Supernovos liekana, švytinti pernelyg ilgai, yra apšviečiama centre esančio pulsaro spinduliuotės. Kometos išlieka aktyvios pernelyg ilgai, nes jose vyksta nuošliaužos. Apskritai laiko trukmių nustatymas astronomijoje yra sudėtingas uždavinys, nes tos trukmės dažnai yra nepalyginamos su žmogiškosiomis, todėl tenka pasikliauti įvairiais statistiniais metodais, kurie kartais gali būti nepatikimi. Daugiau šių ir kitų naujienų rasite po kirpsniuku. Gero skaitymo!

***

Kosminio keltuvo bandymas. Praeitą savaitę į Tarptautinę kosminę stotį išskrido Japonijos kompanijos eksperimentas, kuriuo bus bandoma patikrinti vieną iš kosminio keltuvo komponentų. Kosminis keltuvas – tai struktūra, susidedanti iš lyno, besidriekiančio nuo Žemės paviršiaus iki geostacionarioje orbitoje įrengtos kosminės stoties, atsvaro kitoje stoties pusėje, ir vienos ar daugiau lifto kabinų, judančių keltuvu. Eksperimentą sudaro du palydovai-kubiukai ir tarp jų ištiestas plieninis lynas. Lynas bus išvyniotas iš vieno kubiuko, ir tada juo tarp kubiukų pervažiuos miniatiūrinė lifto kabina. Taip tikimasi nustatyti, kaip galėtų judėti realaus lifto kabinos ir kokie pavojai joms gali kilti. Šiuo metu egzistuoja ne viena kompanija, nagrinėjanti galimybes pastatyti kosminį keltuvą. Toks prietaisas daugybę kartų atpigintų krovinių gabenimo į orbitą kainą ir gerokai paspartintų kosmoso įsisavinimą ir panaudojimą žmonijos poreikiams. Nors japonų bandymas – tik vienas iš daugybės žingsnių iki realaus keltuvo, bet koks progresas šioje srityje yra labai svarbus.

***

Netikslūs Mėnulio mėginių amžiai. Žemės paviršių nuolatos keičia geologiniai ir biologiniai procesai – tektoninių plokščių judėjimas, vandens apytaka, erozija ir kiti. Todėl informacijos apie tolimoje praeityje vykusius asteroidų smūgius tenka ieškoti už Žemės ribų, pavyzdžiui Mėnulyje. Apollo misijų astronautų pargabentuose mėginiuose randami stiklo rutuliukai, vadinami sferulėmis, susiformavo, kai po meteorito smūgio išsilydžiusios Mėnulio paviršiaus uolienos atšalo ir sustingo. Jų amžių analizė duoda labai keistą rezultatą – atrodo, kad meteoritų smūgių per pastaruosius 500 milijonų metų buvo daugiau, nei seniau, nes jaunų sferulių yra daugiau, nei senų. Tačiau dabar pasiūlyta kitokia duomenų interpretacija. Pagal ją, meteoritų smūgių dažnumas paskutinius kelis milijardus metų buvo praktiškai vienodas, o stebimi skirtumai atsiranda dėl nevienodo skirtingo amžiaus sferulių pasiskirstymo Mėnulio paviršiuje. Apollo astronautai mėginius ėmė nuo pat paviršiaus, ne giliau, nei 10 centimetrų gylyje. Sumodeliavus sferulių formavimąsi, transportą ir ilgalaikę evoliuciją paaiškėjo, kad paviršiuje tikrai turėtų būti santykinai daugiau jaunų sferulių, nes senesnės tiesiog nusėda giliau. Metro gylyje po paviršiumi esančių sferulių skaičiai turėtų daug geriau atspindėti jų gamybos kiekius skirtingais laikotarpiais. Tyrimo rezultatai publikuojami Geophysical Research Letters.

***

Kaip įrengti koloniją Mėnulyje? Su šiandieninėmis technologijomis tai gali užtrukti dešimt metų ir kainuoti 20-40 milijardų dolerių. Palyginus su didžiųjų valstybių biudžetais, tai yra nelabai didelė suma, kuri gali būti puiki investicija į žmonijos ateitį. Plačiau apie tai pasakoja Kurzgesagt:

***

Paskutinis Marso vadenynas. Jau kurį laiką žinoma, kad Marse kadaise buvo daug skysto vandens. Bet vis dar neaišku, kaip jis buvo pasiskirstęs – ar buvo didelių jūrų ir vandenynų, ar tik maži trumpalaikiai telkiniai. Dabar naujas Hypanes slėnio paviršiaus struktūrų tyrimas atskleidžia, kad didelių telkinių Marse beveik neabejotinai buvo. Remdamiesi Mars Reconnaisance Orbiter darytomis nuotraukomis, mokslininkai ištyrė Hypanes slėnyje matomas senovinių upių vagas ir jų aplinką. Nustatyta, kad upės išsišakojimas sudaro deltą, primenančią Žemėje egzistuojančias upių deltas, šioms įtekant į jūras, o ne išsiliejimus, upei pasiekus labai lygią teritoriją. Be to, panašu, kad laikui bėgant delta ilgėjo, o tai reiškia, kad ji egzistavo tuo metu, kai Marse sparčiai krito vandens lygis. Apskaičiuota, kad per maždaug 200 milijonų metų laikotarpį vandens lygis nukrito daugiau nei 500 metrų. Deltos plotis yra 140 kilometrų – dešimt kartų didesnis, nei bet kurios anksčiau Marse aptiktos panašios struktūros. Vanduo per šią deltą ištekėdavo į didžiulę Chryse lygumą, taigi joje turėjo egzistuoti vandenynas. Greičiausiai tai buvo paskutinis didelis vandens telkinys Marse, bet šis atradimas parodo, kad tokių telkinių planetoje tikrai buvo. Tyrimo rezultatai publikuojami Earth and Planetary Science Letters.

***

Praėjo jau metai nuo Cassini misijos pabaigos. Duomenų apie Saturno sistemą ji pririnko tiek, kad analizė truks dar ne vieną dešimtmetį. Čia matome paskutinę Cassini darytą Titano paviršiaus nuotrauką. Joje matyti ežerai ir jūros netoli palydovo šiaurės ašigalio. Titanas yra vienintelis kūnas Saulės sistemoje, neskaitant Žemės, kuriame lyja lietūs, teka upės ir tyvuliuoja ežerai, tik skystas ten yra ne vanduo, o etanas ir metanas.

***

Ilgalaikis kometų aktyvumas. Kometos yra sudarytos daugiausiai iš ledo ir dulkių. Priartėjus prie Saulės, ledas ima garuoti – sublimuoti, – pakelia dulkes nuo paviršiaus ir suformuoja kometos halą bei uodegą. Laikui bėgant, paviršiniai ledo telkiniai turėtų išnykti, o dulkės suformuoti gerai šilumą sugeriantį sluoksnį, taigi kometos aktyvumas turėtų gerokai sumažėti, jei ne visai sustoti. Bet stebėjimai rodo ką kita – net ir daugybę kartų pro Saulę praskridusios kometos vis dar yra aktyvios. Dabar pasiūlytas paaiškinimas, kodėl taip yra: kometose labai svarbų vaidmenį vaidina nuošliaužos. Atradimas padarytas palyginus dviejų kometų evoliucijos modelių rezultatus. Abu modeliai bando paaiškinti, kaip ledo sublimacija paveikia kometų sukimąsi aplink savo ašį, bet yra stipriai idealizuoti. Tam, kad jie abu duotų tokius pat rezultatus, atitinkančius stebėjimų duomenis, reikalinga, kad sublimacijos sparta priklausytų ne nuo kometos branduolio formos, bet tik nuo jo dydžio ir atstumo iki Saulės. Tai leidžia spręsti, kad paviršiniai kometos branduolio sluoksniai nėra labai reikšmingas sublimuojančio ledo šaltinis, tuo tarpu gelmėse esantis ledas gali sublimuoti ir paveikti kometos evoliuciją. Giluminį ledą atidengti gali reguliarios nuošliaužos. Pagal šį modelį kometas galima suskirstyti į keturias rūšis pagal nuošliaužų dažnumą: daugmaž pusiausviras, epizodines, daugmaž neaktyvias ir visiškai neaktyvias. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Galimas Proksimos b gyvybingumas. Artimiausia egzoplaneta – prieš porą metų atrasta Kentauro Proksimos kompanionė Proksima b – gali būti puiki laboratorija planetų charakterizavimo, klimato ir gyvybingumo tyrimams. Tačiau kol kas atlikti tyrimai rodo menką tikimybę, jog Proksima b gali tikti gyvybei. Didelis žvaigždės aktyvumas bei stiprūs šviesio pokyčiai jai evoliucionuojant galėtų sunaikinti planetos atmosferą ir vandenį ir paverstų ją sausu ultravioletinių spindulių talžomu akmeniu. Tačiau įmanomi ir kitokie scenarijai: praeitą savaitę paskelbti skaitmeninio modelio rezultatai rodo, kad Proksimoje b gali egzistuoti skysto vandens vandenynas, tinkamas gyvybei. Pagrindinis šio modelio skirtumas nuo ankstesnių – vandenynas jame laikomas ne statišku, bet dinamišku, t. y. galinčiu kisti laikui bėgant. Ištyrę įvairias galimas atmosferos sudėtis ir pradinį vandens kiekį planetoje, tyrėjai nustatė, kad dažniausiai planeta turi gyvybei tinkamą skysto vandens zoną. Priklausomai nuo sąlygų, zona gali juosti visą planetą arba egzistuoti jos dieninėje pusėje. Šie modeliai turėtų tikti ir kitoms planetoms prie mažų žvaigždžių, pavyzdžiui TRAPPIST-1 sistemai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Supernovos liekanos švytėjimas. Supernovų sprogimai išspinduliuoja tiek daug energijos, kad kurį laiką nustelbia visų likusių galaktikos žvaigždžių spinduliuotę. Vėliau supernova blėsta ir per kelis mėnesius jos ryškis pasiekia pradinę žvaigždės ryškio vertę. Po keleto metų supernovos vietoje nebematyti nieko – tik per teleskopus galima sekti plintančią supernovos liekaną. Bet dabar aptikta supernova, kurios liekana vis dar ryškiai šviečia praėjus daugiau nei šešeriems metams po sprogimo. Supernova SN 2012au yra neįprasta – labai energinga ir lėtai blėstanti. Jos spektro analizė atskleidė galimą šių savybių priežastį: žvaigždės vietoje susiformavo labai greitai besisukanti neutroninė žvaigždė, vadinama pulsaru. Jo spinduliuotė sukuria vėją, kuris, atsitrenkęs į plintančią sprogimo liekaną, įkaitiną ją ir sustiprina spinduliuotę. Tokios struktūros, vadinamos pulsaro vėjo ūkais, žinomos jau seniai, bet dar niekada toks ūkas nebuvo užfiksuotas taip anksti po susiformavimo. Šis atradimas patvirtina teorinių pulsarų formavimosi modelių prognozes ir padės geriau suprasti, kaip evoliucionuoja supernovų liekanos. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Neuroniniai tinklai ieško žybsnių. Greitieji radijo žybsniai yra kol kas nepaaiškinti labai trumpi, bet labai galingi žybsniai, sklindantys iš įvairių dangaus pusių. Dauguma jų yra vienkartiniai įvykiai, bet vienas, pažymėtas FRB 121102 pagal aptikimo datą, kartojasi. Dabar, pasinaudodami neuroniniais tinklais, mokslininkai vos penkių valandų trukmės stebėjimų duomenyse aptiko dar 72 žybsnius, sklindančius iš šio šaltinio. Anksčiau tie patys duomenys buvo analizuoti įprastiniais algoritmais; taip aptiktas 21 žybsnis. Visi žybsniai – ir seniau, ir dabar aptikti – buvo išspinduliuoti per vieną valandą, taigi šaltinis neabejotinai kinta tarp ramios ir aktyvios būsenų. Tačiau vis dar lieka neaišku, kas tai per objektas. Idėjų yra įvairių – nuo neutroninės žvaigždės iki nežemiškos gyvybės. Nauji duomenys padės patikrinti kai kurias hipotezes, nes jie rodo, kad signalai sklinda neperiodiškai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Supergreita medžiagos čiurkšlė. Prieš kiek daugiau nei metus aptiktas dviejų neutroninių žvaigždžių susiliejimo įvykis, paskleidęs gravitacinių bangų signalą, taip pat paskleidė ir elektromagnetines bangas – gama spindulius, rentgeno ir kitokią spinduliuotę. Dabar daugiau nei pusę metų trukusių stebėjimų analizė atskleidė, kad iš sistemos taip pat buvo išmesta labai greita medžiagos čiurkšlė. Ši čiurkšlė greičiausiai pasklido truputį po susiliejimo, kai susiformavusi juodoji skylė prisitraukė medžiagos ir aplink ją susiformavo akrecinis diskas. Iš disko išmesta čiurkšlė judėjo beveik tiesiai mūsų link – ne daugiau nei 20 laipsnių kampu nuo linijos, jungiančios sistemą su Žeme. Be to, medžiagos greitis siekė apie 97% šviesos greičio. Taip sparčiai judanti čiurkšlė, sąveikaudama su anksčiau neutroninių žvaigždžių išmesta medžiaga, sukūrė gama ir rentgeno spinduliuotę. Be to, judėjimo greitis ir kryptis sukūrė iliuziją, kad čiurkšlė juda greičiau už šviesą – per stebėjimų laikotarpį jos projekcinis atstumas nuo susiliejimo taško pasiekė net keturis šviesmečius. Šis efektas yra gerai žinomas – būtent tai ir leidžia apskaičiuoti čiurkšlės judėjimo kryptį. Šis atradimas padės geriau suprasti, kaip veikia neutroninės žvaigždės, kaip vyksta jų susiliejimai ir kaip kuriamos ypatingai greitos čiurkšlės. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Nėra papildomų dimensijų. Mums pažįstamos trys erdvės ir viena laiko dimensija galbūt nėra visas Visatą sudarančių dimensijų rinkinys. Egzistuoja ne vienas teorinis modelis, turintis papildomų matmenų, padedančių paaiškinti vieną ar kitą stebimą Visatos savybę. Pavyzdžiui, vienas toks modelis aiškina, jog Visatos plėtimasis greitėja todėl, kad dideliais atstumais gravitacinė sąveika silpsta ne atvirkščiai proporcingai atstumo kvadratui, bet sparčiau. Papildomas gravitacijos silpimas aiškinamas papildomais matmenimis, į kuriuos gravitacinė sąveika „nuteka“, todėl mums įprastoje erdvėje jos lieka mažiau. Viena šio modelio prognozė yra tokia, kad gravitacinės bangos dideliais atstumais irgi susilpnėja labiau, nei prognozuoja papildomų matmenų neturinti bendroji reliatyvumo teorija. Dabar ši prognozė patikrinta, remiantis pernai atrasto dviejų neutroninių žvaigždžių susiliejimo duomenimis. Neutroninės žvaigždės susijungdamos išspinduliavo ir gravitacines, ir elektromagnetines bangas, taigi nustatyti atstumą iki jų galima ir iš gravitacinių bangų duomenų, ir iš elektromagnetinio signalo. Išanalizavus duomenis nustatyta, kad abu įvertinimai sutampa beveik idealiai. Tai reiškia, kad jei gravitacija ir „nuteka“ į papildomas dimensijas, tai gali vykti tik masteliais, didesniais už atstumą iki gravitacinių bangų šaltinio, arba 40 megaparsekų (įvertinus statistines paklaidas, minimalus nutekėjimo atstumas gali sumažėti iki 20 megaparsekų, bet ne daugiau). Taip pat šis rezultatas leidžia teigti, kad gravitonas – jei ši hipotetinė gravitaciją pernešanti elementarioji dalelė ir egzistuoja – išlieka stabilus bent 450 milijonų metų; trumpesnis skilimo laikas irgi pastebimai pakeistų gravitacinių bangų signalą. Abu rezultatai galėtų būti patikslinti ir ribos dar padidintos, aptikus gravitacinių bangų signalą iš tolimesnio neutroninių žvaigždžių susiliejimo įvykio. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Galaktinis molekulinis vėjas. Galaktikos formuoja žvaigždes nevienoda sparta. Mūsų Paukščių Takas šiuo atžvilgiu yra gana ramus, per metus suformuoja vos kelias naujas žvaigždes, kurių bendra masė siekia apie 1 Saulės masę. Yra galaktikų, kuriose žvaigždės formuojasi tūkstantį kartų sparčiau, bet yra ir tokių, kuriose žvaigždėdara praktiškai sustojusi. Kas sustabdo žvaigždžių formavimąsi ir išstumia dujas, iš kurių galėtų formuotis žvaigždės, lauk iš galaktikos? Egzistuoja dvi pagrindinės idėjos: arba sparčios žvaigždėdaros žybsnis sukuria galaktinį vėją, kuris išmeta lauk labai daug dujų, arba tą patį padaro branduolio aktyvumas – centrinės supermasyvios juodosios skylės ryjamos dujos, kurių spinduliuojama energija gali nustelbti visas galaktikos žvaigždes. Didelis juodųjų skylių aktyvumas yra siejamas su galaktikų susiliejimais, nes šie procesai sujaukia dujas galaktikoje ir leidžia joms nukristi juodosios skylės link. Bet dabar aptikta galaktika, kurioje po susiliejimo ėmė pūsti stiprus galaktinis vėjas, tačiau nėra jokių centrinės juodosios skylės aktyvumo požymių. Galaktikos masė yra panaši į Paukščių Tako, tačiau ji yra daugybę kartų mažesnė, nes susiliejimo metu beveik visa abiejų besijungiančių galaktikų medžiaga buvo suspausta į šimto parsekų skersmens zoną (palyginimui, Saulę nuo Paukščių Tako centro skiria 8000 parsekų, o mūsų Galaktikos disko skersmuo yra apie 30000 parsekų). Per pastaruosius dešimt milijonų metų galaktikoje vidutiniškai formavosi po 1000 Saulės masių naujų žvaigždžių kasmet, o šiuo metu iš jos pučia vėjas, 1000 km/s greičiu išnešantis maždaug 300 Saulės masių dujų per metus. Šios savybės yra panašesnės į aktyvaus branduolio sukeliamus vėjus, tačiau jokio branduolio aktyvumo požymio galaktikoje nėra. Gali būti, kad branduolys buvo aktyvus seniau, dabar užgeso, tačiau vis dar matome jo sukurtą vėją, tačiau autorių teigimu, didesnė tikimybė, jog stebimą tėkmę sukūrė ypatingai koncentruota žvaigždžių spinduliuotė ir vėjai. Šis atradimas padės geriau suprasti galaktikų evoliuciją. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

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

Laiqualasse