Kąsnelis Visatos CCCXXIII: Sukimasis

Besisukantys Saulės tornadai, pasirodo, iš tiesų nesisuka. Besisukantys skraiduoliai Marsui tyrinėti turbūt netinka, todėl ten reikėtų siųsti bites. Besisukančioms dvinarėms susijungti ir paleisti gravitacinių bangų signalus padeda skrydis pro supermasyvią juodąją skylę. Tai – tik keletas naujienų, kurias rasite šiandienos kąsnelyje. Kaip visada, dešimt naujienų – po kirpsniuku.

***

Oriono evakuacijos sistema. Naujasis NASA erdvėlaivis Orion, skirtas įgulai gabenti į Mėnulį, Marsą, o gal ir toliau, vis dar kuriamas. Praeitą savaitę paskelbta apie naujausių skaitmeninių modelių, skirtų evakuacijos sistemai, rezultatus. Oriono evakuacijos sistema susideda iš įgulos kapsulės ir evakuacijos įrangos, galinčios, esant reikalui, atkabinti kapsulę nuo likusio erdvėlaivio ir tolygiai bei saugiai ją nuleisti į Žemę. Modeliais buvo nagrinėjamas evakuacijos sistemos variklių poveikis įgulos kapsulei ir tikėtinas vibracijų lygis. Šie skaitmeniniai modeliai yra svarbūs ne tik tuo, kad padeda padaryti Orion saugesnį, bet ir tuo, kad tai bene pirmas atvejis, kai erdvėlaivio gamybos stadijoje tokie modeliai yra naudojami. Tai reiškia, kad skaitmeniniai modeliai pagaliau tampa pakankamai detalūs, kad būtų tinkami net ir tokioms delikačioms užduotims.

***

Nesisukantys Saulės tornadai. Saulės paviršiuje kartais matomos struktūros, išvaizda primenančios viesulus. Jos vadinamos "Saulės tornadais", bet dabar paaiškėjo, kad tie tornadai iš tiesų nesisuka. Stebėdami dujų judėjimo greitį, astronomai nustatė, kad dujos juose juda daugiausia lygiagrečiai Saulės paviršiui. Tornadiška šių struktūrų išvaizda yra iš dalies optinė apgaulė, iš dalies greitos jų evoliucijos padarinys: tornadai per keletą dienų arba išnyksta, arba sukelia protuberantus. Tyrimo rezultatai pristatyti praėjusią savaitę vykusioje Europos astronomijos ir kosmoso mokslų savaitėje.

***

Robobičių spiečius Marse. Orbitiniai Marso zondai ir marsaeigiai mums suteikė begalę informacijos apie Raudonąją planetą, bet ir vieni, ir kiti turi trūkumų. Orbitiniai zondai negali įžiūrėti labai smulkių objektų, o marsaeigiai juda labai lėtai, todėl negali ištirti didelių plotų. Abi problemas išspręstų arti paviršiaus skraidantis zondas, bet kol kas praktiško aparato, galinčio skraidyti retoje Marso atmosferoje, sukurti nepavyko. Praeitą savaitę NASA paskelbė skirianti 125 tūkstančius dolerių naujoviškos koncepcijos plėtojimui ir bandymams. Šis zondas būtų ne vienas, o visas spiečius aparatų, panašių į bites. Kiekvieno aparato kūnas būtų maždaug kamanės dydžio, o sparnų plotas - kaip cikados. Idėjos autorių teigimu, greitai plasnojantys sparneliai galėtų išlaikyti dronus vienodame aukštyje virš Marso paviršiaus, kur jos galėtų fotografuoti ir kitaip tyrinėti didelį plotą. Aparatai pakiltų nuo centrinės, galbūt važinėjančios, platformos, ir grįžtų atgal pasikrauti baterijų. Iki praktinio pritaikymo šiai koncepcijai dar toli, bet NASA pranešime teigiama, kad pirmieji prototipai galėtų būti išbandyti iki 2023 metų, o į Marsą skrendančiame zonde robobitės atsidurtų 2023-2030 metais.

***

Raudonųjų nykštukių pavojai. Dauguma žinomų egzoplanetų, ypač uolinių, sukasi aplink raudonąsias nykštukes - gerokai mažesnes už Saulę žvaigždes. Šios žvaigždės, nepaisant savo dydžio, yra panašiai aktyvios, kaip ir Saulė, todėl jų planetoms gresia žymiai didesnis pavojus, nei Žemei, nes būdamos gyvybinėje zonoje jos yra daug arčiau žvaigždės, nei Žemė prie Saulės. Dabar pristatytas tyrimas, kuriame nagrinėjama, kiek iš tikro raudonosios nykštukės gali pakenkti savo planetoms. Detalūs žvaigždės Liūto AD stebėjimai atskleidė, kad jos galingas žybsnis, įvykęs prieš porą mėnesių, nesukėlė vainikinės masės išmetimo, tačiau skleidė daug daugiau rentgeno spindulių, nei analogiški Saulės žybsniai. Rentgeno spindulių intensyvumas buvo toks didelis, kad, tyrimo autorių teigimu, spinduliuotė galėjo pasiekti planetos Liūto AD b paviršių ir sunaikinti apie 94% jos ozono sluoksnio, jei ji tokį turi. Taigi prie mažų žvaigždžių gyvenančioms būtybėms nuolatinį pavojų kelia rentgeno spinduliuotė, atsklindanti iš žvaigždės ir jos žybsnių. Rezultatai pristatyti praėjusią savaitę vykusioje Europos astronomijos ir kosmoso mokslų savaitėje.

***

Galaktikos baldžo formavimasis. Paukščių Tako centrinis telkinys, arba baldžas, yra daugmaž žemės riešuto formos struktūra, susidedanti iš daugybės daugiausiai senų žvaigždžių ir palyginus nedidelio kiekio dujų. Egzistuoja dvi teorijos apie jo susiformavimą: viena teigia, kad beveik visos žvaigždės susiformavo prieš 11 milijardų metų ir daugiau, kita - kad procesas buvo gerokai ilgesnis. Dabar pristatytas Galaktikos centrinės dalies žvaigždžių tyrimas, rodantis, kad baldžas formavosi palyginus ilgai - jame yra žvaigždžių, kurių amžius tėra 7 milijardai metų. Tai reiškia, kad žvaigždės baldže formavosi tolygiai bent keturis milijardus metų. Kol kas tyrimas apsiribojo 6000 žvaigždžių pietiniame Galaktikos pusrutulyje, arti Galaktikos plokštumos centro kryptimi. Ateityje tyrėjai ketina apžvelgti visą centrinį telkinį ir nustatyti jame esančių žvaigždžių amžius, taip išsiaiškinant visą baldžo formavimosi istoriją. Rezultatai pristatyti praėjusią savaitę vykusioje Europos astronomijos ir kosmoso mokslų savaitėje.

***

Daugybė juodųjų skylių. Teoriniai modeliai prognozuoja, kad kiekvienos galaktikos centre, šalia supermasyvios juodosios skylės, turėtų būti ir tūkstančiai žvaigždinės masės juodųjų skylių. Šie objektai yra masyvesni už vidutinę žvaigždės masę, todėl laikui bėgant "skęsta" gravitaciniame potenciale ir artėja prie galaktikos centro; per milijardus metų jų ten prisikaupia daugybė. Geriausia vieta patikrinti šią prognozę yra artimiausias mums - mūsų Galaktikos, Paukščių Tako, centras. Dabar pristatyti stebėjimų duomenys, rodantys, kad mažiau nei vieno parseko atstumu nuo Galaktikos centro yra bent 12 rentgeno spindulius skleidžiančių dvinarių. Viena tokios poros narė yra juodoji skylė, taigi ir juodųjų skylių ten yra nemažai. Turint omeny, koks yra rentgeno dvinarių ir apskritai juodųjų skylių santykis visoje Galaktikoje, atradimas implikuoja, kad Galaktikos centriniame parseke egzistuoja tūkstančiai juodųjų skylių - kiek mažiau, nei prognozuojama, bet skaičiai yra gana netikslūs. Taigi prognozė daugiau-mažiau pasitvirtino. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Po keturių milijardų metų Paukščių Takas ir Andromeda susijungs į vieną galaktiką. Kaip tai atrodys, pasakojama savaitės filmuke:

