Kąsnelis Visatos CCLII: Neįprastumai

Praeitą savaitę šį tą sužinojome apie arti Saulės pralekiančias kometas, apie neįprastas žvaigždes Paukščių Tako centrinėje dalyje, apie neįprastai blausią nykštukinę galaktiką Paukščių Tako prieigose, ir dar apie įvairius kitus neįprastus dalykus. Na bet mokslas dažnai toks ir yra – dėmesį traukia neįprasti dalykai. Tad skaitykite naujienas, kaip įprasta, po kirpsniuku.

***

Kosmoso kasinėjimai. Naudingųjų išteklių išgavimas kosmose – po truputį gimstanti pramonės šaka, tačiau realių rezultatų dar reikia palaukti. Ir įvairias kliūtis įveikti taip pat reikia; apie jas buvo kalbama praeitą savaitę Hiuston vykusioje kosmoso kasinėjimų konferencijoje. Buvo diskutuojama apie palaikančios infrastruktūros sukūrimą: kasinėjimais užsiimančioms kompanijoms reikės įvairių paslaugų, kurias teikti galėtų firmos, pačios nesiruošiančios kasinėti ir gal net neskraidančios į kosmosą; taip pat svarbu išsiaiškinti, kokias medžiagas išgavinėti pirmiausia, kokios tinkamiausios joms rinkos ir panašius ekonominius dalykus. Aišku, svarbu ir techninė dalis – kosminių skrydžių atpiginimas, kasinėjimo technologijos, bet čia progresas vyksta. Net jei ir mažais žingsneliais, ši pramonės šaka juda į priekį; viena iš kompanijų, United Launch Alliance, žada, kad iki 2045-ųjų metų kosmose dirbs per tūkstantį žmonių.

Gaminant kosminius laivus ir erdvėlaivius, dažnai reikia stengtis pasiekti ne tik kuo mažesnę masę, bet ir kuo mažesnį tūrį. Tai ypač svarbu gaminant CubeSat’us – standartizuoto dydžio palydovus, sudėtus iš 10x10x10 cm dydžio kubelių. Dabar pristatytas metodas, kaip į pusantro tokio kubiuko sutalpinti 50 cm skersmens radijo anteną. Antena, sulankstyta kaip origamis, išlenda iš kubiuko ir išsiskleidžia kaip skėtis. Tokios antenos galėtų funkcionuoti kaip radarai ir padėti stebėti lietų bei snygį iš kosmoso.

***

Savaitės filmukas – apie Marsą. Tiksliau – gyvybę ten. Atsakymo į klausimą, ar Marse yra gyvybės, ieškome ne vieną dešimtmetį, bet galutinio atsakymo neturime. Apie šių paieškų rezultatus ir artimiausias perspektyvas – filmuke:

***

Mars 160. Šiuo metu Jutos valstijoje devynių astronautų komanda tyrinėja Marsą. Na, ne visai taip – jie ruošiasi tokiems tyrimams, dirbdami tyrimų stotyje, panašioje į tokią, kokia galėtų kada nors stovėti Marse. Tai yra pirmoji Marso 160 projekto pusė; kitąmet misijos nariai nusikels į Kanados šiaurę, kur Devono saloje įrengta kita analogiška stotis. Space.com siūlo paskaityti misijos narės Annalea Beattie straipsnį apie tai, ką jie ten veikia. Tokios misijos tikslas – pasiruošti tyrimų užduotims Marso paviršiuje, ypač biologinių darinių paieškoms. Taip pat svarbu ištirti, kaip misijos dalyviai sutaria tarpusavyje, kokių psichologinių problemų gali kilti realioje misijoje. Daugiau detalių apie misiją – jos tinklalapyje.

***

Keistos kometos. Jau daugiau nei du dešimtmečius, nuo 1995-ųjų gruodžio, kosminė observatorija SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) stebi Saulę ir jos apylinkes. Per tą laiką ji aptiko daugiau nei 3000 kometų, kurios praskrenda labai arti Saulės, vos per kelis Saulės spindulius nuo žvaigždės paviršiaus. Tačiau apie 14 procentų šių kometų elgiasi neįprastai – jų savybės labiau primena asteroidus. Pavyzdžiui, jos neužsiaugina uodegų ir nesubyra, nors skaičiavimai rodo, kad turėtų suirti. Kol kas tokių objektų nėra žinoma tiek daug, kad būtų galima daryti rimtus apibendrinimus, tačiau besitęsiantys SOHO ir kitų teleskopų stebėjimai padeda užpildyti spragas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žiedų kirtimas. Jau poryt prasideda paskutinis Cassini misijos etapas. Saturną dvylika metų tyrinėjęs zondas iki balandžio 22-os dienos skraidys ašigaline orbita aplink Saturną, kas savaitę kirsdamas žiedų plokštumą. Kartais jis priartės vos per 7800 km nuo išorinio žiedų krašto – arčiau, nei bet koks kitas zondas. Panašus atstumas skiria Saturno paviršių nuo vidinio žiedo krašto, o išorinis žiedas nuo planetos pusiaujo nutolęs per 80 tūkstančių kilometrų. Tokiu atstumu dar turėtų būti ledo dalelių ir dulkių, kurios zondui daug pavojaus nesukels, bet jas bus galima tyrinėti nuodugniau, nei anksčiau pavyko stebėti žiedus sudarančius kūnus. Vėliau, nuo balandžio pabaigos iki rugsėjo 15-os dienos, Cassini skraidys orbita, kuria pralėks tarp Saturno ir vidinio žiedo, priartėdamas per tūkstantį kilometrų prie Saturno viršutinio atmosferos sluoksnio. Galiausiai rugsėjo 15-ą dieną zondas bus numestas į Saturną ir ten sudegs, kad vėliau netyčia neužterštų Žemės mikrobais kurio nors Saturno palydovo.

***

Tvinksinčios žvaigždės. Dvinarės žvaigždės, kurios periodiškai viena prie kitos priartėja per vos kelis žvaigždės spindulius, yra vadinamos tvinksinčiomis (arba „širdies ritmo“) žvaigždėmis. Jų šviesis laikui bėgant kinta šiek tiek panašiai į kardiogramos kreivę – suartėjimo metu sistema trumpam pašviesėja. Kai dvi žvaigždės priartėja labai arti viena kitos, jų gravitacija iškreipia pačias žvaigždes; taip padidėja žvaigždžių tūris ir prasideda virpesiai, kurie gali tęstis ir kurį laiką po pagrindinio nušvitimo. Naujame tyrime pristatyta 19 tokių žvaigždžių porų, atrastų Keplerio teleskopo stebėjimų duomenyse. Kaip ir tikėtasi, šių žvaigždžių periodai nėra ilgi – nuo 7 iki 90 dienų, o orbitos – labai elipsiškos. Manoma, kad žvaigždės šiuo metu sparčiai evoliucionuoja, o jų orbitos laikui bėgant turėtų tapti vis labiau apskritiminės. Ilgalaikiai panašių sistemų stebėjimai padės patikrinti žvaigždžių migravimo teorijų prognozes. Tyrimo rezultatai arXiv https://arxiv.org/abs/1606.02723.

***

Žvaigždžių sprogimai. Supernovos – daugeliui girdėtas terminas, kuriuo vadinami žvaigždžių sprogimai. Jų būna įvairių, bet visas vienija labai didelis šviesis: per kelias sekundes supernova išspinduliuoja tiek energijos, kiek Saulė per visą savo gyvenimą. Bet taip jos vadinamos tik nuo praėjusio amžiaus ketvirto dešimtmečio; anksčiau bet kokie naujai danguje sušvitę objektai vadinti novomis. Dabar terminas „nova“ vis dar egzistuoja, nors dažniau jis keičiamas ilgesniu, bet tikslesniu „kataklizminė kintančioji žvaigždė“. Kas tai per objektai, galite susipažinti Space.com straipsnyje. Dažniausiai novų sprogimai vyksta tada, kai dvinarėje žvaigždėje, kurios viena narė yra baltoji nykštukė, kita narė pradeda praradinėti medžiagą arba dėl stipraus vėjo, arba dėl išsipūtimo evoliucijos eigoje. Baltoji nykštukė, prisitraukdama tos medžiagos, gali pradėti deginti vandenilį savo paviršiuje, taip kuriam laikui nušvisdama ryškiau, nei įprastai. Jei degimas įvyksta labai greitai ir suryja visą sukauptą vandenilį, paryškėjimas gali siekti net 100 tūkstančių kartų, o tęsiasi trumpai, tad ir žvaigždė plika akimi matoma neilgai.

***

Paukščių Tako formavimasis. Paukščių Tako centrinėje dalyje diskas užleidžia vietą centriniam telkiniui (baldžui), kuris yra daug labiau elipsinė struktūra. Kol kas nėra vienareikšmio atsakymo, kaip šis baldžas susiformavo. Egzistuoja keli galimi paaiškinimai: baldžas susidarė disko žvaigždėms keičiant orbitas per milijardus metų; arba jį suformavo pirmykštės dujos, kritusios į Galaktiką ir kai kurios sukritusios į diską, o kitos – į centrą; arba jis susidarė išsibarsčius keliems kamuoliniams spiečiams. Dabar nauji stebėjimai sustiprina paskutinį aiškinimą. Centrinėje Galaktikos dalyje aptiktos 58 žvaigždės, kurios turi santykinai daug azoto ir aliuminio, bet mažai anglies. Tokios šių elementų gausos paprastai randamos kamuoliniuose spiečiuose, o likusioje baldžo dalyje panašių žvaigždžių nėra. Negana to, naujai atrastos žvaigždės yra pasklidusios po visą centrinį telkinį, taigi jų egzistavimo nepaaiškina pro šalį lekiantis kamuolinis spiečius. Gali būti, kad tai yra seniausios Galaktikos žvaigždės, tačiau tikėtinesnis paaiškinimas yra toks, kad Paukščių Tako centrinį telkinį formavo į jį krentantys ir subyrantys kamuoliniai spiečiai. Tai reikštų, kad subyrėjusių spiečių Paukščių Take buvo aštuonis kartus daugiau, nei dabar jų žinome. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Blausi nykštukė. Paukščių Taką supa bent 50 žinomų palydovinių nykštukinių galaktikų. Skaitmeniniai modeliai prognozuoja, kad jų turėtų būti tūkstančiai, tačiau dauguma turbūt yra pernelyg blausios, kad galėtume jas pamatyti. Bet štai dabar, ištyrus maždaug viena 400-ąją dangaus dalį, Mergelės žvaigždyno kryptimi aptikta kol kas blausiausia žinoma Paukščių Tako palydovinė galaktika. Jos šviesis Saulės šviesį viršija vos porą šimtų kartų. Galaktika aptikta nustačius žvaigždžių sutankėjimą viename dangaus lopinėlyje, o šių žvaigždžių savybės parodė, kad jos visos priklauso tam pačiam dariniui. Darinio dydis siekia kelias dešimtis parsekų, taigi jis yra gerokai didesnis, nei būtų tokio paties šviesio kamuolinis spiečius. Kamuoliniuose spiečiuose tamsiosios materijos nėra, taigi jų masė susideda praktiškai vien iš žvaigždžių. Tuo tarpu nykštukinių galaktikų, kaip naujai atrastoji Virgo I (Mergelės I), didžiąją masės dalį sudaro būtent tamsioji materija, taigi jos gali būti labiau išplitusios, nei spiečiai. Faktas, kad tokią galaktiką pavyko atrasti santykinai nedideliame dangaus gabale, leidžia spręsti, kad artimiausioje ateityje jų atrasime dar daugiau. Blausių nykštukinių galaktikų tyrinėjimas labai padės nustatant Paukščių Tako tamsiosios materijos halo savybes ir apskritai tikrinant dabartinį kosmologinį struktūros formavimosi modelį. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

NGC 1222 ir valgomos nykštukinės galaktikos greta. ©NASA/ESA

Savaitės paveiksliukas – lęšinė galaktika NGC 1222. Tokios galaktikos paprastai yra lygios, ramios ir sudarytos iš senų žvaigždžių. Bet NGC 1222 pakraštyje matyti neseno žvaigždėdaros žybsnio požymiai. Gali būti, kad žybsnis vis dar tęsiasi, nes NGC 1222 ryja dujas iš dviejų šalia esančių nykštukinių galaktikų.

***

Nulipdyta galaktika. Kai kurios galaktikos randamos grupėse ar spiečiuose su šimtais kaimynių. Kitos turi vieną-kitą kompanionę. Dar kitos yra visiškai izoliuotos. Bet ši situacija laikui bėgant gali ir keistis. Štai nauji izoliuotos galaktikos NGC 5523 stebėjimai rodo, kad ji kadaise susiliejo su kita galaktika, greičiausiai gerokai mažesne. Įrodymų yra net keletas: ši galaktika turi nedidelį centrinį telkinį arti disko vidurio – tokie dariniai dažnai yra susiliejimų produktas; centrinis telkinys nesutampa su disko centru, o yra nutolęs nuo jo beveik per du kiloparsekus – tai rodo, kad galaktikos centrinė dalis yra sutrikdyta ir kol kas po sutrikdymo dar nespėjo relaksuoti į pusiausvirą būseną; galiausiai, diske atrasta dujų ir žvaigždžių uodega, greičiausiai likusi nuo į NGC 5523 įkritusios palydovės. Taigi bent kai kurios izoliuotos galaktikos tokios gali būti tiesiog dėl to, kad kadaise suvalgė visas turėtas palydoves. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Ankstyvoji Visata. Nagrinėjant galaktikų evoliuciją ir jų žvaigždžių populiacijų atsiradimą, įdomiausias Visatos evoliucijos laikotarpis buvo 2,2-6 mlrd. metų po Didžiojo sprogimo, mat tuo metu žvaigždėdara vyko sparčiausiai. Praeitą savaitę publikuoti du straipsniai su atradimais apie šį laikotarpį. Pirmajame tiriama, kaip keitėsi galaktikų, ypač nykštukinių, pasiskirstymas šiame Visatos evoliucijos etape. Trijuose tolimuose spiečiuose aptikta net 780 labai blausių galaktikų; mažiausiose iš jų nėra net 100 tūkstančių žvaigždžių (palyginimui Paukščių Take žvaigždžių yra apie 100 milijardų). Suskirsčius šias galaktikas pagal tai, kiek laiko iki mūsų keliavo jų šviesa, nustatyta, kad kuo senesnį vaizdą stebime, tuo jame santykinai daugiau mažos masės galaktikų. O apskritai per visą nagrinėtą laikotarpį nykštukinės galaktikos išspinduliavo didžiąją dalį ultravioletinės spinduliuotės. Tyrimo rezultatai arXiv.

Ultravioletinę spinduliuotę daugiausiai skleidžia jaunos masyvios žvaigždės, o jų formavimosi intensyvumas yra kito tyrimo objektas. Jame buvo tyrinėtos 45 masyvios galaktikos, vidutiniškai turinčios po 50 milijardų žvaigždžių. Šių galaktikų šviesa, kurią matome dabar, išspinduliuota praėjus vos 2 milijardams metų po didžiojo sprogimo. Nustatyta, kad jose dujų vidutiniškai yra pusantro karto daugiau, nei žvaigždžių, o žvaigždės formuojasi taip sparčiai, kad formaliai visos dujos pavirstų žvaigždėmis per mažiau nei 700 milijonų metų. Šie skaičiai gerai atitinka modelių, paremtų artimų galaktikų stebėjimais, prognozes. Taigi atrodo, kad galaktikų evoliucija ir žvaigždėdaros proceso savybės prieš 11 milijardų metų mažai skyrėsi nuo dabartinių. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Štai tokių naujienų radau praėjusią savaitę. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

2 comments

  1. Na dabar tai jau aš pabambėsiu… Pastraipėlė apie Mars 160 — lyg dvidešimtį iš praeities peršokus. Man regis dar kokiais 1999 and 2000 dr. Zinaida Genovaitė Sviderskienė rašė apie simuliacines Marso laboratorijas Devono saloje bei Jutoje. Ir kaip čia viskas bus smagu ir darysime mokslą. Trūkt už vadžių, vėl iš pradžių… Nu čia dabar kas :(

    Nors iš kitos pusės… žiūriu ir į MDRS [1] puslapį, ties „segtuku“ science — sudžiūvęs PDF’as „preliminary research information form“. Tai visgi, nuveikė jie per šiuos visus metus kažką ar nelabai? Galbūt teko užmatyti kokių įdomesnių publikacijų? Nes aš kažkaip užmatau tik kas penkmetį išlendantį „va, jau darysim mokslą, ieškom savanorių“. Viskas.

    Ar čia tik giliau pakapstyti reikia? Nelabai norisi tikėti, kad viskas po „Mars Society“ ar kokios kitokios asociacijos narystės mokasiene (?, paywall) ….

    [1] http://mdrs.marssociety.org/

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *