Kąsnelis Visatos XXII: galaktinėjimai

Kol vyksta futbolo čempionatas ir šiaip visi galvoja apie vasarojimus, Visata nesnaudžia ir žeria mums visokiausių naujienų. Šią savaitę tarp jų daug galaktikų ir juodųjų skylių, tačiau pristatysiu kaip visada iš eilės – nuo Žemės apylinkių iki Visatos pakraščio, o užbaigsiu keliomis įdomybėmis.

***

Saulė ir toliau spjaudosi vainiko medžiaga. Kai kurie spjūviai nukreipti tiesiai į Žemę, ir nors tokių didelių, kaip kovą, kol kas nėra, jų dar gali pasitaikyti, nes artėja Saulės aktyvumo pikas. Man šiuo atveju įdomesnis ne pats aktyvumo padidėjimo faktas, bet tai, kad per šį aktyvumo piką jau galime gauti gana operatyvius duomenis apie Saulės elgesį. Saulės tyrimų laboratorijos ir kosminiai zondai, skriejantys toli nuo Žemės, leidžia matyti visą Saulės paviršių, o ne tik tą dalį, kuri atsukta į mus. Taip apie galimus mūsų kryptimi lekiančius energingų dalelių srautus sužinome iš anksto. Kol kas dar neturime priemonių apsiginti ar išvengti šitokių kosminių audrų, bet bent jau galime nukreipti lėktuvus tolyn nuo ašigalių. O ateityje, tikiuosi, turėsime ir apsaugos sistemas, kurios neleis įvykti didžiuliems elektros tiekimo sutrikimams.

***

Saulė ne tik svaidosi medžiaga, bet ir stumdo asteroidus. Ir ne tik asteroidus – Saulės spinduliuotė, sugeriama vienoje kūno pusėje ir ten pat išspinduliuojama atgal, sukuria slėgį, o kartu ir jėgą, stumiančią kūną tolyn nuo žvaigždės. Dabar astronomai pirmą kartą išmatavo šio Jarkovskio efekto dydį. Stebėdami tris asteroido RQ36 priartėjimus prie Žemės ir Saulės bei lygindami stebėjimų rezultatus su orbitos modeliais, jie nustatė, kad per 12 metų asteroidas pasislinko maždaug pusantro šimto kilometrų. Atstumas labai nedidelis – tai nieko keista, nes Saulės šviesos slėgis net artimiausiame orbitos taške sukuria jėgą asteroido paviršiuje, lygią maždaug trijų vynuogių svoriui ant Žemės paviršiaus. Tačiau to užtenka, kad orbita po truputį pasikeistų, ir į šį efektą taip pat reikia atsižvelgti skaičiuojant, kurie asteroidai gali pavojingai priartėti prie Žemės.

***

Šiemet sukaks 40 metų nuo tada, kai paskutinis žmogus apsilankė Mėnulyje. Ar laikas būtų ten grįžti? Grupė mokslininkų mano, kad laikas. Ir ne tik tam, kad bazę pastatytume. Žmonės, kaip ir kontroliuojami robotai roveriai (kurių irgi jau seniai nebūta) galėtų atskleisti daug naujų žinių apie Žemės ir Mėnulio susiformavimą, patikrintų žemietiškų mikrobų išgyvenimą ant senų kosminių aparatų liekanų. Tolimesnėje ateityje tolimoji Mėnulio pusė būtų ideali vieta įrengti radijo observatorijai. Kaip ten bebūtų, manau, kad į Mėnulį per artimiausius 10-15 metų žmonės sugrįš, o tai būtų beveik taip pat šaunu, kaip nuvykimas į Marsą.

Prie to pačio – du filmukai, kuriuose Nilas Taisonas aiškina, kodėl reikia tęsti kosminius tyrimus. Nes kosmosas mums leidžia atrasti save pačius ir pažadina mumyse svajones. Pirma dalis, antra dalis.

***

Saturno palydove Titane yra ežerų – tai žinoma jau seniai. Juose tyvuliuoja ne vanduo, o metanas, kurio pilna ir palydovo atmosferoje. Tačiau metano ten yra labai daug, gerokai daugiau, nei galima būtų tikėtis, žinant, kokie cheminiai procesai vyksta palydove. Nauji „Cassini“ teleskopo duomenys leidžia daryti išvadą, jog neatitikimas atsiranda dėl anksčiau nepastebėtų ežerų „tropiniuose“ Titano regionuose. Anksčiau buvo manyta, kad ilgalaikiai ežerai galėtų egzistuoti tik arti ašigalių, bet atrodo, kad bent vienas didelis ežeras, galbūt maitinamas iš požeminio telkinio, yra ir netoli pusiaujo. Toks ežeras galėtų papildyti atmosferą metanu, pašalindamas neatitikimą tarp metano nykimo dėl organinių cheminių reakcijų ir metano gausėjimo dėl garavimo iš tų pačių ežerų.

***

„Vojadžeris-1“ tapo pirmuoju žmonių sukurtu prietaisu, palikusiu Saulės sistemą. Na gal dar ne visai palikusiu, bet riba jau labai arti. Per paskutinį mėnesį zondo atsiųsti duomenys rodo, kad kosminės spinduliuotės intensyvumas aplink jį didėja labai sparčiai, gerokai sparčiau, nei bet kada anksčiau misijos metu. Tai reiškia, kad aparatas artėja prie Saulės sistemos ribos – heliopauzės, kur susiduria Saulės vėjas ir tarpžvaigždinę erdvę užpildžiusios dujos. Už jos galbūt egzistuoja smūginė banga, susidariusi dėl Saulės sistemos judėjimo aplinkinės medžiagos atžvilgiu; tačiau neseniai buvo nustatyta, kad tokio darinio greičiausiai nėra. Jei Vojadžeris dar veiks po keleto metų, kai pradės skristi pro tą sritį, jo atsiųsti duomenys mums padės išsiaiškinti labai daug apie artimiausias Saulės sistemos apylinkes.

***

„Keplerio“ misijos duomenys suteikė tiek žinių apie egzoplanetas, kad galime jas pradėti nagrinėti statistiškai. Vienas toks tyrimas atskleidė, kad dujinės milžinės (panašios į Jupiterį ir Saturną) dažniau aptinkamos prie žvaigždžių, kurių spektruose randama daug elementų, sunkesnių už helį (tokie elementai astronomų vadinami „metalais“). Kita vertus, uolinės žemiškos planetos vienodai dažnai sutinkamos ir prie metalingų, ir prie mažai metalų turinčių žvaigždžių. Šitai paaiškinti galima taip: jei žvaigždėje ir jos aplinkoje metalų yra daug, vadinasi sparčiai gali formuotis masyvūs planetų branduoliai, o kai kurie tokie branduoliai gali išlaikyti labai masyvias vandenilio ir helio atmosferas bei tapti dujinėmis milžinėmis. Priešingu atveju, jei metalų mažai, branduoliai formuojasi lėtai, o žvaigždės spinduliuotė ir vėjas vandenilį ir helį iš protoplanetinio disko išpučia anksčiau, nei šios dujos pritraukiamos prie branduolių. Bet branduoliai iš principo formuotis gali ir prie vienokių, ir prie kitokių žvaigždžių, taigi uolinėms kietoms planetoms nėra skirtumo, kokioje aplinkoje susiformuoti. Visa tai gali reikšti, kad uolinių planetų Galaktikoje yra daugiau, nei dujinių milžinių.

***

Tekerėjaus gumuliukai. Ši grupė dulkėtų telkinių, atrasta vos prieš pusšimtį metų, yra naujų žvaigždžių gimimo vieta. ©T. Rector (U. Alaska Anchorage), & N.S. van der Bliek (NOAO/AURA/NSF)
Tekerėjaus gumuliukai. Ši grupė dulkėtų telkinių, atrasta vos prieš pusšimtį metų, yra naujų žvaigždžių gimimo vieta. ©T. Rector (U. Alaska Anchorage), & N.S. van der Bliek (NOAO/AURA/NSF)

Savaitės paveiksliukas – tamsios dėmės, kuriose gimsta žvaigždės. Šie dulkių ir dujų telkiniai driekiasi po maždaug trečdalį parseko kiekvienas, o jų centruose jau po truputį kaista, bet vis dar traukiasi ir termobranduolinių reakcijų nevykdo, būsimosios žvaigždės.

***

Pulsarai yra viena iš masyvių žvaigždžių liekanų. Tai – neutroninės žvaigždės, kurių labai stiprus magnetinis laukas suspaudžia skleidžiamą šviesą į siaurą srautą, išeinantį pro magnetinius polius. Žvaigždei sukantis, srautas šviečia vis kitomis kryptimis, o jei kartais švysteli ir Žemės link, mes tokį objektą matome kaip periodiškai mirksintį tašką. Pulsarai mirksi ir labai didelės energijos gama spindulių ruože, ir sąlyginai labai mažos energijos radijo spindulių ruože. Apjungus stebėjimus abiejuose ruožuose, įmanoma žymiai efektyviau nustatyti, kurie objektai gali būti pulsarai. Mokslininkai, išmąstę tokį būdą, pasinaudojo „Fermi“ gama spindulių kosminio teleskopo ir Parkes radijo teleskopo Australijoje duomenimis ir atrado penkis naujus pulsarus. Gal ir nelabai daug, bet tai rodo, kad naujas metodas veikia.

***

Sombrero galaktika turi bene didžiausią kamuolinių spiečių šeimyną tarp diskinių galaktikų – jų gali būti beveik du tūkstančiai (palyginimui, Paukščių Takas turi vos porą šimtų). Astronomas mėgėjas Rolfas Olsenas (Rolf Wahl Olsen) užfiksavo 139 spiečius ir juos visus sužymėjo. Didelės raiškos nuotrauka – čia, be numerių – čia. Turint omeny, kad tai yra mėgėjiška nuotrauka, vaizdas tikrai šaunus.

***

Jungiasi dvi galaktikos? Ot ir ne! ©NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and W. Keel (University of Alabama)
Jungiasi dvi galaktikos? Ot ir ne! ©NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and W. Keel (University of Alabama)

Pasižiūrėkite į šią nuotrauką. Atrodo, kad dvi galaktikos jau jungiasi viena su kita, praktiškai visiškai susikirtusios. Bet iš tiesų tai tik optinė apgaulė – atstumas tarp galaktikų dešimt kartų viršiją atstumą nuo mūsų iki Andromedos, tad apie jokį jungimąsi nėra net kalbos. Tą galima suprasti ir iš kitų požymių: galaktikų formos yra „normalios“, neatrodo paveiktos išorinės gravitacijos; nematyti sparčios žvaigždėdaros požymių; ir galaktikos juda nepriklausomai viena nuo kitos. Taigi čia ne susiliejimas, o tik sutapimas. Bet jis irgi gali duoti įdomių žinių, pavyzdžiui, apie gravitacinį lęšiavimą.

***

O kai dvi galaktikos pradeda jungimosi procesą, kurį laiką viena iš jų gali tiesiog suktis aplink kitą, tik truputį keisdama orbitą. Taip pat tuo metu didelis dujų kiekis gali būti atplėšiamas nuo abiejų galaktikų pakraščių ir nusidriekti kaip tiltas, jungiantis salas Visatos vandenyne. Toks „tiltas“ buvo atrastas tarp Andromedos ir didžiausio jos palydovo – Trikampio galaktikos, kurios prasilenkė visai greta viena kitos prieš keletą milijardų metų. Dujos aptiktos naudojantis Grin Benko (Green Bank) radijo teleskopu Vakarų Virdžinijoje, JAV. Taip pat buvo aptikta, kad dujos „tilte“ pasiskirsčiusios ne tolygiai, o susimetusios į gumulus. Gumulų kilmė kol kas neaiški, bet tilto egzistavimu nebeabejojama.

***

Kiek žinoma, beveik visų supermasyvių juodųjų skylių masės koreliuoja su jų galaktikų sferoidų masėmis. Tačiau ne visada – naujausiuose „Chandra“ rentgeno spindulių teleskopo duomenyse aptiktos dvi galaktikos, kurių juodosios skylės yra atitinkamai 10 ir 35 kartus masyvesnės, nei turėtų būti, sprendžiant iš centrinio sferoidinio telkinio masės. Kodėl taip atsitiko? Vienareikšmiško atsakymo neturime, tačiau galime atmesti vieną hipotezę: galaktikų centriniai telkiniai nesumažėjo sąveikaujant su kitomis galaktikomis. Tą galime teigti, nes žinome, jog aplink galaktikas yra karštų dujų, kurios rodo, jog tamsiosios materijos halai yra labai dideli ir maždaug tokie, kokie turėtų būti pagal juodosios skylės masę (mat tarp šių dviejų masių irgi egzistuoja koreliacija, nors ir ne tokia tvirta). Taigi centriniai telkiniai paprasčiausiai „neužaugo“. Taip galėjo atstitikti, jei žvaigždėdara juose dėl kažkokių priežasčių buvo labai lėta, o juodoji skylė augo labai sparčiai ir sąlyginai greitai išstūmė dujas iš savo aplinkos, taip visai sustabdydama naujų žvaigždžių formavimąsi.

***

Ir pabaigai dvi naujienos apie teleskopus. Pirmoji – į orbitą pakilo NuSTAR, naujausias NASA rentgeno spindulių teleskopas. Jis kol kas papildys „Chandra“ teleskopo veiklą, o vėliau pastarąjį ir pakeis. Mokslinius stebėjimus teleskopu bus galima atlikti maždaug po mėnesio.

Antroji naujiena – patvirtintas Europos ypatingai didelio teleskopo (European Extremely Large Telescope, E-ELT) statybų projektas. Šis didžiausias pasaulyje regimųjų ir infraraudonųjų spindulių teleskopas kainuos maždaug milijardą eurų ir bus pastatytas per aštuonerius metus.

***

Visai nemažai naujienų šįkart. Tikiuosi, skaityti neprailgo :)

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.