Praeitą savaitę buvo kalbama apie vandenį ir pašvaistes Marse ir Plutono palydovus. Dar padidėjo Andromedos galaktika, aptiktas pirmas kvazarų kvartetas, o teoretikai išsiaiškino, kad iš dviejų tamsybių gali gimti šviesa. Apie visa tai ir šį tą daugiau skaitykite po kirpsniuku.

***

Gegužės planetos. Gegužė – puikus mėnuo stebėti planetoms plika akimi. Deja, Merkurijų jau pražiopsojome, bet gal pavyko vakarais pamatyti jį mėnesio pradžioje, maždaug 21 laipsnio (dviejų plaštakų pločių, laikant jas per ištiestą ranką) atstumu nuo Saulės. Taip pat visą mėnesį ryškiai šviečia Venera-Vakarė, o mėnesio pabaigoje prie jų prisijungs Jupiteris (netoli Veneros) ir Saturnas (priešingoje pusėje, nei Saulė). Dar vienas įdomus objektas matomas su žiūronais – kometa Lovejoy kaip tik keliauja dangumi šalia Šiaurinės žvaigždės.

***

Marso pašvaistės. Pernai gruodį zondas MAVEN užfiksavo pašvaistes Marse, besidriekiančias net iki 30-osios šiaurinės platumos. Dabar ima aiškėti, kaip tokios plačios pašvaistės susiformuoja. Marsas neturi visą planetą dengiančio magnetinio lauko, kaip Žemė, tačiau jame yra daug įmagnetintų uolienų, kurios sukuria lokalius magnetinius laukus. Tų laukų linijos pakyla gerokai virš planetos paviršiaus, kur gali sąveikauti su Saulės vėjo dalelėmis ir taip padėti susidaryti pašvaistėms. O pašvaistės Marse būtų violetinės, nes pagrindinė atmosferos sudedamoji dalis yra anglies dvideginis ir viendeginis, kurie jonizuoti švyti ultravioletiškai.

Prieš porą mėnesių rašiau apie tyrimą, kuriame nustatyta, jog Marsas per savo gyvenimą prarado labai daug vandens – tiek daug, kad jis planetą galėjo padengti 137 metrų storio sluoksniu, arba užpilti didžiulį vandenyną šiaurinėje planetos dalyje. Visgi tai, kad kadaise Marse buvo daugiau vandens, nebūtinai reiškia, kad tas vanduo buvo skystas. Visai galėjo būti ir taip, kad ir prieš 3-4 milijardus metų didžioji Marso vandens dalis buvo užšalusi į poliarines ledo kepures arba sustingusi uolienose po planetos paviršiumi. Be to, įvairūs šiaurinių Marso žemumų duomenys kaip ir paneigia vandenyno egzistavimo galimybę.

***

Naujausios nuotraukos, darytos mėnesio pradžioje, parodė, kad tai, kas anksčiau buvo laikyta dviem dėmėmis kraterio dugne Cereroje, iš tikro yra bent dešimt atskirų šviesių regionų. Taip pat nustatyta, kad šviesa – tai Saulės šviesos atspindžiai nuo veidrodiško paviršiaus, galbūt ledo.

***

Plutono horizontai. „New Horizons“ vis artėja prie Plutono ir atsiunčia vis detalesnių sistemos nuotraukų. Dabar jau užfiksuoti visi penki Plutono palydovai – Charonas, Niuktė, Hidra, Cerberis ir Stiksė. Pastarieji du yra vos poros dešimčių kilometrų skersmens, taigi juos pamatyti iš 88 milijonų kilometrų atstumo – tikrai įspūdingas pasiekimas. Bet šie penki palydovai – galbūt dar ne viskas. Gali būti, kad Plutonas yra jų prisigaudęs ir daugiau, skrajodamas po Kuiperio žiedą. Taigi „New Horizons“ pradeda naujų Plutono palydovų paiešką. Nuo dabar iki liepos pirmos dienos kas savaitę bus daromos Plutono sistemos nuotraukos, o jose ieškoma dar neatrastų palydovų, Plutono žiedų ir įvairių šiukšlių, kurios galėtų pakenkti zondui, kai jis praskris vos per 12500 km nuo Plutono paviršiaus.

***

Paukščių Tako vijos. Spiralinės galaktikos paprastai turi dvi arba keturias vijas. Kiek jų turi Paukščių Takas – neaišku. Dalis stebėjimų rodo, kad dvi, dalis – kad keturias. Dabar nauji stebėjimai sustiprina keturių vijų stovyklos argumentus. Ištyrus 18 labai jaunų žvaigždžių spiečių, vis dar neištrūkusių iš dujinio apvalkalo, nustatytos jų padėtys. Kadangi šie spiečiai turėtų formuotis spiralinėse vijose, iš jų padėčių galima spręsti ir apie vijų padėtis. Paaiškėjo, kad spiečiai išsidėstę trijose spiralinėse vijose, vadinasi Paukščių Takas jų turi keturias (nes trivijų galaktikų nebūna). Tikimasi, kad ateityje atradus daugiau tokių jaunų spiečių, pavyks Galaktikos struktūrą nustatyti dar tiksliau. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Didžioji Andromeda. Galaktikos turi „atmosferas“ – dujų ir žvaigždžių halus, išplitusius šimtus kiloparsekų nuo galaktikos centro. Dabar paaiškėjo, kad mūsų kaimynės Andromedos halas yra gerokai didesnis, nei anksčiau galvota. Išmatavę įvairių tolimų kvazarų spektrus, astronomai nustatė, kurių iš jų šviesa yra dalinai sugeriama Andromedos halo dujų. Iš to išmatuota, kad halo skersmuo siekia apie 600 kiloparsekų; anksčiau buvo manyta, kad jo dydis tėra apie 100 kiloparsekų. Be to, hale aptikta sunkesniais už helį elementais praturtintų dujų, tai reiškia, kad jame vyko žvaigždėdara ir sproginėjo supernovos. Gali būti, kad ir mūsų Paukščių Tako halas yra panašaus dydžio; jo išmatuoti negalime, nes esame jo viduje, taigi pamatyti pakraštį labai sudėtinga. Jei abiejų galaktikų halai yra tokie dideli, tai reiškia, kad jų susiliejimas jau prasidėjo. Procesas truks ilgai – galaktikos susijungs tik po maždaug 4 milijardų metų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Jauniausias proto-spiečius. Galaktikose dažnai randami kamuoliniai spiečiai – milijonų Saulės masių tankūs žvaigždžių telkiniai. Kai kurie iš jų yra panašaus amžiaus, kaip ir visa galaktika. Paukščių Take, pavyzdžiui, tokių yra apie pusantro šimto. Ir visgi nėra tiksliai aišku, kaip jie susiformuoja, nes sunku aptikti pirmykščius molekulinius debesis, kuriuose gimsta tokia milžiniški dariniai. Bet kamuoliniai spiečiai formuojasi ne tik ankstyvoje Visatoje, bet ir galaktikų susiliejimų metu suaktyvėjus žvaigždėdarai. Dabar nauji besijungiančių Antenų (Antennae) galaktikų stebėjimai atskleidė vieną regioną, kuris atrodo kaip kamuolinio spiečiaus pirmtakas. Regionas, pavadintas „Petarda“ („Firecracker“), yra daugiau nei 5 milijonų Saulės masių, tačiau jo spindulys tesiekia 24 parsekus, taigi debesis yra labai tankus. Jame neaptikta jokių žvaigždėdaros požymių; manoma, kad tokia fazė, kai tankus debesis dar neformuoja žvaigždžių, trunka tik apie milijoną metų, taigi nekeista, kad anksčiau analogiškų darinių aptikti nepavyko. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždžių kūdikystė. Kai Visatai buvo 3-4 milijardai metų, dauguma žvaigždžių formavosi didžiuliuose gumuluose, kurių masės siekė šimtus milijonų Saulės masių, o žvaigždės formavosi dešimčių ar net šimtų Saulės masių per metus sparta. Anksčiau visi žinomi tokie gumulai buvo bent 100 milijonų metų amžiaus, taigi buvo neaišku, kaip jie patys susiformuoja. Dabar atrastas pirmas jaunesnis gumulas; ir ne šiaip jaunesnis, o mažiau nei 10 milijonų metų amžiaus. Jo masė viršija milijardą Saulių, žvaigždėdaros sparta – 32 Saulės masės per metus – sudaro 40% visos galaktikos žvaigždėdaros, o efektyvumas (t.y. žvaigždėdaros spartos ir dujų masės santykis) dešimt kartų didesnis, nei likusioje galaktikoje. Atrodo, kad šis gumulas susiformavo tiesiog dėl gravitacinio kolapso, kai daug dujų turinti jauna galaktika ėmė fragmentuoti į gabalus. Manoma, kad tokie gumulai išgyvena apie pusę milijardo metų, o juose susiformavusios žvaigždės vėliau duoda pradžią galaktikų centriniams telkiniams. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Kvazarų kvartetas. Labai sparčiai medžiagą ryjantys galaktikų branduoliai nušvinta kaip kvazarai. Jie būna tokie ryškūs, kad aptikti juos galime už milijardų šviesmečių. Tačiau jie taip pat yra reti, tad ir atstumai tarp jų dideli – vidutiniškai kvazarus skiria bent 30 megaparsekų. Bet štai atrasti keturi kvazarai, vienas nuo kito nutolę per mažiau nei 250 kiloparsekų. Tai pirmas atvejis, kai taip arti vienas prie kito atrasti net keturi kvazarai (anksčiau buvo aptikti du trejetai, taip pat žinoma apie šimtas dvinarių kvazarų, o apskritai jų surasta arti pusės milijono). Kvazarus matome tokius, kokie jie buvo prieš ~10 milijardų metų, kai Visatos amžius siekė mažiau nei 4 milijardus metų. Tikimybė, kad toks ketvertas atsirastų atsitiktinai, lygi maždaug vienam iš dešimties milijonų, taigi šie keturi kvazarai yra fiziškai susiję. Visi jie apgaubti vieno milžiniško dujų telkinio – 100 milijardų Saulės masių tankių dujų rezervuaro, iš kurio ateityje susiformuos galaktikų spiečius. Tokių telkinių egzistavimo neprognozuoja dabartiniai kosmologiniai struktūros formavimosi modeliai, taigi šiuos modelius turbūt reikės peržiūrėti. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Užsmaugtos galaktikos. Kai kurios galaktikos žvaigždes formuoja sparčiai, o kitos – beveik visai neformuoja. Kažkada visos galaktikos buvo pirmojo tipo, tačiau kaip jos užgeso? Yra du galimi paaiškinimai: arba po truputį baigėsi žvaigždes formuoti galinčios dujos („užsmaugimas“), arba tos dujos buvo labai greitai išpūstos. Nauji stebėjimai paremia pirmąjį aiškinimą: ištyrus daugiau nei 26 tūkstančių galaktikų savybes nustatyta, kad žvaigždžių nebeformuojančios galaktikos turi žymiai daugiau sunkių cheminių elementų, nei formuojančios. Tai reiškia, kad užgesusiose galaktikose žvaigždėdara vyko lėtai ir ilgai, kaip ir prognozuoja užsmaugimo modelis. Tuo tarpu greito dujų išpūtimo modelis prognozuoja mažesnius sunkių elementų kiekių skirtumus. Užsmaugimas trunka apie keturis milijardus metų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Spindinti tamsybė. Du tamsūs dalykai – juodosios skylės ir tamsioji materija – kartu gali sukurti gama spinduliuotę. Kaip? Jei tamsiosios materijos dalelės susiduria ir anihiliuoja tarpusavyje, jos išmeta du gama spindulius. Didžiausia tikimybė tokiam susidūrimui įvykti yra arti supermasyvios juodosios skylės, kur didžiausias tamsiosios materijos tankis, tačiau pabėgti iš juodosios skylės prieigų sudėtinga. Visgi tai gali būti įmanoma, nes vienas gama spindulys gali atiduoti dalį energijos kitam, taip padėdamas jam ištrūkti iš gravitacinės duobės; tai vadinama Penrouzo procesu. Taigi iš principo gama spindulių teleskopai, tokie kaip Fermi, galėtų aptikti anihiliuojančių tamsiosios medžiagos dalelių signalą, sklindantį iš galaktikų centrų. Tiesa, šie tyrimai kol kas yra tik pradinėje fazėje, taigi žinių apie tamsiosios materijos aptikimą dar teks palaukti. Teorinį proceso pagrindimą rasite arXiv.

***

Pabaigai – filmukas. Jame pasakojama apie Visatos formą. Kokia ji – sfera, toras, kubas, ar kas nors dar įdomesnio?

[tentblogger-youtube sHkIh46_zC0]

***

Tai tiek to kąsnelio šią savaitę. Klauskite, komentuokite, jei kas patiko ar sudomino.

Laiqualasse