Tebesitęsiant karui Ukrainoje (kviečiu paremti Ukrainos gynėjus – pavyzdžiui, per „Blue and Yellow“), sankcijos kremliaus režimui atsiliepia ir kai kuriems kosmoso tyrimų projektams. Iš kitos pusės, tokios problemos kartais gali duoti paskatą naujiems išradimams ar radikaliems pokyčiams ir į gerąją pusę. O žvelgiant į ne tokias niūrias naujienas, praėjusią savaitę randame ne vieną pranešimą, susijusį su čiurkšlėmis. Šie greitai lekiantys siauri medžiagos srautai aptinkami įvairiuose kosminiuose objektuose, nuo besiformuojančių žvaigždžių iki aktyvių galaktikų branduolių. Žvaigždžių čiurkšlių evoliuciją galima stebėti net realiu laiku. Tuo tarpu juodųjų skylių išmetamos čiurkšlės padeda nustatyti jų posvyrio kampą dvinarėse sistemose – pasirodo, jis nėra nykstamai mažas, kaip dažnai manoma. Didžiulės čiurkšlės, susidarančios galaktikų spiečių susiliejimų metu, gali išlikti šimtus milijonų metų ir rodyti praeityje įvykusio susiliejimo padarinius. Kitose naujienose – Saulės vainiko struktūrų modeliavimas, vėjų Veneroje analizė ir pasiūlymai, kaip ieškoti visai nesuprantamos gyvybės. Gero skaitymo!

***

Karo poveikis kosmosui. Rusijos invazijai į Ukrainą nesiliaujant, o ypač – dėl įvairių kremliaus režimui taikomų sankcijų – nukenčia ir kai kurie kosmoso tyrimai. Praeitą savaitę rašiau, kad Tarptautinės kosminės stoties (TKS) darbas kol kas vyksta be trikdžių, tačiau dabar šiek tiek abejonių kilo. Roscosmos vadovas Dmitrijus Rogozinas pasišvaistė pareiškimais, jog TKS gali nukristi „kur nors Europoje ar Kinijoje“, jei JAV neatšauks sankcijų, stabdančių rusijos kosmoso programą. Nors Rogozinas garsus panašiais pareiškimais (kadaise, maždaug Krymo aneksijos įvykių metu, jis sakė, kad JAV galės žmones į kosmosą skraidinti šokdindama nuo batuto; aišku, panašu, kad artimiausiu metu taip žmones skraidinti reikės rusams), visgi grasinimas nėra visiškai be pagrindo, mat TKS varikliai, valdantys jos trajektoriją, yra rusijos moduliuose. Aišku, visiškai išjungus šiuos variklius, stotis į Žemę nenukristų dar kokius metus, tačiau korekcijos visgi būtų reikalingos. NASA netruko pranešti, kad svarsto apie galimybes išlaikyti TKS orbitoje (ir tiesiogine, ir perkeltine prasme) be rusijos indėlio. Pagrindinis būdas palaikyti TKS orbitą būtų prijungti kitą erdvėlaivį, galintį tą padaryti – tokie galėtų būti Northrop Grumann korporacijos gaminamos Cygnus atsargų kapsulės arba SpaceX Dragon (ar Crew Dragon) kapsulės. Apie pastarųjų panaudojimą TKS valdymui pasisakė ir SpaceX vadovas Elonas Muskas.

Kalbant apie Muską, Ukrainos prezidentas Volodymyras Zelenskis prieš keletą dienų pranešė kalbėjęs su Musku. SpaceX tiekia Ukrainai Starlink palydovinio interneto sistemas, taip užtikrindama interneto ryšį net ir nutrūkus įprastoms komunikacijoms. Įdomiau skamba Zelenskio teiginys, jog su Musku aptarė galimus kosminius planus po karo. Viena nedidelė įdomybė – Baikonuro kosmodromas yra toje pačioje platumoje, kaip šiaurinė Krymo pusiasalio dalis. Kosmodromo platuma svarbi planuojant kylančių erdvėlaivių maršrutus, taigi Kryme pastatytas kosmodromas lengvai galėtų pakeisti Baikonurą. Tai visiškai mano spekuliacija, bet nenustebčiau, jei SpaceX sugalvotų šitaip diversifikuoti savo infrastruktūrą iš JAV į kitas šalis.

Truputį liūdnesnė žinia – ExoMars misijos skrydis, planuotas rugsėjo pabaigoje, beveik neabejotinai bus atidėtas. Be to, rusų darbuotojai paliko Europos kosmodromą Kourou, Prancūzijos Gvianoje, iš kur šiemet turėjo vykti keli skrydžiai rusiškomis raketomis-nešėjomis. Jau atšauktas ir planuotas skrydis iš Baikonuro, kuriuo turėjo būti iškeltas spiečius britų kompanijos OneWeb ryšio palydovų; kompanija pranešė nebesinaudosianti rusijos raketų paslaugomis, tačiau kol kas neaišku, kas jas pakeis. Nuo vasario 26 dienos nebeveikia ir Vokietijos kosminis teleskopas eRosita; šis rentgeno spindulių teleskopas buvo bendros Vokietijos-rusijos misijos Spectrum-RG, pradėjusios darbą 2019 metais, dalis. Misija buvo planuojama bent septyneriems metams; per tą laiką eRosita turėjo aštuonis kartus nuskenuoti visą dangaus plotą ir fiksuoti daugybės rentgeno šaltinių – daugiausiai juodųjų skylių – spinduliuotę. Kol kas atlikti keturi skanai, jų duomenys jau perduoti į Vokietiją, duomenų analizė sustoti neturėtų. Tolesnis eRosita likimas kol kas neaiškus.

***

Šydai Saulės vainike. Saulės vainikas – išorinė, labai reta ir karšta žvaigždės dalis – pasižymi įvairiomis įdomiomis struktūromis. Čia vyksta žybsniai ir vainikinės masės išmetimai. Taip pat vainike matomos šviesios medžiagos kilpos. Įprastai manoma, jog jos susidaro, kai magnetinio lauko linijos išnyra iš Saulės, o paskui jas pakyla medžiaga iš fotosferos – paviršinio Saulės sluoksnio. Statmenai magnetinio lauko linijoms plazmai judėti sunku, todėl medžiagos srautas seka paskui linijas ir grįžta atgal į Saulę. Bet naujo tyrimo rezultatai rodo, kad didžioji dalis vainikinių kilpų yra tiesiog iliuzijos. Tyrėjai norėjo geriau suprasti šių kilpų savybes, tad pasinaudojo labai detaliu skaitmeniniu modeliu ir apskaičiavo nemažo Saulės paviršiaus regiono evoliuciją. Skaičiavimai apėmė regioną nuo 10 tūkstančių kilometrų po Saulės paviršiumi iki 40 tūkstančių kilometrų virš jo. Modelyje buvo sekami visi reikšmingi procesai – tiek šiluminiai ir dinaminiai, tiek magnetiniai. Vainike susiformavo daug struktūrų, kurios, žiūrint iš šalies, atrodo kaip vainikinės kilpos. Bet panagrinėjus jas iš arčiau pasirodė, kad tik nedidelė jų dalis yra tikros kilpos. Dauguma medžiagos sutankėjimų yra plazmos „sulinkimai“, tarsi susigarankštijęs šydas. Stebint iš toli, sulinkimai persikloja vienas ant kito ir atrodo kaip siaura juosta. Tokia jų kilmė paaiškina vieną keistą kilpų savybę: magnetinio lauko linijos, tolstant nuo Saulės paviršiaus, turėtų prasiskirti, todėl ir kilpa ties viršūne turėtų išsiplėsti ir išblėsti. Bet taip nėra – stebimos kilpos išlaiko vienodą plotį visame kelyje nuo paviršiaus į viršų ir atgal. Plazmos sulinkimai prasiskirti neturėtų, taigi toks pastovus plotis yra labai tikėtinas. Šis atradimas turėtų padėti geriau suprasti ir, svarbiausia, prognozuoti Saulės vainike vykstančius procesus, o kartu ir Saulės aktyvumą, žybsnius bei geomagnetines audras. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Veneros vėjai. Venerą tyrinėti labai sudėtinga, mat planetos atmosfera dengia paviršių nepermatomu sluoksniu ir apsunkina zondų nusileidimą. Iš kitos pusės, pati atmosfera gali duoti daug žinių apie planetos savybes ir jos paviršiuje vykstančius procesus – pavyzdžiui, paviršinis karštis sukelia milžiniškus vėjus. Dabar vėjų greitis ir, svarbiausia, greičio pokyčiai skirtinguose aukščiuose virš paviršiaus, išmatuoti taip tiksliai, kaip niekada anksčiau. Tyrėjai pasinaudojo duomenimis, surinktais dar 2012 metų vasarą. Tuo metu Venerą tyrinėjo zondas Venus Express, kurio regimųjų ir ultravioletinių spindulių teleskopai stebėjo viršutinę debesų sritį, maždaug 70 km virš planetos paviršiaus. Taip pat į Venerą tada buvo nukreiptas Kanaruose esantis Galilėjaus teleskopas, kurio infraraudonųjų spindulių jutikliai jautrūs spinduliuotei, sklindančiai iš regiono maždaug 50 km virš paviršiaus. Puiki abiejų stebėjimų raiška leido atskirti debesų struktūras ir išmatuoti jų judėjimą. Taip nustatyta, kad 50 kilometrų aukštyje Veneroje pučia 210 km/h greičio vėjai, o 20 kilometrų aukščiau – net 360 km/h. Šie greičiai išmatuoti maždaug ties pusiauju; arčiau ašigalių vėjo greitis nuslopsta. Tokį didžiulį greičių skirtumą gali sukurti karštis planetos paviršiuje – į viršų kylanti įkaitusi atmosfera galimai sukuria milžiniškus sūkurius, kurie įgreitina vėjus. Šie atradimai yra svarbūs planuojant ateities misijas į Venerą. Pavyzdžiui, NASA misija DaVinci+ tyrinės Veneros atmosferą ir turėtų nuleisti ten specialų zondą; žinios, kaip juda skirtingi atmosferos sluoksniai, leis geriau prognozuoti galimą zondo judėjimą. Tyrimo rezultatai publikuojami Atmosphere.

***

Marso gyvybingumo langas trumpėja. Kadaise Marsas greičiausiai buvo tinkamas gyvybei. Bet ar ilgai? Daugumos mokslininkų nuomone, gyvybei tinkamos sąlygos susidarė maždaug prieš 4,2 milijardo metų. Šis skaičius labai priklauso nuo to, kada Marsą nustojo bombarduoti asteroidai, likę po planetų formavimosi periodo, mat bombardavimo metu nemaža dalis planetos plutos greičiausiai buvo išsilydžiusi. Įprastai laikoma, kad bombardavimas baigėsi prieš 4,48 milijardo metų, bet naujas atradimas rodo, jog greičiausiai stiprių smūgių būta ir vėliau, bent prieš 4,45 milijardo metų. Atradimas padarytas nagrinėjant meteoritą Šiaurės Vakarų Afrikos 7034. Jis kilęs iš Marso ir susideda iš įvairių uolienų gabaliukų. Taro jų atrastas cirkono – cirkonio silikato – grūdelis. Cirkonai yra ypatingai tvirti mineralai – kartą susiformavę, praktiškai nesikeičia ir neišnyksta. Šis grūdas susiformavo prieš 4,45 milijardo metų. Bet daug įdomiau yra tai, kad grūdelio kristalinė struktūra yra veidrodiška: dalis mineralo sudaro kitos pusės atspindį, bet atspindžio plokštuma nesutampa su kristalo plokštumomis. Tokia deformacija būdinga smūginės bangos poveikiui. Mokslininkai apskaičiavo, kad banga turėjo suspausti cirkoną iki 20-30 gigapaskalių slėgio – tai yra 200-300 tūkstančių kartų daugiau, nei atmosferos slėgis Žemėje. Tokį aukštą slėgį galėjo sukurti tik didžiulis asteroido smūgis į Marso paviršių. Savaime suprantama, smūgis turėjo nutikti po to, kai cirkonas susiformavo, taigi vėliau, nei prieš 4,45 milijardo metų. Kiek vėliau, pasakyti neįmanoma, bet akivaizdu, kad Marsas stiprių smūgių patyrė ir vėlesniais laikais. Taigi labai tikėtina, jog gyvybei tinkamos sąlygos Marse susidarė vėliau, nei prieš 4,2 milijardo metų. Tai reikštų, kad jos susidarė vėliau, nei Žemėje. Taigi Žemės gyvybė tikrai niekaip negalėjo čia atvykti iš Marso, kad ir kaip įdomiai skambėtų tokia egzotiška hipotezė. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Kaip ieškoti nepažįstamos gyvybės? Visa žemiška gyvybė turi daugybę cheminių panašumų. Visiems organizmams reikia vandens, visi energiją kaupia ATP molekulėse ir panašiai. Kitur Visatoje užsimezgusi gyvybė gali būti gerokai kitokia. Galbūt vietoj anglies ji naudotų silicį, gal vandenį pakeistų metanas ar amoniakas. Tokia galima gyvybinių junginių bei procesų įvairovė lemia ir milžinišką galimų biopėdsakų įvairovę. Biopėdsakais vadinamos molekulės, kurių egzistavimas planetos atmosferoje akivaizdžiai rodytų ten esant gyvybės. Žemėje biopėdsakai yra deguonis bei metanas, bet apskritai tokių molekulių gali būti daugiau nei 10 tūkstančių. Savaime suprantama, patikrinti kiekvienos jų egzistavimą egzoplanetos atmosferoje bus nepraktiška, o dažnai turbūt apskritai neįmanoma. Taigi mokslininkai ieško būdų, kaip gyvybės egzistavimą aptikti nežinant, iš kokių molekulių ji sudaryta. Naujame tyrime pristatoma žemiškos gyvybės procesų analizė, rodanti, kad skirtingi fermentai pasižymi panašiais ryšiais tarp reakcijų – tai gali būti universalus gyvybės požymis. Tyrimo autoriai nusprendė gyvybės pėdsakų ieškoti ne pagal tai, iš ko ji susideda, o pagal tai, ką ji daro – kaip sąveikauja su aplinka. Ištyrę daugiau nei 12 tūkstančių organizmų, apimančių visus tris gyvybės domenus (bakterijas, archėjas ir eukariotus), genomus bei dar beveik 12 tūkstančių maišytų „metagenomų“, tyrėjai aptiko tam tikrus sąryšius tarp fermentų ir jų grupių. Fermentai yra junginiai, palengvinantys įvairias biochemines reakcijas; tačiau jie patys taip pat atsiranda biocheminių reakcijų metu. Tam tikra prasme gyvas organizmas yra biocheminių reakcijų ir jose gaminamų bei jas spartinančių fermentų tinklas. Fermentus ir jų funkcijas visuose tirtuose organizmuose galima sudalinti į tam tikras grupes, tarp kurių egzistuoja aiškūs proporcingumo sąryšiai. Šios savybės nepriklauso nuo to, kokie būtent fermentai veikia konkrečiame organizme. Gautus rezultatus tyrėjai panaudojo sukurti prognozėms apie bendro visos žemiškos gyvybės pirmtako, vadinamo LUCA (angl. Last Universal Common Ancestor), vykdytas reakcijas – jos gerai atitiko prognozes, gautas iš genomo tyrimų. Taigi atrodo, kad rezultatas tikrai atitinka universalų biocheminį dėsnį ir greičiausiai turėtų galioti ir kitokiomis molekulėmis paremtose sistemose. Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.

***

Besiformuojančios žvaigždės dažnai spjaudosi čiurkšlėmis – medžiaga išmetama dideliu greičiu statmenai protoplanetiniam diskui. Susidūrusi su aplinkine medžiaga, čiurkšlė ją įkaitina ir sukuria spinduliuotę. Tai yra vienas iš nedaugelio astrofizikinių reiškinių, kurio evoliuciją galima stebėti realiu laiku – čiurkšlės pastebimai išsiplečia vos per keletą metų. Jaunos žvaigždės su čiurkšlėmis istoriškai vadinamos Herbigo-Haro objektais, arba HH. HH34 yra viena tokia žvaigždė už maždaug 350 parsekų nuo mūsų, Oriono ūke. Ši nuotrauka daryta Hubble’u regimųjų spindulių diapazone, todėl žvaigždę gaubiančios dujos yra nepermatomos. James Webb teleskopas galės sistemą stebėti infraraudonųjų spindulių ruože ir atskleis, kas vyksta prie pat žvaigždės ir kaip paleidžiama ši čiurkšlė.

***

Pulsarų planetų paieška. Pirmoji aptikta egzoplaneta skrieja orbita aplink pulsarą – neutroninę žvaigždę, kuri, sparčiai besisukdama aplink savo ašį, švyti tarsi kosminis švyturys. Visgi tokie atradimai vėliau dažnai nepasikartodavo – iki šių metų pradžios buvo žinoma vos dešimt planetų prie septynių pulsarų (ir dar trys rudosios nykštukės, apie 20 kartų masyvesnės už Jupiterį). Ar taip yra todėl, kad pulsarai planetų beveik niekada neturi? Ar tiesiog per mažai ieškojome? Naujo tyrimo autoriai ieškojo atsakymo į šį klausimą, nagrinėdami net 800 pulsarų spinduliuotės pokyčius. Jie pasinaudojo duomenimis, surinktais Jodrell Bank astrofizikos centro stebėjimų programoje; būtent šioje Mančesterio universitetui priklausančioje observatorijoje buvo aptiktas pirmasis pulsaras. Čia reguliariai stebimi 800 pulsarų, taip nagrinėjamos jų savybės ir evoliucija. Jei pulsaras turi planetą, jo žybsniai mus pasiekia ne visai periodiškai – kartais truputį padažnėja, kartais praretėja, priklausomai nuo to, ar pulsaras artėja mūsų link, ar tolsta. Būtent tokių netolygumų ir buvo ieškoma, kartu atsižvelgiant į faktą, kad visi duomenys yra šiek tiek netikslūs ir triukšmingi. Vos keturių pulsarų signalai buvo tiek netolygūs, kad prie jų galėtų egzistuoti planetos, masyvesnės nei keturios Žemės – būtent tokios masės planetos aptiktos pačios pirmos. Vos vieno pulsaro signalas neblogai atitiko galimą planetos sukeliamą variaciją. 15 pulsarų signalai pasižymėjo šiokiais tokiais periodiniais pokyčiais, bet daugumą jų galima paaiškinti pačiame pulsare vykstančiais procesais, pavyzdžiui magnetinio lauko nestabilumu. Taigi planetos prie pulsarų yra tikrai retas reiškinys; palyginimui, skaičiuojama, kad kiekviena įprasta žvaigždė Paukščių Take turėtų vidutiniškai turėti po vieną ar daugiau planetų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Ultravioletinis neutroninių žvaigždžių vėjas. Neutroninės žvaigždės – labai kompaktiškos žvaigždžių liekanos – kartais aptinkamos dvinarėse sistemose. Kompanionės medžiaga po truputį krenta į neutroninę žvaigždę ir kartkartėmis suformuoja akrecinį diską. Jau seniai žinoma, kad iš disko centrinės dalies pučia vėjas – dalis medžiagos neįkrenta į neutroninę žvaigždę, o pabėga iš sistemos. Šis vėjas paprastai stebimas rentgeno spindulių ruože. Susiformavęs diskas per kelias dienas ar savaites sunyksta ir medžiagos kritimas sulėtėja – šioje būsenoje irgi stebimas vėjas, bet jis matomas regimojo ruožo spinduliuose. Dabar pirmą kartą neutroninės žvaigždės vėjas užfiksuotas tarpiniame, ultravioletinių spindulių, ruože. Stebėdami dvinarę sistemą Swift J1858.6-0814, mokslininkai aptiko spinduliuotę, kuri atitinka stipriai jonizuotų anglies, azoto bei helio atomų elektronų šuolius. Visos linijos pasislinkusios į mėlyną spektro pusę, lyginant su pačios dvinarės spinduliuote – tai reiškia, kad ultravioletinius spindulius skleidžiančios dujos artėja mūsų link. Kitaip tariant, tai tikrai yra vėjas. Įdomu, kad priešingai nei regimieji ir rentgeno, ultravioletiniai spinduliai laikui bėgant nekinta, kitaip tariant, ultravioletinis vėjas pučia nuolatos, nesvarbu, kokią struktūrą sudaro krentančios dujos. Mokslininkų teigimu, tai greičiausiai reiškia, jog šis vėjas kyla iš išorinės disko dalies – ji mažai pakinta, nykstant centrinei daliai. Be to, tokia interpretacija gerai dera ir su tikėtina disko (ar kitokio akrecinio srauto) struktūra: arčiau centro medžiaga turėtų būti karštesnė, todėl jos vėjas pasižymi energingesne rentgeno spinduliuote. Šis atradimas padės geriau suprasti tiek tokių dvinarių sistemų evoliuciją, tiek jų poveikį aplinkai. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Kilonovos sprogimo pamėklės. 2017 metų rugpjūtį mus pasiekė dviejų neutroninių žvaigždžių susijungimo signalas. Tai buvo pirmasis reiškinys, užfiksuotas tiek gravitacinių bangų, tiek elektromagnetinės spinduliuotės (pagrinde gama, rentgeno bei radijo) detektoriais. Pagrindinis elektromagnetinės spinduliuotės šaltinis buvo labai greitai lekiančios medžiagos čiurkšlė – kilonova. Ji nukreipta beveik, bet ne visai, mūsų link. Laikui bėgant kilonovos rentgeno spinduliuotė vis silpnėjo, maždaug iki 2020 metų kovo mėnesio. Nuo tada ji bent pusmetį išliko pastovi. Panaši šviesio evoliucija būdinga gama spindulių žybsniams (GRB); nekintanti spinduliuotė vadinama „vėlyvuoju spindesiu“ (angl. afterglow). GRB atveju jis paprastai kyla, nes sprogimo metu išsviesta medžiaga atsitrenkia į aplinkines dujas ir jas įkaitina. Mokslininkų teigimu, panašus paaiškinimas gali būti teisingas ir kilonovai. Alternatyvi hipotezė – rentgeno spinduliuotė kyla, nes į neutroninių žvaigždžių susijungimo paliktą juodąją skylę pradeda kristi medžiaga, nepabėgusi iš sprogimo vietos. Tiek vienas, tiek kitas paaiškinimas gerokai praplėstų mūsų supratimą apie kilonovų evoliuciją. Tyrėjai renka duomenis apie šį objektą ir toliau; jie padės išsiaiškinti, kuris iš paaiškinimų teisingas. Pirmuoju atveju rentgeno spinduliuotė laikui bėgant turėtų stiprėti, antruoju – išlikti pastovi arba silpti. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Šonu pasisukusi juodoji skylė. Dauguma juodųjų skylių, aptiktų Paukščių Take, yra dvinarėse sistemose. Būtent todėl jas ir pavyksta aptikti: juodosios skylės gravitacija pritraukia dalį žvaigždės-kompanionės medžiagos, o ši suformuoja akrecinį diską ir skleidžia charakteringą spinduliuotę, gerokai kitokią, nei žvaigždės. Spinduliuotės spektras priklauso nuo juodosios skylės masės, sukimosi aplink savo ašį greičio, medžiagos kritimo spartos ir kampo tarp juodosios skylės sukimosi ašies ir dvinarės sistemos orbitos ašies. Įprastai manoma, kad šis kampas turėtų būti nykstamai mažas, mat akrecijai vykstant jis gali tik mažėti. Tačiau dabar bent vienoje sistemoje šis kampas išmatuotas ir paaiškėjo, kad jis yra labai didelis. Astronomai stebėjimams pasirinko dvinarę žvaigždę MAXI J1820+070, esančią už 2700 parsekų nuo mūsų. Jau seniau buvo įtarimų, kad jos juodoji skylė pasvirusi kampu į orbitos plokštumą, mat stebimi spinduliuotės pokyčiai leido daryti išvadą, kad akrecinis diskas aplink juodąją skylę yra išsilenkęs. Išsilenkti jis gali todėl, kad medžiagos kritimo į diską plokštuma (sutampanti su orbitos plokštuma) sudaro kampą su medžiagos kritimo į juodąją skylę plokštuma (kuri statmena juodosios skylės sukimosi ašiai). Taip pat senesni stebėjimai leido išmatuoti tiek juodosios skylės čiurkšlės – išilgai sukimosi ašiai lekiančio labai greito dalelių srauto, – tiek dvinarės sistemos orbitos posvyrio kampą į dangaus plokštumą. Jis pasirodė esąs beveik vienodas. Bet trimatėje erdvėje išmatuoti šiuos kampus nepakanka – reikia nustatyti ne tik kiek kiekviena ašis pasvirusi, bet ir į kurią pusę. Tam astronomai išmatavo iš sistemos sklindančios spinduliuotės poliarizaciją – kryptį, kuria svyruoja elektromagnetinės bangos. Aktyvesnės akrecijos metu poliarizacijos kryptis rodė čiurkšlės kryptį, o ramybės būsenoje – orbitos sukimosi ašies kryptį. Turėdami šiuos duomenis, astronomai galėjo nustatyti abi kryptis trijuose matmenyse. Paaiškėjo, kad kampas tarp juodosios skylės sukimosi ašies ir dvinarės sistemos orbitos ašies yra apie 40 laipsnių. Toks didelis kampas turėjo atsirasti formuojantis juodajai skylei, supernovos sprogimo metu. Tyrėjų teigimu, jei panašūs kampai pasitaiko ir kitose sistemose, jų neįvertinimas gali labai iškreipti gaunamus juodųjų skylių masės bei sukimosi spartos rezultatus. Tokia paklaida gali būti viena iš priežasčių, kodėl pagal spinduliuotę aptinkamų juodųjų skylių apskaičiuotos masės paprastai yra mažesnės, nei tų, kurios susijungdamos skleidžia gravitacinių bangų signalus. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Didžiausia tarpgalaktinė smūginė banga. Kai du dujų telkiniai susiduria judėdami didesniu greičiu, nei jų pačių garso greitis, susidaro smūginė banga. Kosmose tokių situacijų pasitaiko dažnai ir įvairiais masteliais – nuo planetų atmosferų iki galaktikų spiečių. Neseniai paskelbtas labai detalus tyrimas, atskleidžiantis didžiausios žinomos smūginės bangos savybes. Banga matoma galaktikų superspiečiuje Abell 3667, kuris susiformavo prieš maždaug 200 milijonų metų susijungus dviem mažesniems spiečiams. Šis susiliejimas buvo vienas energingiausių įvykių Visatoje nuo pat Didžiojo sprogimo. Susijungimo metu spiečių tarpgalaktinė medžiaga susidūrė ir atsirado įvairios smūginės bangos, vadinamos radijo reliktais, nes gerai matomos pagal radijo spinduliuotę. Ją skleidžia energingos dalelės, sąveikaudamos su magnetiniais laukais, taigi detalūs stebėjimai padeda suprasti tiek dujų, tiek magnetinių laukų savybes. Iki šiol tyrinėti Abell 3667 radijo bangų ruože buvo sudėtinga, nes jis yra pietiniame danguje, taigi nematomas iš šiaurinio Žemės pusrutulio, kur įrengta didelė dalis galingų radijo teleskopų. Bet dabar, kai Pietų Afrikoje ir Australijoje statomi milžiniški radijo teleskopų masyvai, situacija keičiasi. Naujojo tyrimo autoriai pasinaudojo Pietų Afrikos MeerKAT teleskopo duomenimis ir apjungė juos su kosminio rentgeno spindulių teleskopo XMM-Newton stebėjimais. Nustatyta, kad dujos net ir po 200 milijonų metų vis dar juda 1500 km/s greičiu – tai pustrečio karto viršija garso greitį tose pačiose dujose. Smūginė banga, kurios ilgis 60 kartų viršija Paukščių Tako skersmenį, pasirodė esanti ne tolygi, o sudaryta iš daugelio smulkesnių komponentų. Komponentai skiriasi tiek radijo spinduliuotės spektru, tiek poliarizacija – bangų, svyruojančių vienoje plokštumoje, dalimi. Taip greičiausiai nutinka todėl, kad skirtingose smūginės bangos dalyse dujų dalelės įkaitinamos lokaliai, be to, skiriasi ir vietinės magnetinio lauko savybės. O štai tarp šių stipresnės spinduliuotės regionų magnetinio lauko stiprumas atrodo panašus į stiprumą ramiuose spiečiuose, kuriuose nematyti jokių neseno susiliejimo požymių. Susiliejimas, suformavęs Abell 3667, nebuvo lygiavertis – vienas iš spiečių buvo gerokai mažesnis už kitą. Mažesnysis spiečius pro didesnįjį pralėkė kaip kulka pro debesį, ir, nors pats ir išsisklaidė, paliko vis dar pastebimą halą į vieną pusę nuo Abell 3667 centro. Centrinėje mažojo spiečiaus liekanos dalyje mokslininkai aptiko pailgą radijo spinduliuotės šaltinį – dar vieną smūginę bangą, kuri greičiausiai susidarė paties mažojo spiečiaus viduje, jam braunantis per didesnįjį. Gautieji rezultatai gerai atitinka skaitmeninių modelių prognozes, taigi galima daryti išvadą, jog šiandieninis mūsų supratimas apie pačių didžiausių struktūrų Visatoje evoliuciją yra daugmaž teisingas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Visata prasidėjo nuo Didžiojo sprogimo. Iškart po jo, praėjus neįsivaizduojamai mažai sekundės daliai, Visata kurį laiką (taip pat neįsivaizduojamai mažą sekundės dalį) plėtėsi eksponentiškai: šiandieninė regimoji Visata padidėjo nuo subatominio dydžio iki maždaug krepšinio kamuolio. Bent jau taip teigia standartinis kosmologinis modelis, vadinamas infliacine kosmologija. Bet ar infliacija tikrai vyko, nežinome. Vieni mokslininkai teigia, kad yra pakankamai įrodymų, jog toks procesas vyko, net jei tie įrodymai yra gana netiesioginiai; kiti – kad visi įrodymai buvo nebent atsitiktinumas ir teigti, jog infliacija vyko, nėra pagrįsta. Apie šiuos debatus pasakoja astrofizikė Sabine Hossenfelder:

***

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

Laiqualasse