Kąsnelis Visatos CIII: Lietuva kosmose

Apie svarbiausią savaitės kosminį įvykį – pirmųjų Lietuvos dirbtinių palydovų pakilimą į kosmosą – turbūt žinote jau visi, bet dar truputį perskaitysite ir žemiau. Kitose naujienose – keistos egzoplanetos, Visatos tolybė ir didybė ir dar šis tas. Skaitykite po kirpsniuku.

***

Raketų skrydžiai. Net du privačių raketų skrydžiai dėl blogų oro sąlygų JAV buvo kurį laiką atidėliojami, bet šią savaitę sėkmingai išriaumojo į dangų. Pirmoji pakilo SpaceX raketa Falcon 9. Ji į orbitą iškėlė Tailando ryšių palydovą Thaicom 6. Ketvirtadienį sulaukėme ir antrosios raketos – Orbital Sciences Corporation priklausanti Antares raketa iškėlė Cygnus modulį. Cygnus, pilnas įvairių atsargų bei nešantis keletą naujų eksperimentų, iškeliavo į Tarptautinę kosminę stotį, o vakar prie jos ir prisijungė. Tarp 33-jų mažųjų palydovų (CubeSat‘ų) yra ir du lietuviškieji. Vasario mėnesį jie visi bus paleisti į atvirą kosmosą, kur atliks savo misijas.

Aišku, lietuviškų palydovų buvimas tarp Cygnus nešamųjų pasauliui nėra svarbus įvykis, kažkiek jis svarbus tik mums. Ir tarp mūsų, lietuvių, pastebėjau ne vieną aiškinimą, kad nieko čia ypatingo, šiais laikais kiekvienas gali CubeSat‘ą pasigaminti, jokio rimto mokslo su jais nebus daroma, todėl čia yra pinigų švaistymas. Panašiai galvojantiems galiu tik pakartoti savo maždaug pusmečio senumo pamąstymą: kai atsirado Lietuvos kosmoso asociacija ir prasidėjo kalbos apie stojimą į Europos kosmoso agentūrą, daug kas šnekėjo, kad „ko čia lietuviai nori tame kosmose, vis tiek palydovų niekad nesiųs“; kai paaiškėjo, kad palydovai bus siunčiami, internetų komentatorių dainelė pasikeitė į „ko čia lietuviai nori tame kosmose, vis tiek kosmodromų Lietuvoje niekad nebus“. Tai va dabar laukiu, kol iš Lietuvos į kosmosą pradės kilti raketos :) Kitaip sakant, šunes loja, o karavanas eina. Aš būsiu karavano pusėje, linkiu to paties ir jums.

***

TKS dar dirbs. NASA šią savaitę pranešė, kad Tarptautinės kosminės stoties darbo laikas pratęsiamas bent iki 2024-ųjų metų. Anksčiau lėšos, reikalingos stoties darbui užtikrinti, buvo numatytos tik iki 2020-ųjų metų, bet JAV vyriausybė, atsižvelgusi į NASA rekomendacijas, nusprendė šį terminą pratęsti.

O pati NASA, nepaisydama įvairių negražių gandų, tikrai nesėdi sudėjusi rankų ir dirba daugybe frontų. Štai filmukas, kuriame pristatomi tik vieno jos padalinio – Johnson Space Centre – 2013-ųjų metų darbai. Tarp jų – ir ta pati TKS bei tyrimai joje, ir naujų erdvėlaivių kūrimas, ir asteroidų tyrimai, ir dar daug visokios nuostabios veiklos.

***

Savaitės pažintinis filmukas – apie „Cassini“ misiją. Nuo 2005-ųjų metų šis zondas tiria Saturno sistemą – pačią planetą ir jos palydovus. Jis mums parodė daugybę įdomybių Titane, atsiuntė kvapą gniaužiančių nuotraukų ir padėjo suprasti planetų formavimosi fiziką. Apie svarbiausius zondo atradimus žiūrėkite žemiau.

[tentblogger-youtube VDNP_GIFuqM]

***

Priešsupernovinė nuotrauka. Vienas iš sudėtingiausių dalykų, tyrinėjant supernovas, yra identifikuoti žvaigždę prieš pat sprogimą. Pavyzdžiui, žinome, kad Betelgeizė (Oriono petys) artėja prie savo gyvenimo pabaigos, bet iki sprogimo dar gali tekti palaukti net milijoną metų. Tačiau viena žvaigždė, pavadinta visai neįdomiai SBW2007, atrodo labai panašiai į garsios supernovos SN1987A liekaną. Ir SBW2007, ir SN1987A (jos pavadinimas reiškia, kad tai yra pirmoji 1987-aisiais metais užfiksuota supernova) turi labai panašius dujų žiedus, tolstančius nuo centro panašiais greičiais. Taigi galima tikėtis, kad SBW2007 sprogs kažkada artimiausiu metu. Aišku, astronomijoje „artimiausias metas“ vis tiek gali būti tūkstančiai metų, bet tai yra žymiai geriau, nei ankstesni radiniai.

***

Trinarė reliatyvistinė sistema. Dvinarės sistemos, susidedančios iš žvaigždžių liekanų – baltųjų nykštukių, neutroninių žvaigždžių ar juodųjų skylių – nėra dažni radiniai, nes mirdamos žvaigždės iš tokių sistemų gali pabėgti. Trinarės sistemos – dar retesnis reiškinys, bet pasitaiko ir tokių. Štai dabar atrasta sistema, susidedanti iš pulsaro (labai greitai besisukančios stiprų magnetinį lauką turinčios neutroninės žvaigždės) ir dviejų baltųjų nykštukių. Visos žvaigždės aplink bendrą masės centrą sukasi orbitomis, mažesnėmis nei Žemės orbita aplink Saulę. Toks kompaktiškas išsidėstymas leidžia labai tiksliai nustatyti sistemos parametrus – atstumai tarp žvaigždžių išmatuoti šimtų metrų tikslumu. O tolesni sistemos stebėjimai ir orbitų modeliavimas turėtų leisti patikrinti vieną iš pagrindinių bendrosios reliatyvumo teorijos postulatų – kad gravitacijos poveikis kūnui nepriklauso nuo vidinės kūno struktūros.

***

Egzoplanetų atradimai. Naujas instrumentas, pavadintas GPI – Gemini Planet Imager – padarė pirmąją egzoplanetos nuotrauką. Nors žinoma jau daugiau nei tūkstantis egzoplanetų, vos kelios buvo tiesiogiai nufotografuotos, mat labai sunku atskirti menką planetos švytėjimą nuo žvaigždės šviesos. GPI skirtas būtent tokiam darbui, o pirmasis rezultatas džiugina: vos minutę trukusi Tapytojo betos (Beta Pictoris) ekspozicija pasiekė tokį atvaizdo ryškumą, kokį anksčiau pavykdavo gauti tik per valandą. Tikimasi, kad GPI padės tiesiog aptikti dešimtis planetų milžinių.

Tuo tarpu Keplerio duomenys nepaliauja atskleidinėti egzoplanetų įvairovės. Mažiau nei šimtu parsekų nuo Žemės nutolusi (palyginimui, dauguma Keplerio stebėtų žvaigždžių yra maždaug 1000 parsekų atstumu) planeta KOI-314c yra maždaug Žemės masės, tačiau jos tankis leidžia spręsti, kad planetą sudaro daugiausiai dujos. Taigi ji kaip ir būtų dujinė milžinė, jei ne dydis. Gali būti, kad planeta sudėtimi panaši į Neptūną ar Uraną – turi kietą branduolį ir labai storą ir masyvų atmosferos sluoksnį.

Kalbant apie Neptūnus, žiūrint į Keplerio rezultatus ima atrodyti, kad mini-Neptūnai – planetos, kurių spinduliai didesni nei Žemės, bet mažesni nei Neptūno – yra dažniausiai pasitaikančios planetos, bent jau arti savo žvaigždžių. Tokios planetos sudaro apie tris ketvirčius visų Keplerio atrastųjų.

***

Potvyninis suardymas. Kai žvaigždė priartėja pernelyg arti juodosios skylės, pastarosios gravitacija žvaigždę suardo, ištampo ir praryja, išspjaudama rentgeno ir ultravioletinių spindulių pliūpsnį. Stebint tokio žybsnio šviesio kitimą keletą mėnesių arba metų, galima apskaičiuoti ir juodosios skylės savybes. Žinoma, visų pirma reikia jį aptikti, o tai padaryti ne taip jau paprasta, nes žybsniai įvyksta netikėtai ir nelabai dažnai. Bet kartais pasiseka – Chandra kosminis teleskopas vieną tokį užfiksavo dar 1999-aisiais metais, stebėjo iki 2005-ųjų, kol procesas baigėsi, o vėliau dar kartais pasižiūrėdavo į tą pačią pusę, bet naujų panašių žybsnių neaptiko. Tai leidžia spręsti, jog matytas reiškinys buvo tikrai nekasdienis, koks ir turėtų būti potvyninis suardymas. Įdomu tai, kad reiškinys įvyko nykštukinėje galaktikoje, kurioje neturėtų būti supermasyvios juodosios skylės. Tai gali reikšti, kad aptikta tarpinės masės (kažkur tarp 100 ir 100 tūkstančių Saulės masių) juodoji skylė, bet tiksliai to pasakyti kol kas neįmanoma.

***

Gravitacinis gama-lęšis. Gravitacinis lęšiavimas yra toks reiškinys, kai tarp šviesos šaltinio ir mūsų esantis masyvus objektas iškreipia šviesą, taigi šaltinį matome ne kaip vieną tašką, o kaip keletą atvaizdų arba netgi visą žiedą. Reiškinio pavyzdžių Visatoje randama nemažai, reiškinys padeda aptikti egzoplanetas ir tyrinėti labai tolimas galaktikas (nes iškreiptas vaizdas yra ir ryškesnis). Tačiau gama spindulių ruože kol kas lęšių aptikta nebuvo, iš dalies todėl, kad nėra žinoma ypatingai daug ryškių tolimų gama spindulių šaltinių. Bet pernai Fermi kosminiu gama spindulių teleskopu pavyko aptikti blazarą (tokia aktyvių galaktikų rūšis, skleidžianti daug gama spindulių), kuris kaip tik ryškiau sužibo, o jo šviesą iškreipė arčiau esanti spiralinė galaktika. Kiekviena iškreipta linija judanti blazaro šviesa užtruko šiek tiek kitokį laiko tarpą, taigi ne visi atvaizdai buvo matomi vienu metu; tarp jų pasirodymo praeidavo po keletą dienų. Šitaip buvo pademonstruota, jog Fermi teleskopas gali aptikti panašius reiškinius; dabar bus ieškoma tokio reiškinio, sklindančio iš galaktikos, kurios kito ilgio spinduliuose apskritai nematome.

***

Sluoksniuota galaktika NGC 474. ©P.-A. Duc (CEA, CFHT), Atlas 3D Collaboration

Savaitės paveiksliuku parinkau šią labai įdomiai atrodančią galaktiką. Tokia netvarkinga, panaši į svogūno sluoksnius, struktūra atsirado dėl to, kad galaktika per milijardus metų vieną po kitos prarijo keletą nykštukinių galaktikų. Kiekviena tokia nykštukė, skęsdama ir irdama didžiosios galaktikos glėbyje, sukėlė bangas ir dujose, ir žvaigždžių pasiskirstyme, taip pagimdydama šią struktūrą.

***

Šviesios tolimos galaktikos. Kuo toliau nuo mūsų yra objektas, tuo sparčiau jis tolsta. Kuo sparčiau tolsta, tuo raudonesnė jo skleidžiama šviesa. Taigi pačias tolimiausias galaktikas matome tik kaip infraraudonus taškelius – būtent taip jos ir aptinkamos (matosi IR, nesimato regimuosiuose spinduliuose). Dabar aptiktos keturios galaktikos, kurių šviesa iki mūsų keliavo 13,2 milijardo metų. Tai yra vienos iš pirmųjų Visatos susiformavusių galaktikų, o žvaigždės jose formuojasi 50 kartų sparčiau, nei šiandien Paukščių Take, nors pačios galaktikos už mūsiškę yra mažesnės. Pridėjus šių galaktikų duomenis prie žinių apie kitas, artimesnes, galaktikas, galima sudėti šiokią tokią pirmųjų Visatos milijardmečių žvaigždėdaros evoliucijos istoriją, iš kurios ryškėja vaizdas, kad žvaigždės rimtai formuotis pradėjo praėjus kiek daugiau nei pusei milijardo metų po Didžiojo sprogimo.

***

Visatos dydis. Yra toks projektas BOSS – Baryon Oscillation Spectroscopic Survery – kurio tikslas yra tirti barionų akustinius svyravimus; pastarieji yra tarsi bangos (periodiški sutankėjimai ir praretėjimai) Visatos struktūroje. Šių bangų ilgius prognozuoja Didžiojo sprogimo teorija, taigi išmatavus daugelio galaktikų padėtis, galima patikrinti teorijos teisingumą. Kartu patikslinami ir atstumai, o kuo daugiau duomenų turi, tuo tiksliau viską įmanoma nustatyti. Šitaip pavyko išmatuoti atstumus iki tolimų galaktikų su vos vieno procento paklaida. Kartu, derinant prie šių matavimų Didžiojo sprogimo teorijos laisvuosius parametrus, pavyko šį tą nustatyti ir apie tamsiąją energiją: ji greičiausiai tikrai yra nekintantis dydis visoje Visatoje visą laiką.

***

Štai ir visos, kiek gausokos, šios savaitės naujienos. Komentarai, kaip visada, laukiami.

Laiqualasse

2 komentarai

  1. Dėl egzoplanetos nuotraukos.
    Tai ar nėra taip, kad žvaigždės visada pro teleskopą matomos kaip taškas? Nes nuotraukoje, tai ir žvaigždė ir planeta visai nemažos rezoliucijos atrodo :)

    1. Ir žvaigždės, ir planetos šviesa išbėga į gretimus pikselius nuo centrinio. Iš dalies dėl difrakcijos atmosferoje bei teleskope, iš dalies dėl CCD plokštelės persisotinimo fotonais.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *