr A*. Yra keletas hipotezių, kaip jos atsirado ir atkeliavo beveik iki pat centro. Dabar pristatyta dar viena, kol kas turbūt pati išsamiausia. Pagal šį modelį, S-žvaigždės susiformavo tolokai nuo Sgr A* kaip visai normalios žvaigždės, tačiau tada jų spiečius dėl dinaminės sąveikos su kitais ėmė kristi Galaktikos centro link. Pakeliui, dėl tolesnių sąveikų su aplinkinėmis žvaigždėmis ir spiečiais, jo žvaigždžių orbitos išsiskyrė ir todėl dabar S-žvaigždžių orbitos yra labai įvairios, o ne sutelktos vienoje plokštumoje aplink Sgr A*.

***

Juodosios skylės būna dviejų tipų – žvaigždinės masės (nesiekiančios 100 Saulės masių) ir supermasyvios (nuo kelių šimtų tūkstančių iki dešimčių milijardų Saulės masių). Tarp šių dviejų grupių yra… tuštuma. Bet galbūt ir ne – ne vieną kartą mokslininkai teigė atradę paslaptingų tarpinės masės juodųjų skylių, bet vis paaiškėdavo, kad stebėjimus galima paaiškinti ir kitaip. Dabar pranešama apie dar vieną tokį atradimą. Tyrinėdami dvinarių žvaigždžių, vadinamų hiperšviesiais rentgeno spindulių šaltiniais, populiaciją, mokslininkai teigia nustatę, jog jose esančių juodųjų skylių masės yra bent jau keletas tūkstančių Saulės masių. Kol kas tyrimo detalės nėra atskleistos, taigi rimčiau ir kritiškiau įvertinti atradimą galėsime ateityje.

***

Kentauro A, ypatingai gilaus lauko nuotrauka. ©Astrophotography by Rolf Oslen

Kas atsitiktų, jei į vieną galaktiką pažiūrėtume 120 valandų be sustojimo. Ogi kažkas tokio. Pamatytume ne tik nuostabią aktyvią galaktiką Kentauro A, bet ir toli už jos esančias daugybę kitų galaktikų ir keletą arti esančių žvaigždžių. Dar įdomiau yra tai, kad nuotrauka daryta mėgėjiškais prietaisais. Ši nuotrauka yra, atrodo, giliausias mėgėjiškomis priemonėmis užfiksuotas dangaus vaizdas ir bene giliausia Kentauro A nuotrauka.

***

Jau seniai buvo žinoma, kad žvaigždėdara galaktikose prieš milijardus metų vyko sparčiau, nei dabar. Nauji rezultatai, gauti ALMA teleskopu, šį požiūrį dar labiau sustiprina. Pasirodo, dar prieš 12 milijardų metų egzistavo galaktikų, kuriose žvaigždėdaros sparta siekė 4000 Saulės masių per metus (palyginimui Paukščių take suformuojama maždaug 1 Saulės masė per metus), o žvaigždėdaros sukuriama spinduliuotė prilygo 40 trilijonų Saulių šviesiui.

***

Kosminės stotys yra vienas iš tų dalykų, kur fantastika ir realybė jei ne visai sutampa, tai bent jau yra artimos viena kitai. Nors nei Penkto Babilono, nei Devintosios Giliaerdvės neturime ir dar ilgai neturėsime, jau ne viena ilgalaikė struktūra kosmose sukosi aplink Žemę, suteikdama galimybę daryti tyrimus, kurių nepavyktų pakartoti niekur ant planetos paviršiaus. Apie buvusias, esamas ir būsimas kosmines stotis galite pasiklausyti šiuose „AstronomyCast“ pokalbiuose.

***

Štai ir visi pranešimai šiai savaitei. Kaip visada, laukiu klausimų, komentarų, pasiūlymų ir patarimų.

Laiqualasse

8 comments

  1. Na as ne apie tolimu objektu spindesi, bet artimu paklaust noreciau. Šiek tiek prie nautraukų dirbu ir iškilo toks klausimas.
    http://SSMaker.ru/e5526136/
    http://SSMaker.ru/5c349c8e/
    http://SSMaker.ru/d227d07e/
    Kodėl tolimi objektai atrodo tamsesni? Na Brighness desnis sako kad mažeja pagal R^-2 dėsnį. Bet tai šviesos intensyvumas. O kodėl su atstumu šiek tiek keičiasi ne tai kad intensyvumas bet pati spalva, kuri tamsesnė tampa.
    Kokia pagrindinė to priežastis?