***

Gravitacinių bangų kūrimas. Gravitacinės bangos, kurias aptikome iki šiol, atsiranda dvinarėse sistemose - juodųjų skylių arba neutroninių žvaigždžių porose, kurios susijungia tarpusavyje. Bet tokios dvinarės gyvenimo pradžioje - vos po supernovų sprogimų, kurie palieka šiuos objektus - yra labai plačios, ir suartėti joms reikėtų daug daugiau laiko, nei Visatos amžius. Kaip jos sugeba suartėti ir susilieti greičiau? Dabar pasiūlytas vienas galimas atsakymas: susilieti joms padeda praskridimas pro galaktikos centre esančią supermasyvią juodąją skylę. Praskridimo metu dauguma dvinarių yra išardomos, bet kai kurios gali išlikti, tačiau jų orbitos labai pasikeičia - tampa ištęstos ir sumažėja. Taip narių suartėjimo laikas sumažėja daugybę kartų. Jei šis modelis yra teisingas, gravitacinių bangų signalai turėtų atsklisti tik iš nedidelės dalies juodųjų skylių ar neutroninių žvaigždžių porų. Aptikus daugiau gravitacinių bangų signalų ir apskaičiavus, kaip dažnai jie įvyksta Visatoje, šią prognozę galėsime patikrinti. Tyrimo rezultatai pristatyti praėjusią savaitę vykusioje Europos astronomijos ir kosmoso mokslų savaitėje.

***

Galaktika NGC 289. ©Adam Block, ChileScope
Galaktika NGC 289. ©Adam Block, ChileScope

Savaitės paveiksliukas - didžiulė spiralinė galaktika NGC 289, esanti už maždaug 20 megaparsekų. Jos tvarkinga struktūra geriau padeda suprasti galaktikų evoliuciją. Dešinėje apačioje matome mažesnę elipsinę galaktiką, kuri šiuo metu pradeda sąveikauti su NGC 289.

***

Atrasta tolimiausia žvaigždė. Tolimiausia žvaigždė, matoma plika akimi, yra už kelių tūkstančių parsekų - dar mūsų Galaktikoje. Pro teleskopus, žinoma, atsiveria daug geresnis vaizdas, bet ir tada individualios žvaigždės matomos tik kosminėse apylinkėse - daugiausiai už kelių dešimčių milijonų parsekų. O dabar paskelbta, jog identifikuota žvaigždė, kurios šviesa išspinduliuota prieš daugiau nei 9 milijardus metų, kai Visatos amžius buvo 4,4 milijardo. Tai yra bent 100 kartų didesnis atstumas, nei ankstesnis pavienės žvaigždės rekordas, neskaitant supernovų sprogimų. Ši žvaigždė ir pati yra labai ryški, ir dar jos šviesis 2000 kartų padidintas dėl gravitacinio lęšiavimo. Žvaigždė aptikta atsitiktinai, tyrinėjant jos galaktikoje sprogusios supernovos liekaną. Šis atradimas taip pat leido nustatyti, kad lęšiuojančiame galaktikų spiečiuje turėtų būti nedidelių tamsiosios medžiagos telkinių, kuriuose visiškai nėra žvaigždžių. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy ir prieinami Hubble tinklalapyje.

***

Daugybė senovinių galaktikų. Aptikti tolimas galaktikas yra sudėtinga, nes jų šviesa, kol pasiekia mus, yra labai paraudonavusi ir išblėsusi. Taigi tolimų galaktikų žinome nedaug, o ir tos pačios dažniausiai yra pačios ryškiausios tuo metu egzistavusios - toli gražu ne tipinės. Praeitą savaitę pristatyti tyrimo rezultatai, kuriuose analizuojami net 4000 galaktikų, kurių šviesa iki mūsų keliavo 11-13 milijardų metų (Visatos amžius yra apie 13,8 milijardo). Aptiktos galaktikos yra gerokai mažesnės ir tankesnės už Paukščių Taką; iš kuo senesnių laikų atsklinda jų šviesa, tuo šios savybės labiau išreikštos. Kaip ir tikėtasi, šiose galaktikose daug mažiau už helį sunkesnių cheminių elementų. Jų žvaigždės, atrodo, susiformavusios per daugybę trumpų energingų žybsnių, o ne maždaug tolygiai, kaip šiandieninėse galaktikose. Šių galaktikų savybės gerai atitinka skaitmeniniuose modeliuose randamų galaktikų, panašių į Paukščių Taką, savybes Visatos jaunystėje, taigi gali būti, kad stebimos galaktikos laikui bėgant evoliucionavo į Paukščių Tako analogus. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tamsiosios materijos paieškos. Du nauji praeitą savaitę paskelbti tyrimai kalba apie tamsiosios materijos struktūrų ir savybių paieškas. Pirmajame pristatomas naujas būdas nustatyti, kokia yra tikėtiniausia galaktikos tamsiosios materijos halo forma, net jei galaktikoje yra tiek mažai žvaigždžių ir dujų, kad įprastais metodais apskaičiuoti formos neįmanoma. Užuot rėmusis žvaigždžių ar dujų greičių analize, naujasis metodas nagrinėja galaktikoje esančių žvaigždžių spiečių savybes. Vos vieno spiečiaus užtenka, kad, žinant jo amžių, dydį bei padėtį galaktikoje, galima būtų įvertinti, kokiame gravitaciniame potenciale jis evoliucionavo. Metodo išbandymui išnagrinėta labai blausi galaktika Eridano II, turinti tik vieną žinomą spiečių netoli centro. Nustatyta, kad jos tamsiosios medžiagos halas turi maždaug vienodo tankio centrinę dalį, nes tik taip galima paaiškinti spiečiaus egzistavimą taip arti centro; jei halo tankis didėtų centro link be apribojimų, panašus spiečius galėtų išlikti tik būdamas bent 20 kartų toliau nuo galaktikos centro. Šis rezultatas patvirtina seniau žinotą informaciją apie šią galaktiką; taip patvirtinamas ir metodo efektyvumas, o ateityje jį bus galima naudoti kitų galaktikų nagrinėjimui. Tyrimo rezultatai arXiv.

Kitame tyrime nagrinėjamas dviejų galaktikų spiečių susidūrimas ir galaktikų judėjimas jo metu. Susiliejant spiečiams, žvaigždės ir tamsioji materija turėtų judėti vienodai, veikiamos tik gravitacijos. Dujos, priešingai, susiduria ir sustoja. Prieš keletą metų Hablo teleskopu atlikti stebėjimai neva parodė, kad besijungiančiame spiečiuje Abell 3827 tamsioji materija centrinėse galaktikose yra nutolusi nuo tų galaktikų žvaigždžių - atrodytų, kad tamsiosios materijos halai sąveikauja tarpusavyje panašiai, kaip dujos, nors ir silpniau. Dabar stebėjimai pakartoti su Europos pietinei observatorijai priklausančiais Labai dideliu teleskopu (VLT) ir ALMA milimetrinių bangų teleskopu. Detalesni stebėjimai parodė, kad visgi tamsiosios ir regimosios materijos padėtys sutampa. Taigi panašu, kad ankstesni rezultatai buvo tiesiog stebėjimų paklaidų padarinys, o tamsioji materija sąveikauja tik gravitaciškai. Tyrimo rezultatai pristatyti praėjusią savaitę vykusioje Europos astronomijos ir kosmoso mokslų savaitėje.

***

Štai ir visos žinios iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *