Kąsnelis Visatos CDLXXVIII: Paslėptos struktūros

Giliai Žemės mantijoje, praktiškai ant branduolio, guli du luitai, likę nuo susidūrimo su Tėja – Marso dydžio kūnu, padėjusiu atsirasti Mėnuliui. Palyginus arti Saulės esantį Hijadų spiečių ardo tamsiosios materijos sub-halas – nematomas 10 milijonų kartų už Saulę masyvesnis sutankėjimas. Supernovų sprogimų progresas – degimo frontų atsiradimas ir judėjimas žvaigždėje – palieka pėdsakus plintančioje supernovos liekanoje. Per pirmąsias Visatos akimirkas, mažiau nei trilijoninę sekundės dalį, joje galėjo susiformuoti daugybė mažyčių halų, išvaizda primenančių didelio masto struktūrą, matomą šiandien. Tokias paslėptas struktūras ir arti mūsų, ir pačiuose Visatos pakraščiuose, atskleisti padeda įvairūs tyrimų metodai: skaitmeniniai modeliai, seisminiai duomenys, detalūs stebėjimai ir kita. Gero skaitymo!

***

Didžiulė istorinė Saulės audra. Šiaurės pašvaistės šiais laikais gerai žinomos visiems, net jei daugelis jų nėra matę savo akimis. Prieš keturis šimtmečius buvo gerokai kitaip – apie tokį reiškinį žinojo retas kuris, gyvenantis piečiau nei šiaurinė Skandinavija ar šiandieninė Kanada. Bet 1582 metais Saulėje nutiko tokia stipri audra, kad jai pasiekus Žemę pašvaistės buvo matomos net Portugalijoje. Tų metų kovo mėnesio 8-10 dienomis pašvaistė užfiksuota įvairiose Žemės vietose – Ispanijoje, Vokietijoje, Prancūzijoje, Kinijoje, Korėjoje, Japonijoje. Naujausia archyvinių dokumentų analizė atskleidė, kad visas tris dienas ji buvo matoma ir Lisabonoje. Šie duomenys leido nustatyti ir pašvaistės ovalo dydį – jis pasiekė net Egipto platumą. Tiesa, tai nėra istoriškai unikalus įvykis: 1859, 1909 ir 1987 metais fiksuotos bent tokio pat stiprumo geomagnetinės audros. 1859-ųjų audra, vadinama Karingtono įvykiu, pažeidė telegrafo linijas daug kur Šiaurės Amerikoje, 1987-ųjų audra atjungė elektros tiekimą didžiojoje Kanados Kvebeko provincijos dalyje. Taigi šios audros gali būti labai pavojingos, o istoriniai duomenys leidžia spręsti, kad vidutiniškai tokio stiprumo įvykiai nutinka kas šimtą metų. Tyrimo rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose.

***

Tėjos dalys – Žemės mantijoje. Kai Žemė dar buvo labai jauna, į ją atsitrenkė maždaug Marso dydžio kūnas, vadinamas Tėja. Smūgio metu dalis abiejų planetų medžiagos išmesta į orbitą; laikui bėgant, ši medžiaga suformavo Mėnulį. Dalis Tėjos turėjo prisijungti prie Žemės, o naujame tyrime teigiama, kad Tėjos mantijos medžiaga suformavo specifinius regionus Žemės mantijos apačioje, vadinamus Didelėmis mažo šlyties greičio provincijomis (Large low-shear-velocity provinces, LLSVP). Mantija yra vidurinis kiekvienos planetos sluoksnis, tarp plutos ir branduolio. Seisminė informacija – drebėjimų bangų sklidimas per Žemę – jau seniai atskleidė, kad apatinėje mūsų planetos mantijos dalyje, netoli pusiaujo, po Afrika ir po Ramiuoju vandenynu, egzistuoja dideli sutankėjimai. Šios gana stacionarios provincijos greičiausiai turi daugiau geležies ir panašių sunkių elementų, nei likusi mantijos uoliena, todėl laikosi jos apačioje, nusėdusios ant branduolio. Naujojo tyrimo autoriai sukūrė skaitmeninį modelį, kuriuo apskaičiavo Žemės ir Tėjos susidūrimo pasekmes Žemės sandarai. Jie padarė prielaidą, kad Tėjos mantija turėjo daugiau geležies, nei Žemės. Tėjos gabalai, likę Žemėje, nuskendo mantijoje ir, laikui bėgant, susijungė būtent į du telkinius, labai panašius į realias LLSVP. Autorių teigimu, tai yra kol kas geriausias provincijų kilmės paaiškinimas ir detaliausia analizė, kas nutiko su Tėjos medžiaga, neformavusia Mėnulio. Tyrimo rezultatai pristatyti Mėnulio ir planetų mokslo konferencijoje.

***

Pailgas pavasarinis debesis Marse. Netoli Marso pusiaujo stūkso trys didžiuliai ugnikalniai – Tarsidės grupė. Piečiausiai jų yra Arsijos ugnikalnis. Kiekvieną pavasarį į vakarus nuo jo susiformuoja milžiniškas pailgas debesis, kartais nusidriekiantis beveik 2000 kilometrų. Debesis matomas tik rytais, po keleto valandų jo nebelieka. Nauji stebėjimai, atlikti Mars Express zondu, padeda suprasti debesies evoliuciją. Vienas iš zondo prietaisų yra Visual Mapping Camera – kamera, kurios tikslas buvo stebėti Beagle paviršinio zondo nusileidimą netrukus po Mars Express misijos pradžios 2003-aisiais. Zondas nusileido (deja, nesėkmingai), kamera buvo išjungta ir pamiršta iki 2016 metų, kai vėl pradėta naudoti – iš pradžių mokslo populiarinimo tikslais, vėliau ir moksliniams tyrimams. Kamera toli gražu nepasižymi puikia skiriamąja geba, kaip daugelis kitų Marso paviršiui tyrinėti naudojamų prietaisų, tačiau ji aprėpia didelį stebėjimo lauką. Taigi naudojant VMC, galima realiu laiku stebėti nemenkų Marso paviršiaus regionų pokyčius. Būtent tokie stebėjimai leido nustatyti, kad Arsijos ugnikalnio debesis susiformuoja prieš pat vietinę aušrą, ryte nutįsta daugiau nei tūkstantį kilometrų į vakarus ir šiek tiek į šiaurę, o truputį po vidurdienio išgaruoja. Debesis iš naujo susiformuoja kasdien; procesas kartojasi kelias dešimtis dienų prasidedant šiaurinio Marso pusrutulio pavasariui. Taip vyksta greičiausiai jau seniai; išnagrinėję archyvinius duomenis, mokslininkai aptiko debesies požymių dar Viking zondų darytose nuotraukose aštuntojo dešimtmečio pabaigoje. Kalnai dažnai sukuria sąlygas, tinkamas formuotis debesims – Žemėje daug kur per kalnus perskriejusios oro masės sulėtėja, ima kondensuotis ir išlyja liūtimis. Kažkas panašaus vyksta ir prie Arsijos kalno: oro masės pakyla iki 45 kilometrų aukščio ir ten pradeda kondensuotis. Vėliau rytinis brizas jas nupučia tolyn. Kol kas neaišku, kodėl panašūs debesys nesiformuoja prie kitų Tarsidės grupės ugnikalnių, bet į šį klausimą tyrėjai tikisi atsakyti artimiausiu metu. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Brutaliai ardomas artimas spiečius. Žvaigždės formuojasi įvairaus dydžio grupėmis; didesniosios vadinamos spiečiais ir išgyvena kartu dešimtis milijonų metų bei ilgiau. Artimiausias Saulei spiečius yra Hiados, matomos Tauro žvaigždyne. Visi spiečiai laikui bėgant po truputį byra – spiečiaus pakraštyje esančios žvaigždės pabėga, veikiamos Galaktikos gravitacijos. Naujame tyrime parodyta, kad Hiados byra sparčiau, nei tikėtasi. Aplink Hiadas seniai žinoma žvaigždžių, kurios iš spiečiaus pabėgo per pastaruosius kelis milijonus metų. Naujojo tyrimo autoriai, pasinaudoję skaitmeniniais modeliais, įvertino, kokios turėtų būti seniau pabėgusių žvaigždžių trajektorijos. Tai leido aptikti tūkstančius žvaigždžių, kurios Hiadas paliko per kelis šimtus milijonų metu nuo spiečiaus gimimo. Žvaigždės, kaip ir tikėtasi, sudaro dvi uodegas – spiečiaus priekyje ir už jo, žiūrint orbitos kryptimi. Visgi užpakalinė uodega pasirodė esanti daug trumpesnė, nei prognozuoja modeliai. Tokį neatitikimą paaiškinti pavyko tik papildžius modelį bent 10 milijonų Saulės masių medžiagos telkiniu, kuris neseniai turėjo pralėkti pro Hiadas ir suardyti vieną uodegą. Tokio telkinio nematyti, bet tai gali būti tamsiosios medžiagos gumulas, vadinamas sub-halu. Panašūs tyrimai ateityje gali atskleisti ir daugiau sub-halų, lakstančių Paukščių Take. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Debesys ir kitokie ūkai tarp Vežėjo (kairėje) ir Oriono (dešinėje) žvaigždynų. Šaltinis: Alistair Symon

Regionas tarp Vežėjo ir Oriono žvaigždynų mūsų danguje pilnas įvairių tarpžvaigždinių debesų, ūkų ir kitų darinių. Šioje nuotraukoje išryškintos visos šios struktūros, o Astronomy Picture of the Day puslapyje pamatysite ir anotuotą versiją.

***

Paukščių Take yra tokia žvaigždė, vadinama Metušelachu, arba, labiau prozaiškai, HD 140283. Tikėtiniausia jos amžiaus vertė yra 14,4 milijardo metų – daugiau, nei Visatos amžius. Kaip taip gali būti? Ar ši žvaigždė yra senesnė už Visatą? Į šiuos klausimus atsako Dr. Becky (nors ir padaro klaidą, sakydama, kad metalais astronomai vadina viską, kas sunkesnio už vandenilį; iš tiesų metalais vadiname viską, kas sunkiau už helį):

***

Tamsiosios materijos gama spinduliuotė? Tamsioji materija greičiausiai sudaro daugiau nei ketvirtį Visatos masės-energijos ir apie 80% Visatos materijos. Deja, kol kas jos tiesiogiai aptikti nepavyko – apie jos egzistavimą sprendžiame tik iš gravitacinių efektų. Ilgalaikės bevaisės paieškos verčia vis daugiau mokslininkų abejoti tamsiosios materijos egzistavimu ir ieškoti alternatyvų. Kiti mokslininkai deda įvairias pastangas, ieškodami būdų aptikti tamsiąją materiją ne vien per jos gravitaciją. Naujame tyrime pristatyta 11 metų gama spindulių stebėjimų analizė, kurios rezultatai labai gerai atitinka vieno iš tamsiosios materijos modelių prognozę. Šis modelis teigia, kad tamsiosios materijos dalelės gali susidurti viena su kita ir anihiliuoti, paskleisdamos gama spindulius. Susidūrimai nutinka nedažnai, bet tose vietose, kur tamsioji materija tankiausia, jų gali būti pakankamai daug, kad pamatytume gama spinduliuotės sustiprėjimą. Viena iš tokių vietų yra Paukščių Tako centras. Fermi gama spindulių teleskopas nuo 2008 metų renka duomenis apie gama spinduliuotę visame danguje, o jau 2009 metais pastebėta, kad iš Paukščių Tako centro sklinda daugiau spinduliuotės, nei galima paaiškinti žinomais šaltiniais. Dabar, išnagrinėjus 11 metų stebėjimų duomenis, ši išvada tik sustiprėjo. Įvairiais analizės metodais gaunamas tas pats rezultatas – Galaktikos centras skleidžia per daug gama spinduliuotės. Negalima teigti, kad tamsiosios materijos anihiliacija yra vienintelis galimas paaiškinimas, bet padarius tokią prielaidą, galima patikrinti, kokie anihiliacijos modeliai duoda stebimą signalą. Tai leidžia atmesti keletą teorinių modelių: pavyzdžiui, jei tamsiosios materijos dalelės anihiliuotų į elektronų-pozitronų poras arba hadronus (daleles, iš kurių susideda protonai ir neutronai), anihiliacijų dažnumas turėtų būti toks didelis, kad reiškinys jau būtų aptiktas greitintuvuose Žemėje. Taip pat kai kurie modeliai, galintys paaiškinti Galaktikos centro gama spinduliuotę, prognozuoja stipresnę spinduliuotę iš aplinkinių nykštukinių galaktikų centrų, nei stebima. Vienintelis su visais stebėjimais derantis modelis yra toks, kuriame tamsiosios materijos dalelės anihiliuoja į miuonus – panašias į elektronus, bet masyvesnes daleles – ir jų antidaleles. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Supernovų sprogimų mechanizmų tikrinimas. Supernova yra žvaigždės sprogimas, kuriam laikui šviečiantis ryškiau, nei visos galaktikos žvaigždės kartu sudėjus. Yra kelios žvaigždžių grupės, galinčios sprogti supernovomis; skiriasi ir jų sprogimų tipai. Viena tokia grupė yra baltosios nykštukės – žvaigždės, likusios po į Saulę panašių žvaigždžių mirties. Jei baltoji nykštukė kaip nors prisiryja medžiagos ir tampa masyvesnė, nei 1,4 Saulės masės, joje prasideda nekontroliuojamos termobranduolinės reakcijos ir įvyksta Ia tipo supernovos sprogimas. Egzistuoja keli galimi sprogimo mechanizmai, ir kol kas nėra iki galo aišku, kuris iš jų teisingas. Pagrindiniai skirtumai yra tarp detonacijos (sprogimas žvaigždės tūriu plinta viršgarsiniu greičiu) ir deflagracijos (sprogimo banga plinta lėčiau, nei garsas), taip pat ar sprogimas prasideda daugelyje taškų žvaigždėje, ar tik keliuose ar išvis viename. Pagrindinė problema, kylanti norint patikrinti šiuos modelius – žvaigždės vidaus matyti negalime, taigi tenka remtis tik išoriniais stebėjimais. Naujame tyrime nagrinėjama, kokį poveikį skirtingų tipų sprogimai turėtų supernovos liekanai. Liekana vadinamas darinys, susidedantis iš žvaigždės draiskalų ir jų sustumtos aplinkinės medžiagos. Supernovų liekanos plinta ir po truputį sklaidosi dešimtis ar net šimtus tūkstančių metų, bet tyrėjai sutelkė dėmesį į pirmus 500 metų po sprogimo. Pirmiausia jie suskaičiavo, kaip vyktų pats supernovos sprogimas keturiais atvejais – detonacijos ir deflagracijos, su penkiais arba šimtu pradinių sprogimo židinių. Tada šio modelio rezultatus panaudojo skaičiuodami liekanos evoliuciją. Paaiškėjo, kad modeliai su mažiau pradinių židinių sukuria mažiau simetriškas liekanas. Deflagracijos modelių liekanos turėjo sutankėjimus centre ir tankias juostas liekanos paviršiuje, atitinkančias degimo zonų ribas sprogstančioje žvaigždėje. Ryškiausiai skirtumai buvo matomi pirmus 100-300 metų po sprogimo, bet aptinkami ir praėjus 500 metų. Tai reiškia, kad palyginus jaunų supernovų liekanų detalūs stebėjimai gali padėti išsiaiškinti, kokie iš tiesų mechanizmai susprogdina žvaigždes. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Juodosios skylės prieigų magnetizmas. Magnetinis laukas egzistuoja praktiškai visur kosmose. Jis paveikia dujų judėjimą, šiluminius procesus ir spinduliuotę. Vienas iš būdų nustatyti magnetinio lauko konfigūraciją – nustatyti, kiek ir kokia kryptimi poliarizuota spinduliuotė atsklinda iš tolimų objektų. Poliarizacija reiškia elektromagnetinių bangų svyravimą viena kryptimi; nepoliarizuotos šviesos bangos svyruoja visomis kryptimis, statmenomis sklidimo krypčiai. Kuo magnetinis laukas stipresnis, tuo didesnė spinduliuotės dalis poliarizuota, o poliarizacijos kryptis nurodo magnetinio lauko linijų kryptį. Dabar Įvykių horizonto teleskopo komanda – geriausiai žinoma dėl prieš dvejus metus paskelbtos juodosios skylės šešėlio nuotraukos – pateikė duomenis apie spinduliuotės poliarizaciją ir magnetinį lauką prie pat juodosios skylės M87 galaktikos centre. Šešis milijardus kartų už Saulę masyvesnė juodoji skylė buvo ir pirmosios nuotraukos subjektas. Dabar tie patys Įvykių horizonto teleskopo duomenys išanalizuoti, išnagrinėjant ir 1,3 mm ilgio spinduliuotės poliarizaciją. Nustatyta, kad prie pat juodosios skylės poliarizacija gana silpna; stipriausia ji pietvakarinėje žiedo pusėje, kur siekia 15% – tai reiškia, kad 15% atsklindančios spinduliuotės svyruoja viena kryptimi, o likusi – įvairiomis atsitiktinėmis. Tiesa, tyrėjų teigimu, tokie rezultatai greičiausiai reiškia ne tai, kad magnetinis laukas ten silpnas, o kad jis susisukęs įvairiomis kryptimis mažesniais erdviniais masteliais, nei pavyksta išskirti dabartiniais stebėjimais. Remdamiesi skaitmeniniais medžiagos judėjimo prie juodųjų skylių modeliais, tyrėjai teigia, kad labiausiai tikėtinas magnetinio lauko stiprumas maždaug 2-60 kartų viršija Žemės magnetinį lauką. Plazmos tankis prie pat juodosios skylės siekia apie 10 tūkstančių – 10 milijonų dalelių kubiniame centimetre; tai gana nedaug, lyginant su tikrai aktyviais galaktikų branduoliais. Remiantis tais pačiais modeliais, tikėtina medžiagos kritimo sparta į M87 centrinę juodąją skylę siekia tik kiek daugiau nei vieną dešimttūkstantąją Saulės masės dalį per metus. Maksimali medžiagos kritimo sparta į tokios masės kūną yra apie 125 Saulės mases per metus. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal Letters: poliarizacijos matavimai, magnetinio lauko vertinimas.

***

Juodoji skylė lęšiavo žybsnį. Žinomos juodosios skylės skirstomos į dvi grupes: žvaigždines ir supermasyvias. Žvaigždinių juodųjų skylių masė, kaip galima spręsti iš pavadinimo, yra palyginama su žvaigždžių masėmis: nuo trijų iki kiek daugiau nei šimto Saulės masių. Supermasyvių juodųjų skylių masės siekia nuo šimto tūkstančių iki dešimčių milijardų Saulės masių. Tarp šių populiacijų galimai egzistuoja tarpinės masės juodosios skylės, bet kol kas nei vienas pareiškimas apie jų aptikimą nebuvo priimtas kaip vienareikšmiškas įrodymas. Naujame tyrime pristatomas dar vienas – naujoviškas ir gana patikimas – įrodymas apie tokių objektų egzistavimą. Tai – gravitacinio lęšiavimo įvykis, kai tolimo gama spindulių žybsnio šviesą iškreipė pakeliui pasitaikiusio kūno gravitacija. Gama spindulių žybsniai yra masyvių žvaigždžių sprogimai arba neutroninių žvaigždžių susidūrimai, paskleidžiantys energingos spinduliuotės bei medžiagos čiurkšlę. Jei ši spinduliuotė, sklisdama mūsų link, pralekia arti masyvaus kūno, jos trajektorija išsikreipia ir mus gali pasiekti du žybsnio atvaizdai. Tokiu atveju nebūtinai matysime du atskirus atvaizdus – jie dangaus skliaute yra per arti vienas kito. Bet skirtingomis trajektorijomis judanti spinduliuotė iki mūsų nueina nevienodą atstumą, todėl atsiranda susidvejinimas, kurį galima išmatuoti nagrinėjant žybsnio šviesumo kitimą laikui bėgant. Naujojo tyrimo autoriai tokį susidvejinimą rado labai seno, dar 1995 metais aptikto, žybsnio GRB 950830 duomenyse. Iš šių duomenų jie apskaičiavo, kad žybsnį lęšiavo maždaug 55 tūkstančių Saulės masių arba mažesnis kūnas. Tikslią masę pasakyti sudėtinga, nes ji priklauso nuo atstumo iki kūno, kuris nėra žinomas. Labiausiai tikėtina konfigūracija duoda dvigubai mažesnę, apie 27 tūkstančių Saulės masių, vertę. Jei tai yra juodoji skylė, tai būtų mažiausia kada nors aptikta „supermasyvi“ juodoji skylė. Statistiškai įvertinę tikimybę, kad kuris nors žinomas gama spindulių žybsnis bus lęšiuotas tarpinės masės juodosios skylės, tyrėjai nustatė, kad Paukščių Tako apylinkėse – maždaug tokiu atstumu, kaip Andromedos galaktika ir arčiau – gali egzistuoti keli tūkstančiai panašių juodųjų skylių. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Naujas kosmologinių matavimų parametras. Tyrinėdami Visatos sandarą didžiausiais masteliais, mokslininkai remiasi daugybe įvairių parametrų, kurių ryšį su Visatos savybėmis galima apskaičiuoti ar bent patikrinti naudojant skaitmeninius modelius. Pavyzdžiui, netolygumų masteliai kosminėje foninėje spinduliuotėje, tipiniai atstumai tarp galaktikų dangaus skliaute ir panašiai. Dabar pasiūlytas dar vienas parametras: netolygumai galaktikų raudonųjų poslinkių pasiskirstyme. Tolimų galaktikų šviesa, pasiekianti mus, yra raudonesnė, nei tik išspinduliuota. Bendras paraudonavimas – raudonasis poslinkis – susideda iš dviejų efektų: raudonėjimo dėl Visatos plėtimosi ir raudonėjimo arba mėlynėjimo dėl savojo galaktikų judėjimo. Jei galaktikos Visatoje būtų pasiskirsčiusios tolygiai, jokių raudonojo poslinkio netolygumų nebūtų matyti. Nukrypimai nuo tolygumo suteikia informacijos apie galaktikų judėjimą. Pasitelkę plačiausių šiandieninių apžvalginių galaktikų stebėjimų katalogus, tyrėjai parodė, kad raudonojo poslinkio netolygumai priklauso nuo galaktikų gravitacinės sąveikos, taigi gali būti išnaudoti ne tik Visatos plėtimosi, bet ir galaktikų masių matavimams. Pastarieji vertinimai parodė, kad daugelio galaktikų pakraščiuose greičiausiai yra daugybė retų dujų, kurių spinduliuotės tiesiogiai užfiksuoti neįmanoma. Šios dujos, vadinamos „trūkstamais barionais“, sudaro apie pusę visos įprastos materijos aplinkinėje Visatoje. Įvertintas Visatos plėtimosi greitis gautas panašus į apskaičiuojamą remiantis kosminės foninės spinduliuotės netolygumais. Tai gerokai žemesnė vertė, nei gaunama matuojant atstumus iki aplinkinių galaktikų, tad šis atradimas galimai rodo, jog raudonojo poslinkio verčių pavertimas į atstumus atliekamas neteisingai. Taip pat tyrėjai įvertino, kaip sparčiai auga netolygumai Visatoje laikui bėgant, ir gavo vertę, truputį mažesnę, bet statistiškai derančią su bendrosios reliatyvumo teorijos prognoze. Tyrimo rezultatai arXiv: metodo pristatymas, pritaikymas trūkstamų barionų paieškoms ir pritaikymas gravitacijos stiprumo matavimams.

***

Mažyčiai pirmykščiai halai Visatoje. Pačioje egzistavimo pradžioje, praėjus vos vienai trilijoninei trilijoninės sekundės dalies daliai po Didžiojo sprogimo, Visatoje galėjo egzistuoti struktūrų, kurių išsidėstymas ir masių pasiskirstymas labai panašus į šiandieninių galaktikų ir spiečių tinklą, vadinamą kosminiu voratinkliu. Tiesa, tie pirmykščiai halai buvo vos kelių kilogramų masės, o jų spinduliai – mažesni nei atomų branduolių. Taip teigia naujo tyrimo autoriai, remdamiesi skaitmeniniais pirmųjų Visatos akimirkų modeliais. Beveik iškart po Didžiojo sprogimo, po nesuvokiamai trumpo laiko tarpo, vyko infliacija – periodas, kai Visatos dydis augo eksponentiškai. Vėliau kurį laiką – maždaug iki vienos trilijonosios sekundės dalies – Visatoje dominavo materija; vėliau anihiliavo medžiagos ir antimedžiagos dalelės ir prasidėjo spinduliuotės dominavimo epocha, trukusi keliasdešimt tūkstančių metų. Po jos vėl prasidėjo materijos dominavimas. Ir vienu, ir kitu materijos dominavimo metu struktūrų evoliucija Visatoje turėjo būti panaši; žymiai mažesnis Visatos dydis pirmojoje epochoje reiškė, kad ir besiformuojančios struktūros buvo mažesnės. Tyrėjai pritaikė skaitmeninį modelį, skirtą didelio masto Visatos struktūrų evoliucijai tirti, pirmosioms jos akimirkoms ir nustatė, kad per tą mažytį laiko tarpsnį tarp infliacijos ir anihiliacijos tikrai galėjo atsirasti įvairių struktūrų. Pirmykščių halų mases ribojo Visatos įvykių horizonto spindulys – atstumas, kurį galėjo nuskristi fotonai nuo Didžiojo sprogimo. Taigi struktūrų masės pasirodė esančios vos gramų-kilogramų eilės. Tokie gravitaciškai susieti sutankėjimai ilgai neišgyveno ir išgaravo. Visgi jų pėdsakai gali išlikti iki šių dienų: jų evoliucija galėjo sukurti pirmykštes gravitacines bangas bei duoti pradžią pirmosioms juodosioms skylėms Visatoje. Gravitacinių bangų aptikimas būtų turbūt tvirčiausias jų egzistavimo įrodymas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

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

Laiqualasse

2 komentarai

  1. 1. Teko girdėti, jog kas pusantro šimto metų vyksta baisios saulės audros, kurios sugadina visą elektroniką ir apie telegrafo laidų degimą teko girdėti. Na ir kažkur kitur ir per fizikos pamokas išgirdau, jog jeigu dabar tokia tėkštų, tai visoje planetoje sugadintų elektroniką ir vos ne apokalipsė būtų ir tokia audra jau šiek tik vėluoja ir jau tuoj tuoj ateis. Tačiau dabar perskaičiau, jog 1987 metais tokios būta. Tad noriu paklausti, ar tos tikrai tokios apokaliptiškos, jog visas elektronikas išmuštų ar tiesiog būtų regioninių gedimų?
    2. O gravitaciniu tyrimu galima aptikti šiuos sutankėjimus?

    : D Tarp kitko, man vienam ta nuotrauka primena kažkokius šimto metų senumo tapetus su gėlėmis?

    1. 1. Taip, didelės ir pavojingos Saulės audros vyksta. Kol kas negalime prognozuoti jų labai toli į ateitį, o ir įmanomos prognozės yra labiau statistinio pobūdžio („per šį Saulės aktyvumo ciklą tikimasi ne stipresnių audrų nei X…“). Kol kas mums sekasi, kad paskutinis ir dabar prasidedantis Saulės ciklai silpnesni, nei keli ankstesni, bet po 15-20 metų galim ir didelio blyksnio sulaukti. Dar 2012 metais buvo milžiniška audra, bet ji truputį-truputį nepataikė į Žemę (https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_storm_of_2012), o galėjo baigtis blogai.

      2. Teoriškai galima, praktiškai tai, kas čia padaryta, ir buvo toks „gravitacinis tyrimas“. Sutankėjimas greičiausiai yra pernelyg didelis (t.y. per didelio skersmens), kad sukurtų reikšmingą gravitacinį lęšį, o žvaigždžių orbitas pakeičia tiek nedaug, kad stebėti jas reikėtų bent jau tūkstančius, jei ne milijonus metų, norint pamatyti rimtą pasikeitimą.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.