    1. O čia negali būti tiesiog skirtingas apšvietimas? Vieni kelio ženklai apšviesti tiesiogiai Saulės arba tiesioginio atspindžio nuo sniego, o kiti – šešėlyje?

      Šiaip „spalva tampa tamsesnė“ nėra korektiškas pasakymas. Spalva yra bangos ilgis, o šviesumas – spinduliuotės intensyvumas. Taigi objektas gali tapti tamsesnis, bet tai reiškia, kad tiesiog intensyvumas mažėja. Dar gali jo spalva pasikeisti, jei selektyviai tamsinami ne visi bangos ilgiai. Arba mūsų akys ir smegenys taip veikia, kad net ir vienodas patamsinimas atrodo kaip skirtingas, nes spalvų receptoriai skirtingai reaguoja.

      1. Na fiziskai tai bangos ilgis nepasikeicia, bet nuotraukose matosi, ir ne optine apgaune, nes rgb reiksmes skiriasi. Galvojau kad apsvietimas, bet is nuotrauku kurias perziurejau tai tendencija tolimoms patamseti matosi, nors kartais ir pasvieseja del apsvietimo ir panasiai.
        http://www.ovegun.com/salangen/panorama/NYTT/Elvelund-mot-sjovegan-panorama.jpg
        As galvoju realiai taip matosi ar tik nuotraukose? Kalnas kaireje ryskiai pamelynaves. Oras kaip in neturetu taip labai lauzyt/atspindet sviesos.
        Ar kad ir toks.
        http://whereverilaymytrilby.files.wordpress.com/2013/01/the-first-stretch-of-the-1095-road-from-chiang-mai-to-pai.jpg

        Siaip fotoaparatai ivairias manipuliacijas atlieka tai irgi priezastis gali but, arba nera visiskai idealus. Man tik idomu gamtoj toks pokytis yra ar ne? Isblyksti/patamseti. Lyg ir tolimas miskas ne zalios spalvos, o tolimo misko spalvos. Kame kampas?

        1. Na del misko tai speju oras kaltas :) kai geriau pagalvoji. Dar gal fototechnika jautresne sitiems dalykams. Nelabai numanau.

        2. Yra toks dalykas, vadinamas nepermatomumu (opacity). Oras (tiksliau jame esančios įvairios dalelės) jį irgi turi. Nepermatomumą padauginę iš atstumo ir iš medžiagos tankio randame optinį gylį (optical depth). Kuo jis didesnis, tuo blyškesnis tolimo objekto vaizdas. Taigi nors oro nepermatomumas yra labai mažas, per keletą kilometrų jo poveikis vis tiek pasireiškia. O nepermatomumas priklauso nuo bangos ilgio, taigi yra skirtingas mėlyniems ir raudoniems spinduliams (dėl to ir dangus mėlynas, kad nepermatomumas mėlynai šviesai yra didesnis, nei raudonai, todėl mėlyną šviesą atmosfera sklaido geriau). Tad ir vaizdo spektras pakinta: ne dėl to, kad pasikeistų pavienių fotonų bangos ilgiai, o dėl to, kad skirtingų bangos ilgių fotonai sugeriami/išsklaidomi skirtingai efektyviai.

        3. Ai, o vaizdas tikrai ne tik nuotraukose matomas :) Lietuvoje kalnų nėra, bet kai kur galima pamatyti miškų skirtingais atstumais, labai aiškus efektas.

          1. Jeigu aš supratau teisingai:
            Dangų matome mėlyną, nes mėlyni spinduliai labiau skaidomi – daugiau jų lūžta link mūsų stebėtojų. O raudoni skaidomi mažiau – jie tiesia linija skrosdžia atmosferą ir mažai link mūsų lūžta. Na šitai man paaiškina ir kodėl saulę ties horizontu matome raudona.
            Bet. Kodėl tie kalnai tolumoje yra pamėlynavę, o ne paraudonavę? Juk juos stebime tiesia linija, tad mūsų akis turėtų pasiekti daugiau raudonų spindulių, kuriu sklaida mažesnė.

            1. Man atrodo, pamėlynavimas atsiranda dėl to, kad pats oras yra „mėlynas“, t.y. jame yra įvairiomis kryptimis lakstančių mėlynų fotonų. Žiūrint į tolimą objektą, ta mėlyna uždanga pamėlynina vaizdą. O va patamsėjimas atsiranda dėl sklaidos, bet sklaidos nėra tiek daug, kad vaizdas imtų raudonuoti.

              Nors įdomu būtų į tikslius spektrus pažiūrėti.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *