Kąsnelis Visatos CXXXIII: Auga juodosios skylės

Per beveik dvi savaites, kol manęs nebuvo internetuose, Visatoje įvyko tiek visko, kad į vieną Kąsnelį tikrai nesutalpinsiu. Taigi šiandien apžvelgsiu pirmą pusę dalykų, o rytoj – antrą. Nuo kitos savaitės Kąsneliai turėtų grįžti į normalų pirmadienio naktų ritmą.

***

Du perseidai virš Albertos (Kanadoje). ©Alan Dyer

Pradėkime nuo paveiksliuko, nes buvo ko danguje pasižiūrėti – rugpjūčio pradžioje, kaip ir kasmet, praūžė perseidų meteorų lietus. Nors šiemet jis sutapo su Mėnulio pilnatimi, gražių vaizdų pamatyti nesutrukdė. Įvairių nuotraukų rasite čia.

***

ISEE-3 praskrido. Gal atsimenate, prieš keletą mėnesių buvo kalbama apie labai seną NASA zondą, kuris po trijų dešimtmečių priartėja prie Žemės ir kurį mėgėjų inžinierių komanda nori atgaivinti? Tai va, jiem atgaivinti jį pavyko. Ir zondo valdymą perimti taip pat. Tik, deja, paaiškėjo, kad zondo kuro bakuose per tuos dešimtmečius nebeliko slėgio, taigi įjungti variklių nebeįmanoma. Visgi tai nėra pabaiga – zondas vėl veikia, o jo siunčiami duomenys yra priimami ir skelbiami viešai, taigi ir mokslininkai, ir mėgėjai galės prie jų prieiti. Kiek laiko duomenys bus gaunami, neaišku, tačiau zondas prie Žemės dar sykį priartės 2029-aisiais. O dabar, praskriejęs visai arti Mėnulio rugpjūčio 10-ą dieną (atkreipkite dėmesį – šis manevras buvo suplanuotas prieš 30 metų, o atstumas iki Mėnulio siekė vos 15 tūkstančių kilometrų!), ISEE-3 jau tolsta nuo mūsų planetos… Apie visą zondo atgaivinimo istoriją paskaityti galite čia.

***

Šiltasis Mėnulis. Nors jau puspenkto milijardo metų Mėnulis vėsta, jo centre vis dar yra skystų uolienų. Mėnulio formos pokyčių, atsirandančių dėl Žemės traukos, tyrimai atskleidė, kad centrinė Mėnulio dalis greičiausiai yra minkšta, kaip dalinai arba net visiškai išsilydęs akmuo. Taigi per milijardus metų Mėnulis neprarado visos šilumos, sukauptos susiformavimo metu. Energiją jam greičiausiai suteikė Žemės gravitacija, tačiau kyla klausimas, kodėl ji susitelkusi yra tik centre, o ne visame Mėnulio tūryje. Taip pat kyla klausimas, kaip šis energijos pagavimas paveikia Mėnulio evoliuciją ir jo judėjimą Žemės atžvilgiu. Atradėjai tikisi, kad jų rezultatai paskatins naujas Mėnulio tyrimų kryptis. Tyrimo rezultati publikuojami žurnale Nature Geoscience.

***

Smalsiukas Marse klajoja jau dvejus (Žemės) metus. Ta proga Caltech mokslininkai sukūrė filmuką apie Smalsiuko misiją ir kaip ji įkvėpia žmones. O filmuką įgarsina Nilas Taisonas (Neil deGrasse Tyson) bei Felicia Day, tai dar ir dėl to pažiūrėti verta:

[tentblogger-youtube XczKXWvokm4]

***

Asteroidas suktukas. Daugelis asteroidų yra „nuolaužų krūvos“ – jie susideda iš gabalų, sukibusių tarpusavyje tik dėl gravitacijos ir trinties jėgų. Bent jau toks yra standartinis įvaizdis. Bet dabar atrastas asteroidas „nuolaužų krūva“, kuris sukasi pernelyg sparčiai, kad vien gravitacija jį išlaikytų nesubyrėjusį į šipulius. Tai reiškia, kad asteroidą išlaiko ir molekulinės sąveikos jėgos, veikiančios tarp atskirų „nuolaužų“. Šių jėgų stiprumas yra panašus kaip ir jėgų, veikiančių tarp Mėnulio paviršių dengiančių dulkių dalelių. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Rosetta ir kometa. Atskridusi prie kometos 67P/Čuriumov-Gerasimenko, Rosetta nesnaudžia, o pradeda darbus. Pirmieji darbai yra kometos uodegos dulkių dalelių gaudymas. Šiuo metu uodega vis dar yra labai menka, dalelių tankis joje panašus į „aukštos kokybės švarųjį kambarį“ („švarusis kambarys“, angl. „cleanroom“, yra speciali ypatingai švari kontroliuojamų aplinkos sąlygų patalpa, naudojama, pavyzdžiui, kosminių zondų ar kompiuterių dalių gamybai), bet tai turėtų keistis, kai kometa artės prie Saulės. Artėjimas truks dar visus metus, bet jau dabar dulkės iš kometos veržiasi kone sparčiau, nei prognozuoja modeliai. Tai greičiausiai reiškia, kad arba 67P yra neįprasta kometa, arba reikės peržiūrėti kometų garavimo modelius.

Kokia gi kosminė misija be daugybės nuotraukų? Čia rasite 67P atvaizdų įvairiais rakursais, o čia – netgi raudonai-mėlyną trimatį kometos vaizdą.

***

Titano debesys. Po beveik ketverių metų pertraukos Saturno palydovo Titano šiaurės pusrutulyje pasirodė debesys. Jie žymi prasidedančią vasarą, kuri truks septynerius Žemės metus. Debesys, kaip ir po jais tvyrantys ežerai ir jūros, sudaryti iš angliavandenilių, greičiausiai metano ir etano.

***

Egzomėnulių radijas. Egzomėnuliai yra egzoplanetų palydovai. Jie potencialiai labai įdomūs gyvybės ar bent jau gyvybei tinkamų aplinkų paieškoms, bet aptikti juos standartiniais metodais labai sunku. Jie ne tik gerokai mažesni už egzoplanetas, bet ir yra jų kaimynystėje, todėl bet kokį egzomėnulių signalą reikia atskirti ir nuo žvaigždės, ir nuo planetos. Dabar pasiūlytas naujas būdas aptikti egzomėnulius, kuris remiasi radijo bangų signalais. Metodo esmė labai paprasta – Jupiterio palydovas Ijo, judėdamas orbita aplink planetą, sąveikauja su Jupiterio magnetiniu lauku ir sukuria elektros srovę, kuri skleidžia radijo bangas. Panašių radijo signalų aptikimas prie egzoplanetų rodytų, kad prie jų egzistuoja egzomėnuliai. Tyrimo rezultatai arXiv.

Kalbant apie egzoplanetas: neseniai šiame bloge kritikavau „gyvybinės zonos“ sureikšminimą. Dabar viena UniverseToday žurnalistė bando pradėti projektą, kuriuo rimtai kritiškai peržiūrėtų įvairius egzoplanetų atradimus ir jų pristatymus žiniasklaidoje. Tam jai reikia finansavimo, o čia galite prisidėti, jei manote, kad projektas vertas tų keleto pinigų iš jūsų (virtualios) kišenės.

***

Supernovos kilmė. Sausį aptikta labai artima Paukščių Takui supernova SN2014J. Jos spektras ir kitos savybės nurodė ją esant Ia tipo – tai reiškia, kad sprogo baltoji nykštukė, joje prasidėjus nesuvaldomoms termobranduolinėms reakcijoms. Bet praėjus vos 20-iai dienų po supernovos sprogimo, toje pačioje vietoje neaptikta jokios rentgeno spinduliuotės. Tai reiškia, kad supernovos liekana – dujų sfera – plečiasi į labai mažo tankio aplinką. Vadinasi, aplink sprogusią žvaigždę negalėjo būti žvaigždės vėjo praturtintos medžiagos debesies. Tokį debesį numato Ia tipo supernovų modeliai, aiškinantys, jog baltoji nykštukė sprogsta prisirijusi daug medžiagos iš kaimyninės pagrindinėje sekoje esančios arba milžinės stadiją pasiekusios žvaigždės. Taigi šis modelis bent jau SN2014J atveju atkrenta, o labiau tikėtinas tampa dviejų baltųjų nykštukių susiliejimo modelis. Tiesa, pirmasis modelis nėra visiškai palaidotas – įmanomos ir tokios dvinarės žvaigždės savybės, kad medžiagos pernaša iš kompanionės į baltąją nykštukę būtų labai efektyvi bei neišmestų beveik jokios medžiagos į aplinką. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Hipergreitųjų žvaigždžių susidūrimai. Supernovos sprogimas dvinarėje žvaigždėje gali sistemą suardyti, arba dideliu greičiu (šimtų kilometrų per sekundę) išmesti ją iš galaktikos. Vėliau abi sistemos narės gali susilieti į vieną. Jei tos narės yra neutroninė žvaigždė (supernovos liekana) ir baltoji nykštukė, susiliejimo produktas gali būti sprogimas, menkesnis už supernovą, bet vis tiek labai ryškus. Tokie sprogimai fiksuojami jau ne vienerius metus, o iki šiol buvo neaišku, kodėl jie aptinkami pasiskirstę daug plačiau aplink galaktikų centrus, nei žvaigždžių šviesa. Šis išmestos dvinarės žvaigždės modelis gali paaiškinti stebėjimų rezultatus. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Šviesos iškreipimas. Seniai žinoma, kad gravitacija iškreipia šviesą. Visgi kiekvienas, vis tvirtesnis, šios prognozės patikrinimas leidžia tikrinti ir visą reliatyvumo teoriją. Dabar nauji supermasyvios juodosios skylės Markarian 334 stebėjimai parodė būtent tokį šviesos iškreiptumą, koks ir prognozuojamas. Aplink juodąją skylę egzistuoja akrecinis diskas ir vainikas. Būtent vainiko šviesa, sklindanti rentgeno spindulių ruože, yra iškreipta net dėl trijų efektų: Doplerio poslinkio dėl sukimosi, bei reliatyvistinių efektų dėl didelio judėjimo greičio ir stiprios juodosios skylės gravitacijos. Stebimas rentgeno spindulių spektras atitiko tokį, kokį prognozuoja reliatyvistiniai modeliai. Įdomu ir tai, kad stebėjimai atlikti aptikus staigų rentgeno spindulių paryškėjimą šioje sistemoje. Pasirodo, vos per keletą dienų juodosios skylės vainikas priartėjo prie centro net keletą kartų ir naujoje konfigūracijoje praleido jau keletą mėnesių. Toks netikėtas pokytis gali padėti geriau suprasti juodųjų skylių vainikų evoliuciją. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Juodųjų skylių augimas. Pirmosios supermasyvios juodosios skylės milijardo Saulės masių ribą pasiekė praėjus mažiau nei 700 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Taip greitai joms užaugti nuo žvaigždinių (10-100 Saulės masių) masių nepavyktų net visą laiką augant Edingtono sparta, kuri paprastai laikoma didžiausia įmanoma. Visgi yra būdų, kaip juodosios skylės galėtų augti dar greičiau. Naujame modelyje teigiama, kad jei supermasyviųjų juodųjų skylių pirmtakės susiformavo tankiuose žvaigždžių spiečiuose, jos galėjo būti svaidomos į visas puses aplinkinių žvaigždžių gravitacijos, o tai leistų žymiai greičiau ryti spiečiuje dar esančias ir į jį krentančias dujas. Be to, didelis dujų tankis ir didelė akrecijos sparta neleistų įkaitusių dujų spinduliuotei išsiveržti iš pačių juodosios skylės prieigų, taip išnyktų ir akrecijos spartos apribojimas, kylantis būtent iš spinduliuotės slėgio. Taigi šitaip juodosios skylės labai greitai galėtų užaugti iki keleto tūkstančių Saulės masių, o vėliau jau imtų augti Edingtono sparta, bet vis tiek pasiektų stebimas mases reikiamai sparčiai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Štai ir visas praeitos savaitės naujienų Kąsnelis. Šios savaitės naujienos, kaip ir rašiau, bus rytoj.

Laiqualasse

3 comments

  1. Taigi šitaip juodosios skylės galėtų užaugti iki keleto tūkstančių Saulės masių per labai trumpą laiko tarpą, o vėliau jau imtų augti Edingtono sparta, bet vis tiek pasiektų stebimas mases per reikalingą trumpą laiko tarpą.

    Taigi šitaip juodosios skylės galėtų labai greitai užaugti iki keleto tūkstančių Saulės masių, o vėliau jau imtų augti Edingtono sparta, bet vis tiek pasiektų stebimas mases per reikiamą trumpą laiką.

    „Laiko tarpas“ – labai jau kanceliarinis, kad net silikatiniais klijais ir surūdijusiomis sąvaržėlėmis atsiduodantis išsireiškimas. O ypač, jei tame pačiame sakinyje panaudojamas dukart.

  2. Sudomino būdas atrasti egzoplanetų mėnulius su radijo bangų pagalba. Paskaičius arxiv’o straipsnį pasirodo, kad netgi ir su dabartiniais teleskopais būtų galima patikrinti keletą artimiausių egzoplanetų. Geras!

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *