Kąsnelis Visatos DXXV: Sudėtingos nykštukės

Astronomai dažnai įvairius objektus skirsto į milžinus (arba „normalius“) ir nykštukus. Būna žvaigždės nykštukės, būna galaktikos, būna planetos. Savaime suprantama, lyginant su žmogiškais masteliais, tie objektai tikrai nėra maži, bet savo klasėse jie yra prie mažiausiųjų. Tačiau tai tikrai nereiškia, kad jie mažiau reikšmingi ar paprastesni už didesnius. Štai praeitą savaitę paskelbta apie mažytį Saulės sistemos kūną – asteroidą – su trimis palydovais, kitaip tariant, daugiau, nei bet kuri iš uolinių planetų. Rudųjų nykštukių – ne visai žvaigždžių, bet jau ir ne planetų – formavimasis, pasirodo, irgi nėra sumažinta žvaigždžių formavimosi versija. Taip pat aptiktas labiausiai tiesioginis įrodymas, kad baltosios nykštukės ryja savo planetų liekanas. O nykštukinės galaktikos kartais visiškai neturi tamsiosios materijos – dabar surastas paaiškinimas tokiai evoliucinei baigčiai. Kitose naujienose – milžiniškas žybsnis priešingoje Saulės pusėje ir idėjos apie peptidų formavimąsi kosminėmis sąlygomis. Gero skaitymo!

***

Gerai žinome, kad nepaukštiniai dinozaurai išnyko po asteroido smūgio į Žemę prieš maždaug 66 milijonus metų. Kodėl būtent tas asteroidas pataikė į Žemę būtent tada, atsakyti turbūt negalėsime niekad. Tačiau esama užuominų, kad asteroidą iš išorinės Saulės sistemos dalies mūsų link galėjo pastūmėti tam tikra gravitacinė perturbacija. Galbūt ji susijusi su tamsiosios materijos sutankėjimu ties Galaktikos disko plokštuma? Apie tai pasakoja John Michael Godier:

***

Milžiniškas žybsnis už Saulės. Saulės aktyvumas po truputį auga. Praeitą antradienį įvyko didžiulis išsiveržimas. Laimei, jis nutiko priešingoje Saulės pusėje nuo Žemės, taigi tiesioginio pavojaus mums nesukėlė. Jį užfiksavo kelios orbitinės observatorijos, kurios Saulę stebi iš įvairių pusių – NASA zondai STEREO-A ir SOHO bei Europos kosmoso agentūros Solar Orbiter. Išsiveržimas buvo galingiausias, kurį pavyko užfiksuoti vienoje nuotraukoje kartu su Saulės disku. Išsiveržimas taip pat sudegino dvi nedidelės kometos liekanas, kurios kaip tik skrido palyginus arti Saulės. Saulės dėmė, iš kurios kilo šis išsiveržimas, sekmadienį atsisuko į artimesnę Saulės pusę; joje jau įvyko pora nedidelių žybsnių, tačiau nei vienas neprilygo ankstesniajam ir didelio pavojaus Žemei nekėlė. Visgi žybsnių ir išsiveržimų pavojaus, net ir netiesioginio, nereikėtų nuvertinti: vasario pradžioje SpaceX į kosmosą išsiuntė eilinį spiečių Starlink palydovų, tačiau 40 iš 49 greitai nukrito į Žemę. Taip nutiko dėl Saulės išsiveržimo poveikio – jo sukelta geomagnetinė audra įkaitino ir išpūtė viršutinius atmosferos sluoksnius, todėl palydovus veikė daug stipresnis atmosferos pasipriešinimas ir jie nesugebėjo pasiekti darbinės orbitos. O žybsnių artimiausiais metais bus vis daugiau. Naujausias Saulės aktyvumo ciklas prasidėjo 2019-ųjų gruodį, maksimumą jis turėtų pasiekti 2025 metų antroje pusėje. Įvairios prognozės rodė, kad šis ciklas turėtų pasižymėti menkesniu aktyvumu, nei keli ankstesni, bet kol kas realybė prognozių neatitinka. Pavyzdžiui, Saulės dėmių skaičius – vienas iš aktyvumo indikatorių – pastarosiomis savaitėmis yra kone dvigubai aukštesnis, nei numatė ilgalaikės prognozės. Daugiau detalios informacijos apie Saulės aktyvumą rasite Space Weather tinklalapyje.

***

Asteroidas su trim palydovais. Dauguma Saulės sistemos planetų – šešios iš aštuonių – turi palydovų. Iš šešiolikos (galimų) nykštukinių planetų mėnulius turi bent 11, tarp jų ir Plutonas su net penkiais. Taip pat palydovų turi ir kai kurie asteroidai – pavyzdžiui, Didymos, į kurio palydovą Dimorphos rugsėjį turėtų atsitrenkti DART misijos zondas. O dabar pirmą kartą aptiktas asteroidas su net trim palydovais. Asteroido 130 Elektros stebėjimų duomenyse, surinktuose 2014 metais, identifikuotas naujas jo palydovas, papildantis dviejų anksčiau žinotų šeimą. Pati Elektra aptikta dar XIX amžiuje – tą rodo ir nedidelis jos numeris; numeriai mažiesiems Saulės sistemos kūnams suteikiami pagal atradimo eilę. Jos skersmuo siekia apie 200 kilometrų, o masė – beveik 1% Cereros masės. Pirmasis Elektros palydovas aptiktas dar 2003 metais, antrasis – tais pačiais 2014-aisiais. Trečiasis palydovas aptiktas tuose pačiuose duomenyse, kaip ir antrasis, tačiau tik dabar. Taip nutiko dėl dviejų priežasčių: pirma, naujasis palygovas yra šiek tiek mažesnis, taigi ir blausesis. Antra – jo orbita daug artimesnė Elektrai, taigi palydovo atspindima šviesa dažniau pranykdavo didžiojo asteroido žvilgesyje. Atradimas padarytas būtent tikrinant naujus duomenų apdorojimo algoritmus, kurie leidžia geriau atskirti dviejų greta esančių objektų spinduliuotę. Trečiasi palydovas Elektrą apskrieja per kiek daugiau nei 16 valandų, o arčiausiai prie jos paviršiaus priartėja maždaug 130 kilometrų atstumu. Naująjį metodą bus galima taikyti ir įvairiems kitiems asteroidams, taigi ateityje galima tikėtis ir daugiau labai arti motininių kūnų skrajojančių palydovų atradimų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Peptidai gali formuotis kosmose. Ar gyvybė atsirado Žemėje, ar atkeliavo su asteroidais ir kometomis iš kosmoso? Šis klausimas seniai neduoda ramybės mokslininkams; be to, atsakymas nėra visiškai dvinaris. Gyvybės atsiradimas – ilgas procesas, apėmęs vis sudėtingesnių molekulių formavimąsi. Dabar neabejojama, kad bent dalis šių gyvybei reikalingų molekulių į Žemę atkeliavo iš kosmoso, nes mūsų planetoje joms susiformuoti nebuvo tinkamų sąlygų. Dabar nustatyta, kad kosmose gali formuotis ir peptidai – viena iš mažiausių biomolekulių. Peptidai yra trumpos, iki kelių dešimčių aminorūgščių grandinės, kurios jungiasi į ilgesnes struktūras – baltymus. Apskritai kosmose randama daug įvairiausių organinių molekulių, tačiau jos paprastai yra santykinai paprastos, lyginant su dešimčių ar šimtų atomų dydžio peptidais. Naujojo tyrimo autoriai eksperimentiškai pademonstravo, kad atviro kosmoso sąlygomis – esant labai žemai temperatūrai bei praktiškai nuliniam slėgiui – ant kosminių dulkelių nusėdantys anglies atomai paskatina jungčių tarp anglies monoksido ir amoniako molekulių formavimąsi, o iš jų išauga poliglicino monomerai. Glicinas yra paprasčiausia amino rūgštis. Susidūrę monomerai gali formuoti įvairaus ilgio peptidus. Tiek anglies monoksidas, tiek laisva anglis ir amoniakas yra dažnai sutinkamos dujos tarpžvaigždiniuose debesyse, ten taip pat būna daug dulkių, taigi sąlygos peptidų formavimuisi tikrai egzistuoja. Be to, procesas yra efektyvus ir vyksta net labai žemose temperatūrose, be išorinio energijos šaltinio ar vandens kaip tirpiklio. Jei peptidus į uolines planetas atneša kometos ir asteroidai, tai gali palengvinti gyvybės užsimezgimą, lyginant su jų formavimusi pačioje planetoje, kur įvairūs procesai šias molekules gali ir suardyti. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Rudųjų nykštukių formavimasis. Rudosios nykštukės yra tarpiniai objektai tarp planetų ir žvaigždžių. Jose vyksta šiek tiek termobranduolinių reakcijų (tai skiria jas nuo planetų), tačiau nevyksta pagrindinė žvaigždėms energiją teikianti lengviausių vandenilio izotopų jungimo reakcija (tai jas skiria nuo žvaigždžių). Astronomai ilgą laiką ginčijasi, kaip jos susiformuoja – ar taip pat, kaip žvaigždės, tiesiog mažesnės, ar kaip planetos, ar dar kaip nors kitaip. Atsakymų paprastai ieškoma nagrinėjant pačias jauniausias rudąsias nykštukes ir jauniausias mažas žvaigždes, ieškant panašumų ir skirtumų. Naujame tyrime paieškos koncentruojasi į metano molekules. Metanas, sudarytas iš anglies ir keturių vandenilio atomų, yra labai stabili molekulė, kurios kosmose randama daug kur. Rudosiose nykštukėse metano taip pat esama daug; tiek daug, kad ištirti jo savybes detaliai būna sudėtinga. Tačiau šio tyrimo autoriai išnagrinėjo metano atmainą, kurioje vieną vandenilio atomą pakeičia sunkesnis izotopas deuteris, turintis papildomą elektroną. Tokio, deuteruoto, metano yra daug mažiau, todėl jo spinduliuotė neįsisotina ir jį tyrinėti galima lengviau; be to, deuteruotas metanas skleidžia milimetrinių bangų spinduliuotę, o paprastas metanas – ne, tad deuteruotą metaną lengviau užfiksuoti ypatingai šaltuose objektuose. Naujieji rezultatai yra pirmasis deuteruoto metano aptikimas trijose besiformuojančiose rudosiose nykštukėse ir pirmas aiškus deuteruoto metano signalas iš už Saulės sistemos ribų. Teoriniai cheminiai modeliai rodo, kad deuteruotas metanas turi formuotis 20-30 kelvinų temperatūros aplinkoje, tačiau iki šiol buvo manoma, kad besiformuojančių rudųjų nykštukių temperatūra neturėtų viršyti 10 kelvinų. Pastarasis rezultatas gaunamas remiantis modeliu, pagal kurį rudosios nykštukės formuojasi taip pat, kaip žvaigždės, tiesiog iš mažesnių dujų telkinių. Taigi galima daryti atsargią išvadą, jog rudųjų nykštukių formavimasis yra sudėtingesnis procesas; bent jau cheminės reakcijos jose vyksta įvairesnės, nei manyta iki šiol. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Beveik šimtas keturnarių žvaigždžių. Dauguma žvaigždžių Visatoje nėra vienišos, o sukasi daugianarėse sistemose. Dažniausiai tai yra dvinarės, bet būna ir didesnių – trinarių, keturnarių ir taip toliau. Tiesa, kuo sistema didesnė, tuo ji mažiau stabili ir gali subyrėti. Taigi gausių daugianarių sistemų žinoma gana nedaug. Dabar paskelbta apie beveik šimtą naujų keturnarių sistemų, aptiktų TESS teleskopo duomenyse. TESS paskirtis – egzoplanetų paieška prie ryškių žvaigždžių. Tam tikslui teleskopas stebi beveik visą dangų, kas 27 dienas keisdamas stebėjimo kryptį. Planetas jis aptinka tranzitų metodu – kai jos praskrieja tarp mūsų ir savo žvaigždės ir pastarąją pritemdo. Taigi TESS fiksuoja visų stebėjimo lauke esančių žvaigždžių šviesio pokyčius; informaciją apie planetas iš jų „ištraukia“ tiek automatizuoti algoritmai, tiek mokslininkai bei mėgėjai, peržiūrintys duomenis. Peržiūra buvo reikalinga tam, kad tikrus rezultatus pavyktų atskirti nuo galimų susimaišymų tarp dangaus skliaute greta esančių, bet realiai fiziškai labai viena nuo kitos nutolusių žvaigždžių. Aptiktos 97 sistemos yra patikrintos ir patikimos. Jų visų dydžiai mažesni, nei vienas TESS duomenų pikselis – tai atitinka apie 1000 astronominių vienetų 100 parsekų atstumu nuo mūsų. Astronominis vienetas (AU) yra vidutinis Žemės atstumas nuo Saulės, arba 150 milijonų kilometrų. Kiekvieną keturnarę sistemą sudaro dvi žvaigždžių poros, kurios sukasi aplink bendrą masės centrą. Apsukti vieną ratą visai sistemai gali užtrukti ir tūkstančius metų, tačiau iš principo pokyčius sistemose galima tikėtis pamatyti per žmogaus gyvenimą, t.y. dešimtmečių laikotarpių. Juo labiau, kad kiekvienos iš porų tranzitai vyksta kas keletą ar keliasdešimt dienų – kitokių sistemų TESS tiesiog negalėtų aptikti. Naujasis katalogas beveik dvigubai išplečia šiuo metu žinomų keturnarių sistemų sąrašą. Tai padės daug geriau suprasti, kaip vystosi daugianarės sistemos, kaip sąveikauja žvaigždės vienos su kitomis, taip pat pažinti ekstremalias ir trumpas priešmirtines žvaigždžių evoliucijos stadijas. Be to, nagrinėdami kiekvieną sistemą detaliau ir nustatę žvaigždžių mases bei periodų santykius, mokslininkai galės įvertinti, kaip jos formavosi ir patobulinti žvaigždžių formavimosi modelius. Vykdant paieškas, aptikta ir didesnių retenybių: pirmoji šešianarė sistema, kurioje matomi šeši užtemimai, bet pirmoji tranzituojanti planeta, besisukanti aplink dvi žvaigždes iškart. Šie atradimai dar kartą įrodo, kiek daug įdomybių galima aptikti nagrinėjant „žalius“ stebėjimų duomenis plačiau, nei tas kontekstas, kuriam jie buvo surinkti – šiuo atveju, planetų tranzitų paieškoms. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Anglis ir deguonis žvaigždžių paviršiuje. Žvaigždes daugiausiai sudaro vandenilis ir helis su trupučiu kitų elementų priemaišų. Žvaigždei senstant ir vykstant vandenilio branduolių jungimosi reakcijoms, jos centre vis gausėja helio, vėliau prasideda kitos reakcijos ir ima atsirasti sunkesni elementai. Visgi žvaigždės paviršiuje šių procesų pėdsakų nesimato, susiformavę elementai iš centro išlaisvinami ir į aplinką paskleidžiami tik žvaigždei mirštant, pavyzdžiui supernovos sprogimo metu ar nusimetinėjant planetinį ūką. Bet dabar aptiktos dvi žvaigždės, kurių paviršiuje matyti labai daug anglies ir deguonies. Šios žvaigždės priklauso tipui, vadinamam nykštukinėmis O žvaigždėmis. Jos yra mažesnės masės už Saulę, tačiau dešimtis kartų ryškesnės. Jos jau beveik baigė savo gyvenimus; didžiąją jų masės dalį sudaro nebe vandenilis, o helis, kuris žvaigždės centrinėje dalyje jungiasi į sunkesnius elementus – anglį, azotą ir deguonį. Po astronomiškai neilgo laiko tarpo – milijonų metų ar mažiau – išoriniai jų sluoksniai turėtų nuskristi į šalis, o centre likti baltoji nykštukė. Tipinių nykštukinių O žvaigždžių spektruose anglies, azoto ir deguonies arba nerandama visiškai, arba randamas nykštamai mažas kiekis. Bet šiose naujai atrastose žvaigždėse tiek anglies, tiek deguonies matoma ypatingai daug – kiekvieno elemento gausa siekia po maždaug 20%. Tyrėjų teigimu, tokia būsena greičiausiai nėra normalios izoliuotos žvaigždės evoliucijos stadija; abi žvaigždės turbūt kadaise buvo dvinarės sistemos, sudarytos iš dviejų baltųjų nykštukių. Viena baltoji nykštukė buvo mažesnės masės ir kupina helio, antra – šiek tiek masyvesnė, bet mažesnio spindulio, sudaryta pagrinde iš anglies ir deguonies. Joms susijungus, žvaigždės masė išaugo tiek, kad joje vėl prasidėjo termobranduolinės reakcijos – helis ėmė jungtis į sunkesnius elementus. Tačiau susijungimo metu dalis anglies ir deguonies liko išoriniuose žvaigždės sluoksniuose, todėl yra matomos spektre. Šis atradimas papildo žinias apie didžiulę dviejų žvaigždžių sąveikos padarinių įvairovę ir padės geriau suprasti, kaip vyksta tokie procesai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Baltosios nykštukės valgo planetas. Baltosios nykštukės yra panašių į Saulę žvaigždžių „pomirtinės“ liekanos. Tai yra maždaug Žemės dydžio, bet Saulės masės, kūnai, sudaryti daugiausiai iš anglies ir deguonies. Labai stipri gravitacija išskirsto nykštukę sudarančius elementus į sluoksnius: lengvai susimaišantys anglis ir deguonis lieka paviršiuje, virš jų gali būti menka helio ir vandenilio atmosfera, o sunkesni elementai nusėda giliau, tad jų nykštukės spektre neturėtų matytis. O visgi kartais matosi. Tokie duomenys interpretuojami kaip įrodymas, kad į baltąsias nykštukes kartais krenta jų planetų liekanos. Interpretaciją sustiprina ir neretai prie nykštukių atrandami nuolaužų diskai bei kartais užfiksuojamos planetos ar jų fragmentai, tranzituojantys nykštukių diskais. Visgi tai yra tik netiesioginiai įrodymai, o jų interpretacija remiasi įvairiais modeliais apie nykštukių atmosferas, planetų sandarą ir taip toliau. Dabar pirmą kartą užfiksuotas, kaip manoma, tiesioginis akrecijos – medžiagos kritimo – į baltąją nykštukę signalas. G29–38 yra viena iš artimiausių Žemei baltųjų nykštukių, nutolusi mažiau nei 14 parsekų. Jos aplinka skleidžia daug infraraudonosios spinduliuotės – tai rodo, kad ją supa dulkės, galbūt sudarančios nuolaužų diską arba pasklidusios po kometos subyrėjimo. Taip pat žvaigždės spektre aptikta sunkių cheminių elementų pėdsakų, rodančių, kad į ją greičiausiai neseniai krito uolinių planetų ar asteroidų liekanos. Nauji stebėjimai, atlikti Chandra rentgeno teleskopu, atskleidė kartkartėmis vykstančius rentgeno spindulių žybsnius. Tai yra daug aiškesnis medžiagos kritimo įrodymas. Į baltąją nykštukę krentanti planetos nuolauža įkaista iki milijonų laipsnių temperatūros ir ima skleisti rentgeno spindulius – būtent juos ir mato Chandra. Įvertinta medžiagos kritimo sparta siekia pusantro tūkstančio tonų per sekundę – apie dešimt kartų daugiau, nei rodė ankstesni skaičiavimai, paremti chemine sudėtimi. Tokį neatitikimą galima paaiškinti medžiagos kritimo epizodiškumu arba nykštukės struktūros modelių netikslumu. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Praeitų metų pabaigoje į kosmosą pakilo ne tik James Webb kosminis teleskopas, bet ir IXPE, arba Vaizdinantis rentgeno spindulių polarimetrijos tyrinėtojas (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer). Maždaug mėnesį trukę parengimo darbai 600 kilometrų aukštyje virš Žemės baigėsi; pradedami moksliniai stebėjimai. Pirmoji nuotrauka, kuria tikrinami ir stebėjimų instrumentai, vaizduoja dažną rentgeno spindulių stebėjimų taikinį – supernovos liekaną Kasiopėjos A. Pagrindinė IXPE užduotis – matuoti rentgeno spinduliuotės poliarizaciją – fotonų vibracijų krypties „tvarkingumą“. Poliarizacija priklauso nuo įvairių procesų, vykstančių tiek šaltinyje, tiek pakeliui tarp jo ir mūsų, taigi stebėjimai leis geriau suprasti, pavyzdžiui, magnetinio lauko savybes supernovų liekanose, prie neutroninių žvaigždžių ar galaktikų centruose.

***

Senovinės nykštukinės galaktikos atkūrimas. Paukščių Takas per savo gyvenimą prarijo ne vieną nykštukinę palydovę. Kai kurios iš jų paliko pėdsakus – žvaigždžių srautus, nusidriekusius per dangų, kurie dar milijardus metų po galaktikos pranykimo skrieja mažai kintančia trajektorija. Srautų savybės priklauso nuo nykštukinės galaktikos masės, dydžio bei pradinės orbitos, taigi iš principo, išmatavus srauto žvaigždžių judėjimą, įmanoma atkurti ir visą susiliejimo istoriją. Praktikoje tą padaryti labai sudėtinga, nes tenka skaičiuoti daugybę galimų susiliejimo modelių ir nustatyti, kiek jų rezultatai skiriasi nuo stebimų. Masyviausioms prarytoms galaktikoms, tokioms kaip 10 milijardų Saulės masių Gajai-Enceladui, tokius skaičiavimus atlikti įmanoma naudojant skaičiavimų klasterius, kuriuos turi daugybė tyrimų institutų visame pasaulyje. Tačiau mažesnėms galaktikoms neapibrėžtumai, kylantys iš turimų duomenų, yra daug didesni, todėl ir skaičiavimai gaunasi sudėtingesni, ir tokių resursų nepakanka. Dėl šios priežasties nuo 2007 metų vykdomas projektas MilkyWay@home, kurio dalyviai suteikia mokslininkams prieigą prie savo asmeninių kompiuterių, kai šie nenaudojami kitiems tikslams. Dabar paskelbta, kad naudojantis šio projekto dalyvių suteiktais skaičiavimo pajėgumais atkurtas nykštukinės galaktikos prarijimas, palikęs danguje Našlaitinį-Čenabo srautą. Srautas aptiktas 2006 metais ir pavadintas Našlaitiniu (angl. Orphan Stream), nes, priešingai nei kitų tuo metu žinotų srautų atveju, nebuvo susietas su jokia nykštukine galaktika. Pietinė srauto dalis buvo pavadinta Indijoje ir Pakistane tekančios Čenabo upės vardu prieš suprantant, kad tai yra to paties srauto dalis. Tūkstančiai modelių, suskaičiuoti MilkyWay@home dalyvių kompiuteriuose, leido nustatyti, kad kadaise egzistavusios galaktikos masė buvo apie 20 milijonų Saulės masių. Į šį skaičių įeina ir tamsioji materija, ir įprasta – pastarosios greičiausiai buvo tik apie 1,5%. Taip pat įvertinta, kad galaktika buvo gana kompaktiška – pusė įprastos materijos tilpo į maždaug 200 parsekų spindulio sferą. Šiuo metu tokių mažų galaktikų Paukščių Tako aplinkoje neaptikta; apskritai dalis astronomų mano, kad tokie maži tamsiosios materijos telkiniai negali tapti galaktikomis, bet panašu, kad tai netiesa. Šis atradimas padės geriau suprasti ir nykštukinių galaktikų įvairovę bei evoliuciją, ir Paukščių Tako raidą bei jo halo savybes. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal.

***

Didžiausia radijo galaktika. Paukščių Takas yra gana didelė galaktika, nors toli gražu ne pati didžiausia – jo disko skersmuo siekia apie 30 kiloparsekų, o tamsiosios materijos halas tęsiasi bent kelis šimtus. Didžiausios galaktikos būna radijo galaktikos, nes jų čiurkšlės, išpūstos iš centrinių juodųjų skylių, gali driektis daug toliau, nei žvaigždžių populiacija. Dabar aptikta didžiausia žinoma radijo galaktika, turinti daugiau nei penkių megaparsekų ilgio čiurkšles. Pavadinta Alkionėjumi pagal mitinį gigantą, galaktika aptikta netikėtai, nagrinėjant pasklidusius radijo spinduliuotės šaltinius LOFAR teleskopu darytose dangaus nuotraukose. Nepaisant milžiniško dydžio – antra didžiausia radijo galaktika yra dvigubai mažesnė – Alkionėjas beveik niekuo neišsiskiria iš kitų panašių galaktikų: tiek bendra jo žvaigždžių masė, tiek centrinės juodosios skylės masė, tiek vidutinis šviesis, tenkantis ploto vienetui, yra panašūs į vidutinius tarp žinomų didelių radijo galaktikų, netgi truputį mažesni už vidutinius. Vienintelis išskirtinumas yra tipinis slėgis čiurkšlėse, kuris daug mažesnis, nei kitose galaktikose. Galaktika yra kosminio voratinklio vijoje – ilgoje tarpgalaktinės medžiagos juostoje, kuri jungia didžiulius galaktikų spiečius. Gali būti, kad būtent tokia aplinka – retesnė, nei spiečiai, kuriuose dažniausiai randamos didelės radijo galaktikos – leido čiurkšlėms išsiplėsti iki tokio ilgio. Tokios galaktikos, kaip ši, padės daug geriau suprasti ir čiurkšlių evoliuciją, ir tarpgalaktinės medžiagos savybes. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Galaktikų be tamsiosios materijos paaiškinimas. Pagal standartinį kosmologinį modelį, galaktikos formuojasi tamsiosios materijos haluose. Kuo galaktika mažesnė, tuo labiau joje dominuoja tamsioji materija. Pavyzdžiui, Paukščių Tako masės galaktikų žvaigždžių masė sudaro apie 3-5% visos galaktikos masės, tuo tarpu šimtą kartų mažesnėse galaktikose šis santykis yra apie 10-20 kartų mažesnis. Visgi per pastaruosius ketverius metus atrasta keletas nedidelių galaktikų, kurių žvaigždžių judėjimą pilnai paaiškina vien regimosios materijos kuriama gravitacija, kitaip tariant, jose tamsiosios materijos beveik nėra. Šie atradimai paskatino daugelį mokslininkų svarstyti apie galimas alternatyvas standartiniam kosmologiniam modeliui, ypač kadangi įprasti skaitmeniniai modeliai, kuriais sekama Visatos struktūrų evoliucija, neprognozavo tokių galaktikų egzistavimo. Bet dabar grupė mokslininkų nustatė, jog mažos galaktikos be tamsiosios materijos yra įmanomos ir standartinėje kosmologijoje. Pasitelkę naują skaitmeninį modelį, kuriame geriau įvertinami energetiniai procesai dujose bei jų poveikis tamsiajai materijai, jie apskaičiavo Visatos regiono – 26 megaparsekų kraštinės ilgio kubo – evoliuciją beveik nuo Didžiojo sprogimo iki šių dienų. Regione iš viso identifikuota daugiau nei 1200 galaktikų – 886 „centrinės“ ir 332 palydovinės. Tarp pastarųjų aptiktos septynios, turinčios mažiau tamsiosios materijos, nei įprastos. Vienoje jų tamsioji materija sudarė mažiau nei 1% visos galaktikos masės. Visų šių objektų bendras bruožas – per savo gyvenimą jos patyrė ne vieną stiprų sukrėtimą, pralėkdamos arti masyvesnių galaktikų. Būtent tokie supurtymai išsklaido tamsiąją materiją ir palieka iš galaktikos tik kompaktišką centrinį regioną, kuriame dominuoja įprasta materija – žvaigždės ir dujos. Panaši idėja apie galaktikų be tamsiosios materijos prigimtį buvo keliama ir anksčiau; šis rezultatas ją patvirtina. Modelis pateikia ir aiškią skaitinę prognozę: maždaug kas trečia galaktika, turinti bent 100 milijardų žvaigždžių ir esanti masyviausia grupės narė, turėtų turėti bent vieną palydovę su 100 milijonų – milijardu žvaigždžių, bet praktiškai be tamsiosios materijos. Stebėjimai, sukoncentruoti į tokių galaktikų aplinką, padės patikrinti šią prognozę, o kartu ir visą paaiškinimą apie mažų galaktikų be tamsiosios materijos kilmę. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

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

Laiqualasse

6 komentarai

  1. Koks būtų poveikis to saulės žybsnio, jeigu šis anas būtų pataikęs į žemę. Suprantu kokie jų poveikiai apskritai, bet koks buvo šito galingumas ir kaip smarkiai mums nuskilo? Ir geras faktelis papasakoti kitiems apie 40 iš 49.

    1. Deja, nerandu informacijos, kur tas stiprumas būtų pateiktas palyginamai su kitais žybsniais :(

  2. Įdomu, kad asteroidas Lietuva 2577 vienas iš nedaugelio kuris turi du palydovus, gal ir trečią kada nors atras :)

Komentuoti: Laiqua Atšaukti atsakymą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.