Kąsnelis Visatos CVIII: Čeliabinsko metinės

Prieš metus pasaulį literally sudrebino meteoritas, sprogęs virš Čeliabinsko miesto Rusijoje. Nors katastrofos jis nesukėlė, bet įdomių klausimų uždavė. Apie Čeliabinską ir įvairius kitus dalykus – po kirpsniuku.

***

Meteorai. Prieš metus, vasario 15-ą dieną, Čeliabinsko gyventojus pažadino meteoras, sprogęs 23 km aukštyje virš miesto. Sprogimo jėga 20-30 kartų viršijo Hirošimą sunaikinusios atominės bombos sprogimui, o meteoritai (meteoro fragmentai) išsilakstė apylinkėse. Didžiausia uoliena, nukritusi ant Žemės paviršiaus, nuskendo gretimame Čerbakulio ežere, o ištraukta buvo tik spalio viduryje; jos masė siekia 650 kg. Iš viso kol kas surasta šiek tiek daugiau nei viena tona meteoro liekanų. Bet turbūt geriausia šio įvykio pasėkmė yra smarkiai išaugęs vyriausybių susidomėjimas Žemės gynyba nuo asteroidų smūgių. Belieka tikėtis, kad jis neišblės, o kartu su apsauga nuo asteroidų finansavimo gaus ir kitos, ne mažiau įdomios ir panašiai vertingos, astrofizikos sritys.

Čeliabinsko įvykis buvo didžiausias meteoro smūgis į Žemę nuo Tunguskos laikų. Nors pastarajam jau yra daugiau nei šimtas metų, įvairių klausimų apie jį vis dar kyla. Nėra net tiksliai žinoma, iš kur atskriejo asteroidas, t.y. kokiai asteroidų šeimai jis priklausė ar nuo kokios planetos buvo atskeltas. Pastaraisiais metais būta šiek tiek bandymų kažką nustatyti, o dabar, remdamiesi naujausiais Marso tyrimais ir dar aštuntajame dešimtmetyje atrasto neva Tunguskos meteoro fragmento duomenimis, grupė mokslininkų teigia, kad asteroidas galėjo atlėkti iš Marso. Tiesa, taip teigiama remiantis tik mineraline struktūra ir chemine sudėtimi, tačiau kol kas nenustatyta izotopinė sudėtis (tų pačių cheminių elementų skirtingų izotopų pasiskirstymas) ar mikrostruktūra (pvz. mineralų granulių dydžiai). Taigi griežtai teigti, jog Tunguskos meteoras atlėkė iš Marso, dar negalima.

***

Yutu atgijo. Antrąją Mėnulio naktį (kuri trunka dvi savaites) miegojęs Kinijos mėnuleigis Yutu sukėlė rūpesčių. Buvo kilęs įtarimas, kad aparatas gali tiesiog sušalti sugedus dangčiams, turėjusiems apsaugoti svarbius instrumentus. Kurį laiką po Žemės patekėjimo atrodė, kad mėnuleigis tikrai pražuvo, bet vėliau gautas signalas, taigi „Triušis“ vis dar gyvas. Kol kas tikrinama, kiek pažeistos jo sistemos, bet tikimasi, kad netrukus jis galės tęsti tyrimus.

***

Kelionė į Marsą. Šiuo metu Marso link skrieja du nauji zondai. Indijos MOM skrenda jau šimtą dienų ir kol kas nepatyrė jokių problemų. Marsą pasiekti jis turėtų rugsėjo viduryje. NASA zondas MAVEN skrenda kiek ilgiau, bet Marsą pasieks savaite vėliau. Jis šią savaitę patikrino visus tyrimų instrumentus ir taip pat neaptiko jokių problemų [].

Keliauti į Marsą taip pat ruošiasi ir žmonės. Tiksliau sakant, net tūkstantis. Būtent tiek pretendentų tebedalyvauja projekto Mars One atrankoje. Čia rasite interviu su trim iš jų.

***

Vanduo Marse. Žinių apie vandens egzistavimą Marse pasigirsta reguliariai. Neabejojama, kad skysto vandens ten būta kadaise, o dabar tikrai yra vandens ledo. Bet daug įdomiau atrodo nuolat aptinkamos vis naujos išgraužos, kurios labai primena vandens srovelių vagas smėlynuose. Kol kas nepavyko pastebėti jose tekančio vandens, bet taip gali būti todėl, kad vanduo pasirodo tik ryte ir netrukus išgaruoja, o nuotraukos paprastai daromos dieną/popiet, kai apšvietimas geresnis. Tačiau dabar NASA paskelbė, kad perkels zondą Mars Odyssey į kitą orbitą, kuri leis jam padaryti tų įdomių vietų nuotraukų būtent rytais. Perkėlimo manevrai užtruks dvejus metus, tačiau Odisėja dar turėtų veikti bent dešimtmetį, taigi galima palaukti.

Kitos žinios iš Marso – išsiaiškinta, iš kur atsirado paslaptingas akmenukas, pastebėtas Opportunity nuotraukose. Pasirodo, kaip ir buvo spėliojama, jis tikrai išlėkė iš po marsaeigio ratų. Šitai nustatyti pavyko, kai marsaeigis pavažiavo šiek tiek atgal ir nufotografavo vietas, per kurias ką tik buvo važiavęs. Tada pastebėtas aptrupėjęs akmuo, ant kurio matyti ratų vėžės, o paslaptingasis akmenukas atskilo būtent nuo jo.

***

Savaitės pažintinis filmukas – pasakojimas apie vieną egzoplanetų tipą, karštuosius jupiterius:

[tentblogger-youtube u6n4wrp9MGw]

***

Egzoplanetų masės. Nustatyti egzoplanetos masę yra labai svarbu, nes masė didžiąja dalimi nurodo ir planetos tipą. Tačiau paprastai tą padaryti įmanoma tik aptikus planetą spindulinių greičių metodu. Daugybė planetų yra aptiktos stebint jų tranzitus per žvaigždės diską, taigi idealiu atveju norėtųsi sugebėti nustatyti masę remiantis vien tranzito informacija. Dabar pasiūlytas metodas, kaip tai padaryti. Jis remiasi planetų atmosferų stebėjimais. Tranzito metu dalis žvaigždės šviesos praeina pro planetos atmosferą, taigi galima stebėti ir sugerties spektrą. Iš jo įmanoma nustatyti atmosferos cheminę sudėtį, o iš šio spektro kitimo tranzito pradžioje ir pabaigoje – jos storį. Cheminė sudėtis daug pasako apie temperatūrą, o storis – apie tankį ir slėgį. Iš šių duomenų galima apskaičiuoti planetos kuriamo gravitacinio lauko stiprį, kuris yra tiesiogiai proporcingas masei. Taigi randame ir planetos masę. Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale Science, o detaliau pristatomi arXiv esančiame straipsnio variante.

***

Katės akies ūkas. ©ESA/DPAC/Airbus DS

Savaitės paveiksliuku parinkau dvi Katės akies ūko nuotraukas, darytas sausio 23 ir 25 dienomis. Jos tikrai nėra įspūdingos estetiškai, Hablas yra pridaręs daug nuostabesnių nuotraukų. Tačiau šios nuotraukos darytos ne su Hablu, o su naujuoju ESA teleskopu GAIA, kuris pradėjo kalibruoti savo instrumentus. Paveiksluose matome Katės ūkio vaizdą prieš kalibravimą ir po jo. Panašiai pasiruošęs darbui, GAIA netrukus pradės fiksuoti milijardo žvaigždžių padėtis ir judėjimą ir taip sudarys detaliausią istorijoje Paukščių Tako žemėlapį.

***

Kosminės kopėčios. Didelių kosminių atstumų su liniuote neišmatuosi, todėl tenka naudoti įvairius netiesioginius metodus. Jie vadinami standartinėmis liniuotėmis arba (jei metodas remiasi aiškiai apskaičiuojamu objekto šviesiu) standartinėmis žvakėmis. Viena tokia standartinė žvakė yra Ia tipo supernovos. Tokia supernova įvyksta, kai baltoji nykštukė prisiryja per daug medžiagos ir susprogsta termobranduolinėse liepsnose. Baltosios nykštukės masė yra labai tiksliai apibrėžta, taigi labai gerai žinomas ir supernovos šviesis, todėl pamačius tokią supernovą, galima nustatyti ir atstumą iki jos. Bet šią kosminių atstumo kopėčių pakopą reikia sukalibruoti, o tam reikia supernovų, sprogstančių tokiais atstumais, kuriais atstumus galime išmatuoti kitais būdais. Būtent tokia dėkinga yra supernova SN2014J, sprogusi sausį galaktikoje M82. Ji yra artimiausia Ia tipo supernova nuo 1986-ųjų metų, taigi sprogimo vystymosi ir ypač šviesio kitimo stebėjimai padeda patikslinti žinias apie šį procesą. Atstumas iki galaktikos M82 žinomas labai tiksliai, todėl galima tiksliau nustatyti ir absoliutinį supernovos šviesį. SN2014J prisijungia prie vos aštuonių kitų Ia tipo supernovų, kurios naudojamos kopėčių kalibravimui.

***

Teleskopų bendradarbiavimas. Teleskopų yra daugybė ir labai įvairių, net jei skaičiuosime vien skraidančius kosmose. Jie stebi kosmosą skirtingose vietose, skirtingais bangos ilgiais ar skirtinga raiška. Taigi norėdami pamatyti bendresnį vaizdą, turime naudotis daugelio teleskopų duomenimis. Dabar taip apjungta ir bendram tikslui panaudota informacija iš Planko ir Heršelio teleskopų, kurie abu savo misijas baigė pernai. Plankas skanavo visą dangų, tyrinėdamas kosminę foninę spinduliuotę, o Heršelis detaliau žvalgėsi į kai kurias dangaus dalis infraraudonųjų spindulių ruože. Peržvelgus Planko gautus duomenis iš tų pačių dangaus vietų, į kurias žiūrėjo Heršelis, aptikta keletas tolimų galaktikų spiečių kandidatų. Tam, kad būtų įsitikinta tokio aptikimo teisingumu, duomenys patikrinti, lyginant juos su Heršelio stebėjimais. Paaiškėjo, kad 12 iš 16 aptiktų kandidatų yra tiesiog pavienės ryškios galaktikos, o kiti keturi – tikri spiečiai, esantys dideliu atstumu nuo Žemės, taigi matomi savo jaunystėje. Tokie atradimai padeda išsiaiškinti daugiau apie galaktikų spiečių formavimąsi, o šis metodas ateityje galės būti pritaikytas ieškant kitų galaktikų spiečių, pasislėpusių Planko duomenyse. Tyrimo straipsnis žurnale MNRAS.

***

Tolima galaktika. Pastaruoju metu „tolimiausios žinomos galaktikos“ rekordas sumušamas kone kasmet. Šis atradimas – ne toks; atrastos galaktikos spektro raudonasis poslinkis yra „vos“ apie 8, taigi ją matome tokią, kokia buvo praėjus „net“ 650 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Visgi tai yra pirmoji galaktika išnagrinėta projekto „Hubble Frontier Fields“ eigoje. Šiuo projektu ketinama stebėti šešis didelius galaktikų spiečius ir ieškoti gravitaciškai lęšiuotų už jų esančių galaktikų atvaizdų. Šitaip bus galima žymiai detaliau išnagrinėti pačias galaktikas. Tyrimo rezultatai pristatomi Astronomy & Astrophysics.

***

Neutrinų naujienos. Neutrinai yra tokios elementariosios dalelės, kurių masė nykstamai maža lyginant net ir su kitomis dalelėmis (nėra įrodyta, kad neutrinų masė nėra apskritai nulinė). Jie labai silpnai sąveikauja su kitomis dalelėmis, todėl aptikti juos irgi labai sudėtinga. Visgi jie lekia iš Saulės, iš Žemės gelmių ir iš tolimų energingų įvykių kosmose (supernovų sprogimų, aktyvių galaktikų branduolių), taigi jų aptikimas gali reikšmingai praplėsti mūsų supratimą apie Visatą. Detektoriai jiems aptikti dažnai statomi po žeme – taip išvengiama dalies kitokių signalų kuriamo triukšmo. Vienas toks detektorius šiuo metu įrenginėjamas šiaurinėje JAV dalyje, o praeitą savaitę sugavo pirmuosius neutrinus. Tiesa, jie buvo atsiųsti iš greitintuvo, esančio už 800 kilometrų, tačiau tai buvo tik aparatūros bandymas. Netrukus detektorius pradės gaudyti kosminių neutrinų signalus.

Neutrinų masę nustatyti galima ir kosmoso stebėjimais. Štai grupė mokslininkų, ištyrę Planck teleskopo duomenis, nustatė, kad Visatoje yra mažiau galaktikų spiečių ir gravitacinio lęšiavimo signalų, nei prognozuoja standartinė kosmologija. Vienas būdas išaiškinti šį rezultatą yra neutrinų masės turėjimas; masyvūs neutrinai trukdytų formuotis kosmologinėms struktūroms. Stebėjimams paaiškinti reikalinga neutinų masė yra ~0,32 eV (palyginimui elektrono masė – 511 keV, eV – elektronvoltas, lygus 1,6*10^-19 J). Tai maždaug penkis kartus viršija ankstesnius rezultatus, taigi čia tikrai dar ne galutinis atsakymas. Straipsnis arXiv.

***

Kam reikia NASAos? Ne pirmą kartą kur nors žiniasklaidoje pasirodo teiginiai, kad NASA arba apskritai kosminės programos yra nieko vertas dalykas. Kaip atsakymas į vieną tokį išpuolį, Tviteryje pradėjo plisti hashtag‘as (kaip gražiai išversti? Grotženklis kažkaip keistai skamba) „WhatIsNASAFor“. Daugybė žmonių dalinasi savo pastebėjimais, kuo svarbi NASA – nuo tarptautinio bendradarbiavimo iki realios pagalbos visai žmonijai. Kai kurie įdomesni pastebėjimai apžvelgiami čia.

***

Šis kąsnelis gavosi gana ilgas, bet gal nebuvo labai nuobodus. Kaip visada, laukiu komentarų ir klausimų.

Laiqualasse

4 komentarai

  1. Kaip visad, ačiū už kąsnį!

    Ar man vienam atrodo, ar iš tikrųjų pastaraisiais metais (ypač po Keplerio misijos) suaktyvėjo kalbos apie egzoplanetas ir jų tyrimus? Sakyčiau, kad netgi viena iš didžiausių revoliucijų astronomijoje imant ~20 metų, ar ne? Nieko neturiu prieš, tikrai įdomu, bet man labiau norėtųsi, kad su gravitacinėm bangom greičiau pajudėtų reikalai (pvz. NASA nutraukė bendradarbiavimą su ESA dėl LISA, tai dabar vien europiečiai ketina paleisti palydovą… dešimtmečiu vėliau, lyg 2030). Kokia tamstos nuomonė apie gravitacinių bangų astronomiją, optimistinė ar ne? :)

    1. Taip, egzoplanetos yra turbūt viena iš dviejų didžiausių astronomijos revoliucijų per pastaruosius 20 metų. Kita – greitėjantis Visatos plėtimasis. Na dar yra AGN poveikio galaktikoms suvokimas, bet tai nesuteikia daug peno žurnalistams, todėl nelabai ką ir girdim.

      Apie gravitacinių bangų astronomiją žinau pernelyg mažai, kad turėčiau argumentuotą nuomonę. Visgi grynai subjektyviai esu optimistas – manau, kad eventually palydovus paleis ir kokias nors bangas aptiks. Tiesa, dar viena įdomi sritis, kurioje turbūt didelio postūmio sulauksime anksčiau – neutrinų stebėjimai.

  2. Dar vienas, ne į temą, klausimas: straipsnyje (http://www.universetoday.com/109308/how-fast-do-black-holes-spin/) rašoma, kad BH gali suktis iki 0.84c – limitas, kurį peržengus atsirastų nuogas singuliarumas (kad ir ką tai reikštų matematinėm išraiškom). Visgi literatūros šaltiniuose BH akrecijos efektyvumas gali būti iki ~0.43 BH, kuri sukasi 0.99c. Taigi, kodėl BH akrecijos efektyvumas duodamas tokiam greičiui, kuris negali būti pasiektas? Kurioj čia vietoj netikslumai?

    1. Pabandysiu pagalvoti ir atsakyti, čia gali būti skirtinguose apibrėžimuose balrogas pakastas.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.