Kąsnelis Visatos CXXIX: Dulkės molekulės

Šią savaitę daugokai – net pusė – naujienų ateina iš Visatos tolybių, net iš už mūsų Galaktikos ribų. Bet, kaip visada, pradėsiu nuo artimiausių dalykų, kur rasite mokslo prikimštos raketos skrydį, Marso vandenis, Europos nuotraukas ir kitokias įdomybes. Kaip visada, skaitykite po kirpsniuku.

***

Moksliška raketa. Į Tarptautinę kosminę stotį išskrido jau eilinė Antares raketa, gabenanti Cygnus modulį su atsargomis įgulai ir daugybe mokslinių eksperimentų. Tarp tų eksperimentų yra nanopalydovai, skirti Žemės paviršiui fotografuoti, palydovas-kubiukas (CubeSat), kuriuo bus bandoma į Žemę pargabenti mėginius ir taip tikrinama analogiška sistema Marso misijoms, ir 15 moksleivių sukurtų eksperimentų. Čia galite pagreitintai pamatyti, kaip raketa buvo statoma pakilimo aikštelėje.

***

Marso vanduo? Ar yra Marso paviršiuje skysto vandens? Atsakymo į klausimą ieškoma iki šiol; ežerų ir ilgalaikių upių ten tikrai nėra, bet gali būti, kad kartais, tirpstant ledynams, kurį laiką teka srovės. Išnagrinėję 356 skysčio išraižytų vagų nuotraukas, mokslininkai nustatė, kad visgi jas turbūt sukūrė ne vanduo. Visų 38-ių vagų, kuriose nuo 2006-ųjų metų pastebėti pakitimai, pokyčiai įvyko Marso žiemą, kai skystas vanduo egzistuoti negalėjo dėl per žemos paviršiaus temperatūros. Taigi greičiausiai vagas išgraužė anglies dvideginio tėkmės. Tiesa, tos tėkmės nėra skystos – garuojantis anglies dvideginio ledynas tiesiog šliaužia planetos paviršiumi.

Tuo tarpu areologiniai (čia kaip geologiniai, tik Marsui, t.y. Arėjui, o ne Žemei, t.y. Gajai) žemėlapiai padeda sudėlioti Marso paviršinio vandens atsiradimo ir išnykimo istoriją. Naujas žemėlapis atskleidė, kad dvi žemumos – Waikato ir Reull – yra atskiri regionai, priešingai, nei buvo manyta anksčiau. Yra žinoma, kad juose kadaise greičiausiai tvyrojo ežerai, po to, kai vanduo ištrūko iš popaviršinių rezervuarų. Detali žemumų amžiaus analizė rodo, kad pirmiausia vanduo užpildė Waikato žemumą, o tada per griovius žemumas skiriančiame kanjone prasiveržė į Reull, iš kur po truputį garavo.

***

Europos paviršius. ©NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Savaitės paveiksliukas iš tikro yra darytas labai seniai, dar 1997-aisiais. Tais metais zondas Galileo nufotografavo Jupiterio palydovo Europos paviršių. Iš tokių nuotraukų buvo nustatyta, kad po paviršių dengiančiais ledynais greičiausiai yra vandenynas. Tačiau būtent ši nuotrauka publikuota tik praeitą savaitę. Jupiterio link šiuo metu artėja zondas Junona (Juno), kuris smarkiai išplės mūsų supratimą apie Europos ir kitų kūnų savybes ir evoliuciją.

***

Saulės aidai. Šiuo metu zondas Voyager-1 jau tikrai yra palikęs Saulės sistemą. Bet tai nereiškia, kad Saulė neveikia zondo. Kai Saulėje įvyksta stiprus žybsnis, maždaug po metų jo aidas pasiekia Vojadžerį. Tada tarpžvaigždinė plazma pradeda gausti – vibruoti gana aukštu dažniu. Iš šios vibracijos galime spręsti ir apie plazmos savybes.

***

Žvaigždžių datavimas. Nustatyti žvaigždės amžių yra gana sudėtingas, bet svarbus, procesas. Žvaigždžių savybės kinta, joms senstant, taigi norėdami aptikti tikrai į Saulę panašias žvaigždes, turime nesupainioti jų su gerokai jaunesnėmis ar senesnėmis. Viena iš tokių, po truputį kintančių, savybių yra žvaigždės sukimosi greitis. Saulė aplink savo ašį apsisuka per 25 Žemės paras. Tuo tarpu jaunesnės žvaigždės sukasi greičiau, o senesnės – lėčiau. Naudodamiesi Kepler teleskopo surinkta informacija, mokslininkai pagaliau gali nustatyti žvaigždžių sukimosi spartą, taigi ir jų amžių. Taip Keplerio informacijoje pavyko aptikti net 22 Saulės dvynes-kandidates (į Saulę panašias beveik tokio paties amžiaus žvaigždes). Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Planetų vardai. Šiais laikais egzoplanetos yra įvardijamos pagal savo žvaigždes, su papildomomis mažosiomis raidėmis, pradedant b. Yra keletas projektų, siekiančių tai pakeisti, o dabar prie jų prisijungė ir Tarptautinė astronomų sąjunga, kuriai priklauso dangaus kūnų krikštijimo teisės. Jie, bendraudami su projektu Zooniverse, laukia pasiūlymų 305-ių gerai ištirtų egzoplanetų pavadinimams. Pavadinimų pasiūlymai kitų metų kovą bus atrinkti ir pateikti internautų balsavimui.

***

Žemiškų egzoplanetų cirkuliarizacija. Jei pro Žemės dydžio planetą praskrieja dujinė milžinė, pirmosios planetos orbita gali smarkiai išsitempti į elipsinę. Tai labai apsunkintų galimybę toje planetoje atsirasti ir vystytis gyvybei. Bet pasirodo, planetos formos kitimas dėl potvyninių žvaigždės jėgų gali gana sparčiai grąžinti orbitą į apskritiminę. Skaitmeniniai modeliai rodo, kad vos per keletą šimtų tūkstančių metų potvynių sukelta trintis išlygintų elipsinę orbitą. Cirkuliarizacijos sparta taip pat priklauso nuo planetos vidinės struktūros (pvz. planetos, kuriose mažai vandens ar ledo, tampomos mažiau, taigi ir orbita keičiasi lėčiau), taigi ši informacija gali būti panaudota ir egzoplanetų sandarai tirti. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal.

***

Čiurkšlinis greitinimas. Įvairiose galaktikose yra aptinkama dujų tėkmių, kurios lekia iš galaktikos šimtų ar net tūkstančių kilometrų per sekundę greičiu. Yra keletas hipotezių, kaip dujas įmanoma taip įgreitinti, o nauji galaktikos IC 5062 stebėjimai suteikia patvirtinimo vienai iš jų. Šioje galaktikoje aiškiai matomi du radijo bangas spinduliuojantys burbulai, sukurti iš centrinės supermasyvios juodosios skylės besiveržiančių čiurkšlių. Dabar nustatyta, kad burbuluose ir aplink juos molekulinės dujos juda smarkiai kitaip, nei likusioje galaktikos dalyje. Dujų judėjimas yra ir greitesnis, ir chaotiškesnis. Tai leidžia spręsti, kad čiurkšlė įgreitina dujas. Tiesa, vis dar neaišku, kaip dujos išlieka molekulinės, jei jas įgreitina čiurkšlės sukurta smūginė banga, judanti pro molekulinius debesis. Gali būti, kad molekulės yra sunaikinamos, bet paskui susiformuoja iš naujo jau greitai judančiose dujose. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Nykštukinės galaktikos. Naujovišku teleskopu aptiktos septynios nykštukinės galaktikos šalia Suktuko galaktikos (M101). Teleskopas yra sudarytas iš aštuonių teleskopinių lęšių, kurie leidžia aptikti labai išsisklaidžiusią šviesą; būtent tokia šviesa pasižymi kai kurios nykštukinės galaktikos, o anksčiau jas aptikti būdavo beveik neįmanoma. Naujieji stebėjimai neleidžia pasakyti, ar galaktikos fiziškai susietos su M101, ar tik atsitiktinai atrodo esančios šalia jos, bet svarbu tai, kad sistema veikia. Tikimasi, kad ateityje tokiais teleskopais pavyks aptikti tūkstančius anksčiau nematytų blyškių išskydusių nykštukių. Tyrimo rezultatai arXiv.

Kitoje nykštukinėje galaktikoje sprogusi supernova padeda atskleisti vieną kosminę paslaptį – iš kur kosmose atsiranda dulkės. Viena iš hipotezių teigia, kad dulkės formuojasi supernovų sprogimų metu, bet kyla klausimas, ar pati sprogimo banga tų dulkių nesunaikina. Supernovos SN2010jl stebėjimai, atlikti devynis kartus per keletą mėnesių po sprogimo ir vėliau praėjus daugiau nei dvejiems metams, padėjo išsiaiškinti, kad dulkės formuojasi ilgą laiką po paties sprogimo, besiplečiančiame burbule. Iš 40 Saulės masių supernovos per 25-erius metus turėtų susiformuoti maždaug pusė Saulės masės dulkių. Tokia formavimosi sparta galėtų paaiškinti stebimą dulkių masę Visatoje. Tyrimo rezultatai prieinami ESO serveryje.

***

Kosminių spindulių šaltinis. Kažkur Didžiųjų Grįžulo ratų kryptimi egzistuoja šaltinis, spinduliuojantis gerokai daugiau labai energingų kosminių spindulių, nei bet kuri kita šiaurinio dangaus pusrutulio dalis. Tai nustatyta tiriant pačios didžiausios energijos – 57 exaelektronvoltų, arba beveik šimto džaulių – kosminius spindulius, nes jų kryptis mažiausiai pakinta dėl tarpžvaigždinės medžiagos magnetinio lauko. Kas gali būti tas šaltinis – neaišku. Gali būti, kad tai yra milžiniškas galaktikų spiečius, tačiau ta kryptimi tokio spiečiaus kol kas neaptikta. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Savaitės filmuke pasakojama apie Didįjį traukiką, t.y. Great Attractor:

[tentblogger-youtube Z4nv-cP_qqg]

***

Per šviesi Visata. Visatoje esanti šviesa neatitinka skaitmeninių modelių prognozių. Tuo blogiau Visatai? Tikrai ne, bet astronomai tai vadina „fotonų neprigaminimo krize“ (photon underproduction crisis). Problemos esmė yra tokia: iš skaitmeninių modelių galime išskaičiuoti, kiek ultravioletinės spinduliuotės turėtų būti Visatoje; taip pat iš jų galime išskaičiuoti, kiek turėtų būti neutralaus (nejonizuoto ultravioletiniais fotonais) vandenilio, veikiant skirtingiems ultravioletinės spinduliuotės fonams. Iš antrojo skaičiavimo, pridėję neutralaus vandenilio stebėjimų duomenis, irgi galime apskaičiuoti ultravioletinės spinduliuotės kiekį. Pasirodo, skaitmeniniais modeliais (pirmuoju atveju) apskaičiuojamas šviesos kiekis yra maždaug penkis kartus mažesnis, nei reikalingas stebimam neutralaus vandenilio kiekiui paaiškinti. Kitaip tariant, Visatoje yra daugiau šviesos, nei rodo mūsų modeliai. Gali būti, kad modeliuose tiesiog neteisingai įskaičiuotas kvazarų skleidžiamos spinduliuotės poveikis, bet tai būtų gana keista, nes neatitikimas matomas tik artimoje Visatoje, kur žinomi kvazarų skaičiai turėtų būti artimi realiems. Kita idėja – gali būti, kad artimoje Visatoje yra koks nors visai naujas ultravioletinės spinduliuotės šaltinis (turiu omeny ne vieną objektą, bet jų klasę), tačiau tai taip pat būtų labai netikėta. Kaip krizė išsispręs, parodys laikas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Kažkaip ilgokai užtrukau rašydamas, bet skaitymas gal labai neprailgo. Komentarai ir klausimai, kaip visada, laukiami.

Laiqualasse

2 comments

  1. Daug veiksmo nutiko per savaitę, kaip milijardais metų operuojančiai sričiai :)
    Ypatingai ačiū už Great Attractor video.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *