Kąsnelis Visatos CDXXV: Kryptys

Kryptis – Marsas! Taip skelbė NASA prieš dešimtmetį. Ne, kryptis – Mėnulis! Pareiškė prieš keletą metų. Dabar kryptis vėl ima svirti Marso link: Artemis misija į Mėnulį, atrodo, bus panaši į Apollo misiją, t. y. trumpokas apsilankymas ir grįžimas, tuo tarpu infrastruktūra Mėnulyje ir orbitoje aplink jį bus labiau skirta Marso misijų parengimui. Reikia tikėtis, kad toks mėtymasis nesutrukdys įvykdyti abiejų misijų – kol kas tokio pavojaus lyg ir nėra, bet praeityje panašių trukdžių būta. Kitose naujienose irgi rasime šio to apie kryptis: neutroninės žvaigždės, išmestos supernovos SN1987A sprogimo metu, kryptis, blazaro čiurkšlės kryptis, geležies jonų Žemės kosminėje aplinkoje sklidimo kryptis ir taip toliau. Ir dar šis tas apie asteroidą Ryugu, galaktikų augimą bei magnetarus. Gero skaitymo!

***

Kometa ATLAS C/2019 Y4 ir galaktikos M81 bei M82. Šaltinis: Rolando Ligustri (CARA Project, CAST)

Praeitų metų pabaigoje atrasta kometa ATLAS C/2019 Y4 šiuo metu yra dar tolokai – už Marso orbitos. Bet ji artėja prie Saulės, o artimiausiu metu gali tapti matoma ir plika akimi. Arčiausiai Saulės ji turėtų priartėti gegužės pabaigoje. Kometa matoma Didžiosios Lokės žvaigždyne, artimiausiomis dienomis turėtų pereiti į Žirafos žvaigždyną, kuriame bus matoma visą balandžio mėnesį. Tad jei pasitaikys giedrų naktų, pakelkite akis į dangų, šiek tiek dešiniau nuo Didžiųjų Grįžulo ratų – galbūt pamatysite retą centrinės Saulės sistemos dalies viešnią. Apskaičiuotas kometos periodas yra apie 6000 metų, taigi kai ji nutols nuo Saulės, daugiau jos nebepamatysime.

***

SpaceX žmonių skrydžiai – gegužę? SpaceX yra viena iš dviejų kompanijų, kurianti žmones į kosmosą galintį gabenti erdvėlaivį – pamainą 2011 metais nutrauktai Shuttle programai. Pernai kovą erdvėlaivis Crew Dragon sėkmingai nuskrido iki Tarptautinės kosminės stoties, tačiau tada jo keleivis buvo tik vienas – manekenas Ripli. Dar metus truko įvairūs bandymai ir patikrinimai, siekiant erdvėlaivį padaryti kuo saugesnį. Praeitą savaitę NASA ir SpaceX paskelbė, kad pirmasis žmonių skrydis su Crew Dragon, taigi ir pirmasis žmonių skrydis į kosmosą iš JAV teritorijos nuo 2011 metų, turėtų įvykti gegužės antroje pusėje. Skristi turėtų du astronautai, o misija, nors ir bandomoji, bus visiškai pilna: Crew Dragon nuskris iki Tarptautinės kosminės stoties, prisišvartuos, po kelių dienų atsijungs ir grįš į Žemę, kur nusileis vandenyne ir bus paimtas į laivą bei pargabentas į sausumą. Jei ši misija bus sėkminga, Crew Dragon bus oficialiai sertifikuotas kaip įgulos gabenimo į kosmosą priemonė. Panašią priemonę gamina ir Boeing, tačiau jų Starliner yra šiek tiek toliau nuo finišo linijos.

***

Gateway kosminė stotis – atidedama? NASA planas 2024 metais vėl nuskraidinti žmones į Mėnulį susideda iš daugelio dalių. Viena iš jų ilgą laiką buvo įvardijama kosminė stotis orbitoje aplink palydovą, vadinama Mėnulio vartais arba Lunar Gateway, tačiau praeitą savaitę NASA paskelbė, jog stotis nebėra kritinė misijos detalė. Pagal originalius planus, pirmasis stoties komponentas – komunikacijų modulis – turėjo išskristi 2022 metais, o pati stotis pradėtų darbą 2024-aisiais. Astronautai galėtų pirmiau nuskristi į ją ir naudotis stotimi kaip tranzito punktu į Mėnulio paviršių ir atgal į orbitą. Tačiau jau prieš metus pasigirdo gandų, kad taip greitai pastatyti stoties neįmanoma. Dabar tai paskelbta oficialiai: norėdama išlaikyti numatytą Artemis misijos tempą, NASA atsisako Gateway kaip kritinės šios misijos dalies. Tai reiškia, kad astronautai į Mėnulį keliaus taip pat, kaip Apollo misijų metu – erdvėlaiviu, kuriame bus ir nusileidimo, ir pakilimo moduliai, kaip ir orbitinis valdymo modulis. Tiesa, pati Gateway stotis vis tiek turėtų būti pastatyta, tačiau ne anksčiau nei 2026 metais – tokie buvo pirminiai jos planai. Stotis turėtų išlikti svarbus žmonių misijos į Marsą komponentas, ir kaip technologijų bandymų poligonas, ir kaip erdvėlaivių parengimo bei papildymo kuru aikštelė.

***

Geležies jonai Žemės aplinkoje. Tarpplanetinėje erdvėje, kurią dažnai laikome vakuumu, iš tiesų yra daug įvairių dalelių, pavyzdžiui Saulės vėją sudarančių elektronų ir jonų. Naujame tyrime nagrinėjamos arti Žemės esančių geležies jonų savybės ir kilmė. Didžioji dalis jonų yra protonai arba helio ir deguonies branduoliai, bet pasitaiko ir masyvesnių. Geležis yra gana sunkus cheminis elementas, tad manoma, kad jo kosminėje erdvėje turėtų būti nedaug. Visgi dar 2017 metais Japonijos ir NASA zondas Geotail rado geležies jonų Žemės aplinkoje. Aptikta geležis buvo viengubai jonizuota – tai reiškia, kad nuo jos atomų atplėšta tik po vieną elektroną iš 26. Tų duomenų neužteko, kad galėtume įvertinti, ar geležis kyla iš Žemės – pavyzdžiui, atmosferoje sudegančių meteoroidų, – ar atsklinda iš tolimesnio kosmoso. Naujajame tyrime analizuojami Europos kosmoso agentūros palydovų grupės Cluster duomenys, surinkti 2001-2018 metais. Šie duomenys apėmė ir daugiau kartų jonizuotus geležies jonus. Paaiškėjo, kad jų yra gerokai daugiau, nei tikėtasi: nors tikslaus skaičiaus įvardinti neįmanoma, jonų srautą palydovai fiksavo praktiškai nuolatos. Taip pat nustatyta, kad jonų srautas kinta kartu su Saulės aktyvumu ir Žemės magnetosferos pokyčiais, taigi jonų šaltinis yra Saulės vėjas, o ne meteoroidai, krentantys į Žemę ar Mėnulį. Tyrimo rezultatai publikuojami JGR Space Physics.

***

Asteroido Ryugu amžius. Beveik prieš metus, 2019-ųjų balandžio 5 dieną, Japonijos zondas Hayabusa2 iššovė kulką į asteroidą Ryugu. Šio manevro tikslas buvo dvejopas: atidengti gilesnius asteroido sluoksnius, kad iš jų būtų galima paimti mėginių pargabenimui į Žemę, ir ištirti asteroido struktūrą. Pirmasis tikslas jau įgyvendintas ir zondas keliauja namo, tuo tarpu praeitą savaitę publikuotas straipsnis, kuriame analizuojami šūvio padariniai. Smūgio sukurtas krateris nėra apvalus, o jo dydis viršija dešimt metrų – gerokai daugiau, nei panašus smūgis išmuštų Žemės paviršiuje. Tai leidžia spręsti, kad asteroidas yra „nuolaužų krūva“ – susideda iš daugybės silpnai tarpusavyje sukibusių uolienų gabaliukų. Viena uoliena ties kraterio kraštu yra didesnė ir tvirtesnė už kitas, todėl jos išmušti nepavyko ir kraterio forma yra netaisyklinga. Taip pat įdomu, kad kraterio dugne aptikta į smėlį panaši medžiaga – tai patvirtina išvadą, kad asteroidas yra toli gražu ne vientisas kūnas. Šie atradimai taip pat leidžia įvertinti, kad asteroidas susiformavo vos prieš devynis milijonus metų: priešingu atveju jo paviršiuje matytume daug daugiau kraterių, nes susidūrimai su net ir nedideliais kitais kūnais gali juos lengvai išmušti. Prieš Hayabusa2 misiją Ryugu amžiaus įvertinimai buvo gerokai didesni. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Tarp atrastų egzoplanetų yra nemažai tokių, kurias greičiausiai visiškai dengia vanduo. Ar gali egzistuoti gyvybė be sausumos? Apie tai pasakoja Fraser Cain:

***

Dvinarių žvaigždžių diskų orbitos. Nemaža dalis žvaigždžių yra dvinarėse sistemose. Keplerio kosminis teleskopas atrado nemažai egzoplanetų tokiose sistemose; įdomu, kad praktiškai visų planetų orbitų plokštumos sutapo su dvinarės žvaigždės orbitos plokštuma. Tai galėjo būti ir parinkimo efektas – jei planetos orbita nesutampa su žvaigždės, tranzito tikimybė sumažėja, taigi mažiau šansų ir aptikti planetą. Štai pernai buvo aptikta jauna dvinarė žvaigždė, kurią supa protoplanetinis diskas, statmenas žvaigždžių orbitai. Naujame tyrime išnagrinėtos dvidešimties dvinares žvaigždes supančių diskų orbitos ir nustatyta, kad kampas tarp orbitų plokštumų priklauso nuo dvinarės žvaigždės orbitos dydžio. Prie žvaigždžių, kurių orbitos periodai nesiekia 30 parų, esantys diskai turi kone identiškas pačiai žvaigždei orbitas, o ilgesnio periodo dvinares supančių diskų orbitos gali būti pasvirusios labai įvairiais kampais, netgi statmenos žvaigždei. Tokia priklausomybė greičiausiai atsiranda todėl, kad disko ir žvaigždės orbitoms sulyginti reikia tam tikro skaičiaus orbitų, bet diskas išlieka baigtinį skaičių metų. Taigi, trumpo periodo dvinarės žvaigždės spėja sulyginti disko plokštumą su saviške, o ilgo – nespėja. Šis atradimas suteikia informacijos, kaip sparčiai vyksta orbitų sulyginimas, o tai leis pagerinti žvaigždžių ir diskų sąveikos modelius. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Supernovos SN1987A kilmė. 1987 metais sprogo paskutinė plika akimi matyta supernova. Sprogimas įvyko kaimyninėje galaktikoje Didžiajame Magelano debesyje. Nuo to laiko supernova stebima labai detaliai ir atrasta keistų jos savybių. Pavyzdžiui, iš sprogstančios žvaigždės išlėkė daug tankių greitų nikelio sankaupų, ir apskritai sprogimas buvo gana nesimetriškas. Dabar pristatyti skaitmeninio modelio rezultatai, paaiškinantys šias sprogimo detales. Modeliuose buvo skaičiuota, kaip sprogtų supernova keturiais atvejais: dviem, kai ji kyla iš lėtai besisukančios raudonosios supermilžinės, vienu – iš mėlynosios supermilžinės, ir vienu – iš mėlynosios supermilžinės, kuri susiformavo susijungus raudonajai supermilžinei ir pagrindinės sekos žvaigždei. Būtent pastarasis modelis davė geriausią atitikimą realiems stebėjimų duomenims: juo pavyko paaiškinti ir nesimetrišką sprogimo formą, ir išmetamas nikelio sankaupas. Taip pat modelis prognozuoja, kad sprogimo metu iš žvaigždės branduolio susidariusi neutroninė žvaigždė turėtų būti išmesta priešinga kryptimi, nei didžioji dalis nikelio, t. y. į šiaurę. Kol kas neutroninės žvaigždės rasti nepavyko; ši prognozė palengvins tolesnes paieškas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Magnetarų formavimasis. Neutroninės žvaigždės yra labai tankūs objektai: jų masė gali viršyti dvi Saulės mases, o spindulys tesiekia keliolika kilometrų. Jos susidaro, kai 8-10 kartų už Saulę masyvesnė žvaigždė baigia gyvenimą sprogdama kaip supernova. Dažnai neutroninės žvaigždės pasižymi labai stipriu magnetiniu lauku, trilijonus kartų didesniu nei Žemės. Bet kai kurios neutroninės žvaigždės turi dar 100-1000 kartų stipresnį magnetinį lauką; jos vadinamos magnetarais. Iki šiol neaišku, kaip susiformuoja toks stiprus magnetinis laukas. Žinoma, kad magnetinis laukas gali gerokai sustiprėti supernovos sprogimo metu, kai žvaigždės branduolys traukiasi į kompaktišką objektą. Tačiau jei žvaigždės branduolio pradinis magnetinis laukas būtų pakankamas, kad susitraukus išaugtų iki magnetaro stiprumo, tai tokia žvaigždė gana greitai nustotų suktis dėl magnetinio lauko sąveikos su aplinkine medžiaga. Žinome, kad masyvios žvaigždės sukasi gana greitai, taigi toks paaiškinimas neatrodo teisingas. Dabar pristatyti naujo labai detalaus skaitmeninio modelio rezultatai, rodantys, kad magnetinis laukas besiformuojančioje neutroninėje žvaigždėje gali sustiprėti daug labiau, nei manyta iki šiol. Pagrindinė priežastis yra žvaigždės vėsimas ir iš to kylanti konvekcija. Tik susiformavusi neutroninė žvaigždė yra ypatingai karšta ir ima vėsti, spinduliuodama didžiulį elementariųjų dalelių neutrinų srautą. Paviršius atvėsta sparčiau, nei gelmės, todėl žvaigždėje prasideda sparti konvekcija – karštos medžiagos judėjimas aukštyn ir šaltos skendimas žemyn. Gerai žinome, kad toks procesas sukuria ir sustiprina magnetinį lauką – tai vyksta ir Žemėje, ir Saulės išorinėse dalyse. Skaitmeniniame modelyje buvo detaliai sekamas šis procesas ir pastebėta, kad jei neutroninė žvaigždė ima suktis sparčiau, nei vieną kartą per aštuonias tūkstantąsias sekundės dalis, konvekcija joje magnetinį lauką išaugina iki magnetarams būdingų verčių. Lėčiau besisukančiose neutroninėse žvaigždėse magnetinis laukas lieka silpnesnis. Magnetinis laukas sustiprėja labai greitai, taigi šis modelis gali paaiškinti ir kai kuriuos reiškinius, kurie manomai įvyksta kartu su supernovos sprogimu, pavyzdžiui gama spindulių žybsnių arba hiperšviesių supernovų egzistavimą. Šiais atvejais nemaža dalis reiškinio energijos ateina iš sustiprėjusio neutroninės žvaigždės magnetinio lauko. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Aptiktos stiprios galaktinės tėkmės. Aktyvūs galaktikų branduoliai savo šviesiu gali nustelbti visos galaktikos žvaigždes. Toks ryškus objektas gali turėti reikšmingą poveikį visos galaktikos evoliucijai. Viena iš poveikio rūšių yra dujų tėkmės, išnešančios medžiagą iš galaktikos ir sustabdančios joje žvaigždėdarą. Tėkmės yra sudėtingi dariniai – medžiaga jose gali būti įvairios temperatūros, susidėti iš skirtingo tankio gumulų ir taip toliau – taigi gali būti sunku nustatyti tikrąsias jų savybes. Naujame tyrime pirmą kartą detaliai nagrinėjamos jonizuotos medžiagos, judančios tėkmėse, savybės. Pasinaudodami ultravioletinių spindulių ruožo stebėjimais, atliktais Hablo kosminiu teleskopu, astronomai išnagrinėjo keturių galaktikų tėkmes – iš viso trylika komponentų. Komponentai skiriasi atstumais iki galaktikos centro ir kitomis savybėmis. Tarp 13 tėkmių net trys yra energingesnės, nei bet kurios anksčiau aptiktos; jų kinetinė galia viršija viso Paukščių Tako žvaigždžių šviesį. Tokios tėkmės tikrai gali numalšinti žvaigždėdarą savo galaktikose. Taip pat pavyko nustatyti visų, išskyrus vieną, tėkmių padėtis. Paaiškėjo, kad jos randamos labai įvairiais atstumais nuo galaktikos centro – vienos nutolusios vos keletą parsekų, kitos – kelis tūkstančius. To buvo tikimasi ir anksčiau, bet turėti aiškų įrodymą irgi svarbu. Šis atradimas reikšmingai prisideda prie geresnio supratimo apie galaktikų evoliuciją. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tamsioji materija masyviose galaktikose. Standartinis kosminių struktūrų formavimosi modelis, ΛCDM, teigia, kad galaktikos auga tamsiosios materijos haluose. Halo masė yra didesnė už įprastos materijos masę galaktikoje, taigi galaktikos gravitacinį potencialą didžiąja dalimi lemia tamsiosios materijos pasiskirstymas. Jei halas yra labai masyvus, o galaktika yra spiečiuje, ji gali prisijungti aplinkinių galaktikų žvaigždes. Naujame tyrime parodyta, kad šis procesas greičiausiai vyksta iš tiesų. Ištyrę daugiau nei 35 tūkstančių galaktikų žvaigždžių pasiskirstymą ir nustatę jų tamsiosios materijos halų mases pagal tai, kaip iškrypsta tolimesnių objektų šviesa, judėdama pro šias galaktikas, astronomai nustatė, kad kuo masyvesnis galaktikos halas, tuo plačiau joje pasklidusios žvaigždės. Taip pat nustatyta, kad paėmus grupę galaktikų su vienoda bendra žvaigždžių mase, jų tamsiosios materijos halo masė gali skirtis iki keturių kartų, tačiau ši variacija gerokai sumažėja, jei atsižvelgiame į tai, kokia dalis galaktikos žvaigždžių yra centriniuose dešimtyje kiloparsekų. Kitaip tariant, panašu, kad tamsiosios materijos halas atlieka dvi funkcijas, svarbias galaktikos augimui: nustato, kiek žvaigždžių gali susiformuoti pačioje galaktikoje (centriniuose dešimtyje kiloparsekų) ir pritraukia žvaigždes iš kitų galaktikų, taip papildomai padidindamas galaktikos masę. Modelis, kuriame įtraukiami šie du procesai, žymiai geriau atkuria stebimus sąryšius tarp žvaigždžių ir halo masių, nei paprastesni modeliai, įtraukiantys tik žvaigždžių augimą galaktikose ir galaktikų susiliejimus. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Blazaras Visatos jaunystėje. Aktyvūs galaktikų branduoliai – centrinės supermasyvios juodosios skylės, į kurias sparčiai krenta medžiaga – yra labai įvairūs. Priklausomai nuo dujų kritimo spartos bei žiūrėjimo kampo, jie gali atrodyti visiškai skirtingai, todėl istoriškai išskiriamos dešimtys jų tipų. Vienas tipas yra blazarai – tai tokie branduoliai, iš kurių tiesiai mūsų link lekia ypatingai greitų dalelių čiurkšlės. Čiurkšlės skleidžia daug gama ir radijo spindulių, taigi blazarai yra vieni ryškiausių aktyvių branduolių šiuose diapazonuose. Dabar paskelbta apie pirmąjį blazarą, aptiktą labai tolimoje Visatoje, kai Visatos amžius buvo mažiau nei milijardas metų. Blazaras, įvardijamas tik katalogo numeriu PSO J030947.49+271757.31, ryškiai švyti ir rentgeno spindulių ruože, o jo klasifikacija paremta radijo spinduliuotės spektru: objektas skleidžia ne tik labai daug radijo spindulių, bet ir po maždaug vienodai skirtingos energijos spindulių – tai yra čiurkšlės spinduliuotės savybė. Remdamiesi šiuo atradimu, mokslininkai įvertino, kad analogiškų savybių, nors nebūtinai į mus nukreipti, aktyvūs branduoliai turėtų egzistuoti maždaug vienoje iš 10 tūkstančių galaktikų ankstyvojoje Visatoje. Tai yra nemažas skaičius, bet bent šimtą kartų mažesnis, nei ankstesni vertinimai, daryti remiantis artimesnių blazarų skaičiais. Aišku, šis įvertinimas nėra labai tikslus – patikslinimui reikėtų atrasti daugiau tokių tolimų aktyvių branduolių. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Štai tiek naujienų iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

7 komentarai

  1. Patikslikite
    naujienos pavadinime rašote apie Benu asteroido amžių (Hayabusa2 šio asteroido netyrė), o aprašote apie Ryugu asteroidą.

    1. Ačiū už patikslinimą, pataisiau. Tiek gerų misijų, kad kartais susipainioja pavadinimai :(

  2. Chm: „Kryptis – Marsas! Taip skelbė NASA prieš dešimtmetį. Ne, kryptis – Mėnulis! Pareiškė prieš keletą metų. Dabar kryptis vėl ima svirti Marso link“ – ar tai pakankamas pagrindas VĖL suabejot ar Apolonas buvo Mėnuly nusileidęs? (aišku, tai šventvagiška į ‘žirafas’ įtikėjusiems). Ir šiaip buvo keista kai atsirado tarpautinis susitarimas Apolono nusileidimo vietą paskelbt draustiniu, bet – juk AIŠKU kad atsinaujinus kelionėms į Mėnulį toks draudimas taptų niekiniu – juk LABAI būtų įdomu sužinot kaip kosmosas žemišką techniką paveikė. BET – tokia apgaulė galėjo būt padaryta TIK su Rusijos patarimu; dabar niekam nesinori prisipažint dalyvavus tokioje apgaulėj. Tad kryptis į Marsą logiška: „Tik nelįskit į Mėnulį, lenktyniaukim dėl Marso, palikim tą apgaulę ateičiai“. Nors – daugiau nei aišku kad į Marsą ekonomiškiau būtų keliaut iš Mėnulio, o ir turistų į Mėnulį jau būtų daug, atpirktų Marso tyrimus.

    1. O, jūs dar ir žmonių nusileidimą Mėnulyje neigiate. Na, kokių dar perlų pažersite? :D

      1. TRAGEDIJA su nesugebančiais mąstyt… aišku, Tavo teisė ir vaiduoklius neigt, BET – jie visai ‘teisėti’ kvantinės fizikos požiūriu. :/

        1. Žmonių buvimą Mėnulyje neigiate, vaiduokliais tikite… jums labiau tiktų į kokią anomaliją.lt ar nso.lt ar panašų forumą keliauti.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *