Kąsnelis Visatos DXXVI: Slava Ukraini!

Apie politiką šiame bloge turbūt esu rašęs tik tiek, kiek ji siejasi su kosmosu – kosmoso lenktynėmis, Tarptautinės kosminės stoties peripetijomis, Mėnulio kolonizavimo perspektyvomis ir panašiai. Bet tai, kas nuo ketvirtadienio (nors geriau pažiūrėjus – nuo 2014 metų) vyksta Ukrainoje, išeina už politikos ribų ir pereina prie bendražmogiškumo. Mokslas, o ypač kosmosas, visada buvo bendradarbiavimo erdvė, net ir tada, kai vyko rimčiausios varžybos tarp JAV ir SSRS. Dabartinė kremlinių invazija į Ukrainą peržengia bet kokias padorumo ar žmogiškumo ribas. Todėl prieš pradedant skaityti kosmoso naujienas iš praeitos savaitės, kviečiu paremti kurią nors iš daugybės organizacijų, padedančių Ukrainos gynėjams ir visiems jos žmonėms. Aš parėmiau Blue/Yellow. Taip pat galite aukoti lėšas tiesiai į specialią Ukrainos nacionalinio banko sąskaitą.

Taip pat, jei remiate mane Patreon platformoje, kviečiu pereiti prie Contribee, mat Patreon netiesiogiai padeda kremliniams, blokuodamas Ukrainos karius remiančią organizaciją. Detaliau parašiau čia.

Na, o praėjusios savaitės apžvalgoje – pastebėjimai, kuo karas ir pasaulio reakcija į kremlinių barbarizmą gali atsiliepti kosmosui, greitojo radijo žybsnio lokalizavimas, egzoplanetos tamsiosios pusės analizė ir galaktikų kosminio voratinklio gijose savybės. Gero skaitymo!

***

Karas ir kosmosas. Karas – o tiksliau, daugumos pasaulio šalių įvedamos sankcijos kremliaus režimui – gali turėti neigiamų pasekmių ir kai kurioms kosmoso misijoms. Svarbiausia iš jų, aišku, yra Tarptautinė kosminė stotis (TKS). Iki šiol, nepaisant vis augančios įtampos tarp dviejų pagrindinių TKS konsorciumo narių – JAV ir rusijos – darbas stotyje nenutrūko, o astronautai ir kosmonautai vykdė tyrimus ir kitas operacijas nesipykdami. Ketvirtadienį JAV paskelbus naują sankcijų paketą ir vėliau jas griežtinant, NASA išplatino pranešimą, jog TKS darbui šios sankcijos nepakenks. Tiesa, jos gali labai atsiliepti ilgalaikiam stoties darbui: JAV praeitų metų pabaigoje patvirtino finansavimą stočiai iki 2031 metų, o rusija analogišką sprendimą turėjo priimti maždaug kovo mėnesį. Jei tokio sprendimo priimta nebus, rusijos finansavimas TKS gali baigtis maždaug 2024 metais. Arba ir dar anksčiau, jei sankcijos sužlugdys šalies ekonomiką tiek, kad nebebus iš ko finansuoti kosmoso programos.

Kita artimiausiu metu svarbi kosmoso misija – ExoMars programos antrojo zondo bei Rosalind Franklin marsaeigio skrydis, planuojamas rugsėjo pabaigoje. Ši jungtinė Europos kosmoso agentūros (ESA) ir Roscosmos misija 2016 metais sėkmingai nusiuntė į Marso orbitą zondą Trace Gas Orbiter, bet paviršiniam moduliui Schiaparelli nusileisti nepavyko. Rosalind Franklin marsaeigis turėtų skristi rusų gamybos modulyje Kazačiok, kurį iki Marso skraidins ESA erdvėlaivis, pakeltas nuo Žemės rusiška raketa. Kol kas nežinia, kaip sankcijos paveiks misijos progresą. Šios misijos skrydis jau buvo atidėtas 2020-aisiais, dėl koronaviruso pandemijos. Skrydžių į Marsą „langas“ atsirado kas 26 mėnesius; jei išskristi nepavyks šiemet, sekanti galimybė bus tik pačioje 2024-ųjų pabaigoje.

Sekančiais metais į kosmosą turėtų kilti „Euclid“ kosminis teleskopas. Planuojama, jog jį turėtų iškelti „Sojuz“ raketa.

Kol kas ESA atstovai teigia, kad bendradarbiavimas kosmoso tyrimų srityje vyksta be trikdžių. Bet, žinoma, situacija dar gali labai pasikeisti.

Sankcijos ir tarptautinė rusijos izoliacija taip pat grasina pakenkti įvairiems bendriems mokslo projektams, rusijos mokslininkų dalyvavimui tarptautinėse kolaboracijose, konferencijose ir t.t. Šiuo klausimu malonu matyti kelių šimtų rusų mokslininkų bei mokslo žurnalistų pasirašytą atvirą laišką, smerkiantį invaziją į Ukrainą. Tai rodo, kad bent jau mokslo bendruomenė (ar dalis jos) nėra visiškai paveikta rusiškos propagandos ir supranta, jog karas – ne atsakymas.

***

Kinijos penkmečio kosminiai planai. Antra didžiausia kosmoso valstybė – Kinija, pačioje sausio pabaigoje išplatino artimiausių penkerių metų kosmoso tyrimų ir infrastruktūros vystymo planą. Tai yra apibendrinantis dokumentas, nurodantis pagrindines gaires, kaip vystysis Kinijos kosmoso programa. Išskirtinių naujienų ar netikėtų pareiškimų jame nėra. Jame išskirtos šešios tyrimų ir vystymosi kryptys: raketų technologija, globalios pozicionavimo sistemos tobulinimas, kosminė stotis, Marso mėginių pargabenimo misija, naujos Mėnulio misijos ir tarptautinė tyrimų stotis Mėnulyje. Raketų technologijas ketinama vystyti didesnio tvarumo linkme – tai gali reikšti tiek variklių pakeitimus, kad būtų galima naudoti įvairesnį kurą, tiek daugkartinio naudojimo raketų kūrimą. Kinijos globalaus pozicionavimo sistema BeiDou turėtų būti išplėsta, pridedant tobulesnių palydovų, pagerinant tiek padėties nustatymo tikslumą, tiek komunikacijas. Taip pat ketinama iškelti ir kosminį teleskopą Xuntian, kuris savybėmis būtų panašus į Hubble’ą. Iki šiol Kinija turėjo tik du nedidelius kosminius teleskopus, skirtus aukštos energijos (rentgeno ir gama spindulių) tyrimams. Kosminė stotis Tiangong, kurios pirmieji moduliai pakelti į orbitą pernai, bus plečiama toliau, pridedant du laboratorinius modulius; tiesa, nėra aišku, kokius tiksliai tyrimus vykdys taikonautai. Marso tyrimai, pradėti su pernai atvykusiu zondu Tianwen-1, bus tęsiami, taip pat vystoma giliojo kosmoso komunikacijų infrastruktūra ir ruošiamos technologijos mėginių pargabenimo misijai. Ši misija beveik neabejotinai per penkerius metus dar nebus paleista, bet vis tiek gali išskristi panašiu metu, kaip ir planuojama analogiška NASA/ESA misija. Mėnulio tyrimų programa Chang’e taip pat bus tęsiama, jau planuojami šeštas, septintas ir aštuntas šios serijos zondai. Iš Mėnulio tikimasi pargabenti ir mėginių (tą kinai sėkmingai jau atliko 2020 metais), galbūt bendradarbiaujant su rusija. Bendradarbiavimo su rusija planai apima ir tyrimų stoties Mėnulio paviršiuje statybas. Bendradarbiavimo sutartis buvo pasirašyta pernai; planuojama, kad šiemet bus sudarytas vystymo planas, o stotis galėtų pradėti dirbti 2035-aisiais. Žinoma, karas Ukrainoje šią situaciją irgi gali pakeisti, bet kol kas ką nors prognozuoti dar labai sudėtinga. Į šios tyrimų stoties vystymą Kinija tikisi įtraukti ir kitas šalis, kad tai būtų tikrai tarptautinis projektas; taip pat tarptautinio bendradarbiavimo Kinija tikisi ir kosminės stoties tyrimų projektuose bei kitose kosmoso tyrimų srityse. Šiuo metu JAV su Kinija bendradarbiauti negali dėl galiojančių draudimų dalintis kosmoso technologijomis, tačiau kitos šalys vysto įvairias partnerystes. Visą dokumentą rasite Kinijos kosmoso agentūros tinklalapyje.

***

Mėnulio vanduo – iš kometų. Mėnulyje yra vandens. Dabar tai jau jokia naujiena, apie vandens egzistavimą tvirtai žinome daugiau nei dešimtmetį. Žinoma, tai nėra skysto vandens telkiniai; vanduo mūsų palydove egzistuoja ledo pavidalu ašigalinių kraterių dugne ir kaip pavienės molekulės, sumišusios su paviršių dengiančiu regolitu. Bet kokia šio vandens kilmė? Egzistuoja kelios hipotezės: galbūt jis išsiskyrė iš gilesnių Mėnulio regionų ugnikalnių išsiveržimų metu tolimoje praeityje; galbūt jį sukūrė Saulės vėjo protonai, bombarduojantys regolitą, kuriame yra deguonies; o gal jį atnešė į Mėnulį pataikiusios kometos. Naujame tyrime pristatyti įrodymai, kad bent jau netoli pietų ašigalio, Kabėjaus krateryje, esantis vanduo ir kiti lakūs junginiai buvo atnešti kometos. Įvairių junginių kilmę galima nustatyti vertinant skirtingų cheminių elementų gausos santykius. Iš ugnikalnių besiveržiančioje medžiagoje jie vienokie, kometose – kitokie. Būtent tą ir padarė mokslininkai, pasinaudoję stebėjimų duomenimis, kuriuos surinko įvairūs teleskopai, stebėję LCROSS zondo smūgį į Kabėjaus kraterį 2009 metais. Paaiškėjo, kad tiek azono, tiek deguonies, tiek vandenilio, lyginant su anglimi, kraterio lakiosiose medžiagose yra dešimtis, jei ne šimtus kartų daugiau, nei vulkaninės kilmės uolienose. Tuo tarpu kometose randami šių elementų gausos santykiai labai panašūs į kraterio turinį. Vienintelis neatitikimas – anglies ir sieros santykis, kuris panašesnis į vulkaninių uolienų, nei į kometų. Saulės vėjo sukeltų cheminių reakcijų produktuose tik azoto ir anglies santykis atitinka kraterio turinį. Taigi lakias medžiagas į kraterį atnešė tas pats objektas, kuris kraterį ir sukūrė. Kol kas negalima tvirtai pasakyti, ar kitiems krateriams galioja tas pats, bet tokia išvada atrodo gana tikėtina. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.

***

Mėnulio dulkių magnetinė kelionė. Mėnulio paviršiuje, dieninėje pusėje, būna levituojančių dulkių. Jos atsiranda, nes Saulės vėjas teigiamai įkrauna regolitą (dulkių sluoksnį) ir dulkelės ima stumti vienos kitas. Visgi skaičiavimai rodo, kad dulkės turėtų pakilti tik arti Mėnulio ašigalių, ir nepaaiškina jų levitacijos kitose Menulio platumose. Naujame tyrime pateikiamas galimas paaiškinimas – dulkes link pusiaujo nuneša Žemės magnetosfera. Apie ketvirtį orbitos Mėnulis praleidžia Žemės magnetosferos uodegoje, taigi įelektrintas daleles veikia magnetinis laukas. Jis sukelia dulkelių dreifą nuo ašigalių. Tuo pat metu dulkeles veikia ir Saulės vėjas (kelianti jėga) bei gravitacija (žemyn traukianti). Prasideda vertikalūs svyravimai, kurie, laikui bėgant, silpnėja. Per dvi savaites trunkančią Mėnulio dieną nugęsta visų išskyrus mažiausias dulkelių svyravimai. Šie rezultatai padės geriau prognozuoti Mėnulio aplinkos sąlygas ir paruošti ateities Menulio misijas, kurių artimiausiais metais tik daugės. Tyrimo rezultatai publikuojami Physics of Plasmas.

***

Tamsioji egzojupiterio pusė. Kiekvienos planetos naktinė pusė šaltesnė už dieninę. Šaltesnis tiek paviršius – jei toks yra, – tiek atmosfera – jei tokia yra. Bet temperatūrų skirtumas priklauso nuo planetos sukimosi aplink savo ašį greičio bei įvairiausių atmosferos irba uolienų savybių. Viena iš tokių savybių yra temperatūros profilis stratosferoje – viršutinėje atmosferos dalyje. Kai kurios planetos, pavyzdžiui Žemė, pasižymi temperatūros inversija – kylant nuo paviršiaus, oro temperatūra iš pradžių mažėja, paskui ima augti. Kitose inversijos nebūna – temperatūra visą laiką tik krenta; dar kitais atvejais – praktiškai nekinta. Pastaraisiais metais vertikalūs temperatūros profiliai išmatuoti kelių egzoplanetų dieninėje pusėje. Dabar pirmą kartą tą pavyko padaryti naktinėje pusėje. Planeta WASP-121b, kurią nuo mūsų skiria apie 260 parsekų, yra karštasis Jupiteris, aplink savo žvaigždę ratą apsukantis per mažiau nei pusantros paros. Planeta yra potvyniškai prirakinta – į žvaigždę visą laiką atsukusi vieną pusę. Ji tranzituoja – reguliariai praskrenda priešais savo žvaigždę. Būtent tuo metu į mus atstukta planetos naktinė pusė. Mokslininkams pavyko sėkmingai atskirti žvaigždės ir planetos infraraudonųjų spindulių spektrą ir išmatuoti kai kurių cheminių elementų bei junginių spinduliuotės intensyvumą. Taip nustatyta, kad dieninėje ir naktinėje pusėje atmosferos sudėtis panaši, bet yra ir šiokių tokių skirtumų. Pavyzdžiui, naktinėje pusėje 1,1-1,2 mikrometrų ilgio bangas sugeria vandens garai, tuo tarpu dieninėje pusėje tokios sugerties nėra, o matoma neigiamų vandenilio jonų spinduliiuotė. Tai nereiškia, kad vandens garų dieninėje pusėje nėra, tiesiog jie išgaruoja viršutinėje, karštesnėje, atmosferos dalyje. Apskritai dieninė pusė šviečia maždaug dešimt kartų ryškiau, nei naktinė. Apskaičiuota dieninė temperatūra giliausiuose matomuose sluoksniuose yra apie 2500 kelvinų, o aukščiau auga; tuo tarpu naktinėje pusėje giliausių sluoksnių temperatūra pakyla iki 2000 kelvinų, bet kylant aukščiau mažėja iki 1500. Dieninės pusės savybės atitinka nustatytas ankstesnių tyrimų metu. Įvertintas ir vėjo greitis planetoje – jis gali siekti apie penkis kilometrus per sekundę. Toks spartus atmosferos judėjimas efektyviai perneša žvaigždės suteikiamą energiją iš dieninės pusės į naktinę, todėl ir naktinė pusė yra labai karšta, net ir negaudama tiesioginės spinduliuotės. Stiprūs vėjai palaiko ir medžiagų apykaitą atmosferoje: dieninės pusės temperatūra pakankamai aukšta, kad suardytų vandens molekules, bet vandenilio ir deguonies atomai sukimba atgal naktinėje pusėje. Įdomu, kad temperatūros naktinėje pusėje yra tinkamos kondensuotis geležies, rubinų ir safyrų garams. Taigi šie elementai, panašiai kaip ir vanduo, gali dalyvauti apytakos rate WASP-121b atmosferoje. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Patvirtinta planeta su dviem saulėmis. Egzoplanetų paieškos daugiausiai atliekamos dviem metodais – tranzitų ir radialinių greičių. Pirmasis remiasi žvaigždės šviesos susilpnėjimu, kai planeta praskrenda tarp jos ir mūsų ir pridengia dalį žvaigždės disko. Antrasis remiasi planetos gravitacijos poveikiu žvaigždės judėjimui mūsų link ir tolyn nuo mūsų, kurį galima apskaičiuoti išmatavus žvaigždės spektrą. Antrasis metodas visada laikomas patikimesniu, mat žvaigždės šviesis gali sumažėti ir dėl kitų priežasčių, o periodiškas greičio kitimas tikrai rodo egzistuojant antrą masyvų kūną netoliese. Todėl planetos, aptiktos vien tranzitų metodu, formaliai vadinamos kandidatėmis, o į patvirtintų egzoplanetų sąrašą įtraukiamos tik po radialinių greičių matavimų ar labai detalios ilgų tranzitų stebėjimų analizės. Kai kurios planetos skrieja dvinarėse sistemose; kai kurios iš pastarųjų sukasi aplink abi žvaigždes. Pastarąsias patvirtinti galima dar ir pagal dvinarės žvaigždės užtemimų variacijas. Šiuo metu yra žinomos 23 sistemos, turinčios planetą, skriejančią aplink dvinarę žvaigždę, tačiau nei viena jų nepatvirtinta radialinių greičių metodu. Iki dabar – naujame tyrime paskelbta apie planetą dvinarėje sistemoje Kepler-16, kurios ankstesnis egzistavimas buvo grindžiamas tranzitų duomenimis, aptiktą ir radialinių greičių metodu. Apskritai Keplerio-16b, kaip ši planeta žymima kataloguose, aptikta dar 2011 metais, nagrinėjant Keplerio teleskopo duomenis – jos tranzitus. Naujųjų stebėjimų metu buvo fokusuojamasi į masyvesnę dvinarės žvaigždės komponentę, Keplerio-16A, ir išmatuoti jos greičio svyravimai 1,5 m/s tikslumu. Tai leido aptikti ne tik dvinarės žvaigždės judėjimą, bet ir planetos signalą, ir nepriklausomai nustatyti jos masę, kuri siekia beveik trečdalį Jupiterio masės. Toks pat rezultatas buvo gautas ir seniau, stebint, kaip planetos įtaka paveikia dvinarės žvaigždės užtemimų laiką. Tiesa, seniau buvo žinoma viena sistema – HD 202206 – kurios komponentų egzistavimas irgi aptiktas radialinių greičių metodu. Tačiau šios sistemos komponentai yra arba dvinarė žvaigždė ir aplink ją besisukanti rudoji nykštukė – masyvesnis už planetą kūnas, – arba žvaigždė su dviem palydovėmis – rudąja nykštuke ir planeta. Tikslios komponentų masės priklauso nuo sistemos orbitos posvyrio į dangaus plokštumą, o jis nėra tiksliai žinomas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždžių susiliejimai. Visos žvaigždės formuojasi grupėse ar spiečiuose. Kai kurie jų vėliau išsibarsto, bet pirmas dešimtis milijonų metų žvaigždės dažniausiai gyvena palyginus tankiose bendruomenėse. Tokioje aplinkoje dažnai vyksta artimi žvaigždžių prasilenkimai, o kartais jos gali ir susidurti bei susijungti. Naujame tyrime teigiama, kad šis procesas nulemia pagrindinės sekos susidvejinimą daugelyje jaunų žvaigždžių spiečių. Žvaigždžių evoliuciją dažnai patogu sekti vadinamosiose spalvos-ryškio diagramose, kurių vienoje ašyje atidedamas žvaigždės ryškis (atitinkantis šviesį), o kitoje – spalva (atitinka temperatūrą, nes karštesnės žvaigždės yra mėlynesnės). Pagrindinė seka – diagramos dalis, kurioje žvaigždės praleidžia didžiąją gyvenimo dalį; ji diagramoje eina maždaug įstrižai nuo blausių raudonų žvaigždžių iki ryškiausių mėlynų. Jaunuose spiečiuose dažnai matomas sekos susidvejinimas ar net susitrejinimas: šalia vienos linijos, kurioje yra dauguma žvaigždžių, randama raudonesnė ir mėlynesnė juostos. Raudonesnė juosta paaiškinama dvinarėmis žvaigždėmis: dvi žvaigždės šviečia dvigubai ryškiau, nei viena, tad jei nepavyksta išskirti jų kaip dviejų objektų, gali pasirodyti, kad tai viena žvaigždė, dvigubai ryškesnė, nei turėtų būti. Tuo tarpu mėlynesnė juosta kol kas nebuvo paaiškinta. Jau seniau žinoma, kad lėčiau besisukančios žvaigždės yra mėlynesnės, nes mažiau išsipučia ties pusiauju, taigi greičiausiai mėlynosios juostos egzistavimas susijęs su sukimosi greičiu. Bet nebuvo aišku, kodėl egzistuoja tokia atskirtis, o ne tolygus sukimosi greičių pasiskirstymas. Naujojo tyrimo autoriai pasiūlė idėją – mėlynosios žvaigždės gali atsirasti susijungiant dviem kitoms. Tokiu atveju žvaigždės sukimasis dažniausiai sulėtėja, o turint omeny, kad dvinarėse sistemose abiejų žvaigždžių masės dažniausiai gana panašios, sulėtėjimas visada yra reikšmingas. Mokslininkai ištyrė mėlynosios juostos savybes keturiuose jaunuose spiečiuose Magelano debesų galaktikose. Daugiausiai dėmesio sulaukė maždaug 4000 Saulės masių, 60 milijonų metų amžiaus spiečius NGC 1755. Paaiškėjo, kad mėlynosios pagrindinės sekos žvaigždės jame pagal masę pasiskirsčiusios gerokai kitaip, nei kitos: kiekviename masių intervale bendra žvaigždžių masė labai panaši (tai reiškia, kad skaičius intervale mažėja atvirkščiai proporcingai intervalo masei). Įprastai didesnės masės žvaigždžių būna santykinai žymiai mažiau. Tai rodo, kad žvaigždžių susiliejimai yra efektyvus būdas susiformuoti masyvioms žvaigždėms. Iš kitos pusės, tokių žvaigždžių apskritai nėra labai daug – apie 17% visų spiečiaus žvaigždžių, masyvesnių nei 2,5 Saulės masės (mažesnių žvaigždžių ištirti neleido stebėjimų detalumas). Taip pat įvertinti galimi žvaigždžių susijungimo laikai: nustatyta, kad daugiausiai susijungimų vyksta spiečiaus jaunystėje – apie 6-9 per milijoną metų. Vėliau sparta nukrenta iki maždaug pastovios 1-3 susiliejimų per milijoną metų vertės. Šios žinios padės daug geriau suprasti ankstyvą žvaigždžių evoliuciją. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Radijo žybsniai kamuoliniame spiečiuje. Greitieji radijo žybsniai (Fast Radio Bursts, FRB) yra vos tūkstantąsias sekundės dalis trunkantys radijo spindulių pliūpsniai, kurių metu išspinduliuojama tiek energijos, kiek Saulė paskleidžia per parą. Pirmasis žybsnis aptiktas 2007 metais, pastaruosius keletą metų dedikuoti teleskopai fiksuoja dešimtis ar net šimtus per dieną, bet kol kas nėra aišku, kokie objektai juos sukuria. Šaltinio identifikavimui turėtų pasitarnauti naujo tyrimo rezultatai, kuriuose parodyta, kad bent vienas pasikartojantis žybsnis kyla kamuoliniame spiečiuje. Kamuoliniai spiečiai yra didžiulės, šimtų tūkstančių žvaigždžių sankaupos, kurių amžius dažniausiai siekia bent kelis milijardus metų. Būtent tokiame spiečiuje, netolimoje galaktikoje M 81, lokalizuotas vienas FRB. Įprastai FRB padėtys žinomos tik apytikriai – kartais neįmanoma pasakyti net kurioje galaktikoje jie kyla, – nes jie trunka labai trumpai, o radijo bangos, sklisdamos iki mūsų, išsikraipo. Tačiau naujojo tyrimo autoriai įveikė problemą pasitelkę 12 radijo teleskopų, kurių bendros skiriamosios gebos užteko labai tiksliai lokalizacijai. Žybsnis FRB 20200120E (skaičiai nurodo pirmo aptikimo datą) kyla iš šaltinio, dviejų parsekų atstumu nuo kamuolinio spiečiaus centro (spiečių dydžiai paprastai siekia bent keletą, o dažnai ir keliolika parsekų). Daugelis FRB kilmės hipotezių remiasi idėja, kad jie kyla jaunose labai stiprų magnetinį lauką turinčiose neutroninėse žvaigždėse, bet tokiam objektui egzistuoti kamuoliniame spiečiuje praktiškai neįmanoma (nebent jis atsitiktinai skrenda pro šalį). Tyrimo autoriai siūlo alternatyvią hipotezę – šio FRB šaltinis gali būti neutroninė žvaigždė, atsiradusi susijungus dviem baltosioms nykštukėms – į Saulę panašių žvaigždžių liekanoms. Bet kuriuo atveju šis atradimas leis dar labiau patikslinti FRB modelius. Tyrimo rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose Nature ir Nature Astronomy.

***

Kvazarų tėkmių greitėjimas. Kvazarais vadinami ypatingai ryškūs aktyvūs galaktikų branduoliai – supermasyvios juodosios skylės ir į jas krentančios dujos. Iš jų dažnai pučia įvairūs vėjai, kurie gali turėti reikšmingą poveikį visai galaktikai. Vienas vėjų tipas vadinamas plačių sugerties linijų tėkmėmis (angl. Broad Absorption Line, arba BAL, outflows). Jų greičiai siekia kelis ar net keliolika tūkstančių kilometrų per sekundę, taip pat stebimos didelės greičio variacijos – būtent dėl to atsiranda plačios spektro linijos, išplitusios dėl Doplerio efekto. Kaip tiksliau kinta jų greitis tolstant nuo branduolio? Iki šiol atsakymas į šį klausimą rėmėsi įvairiais modeliais, kurių prielaidos galėjo sukelti daugybę netikslumų. Naujame tyrime greičio kitimas išmatuotas mažiau prielaidų reikalaujančiu būdu. Centrinės juodosios skylės aplinkos spinduliuotė nuolat kinta; ji atsispindi nuo aplinkinių struktūrų, tačiau atspindys mus pasiekia vėliau. Išmatavę šį uždelsimą, galime nustatyti atstumą iki struktūros – toks metodas vadinamas reverberacija. Naujojo tyrimo autoriai reverberacijos matavimus pritaikė skirtingu greičiu judančioms BAL tėkmės dalims. Paaiškėjo, kad kuo greičiau juda tėkmė, tuo toliau nuo centro ji yra. Tyrėjai pritaikė metodą 46 kvazarų stebėjimų duomenims. Visų jų BAL tėkmės pasižymi panašiu greičio profiliu: keleto ar 10 parsekų atstumu tipinis greitis yra iki 5000 km/s, o iki 15000 km/s pagreitėja iki 100 parsekų. Taigi galima tvirtai teigti, kad BAL tėkmės greitėja dešimčių parsekų atstumu nuo juodosios skylės. Greitėjimo profilis neblogai atitinka modelį, pagal kurį BAL tėkmes sukelia spinduliuotės sąveika su dulkėmis juodąją skylę supančiame žiedo formos tore. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Galaktika NGC 7582 regimųjų spindulių ruože (kairėje) ir priartintas jonizuotų dujų spinduliuotės vaizdas (dešinėje). Šaltinis: ESO / Juneau et al.

Aktyvūs galaktikų branduoliai dažnai pučia vėjus. Stebėjimų analizė rodo, kad jie plinta daugmaž kūgiu, statmenai galaktikos plokštumai. Bet pamatyti šito tiesiogiai kol kas nepavyksta, nes vėjo mastelis – pernelyg mažas. Bet neseniai – pavyko. Aišku, galaktikoje NGC 7582 „vėjai“ tęsiasi daugiau nei kiloparseką nuo galaktikos centro, bet vis tiek pasiekimas nemenkas.

***

Voratinklio gijos pakeičia galaktikas. Didelio masto Visatos struktūros susideda iš galaktikų grupių bei spiečių, kuriuos jungia gijos. Visa tai kartu vadinama kosminiu voratinkliu. Jau seniai žinoma, kad spiečiuose galaktikos skiriasi nuo izoliuotų – dažniau yra elipsiškos, lėčiau formuoja žvaigždes, turi mažiau dujų ir panašiai. Iš principo skirtumas turėtų egzistuoti ir tarp izoliuotų galaktikų, priklausomai nuo to, ar jos yra voratinklio gijose, ar tuštumose tarp jų. Naujame tyrime šiuos skirtumus bandoma išmatuoti. Mokslininkai surinko daugiau nei 7000 galaktikų duomenis – kai kuriuos iš kitų straipsnių, kai kuriuos naujais stebėjimais. Duomenys daugiausiai yra atominio vandenilio dujų bei anglies monoksido – vienos dažniausių tarpžvaigždinių molekulių – spinduliuotė. Taip pat – bendras šviesis, rodantis žvaigždžių kiekį. Visos galaktikos yra netoli Mergelės spiečiaus, kuris pats susideda iš tūkstančių galaktikų ir yra vienas didžiausių aplinkinėje Visatoje. Dalis galaktikų yra gijose tarp Mergelės ir gretimų spiečių, kitos – tuštumose. Jų tipinės savybės tikrai pastebimai skiriasi. Gijose esančios galaktikos turi mažiau dujų ir formuoja mažiau žvaigždžių, nei izoliuotos, nors skirtumas ne toks didelis, kaip tarp izoliuotų ir spiečiaus galaktikų. Galaktikų su reikšmingai sulėtėjusia žvaigždėdara gijose yra 20-60%, tuo tarpu spiečiuose – 30-80%, o tarl izoliuotų – mažiau nei 20%. Dujų kiekis galaktikose, einant nuo tuštumų į gijas ir spiečius, mažėja dar sparčiau. Tai leidžia spręsti, kad žvaigždėdaros sulėtėjimą sąlygoja pagrinde dujų praradimas, o ne, pavyzdžiui, jų savybių pokyčiai. Tyrimo rezultatai arXiv (du straipsniai).

***

Gali būti, kad Visatoje esama stygų. Ne tų, apie kurias kalba stygų teorija, o subatominio skersmens, tačiau milžiniško ilgio ir masės dariniai. Jie laksto beveik šviesos greičiu. Kas tai per realybės įtrūkimai? Atsakymo ieško PBS Space Time:

***

Štai tokios naujienos iš neramios savaitės. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

2 komentarai

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.