Kąsnelis Visatos CXXVI: Saulei persiritus

Kaip jau turbūt pastebėjote, Kąsnelio vakar nebuvo. Žinot, vidurvasaris, realiai ilgas savaitgalis, ir kitokie džiaugsmai atėmė iš manęs normalią interneto prieigą, taigi pavėlavo ir kosminių naujienų apžvalga. Ta proga, kad pavėlavo, šįkart ji truputį ilgesnė – rasite papildomą naujieną ir papildomą filmuką. Bet ir tai viskas, ką radau įdomaus, netilpo: atsisakiau naujienų apie Marsą ir apie naujas raketas. Gal kitą savaitę apžvelgsiu jas visas, bet dabar žiūrėkite po kirpsniuku ir skaitykite kitus dalykus.

***

Susprogdino kalną. Astronomai susprogdino kalną. Kalną, įsivaizduojat? Na, iš tikro tai viskas buvo truputį paprasčiau. Tiesiog pradedamos didžiausio teleskopo E-ELT (European Extremely Large Telescope, nejuokauju, toks tikras pavadinimas) statybos, o tam reikėjo paruošti aikštelė. Aikštelė – kalno viršūnė Čilėje (ne, astronomai nemano, kad Čilė yra Europoje, jei ką), bet ji nepakankamai lygi, taigi teko truputį nusprogdinti uolienų. Sprogdinimas atrodė visai neįspūdingai (daugiau vaizdų ir nuotraukų – čia), bet praėjo sėkmingai, taigi teleskopo statybos prasideda. Iki 2020-ųjų 39 metrų skersmens teleskopas turėtų jau stovėti ir ieškoti egzoplanetų, tirti artimas galaktikas ir gal net padės ieškoti tamsiosios materijos bei energijos požymių.

***

Pirmasis filmukas – labai trumpas, bet gražus. Ir, galima sakyti, vidurvasario proga. Saulės fontanas, per dvi valandas iškilęs ir nusileidęs, sutraukas į 12 sekundžių klipą:

[tentblogger-youtube Jy-LTMjVFCw]

***

Merkurijaus magnetosfera. Merkurijus yra mažytis, vos truputį didesnis už mūsų Mėnulį, bet turi nuolatinį magnetinį lauką (kaip ir Žemė, bet priešingai nei Mėnulis, Venera ar Marsas). Turi jis ir magnetosferą, kuri atmuša Saulės vėją, nors ir yra prispaudžiama prie pat planetos paviršiaus. O dabar paaiškėjo, kad toje magnetosferoje esama ir vadinamųjų karštos tėkmės anomalijų. Tai yra sritys, kur Saulės vėjo kryptis apsisukusi (vėjas pučia tolyn nuo planetos), o atsiranda jos dėl indukuotų elektros srovių magnetosferoje, kurios pačios sukuria savo magnetinį lauką. Tokių anomalijų Žemės magnetosferoje pilna, jos stebimos ir prie kitų planetų, bet Merkurijuje aptiktos pirmą kartą. Rezultatai publikuojami Journal of Geophysical Research.

***

Vanduo kometoje. Kometose yra vandens – tai jokia naujiena. Būtent kometos greičiausiai atnešė didžiąją dalį vandens į Žemę. Bet kiekviena kometa vis kitokia, taigi gali būti ir bevandenių atvejų. Kometa 67P/Čuriumov-Gerasimenko, prie kurios artėja zondas Rosetta, visgi yra normali – joje aptiktas vanduo. Rosetta vandens signalą aptiko mikrobangų teleskopu iš maždaug 360 tūkstančių kilometrų nuotolio (panašus atstumas skiria Žemę nuo Mėnulio).

Prie to paties – rinkinys paveikslų, kaip įvairūs dailininkai įsivaizdavo tą kometą ir Rozetės susitikimą su ja. Kaip kometa atrodo iš tikro, pamatysime jau po poros mėnesių.

***

Saturno pašvaistės. © J. Clarke (Boston U.) & Z. Levay (STScI), ESA, NASA

Savaitės paveiksliukas – trys Saturnai. Kodėl trys? Ogi todėl, kad tai trys nuotraukos, darytos kas dvi dienas Cassini zondu ir Hablo teleskopu. Jose matyti, kaip viena Saturno ašigalio pašvaistė kinta, bet nepranyksta. Žemėje jos pranyksta per keletą minučių, bet stipresnis Saturno magnetinis laukas leidžia joms išgyventi daug ilgiau.

***

Titano paslaptys. Titano atmosfera yra labai tanki ir oranžinė. Iš ko ji susideda, kol kas iki galo neaišku. Žinoma, kad ten yra įvairių angliavandenilių, bet kokių tiksliai – nežinia; o kur dar jų tarpusavio reakcijos. Vienas iš būdų išsiaiškinti – bandyti atkurti Titano atmosferos sąlygas laboratorijoje. Tą grupė mokslininkų dabar ir padarė, ir jiems pavyko geriau, nei ankstesniais bandymais. Jie pradėjo nuo azoto ir metano mišinio, tada pridėjo angliavandenilį benzeną ir į jį panašių junginių, o paskui papildė sistemą aromatiniais angliavandeniliais (juose yra azoto). Toks mišinys nusistovėjo į pusiausvyrą, kurios spektras yra labai artimas Titano atmosferos spektrui. Šiek tiek pakeitimų šiam receptui dar reikės, bet pradžia jau nebloga. Tyrimo rezultatai publikuojami žurnale Icarus.

O Titano Ligeia jūroje staiga atsirado… sala. Na taip, tiesiog nebuvo salos, o pernai Cassini praskridęs nufotografavo jūrą iš naujo, ir sala jau buvo. Atradėjai ją pavadino „Magiškąja sala“ (Magic Island). Šiaip greičiausiai ten ne sala, tiesiog radaro nuotraukoje kažkas kitokio pasirodė kaip sala. Tas „kažkas kitokio“ gali būti didelės bangos (kitur tokių nebuvo aptikta), iš jūros gelmių kylantys burbulai arba skysčio susidrumstimas dėl kintančių aplinkos sąlygų (Titano šiaurės pusrutulyje dabar pavasaris).

***

Horizontai pabudo. Skrisdami į tolimas misijas, zondai dažnai yra išjungiami, taip taupant energiją. Dabar vienas toks zondas, New Horizons, pabudo vasaros darbams. Jis šiuo metu skrenda Plutono link, o rugpjūčio pabaigoje kirs Neptūno orbitą; patį Plutoną pasieks kitąmet. Dabartinis pabudimas seka po penkių mėnesių miego. Jo metu bus patikrinta zondo būklė, prireikus pakoreguota orbita ir padarytos Plutono ir Charono sistemos nuotraukos tokiu rakursu, koks neįmanomas iš Žemės. Po trijų mėnesių zondas vėl užmigs iki metų pabaigos, o tada atsibus ir jau ruošis susitikimui su Plutonu.

O ką veiks New Horizons, praskridęs Plutoną? Toje sistemoje jis nepasiliks – nuspręsta, kad pernelyg sudėtinga būtų perkelti zondą į Plutono orbitą, be to, įdomiau patyrinėti ir kitus transneptūninius objektus. Visgi taikinys dar nėra išrinktas, tad New Horizons komanda pradeda jo paieškas su Hablo teleskopu. Kol kas tikrinamas pats metodas – Hablas lėtai sukdamasis skanuoja dangaus plotą ten, kur galėtų būti Kuiperio žiedo objektų (Plutonas yra vienas iš jų). Gautose nuotraukose žvaigždės turėtų būti išskydę brūkšniai, o Kuiperio žiedo objektai – taškeliai. Jei šitaip pavyks aptikti tokių objektų, vėliau bus ieškoma būtent New Horizons tinkamų taikinių. Taikiniai turi būti tinkamose padėtyse ir pakankamai dideli, kad pavyktų juos pasiekti ir nutaikyti zondą pakankamai artimam praskriejimui.

***

Ieškokim metano. Ieškodami potencialiai gyvybei tinkamų planetų astronomai ilgą laiką „sekė vandenį“, t.y. ieškojo sąlygų, tinkamų skysto vandens egzistavimui. Bet iš principo gyvybės indikatorius gali būti ne tik vanduo, bet ir metanas. Tačiau nustatyti metano egzistavimą egzoplanetų atmosferose iki šiol buvo sudėtinga dėl ne iki galo aiškaus šios molekulės spektro. Dabar ši problema išspręsta – grupė mokslininkų sumodeliavo apie 10 milijardų spektrinių linijų savybių temperatūrų ruože iki 1500 kelvinų – gerokai aukštesnės temperatūros, nei Žemėje. Tai padės aptikti metaną net ir karštose egzoplanetose, kur galbūt irgi galėtų egzistuoti kokia nors egzotiška gyvybė. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Dulkėta žvaigždėdara. Žvaigždės gimsta šaltuose debesyse. Tokiuose debesyse būna ir dulkių, taigi dažnai sunku debesis stebėti regimųjų spindulių diapazone. Laimei, yra infraraudonieji spinduliai, kurie praskleidžia šią uždangą. Čia rasite Heršelio teleskopo darytą vieno tokio žvaigždėdaros regiono, NGC 7358, nuotrauką. Joje matyti tankūs, bet jau švytintys, gumulai – iš viso tokių rasta trylika – kurie pavirs masyviomis žvaigždėmis. Taip pat regione aptiktas dulkių žiedas; panašūs žiedai kartais aptinkami aplink masyvias žvaigždes ar jų sprogimų liekanas, bet čia panašių dalykų nerasta. Gali būti, kad kokia nors žvaigždė, sustūmusi dujas ir dulkes į žiedą, išlėkė iš žvaigždėdaros regiono ir dabar jau yra kur nors toli. Atradimas pristatomas arXiv.

***

Šaltoji nykštukė. Baltosios nykštukės, tik užgimusios po žvaigždės mirties, yra labai karštos. Laikui bėgant jos vėsta, po truputį prarasdamos energiją. Taip gali atvėsti ir iki „žemiškų“ temperatūrų. Tik aptikti šaltas nykštukes sunku, nes jos spinduliuoja labai silpnai. Dabar pavyko aptikti šalčiausią baltąją nykštukę – jos paviršiaus temperatūra nesiekia 3000 kelvinų. Tai yra dvigubai mažiau, nei Saulės paviršiaus temperatūra. Aptikimas pavyko tik todėl, kad baltoji nykštukė yra dvinarėje sistemoje su pulsaru – labai greitai besisukančia neutronine žvaigžde. Būtent stebėdami pulsaro signalo kitimus, astronomai nustatė, kad jis turi kompanionę ir kokia tos kompanionės masė. Beje, tiek atšalusios baltosios nykštukės turėtų kristalizuotis – jas sudarantys anglies branduoliai susijungti į kietą kristalinę struktūrą, galbūt atitinkančią deimanto gardelę. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Pamatyk kvazarą. Jei turite mėgėjišką teleskopą, dabar turite puikią galimybę pamatyti kvazarą. Kvazaras (tiksliau, blazaras – tai viena iš kvazarų rūšių) 3C 454.3 (3C reiškia, kad jis yra Trečiojo Kembridžo katalogo narys) staiga paryškėjo nuo standartinio 17 iki 13-o ryškio. Turint omeny, kad kvazaro šviesa iki mūsų keliavo 7 milijardus metų, toks ryškis yra gana neblogas. Tokie šio blazaro žybsniai pasikartoja kas keletą metų, paskutinis įvyko 2010-aisiais. Blazarą rasite Pegaso žvaigždyne, detalesnė instrukcija – nuorodoje.

***

Juodosios skylės vėjas. Nuo aktyvių galaktikų branduolių – centrinių regionų, kuriuose supermasyvi juodoji skylė ryja aplinkinę medžiagą – dažnai pučia stiprūs vėjai, sudaryti iš karštų dujų. Tie vėjai pasižymi įvairiomis struktūromis, bet kol kas apie jas žinoma nedaug. Dabar pirmą kartą aptikta ilgai gyvuojanti dujų juosta, kylanti greičiausiai nuo akrecinio disko aplink juodąją skylę. Ši dujų juosta sugeria didžiąją dalį iš juodosios skylės vainiko sklindančių rentgeno spindulių ir palieka ryškų pėdsaką ultravioletinėje spinduliuotėje. Kol kas neaišku, kaip tokia struktūra susidaro ir ypač – kaip ji išlieka taip ilgai (bent trejus metus), nors yra visai šalia juodosios skylės, kur standartinė kitimų laiko skalė yra savaičių ar mėnesių trukmės. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Antrasis savaitės filmukas – apie juodąsias skyles. Tiksliau apie tai, kiek jų yra Visatoje:

[tentblogger-youtube HZr6dQw3Mv4]

***

Nykštukių žvaigždėdara. Nykštukinės galaktikos dažnai atrodo kaip mažyčiai ir nelabai reikšmingi didžiųjų galaktikų analogai. Ilgą laiką buvo manyta, kad jos ir žvaigždes formavo gerokai lėčiau, nei didžiosios, bet nauji stebėjimai rodo priešingai. Išanalizavę apie tūkstantį nykštukinių galaktikų, kurių atvaizdus matome tokius, kokie jie buvo praėjus 3-10 milijardų metų po Didžiojo sprogimo, mokslininkai nustatė, jog jose kasmet gimdavo šimtai naujų žvaigždžių. Žvaigždžių masė šiose galaktikose padvigubėdavo kas 150 milijonų metų; paprastoms galaktikoms šitai pasiekti prireikia 1-3 milijardų metų. Kol kas neaišku, kodėl nykštukinės galaktikos formavo žvaigždes taip sparčiai, bet jų stebėjimai gali padėti apskritai išaiškinti žvaigždėdaros procesų priežastis ir skatinančius faktorius. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Nors užsižaidžiau su Euklidu, Kąsnelį šiaip taip parašiau. Klausimai ir komentarai, kaip visada, laukiami. Dabar kokį mėnesį kąsneliai vėluoti neturėtų, paskui vėl bus visokių netolygumų ryšium su miškais ir panašiomis stichijomis.

Laiqualasse

8 comments

  1. Filmuke minėjo, kad visuos juodosios skylės „garuoja“, ir galiausia visos „išgaruos“.
    Čia dėl Hawking radiation? Bet kaip tuomet yra prarandama masė, jeigu susikūrus dalelės – antidalelės porai ties įvykių horizontu, viena išgarinama, bet kita nukeliauja į juodają skylę?

    1. Taip, čia dėl Hawking radiation.

      Nežinau, kaip čia yra, kad viena iš dalelių nukeliauja į JS, bet JS masė vis tiek sumažėja. Gali būti (bet čia tik spekuliacija), kad jos abi susiformuoja iš fliuktuacijų ties įvykių horizontu, taip abi paimdamos energiją iš JS. Tada viena dalelė pabėga, taip išsinešdama savo energiją, o kita – pasilieka, bet dėl to energijos nepadaugėja.

    2. Man tai sunkiai apsivercia liezuvis aiskint toki dalyka.
      BH evaporuoja del vakuminiu fluktuaciju. Vakumas tai ne energijos tankis 0, o evergija apytiksliai 0, kartais maziau uz 0, kartais daugiau. Ivykus vakuminei fluktuacijai sukuria daleliu pora kurios viena turi neigiama energija, o kita teigiama. Nemaisyti su dalele ir antidalele. Kadangi tiek dalele tiek ir antidalele turi teigiamas energijas. Neigiama energija yra teoretinis neuzfiksuotas dalykas, kurio paremiama tokios teorijos kaip Hawking radiation, Alcubierre drive, keliones i praeiti ir pan. Ar ji egzistuoja tai klausimas.
      Griztant prie BH tai ties ivykiu horizontu susikuria daleliu pora viena neigiamos energijos, o kita teigiamos. Bet butent neigiamos energijos dalele ikrenta i BH… kodel? Paklausk Hawking, neradau as tam atsakymo. Teoriskai turetu ikrist tik teigiamos energijos dalele. Visos teigiamos energijos daleles viena kita traukia. Neigiamos energijos dalele lenkia erdvelaiki i priesinga puse. Taigi neigiama stumia teigiama. Todel neigiamos energijos dalele negali isvis ikrist i BH.

      1. Na cia radau sioki toki paaiskinima, bet visviena liezuvis neapsivercia :)
        When a pair of virtual particles are produced there isn’t a negative energy particle and a positive energy particle. Instead the pair form an entangled system where it’s impossible to distinguish between them. This entangled system can interact with the black hole and split, and the interaction guarantees that the emerging particle will be the positive one.

        1. Jei „split“ metu atskiriama teigiama energija nuo neigiamos, tai visviena neaiska to kad neigiamos energijos dalele stumia pacia BH.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *