Dar šįryt neabejojau, kad pagrindinė savaitės naujiena bus Artemis I skrydis. Deja, skrydį teko atšaukti, o kada bus sekantis bandymas – nežinia: gal penktadienį, gal tik po mėnesio. Kaip bebūtų, apie misiją tada ir parašysiu. O šios savaitės naujienose – privačios misijos į Venerą planai, daug naujienų apie Marsą – vandenį, augalus ir žmonių skrydžių perspektyvas, netikėtai daug diskinių galaktikų tolimoje Visatoje ir kryžmas čiurkšles turinčių galaktikų kilmė. Gero skaitymo!

***

Raudonaisiais aitvarais (angl. Red sprites) vadinami labai trumpi raudoni žybsniai, susidarantys aukštai atmosferoje. Nors apie reiškinį pasakojama tūkstančius metų, pirmą kartą jį užfiksuoti nuotraukoje pavyko vos prieš kiek daugiau nei tris dešimtmečius; tada prasidėjo ir tokių objektų tyrimai. Šioje nuotraukoje, darytoje iš Europos pietinės observatorijos, esančios Čilėje, matome ne tik aitvarus (į dešinę nuo vidurio; atrodo, kad jie yra ties horizontu, bet tai tik perspektyvoos efektas), bet ir oro švytėjimą dėl rekombinuojančių elektronų ir jonų bei meteoro dryžį.

***

Privati misija į Venerą. Birželio pabaigoje į orbitą aplink Mėnulį sėkmingai išskrido misija CAPSTONE, skirta inovatyvios navigacijos sistemos bandymams. Maždaug mikrobangų krosnelės dydžio erdvėlaivis pastatytas privačios kompanijos Rocket Lab sukurto Photon pagrindo. Dabar kompanija paskelbė apie planus panaudoti tokį patį pagrindą misijai į Venerą. Planuojama misija taip pat bus palydovas-kubiukas, jame tilps vienas maždaug kilogramo masės mokslinis prietaisas. Planuojama, kad tai bus autofluorescencinis nefelometras – įrenginys, kuris švies lazeriu į Veneros debesis, taip tikintis sužadinti organinių molekulių švytėjimą. Numatoma, kad palydovas neįeis į orbitą aplink Venerą, o trenksis į ją, praleidęs apie penkias minutes planetos atmosferoje. Visgi būdamas 48-60 km aukštyje virš paviršiaus zondas turėtų surinkti pakankamai duomenų, kad būtų galima daryti reikšmingas išvadas apie fluorescuojančių molekulių egzistavimą Veneros atmosferoje. Labiausiai mokslininkus domina aminorūgštis triptofanas – ji pasižymi fluorescencija ir yra būtina visai žemiškai gyvybei. Atradus triptofano Veneroje, galėtume tvirtai teigti, jog ir ten egzistuoja gyvybė ar bent gyvybės pirmtakai. Šiuo metu NASA ir Europos kosmoso agentūra planuoja net tris misijas į Venerą, bet jos bus daug didesnės ir ilgametės. Visgi šios misijos išskris geriausiu atveju dešimtmečio pabaigoje, o Rocket Lab misija galėtų iškeliauti jau kitų metų gegužę; jei tai nepavyks, sekantis paleidimo langas atsivers 2025-ųjų sausį. Bet kuriuo atveju, tai bus pirmoji privačios kompanijos misija į kitą planetą. Jos sėkmė gali visiškai pakeisti planetų mokslą – dideles, ilgai planuojamas ir kosmoso agentūrų finansuojamas misijas papildys gausybė mažyčių komercinių projektų, kurie galėtų būti įkandami mažesniems pirkėjams, pavyzdžiui, universitetams ar jų sąjungoms. Rocket Lab jau dabar planuoja dar dvi misijas į Venerą, kurios irgi galėtų skristi gana greitai – iki dešimtmečio pabaigos. Misijos planai detaliau pristatomi arXiv.

***

Marso vandens istorija. Praeitą savaitę paskelbti net keturi straipsniai, kuriuose nagrinėjami pirmųjų metų Perseverance darbo rezultatai, tyrinėjant Jezero kraterio savybes. Šie rezultatai daug pasako apie kraterio kilmę ir vandens istoriją jame.

Pirmasis, netikėtas, atradimas yra apie Jezero kraterio uolienų prigimtį. Šiame krateryje senovėje buvo didžiulis ežeras (tą byloja ir pavadinimas – krateris pavadintas pagal Jezero kaimą Bosnijoje ir Hercogovinoje, o šis pavadinimas vietine kalba reiškia Ežerą), taigi mokslininkai tikėjosi, kad kraterio dugną dengia nuosėdinės uolienos. Tačiau paaiškėjo, kad uolienos yra vulkaninės kilmės. Iš vienos pusės, atradimas sukelia naujų klausimų, kodėl kraterio dugno nedengia nuosėdos – ar jų niekada ir nebuvo, ar jos pranyko dėl erozijos, ar Perseverance nusileido anomalioje kraterio dalyje. Iš kitos pusės, atradimas yra naudingas, nes vulkaninės kilmės uolienas lengviau datuoti. Taigi bus galima daug tiksliau pasakyti, kada susiformavo krateris ir jo dugnas, o tai leis patikslinti, kada Marse buvo vandens. Tiesą, tą padaryti greičiausiai bus įmanoma tik pargabenus mėginius į Žemę; Perseverance tokių mėginių surinko ir patalpino į kapsules, bet pargabenti jas planuojama tik maždaug po dešimtmečio. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

Kitas atradimas padarytas radaru nagrinėjant uolienų sluoksnius po marsaeigiu. Pastebėta, kad sluoksnių paviršiai yra netikėtai stipriai pasvirę. Mokslininkai tikėjosi, kad ilgametis vandens egzistavimas krateryje turėjo sukurti horizontalius nuosėdinių uolienų sluoksnius. Horizontalūs sluoksniai turėtų susidaryti ir tuo atveju, jei uolienos formavosi iš greitai vėstančios lavos. Perseverance išmatuoti nuolydžiai siekia iki 15 laipsnių; be to, tarp jų pasitaiko labai stipriai radarą atspindinčių paviršių, neturinčių vienos nuolydžio krypties. Tokias savybes bent dalinai paaiškintų lėtas magmos vėsimas po paviršiumi ir vėlesnė paviršiaus erozija, atidengianti vulkanines uolienas. Pastarąją interpretaciją sustiprina ir atradimas, kad skirtingose kraterio vietose randami skirtingos sudėties vulkaninių uolienų sluoksniai. Máaz sluoksnis yra aukščiau, nei Séítah (abu žodžiai yra iš navajų kalbos; pirmasis reiškia „Marsas“, antrasis – „tarp smėlynų“), tad greičiausiai yra vėlesnis. Tyrimo rezultatai taip pat publikuojami Science Advances.

Šiuo metu vanduo Marse egzistuoja tik ledo forma, bent jau paviršiuje ir arti jo. Prieš keletą metų nustatyta, kad vandens ledo daug ne tik poliarinėse kepurėse, bet ir ties vidurinėmis platumomis, kur jį dengia nestoras smėlio sluoksnis. Kai kur net ir to sluoksnio nėra – neseniai Marso apžvalgos zondo komanda paskelbė tokią nuotrauką. Joje matome šlaitą pietiniame Marso pusrutulyje. Visas šlaitas blizga balsvai ir pilkšvai – tai ir yra ledo atodanga. Šlaitas leidžiasi į pietų pusę, taigi jo niekada neapšviečia tiesioginiai Saulės spinduliai – būtent dėl šitos priežasties ledas gali išlikti paviršiuje. Apšviestas Saulės, jis imtų garuoti ir gali sukelti nuošliaužą. Marso apžvalgos zondas yra užfiksavęs keletą tokių nuošliaužų, o apskritai panašių šlaitų žinomos kelios dešimtys. Jų prieigos būtų puiki vieta įrengti pirmosioms žmonių kolonijoms, mat vandens ledą čia galima būtų išgauti naudojantis vien kastuvais ar rankiniais kirtikliais, be ypatingos kasybų įrangos.

***

Augalai Marse. Kolonistams Marse reikės užsiauginti savo maisto. Tam reikės išnaudoti Marso dirvą ir vietinį vandenį – greičiausiai išgaunamą iš ledynų. Deja, Marso dirva beveik neturi maistinių medžiagų, o vanduo, net ir gautas tirpdant ledą, greičiausiai bus labai sūrus. Dauguma augalų tokioje aplinkoje negalėtų augti. Naujame tyrime pristatomas būdas, kaip šią problemą išspręsti – pirmiausia reikėtų auginti mėlynžiedes liucernas, o vėliau jau galima įvairius skanesnius augalus. Mėlynžiedė liucerna (lot. Medicago sativa, angl. alfalfa) yra gana plačiai auginama pašarinė kultūra. Tyrėjai išbandė, kad ją įmanoma sėkmingai auginti bazaltinėje dirvoje su labai mažai maistinių medžiagų – ji praktiškai viską, ko reikia augimui, pasiima iš oro. Vėliau šiuos augalus galima kompostuoti ir panaudoti kaip trąšas kitoms, maistinėms kultūroms auginti – pavyzdžiui, ropėms, ridikams ir salotoms. Patręšti tokiu kompostu, šie augalai auga ir bazaltinėje dirvoje, primenančioje Marso paviršių. Vandens druskingumą galima sumažinti leidžiant jį per melsvabakterių Synechococcus sp. PCC 7002 koloniją. Jų nufiltruotas vanduo tampa daug mažiau druskingas, o dar labiau druskingumą sumažina tos pačios bazaltinės uolienos – per jas filtruojamas vanduo tampa visai tinkamu augalams augti. Toks dviejų žingsnių procesas ateityje gali tapti tiek Marso kolonistų mitybos grandinės pagrindu, tiek netgi duoti pradžią bandymams teraformuoti Marsą. Tyrimo rezultatai publikuojami PLOS One.

***

Skrydžio į Marsą pavojai. Skrydis į Marsą trunka 6-9 mėnesius. Kai ten skris žmonės, visą šį laiką jų nesaugos Žemės magnetosfera, be to, jie greičiausiai gyvens nesvarumo būklėje. Du nauji tyrimai nagrinėja, kiek šios aplinkybės pavojingos žmonėms.

Pirmajame nagrinėjama, kiek astronautams pakenks kosminiai spinduliai. Tai yra elektringos dalelės, kurių srautą galima sudalinti į dvi grupes: Saulės vėją ir Galaktinius kosminius spindulius. Tyrėjai pasitelkė skaitmeninį modelį, kuriuo galima įvertinti radiacijos poveikį skirtingiems žmogaus organams, priklausomai nuo spinduliuotės tipo, krypties ir intensyvumo. Modelio rezultatus jie apjungė su daugybės medicininių tyrimų rezultatais, taip įvertindami poveikį sveikatai. Modeliuota misija buvo gana ilga – 300 dienų (10 mėnesių) skrydis į Marsą, 400 dienų planetoje ir 300 dienų skrydis atgal. Per šį laikotarpį astronautams tenkanti žalingos spinduliuotės dozė, deja, viršytų visų kosmoso agentūrų nustatytas leistinas spinduliuotės ribas. Kitaip tariant, astronautai per vieną misiją gautų daugiau spinduliuotės, nei šiandieniniai astronautai gauna per visą karjerą. Iš kitos pusės, medikamentai bei maisto papildai, tinkama dieta ir – svarbiausia – ekranavimo technologijos leistų sumažinti gaunamą dozę bent dvigubai. Nuvykus į Marsą lengviausia apsisaugoti būtų gyvenant ne paviršiuje, o lavos tuneliuose. Iki žmonių skrydžio į Raudonąją planetą dar liko bent dešimtmetis, o gal ir daugiau. Per tiek laiko tikrai galima ištobulinti technologijas ir misijų planus, kad astronautų sveikatai kiltų kuo mažesnis pavojus. Šis tyrimas prisideda prie tokio progreso. Tyrimo rezultatai arXiv.

Iš Tarptautinės kosminės stoties grįžę astronautai turi kurį laiką adaptuotis prie žemiškos gravitacijos. Nuskridus į Marsą galimybės saugiai adaptuotis nebus. Ar tai nesukels problemų misijai? Siekdami atsakymo, mokslininkai sukūrė matematinį modelį, leidžiantį įvertinti žmonių kaulų ir kraujotakos sistemos pokyčius skirtingos gravitacijos sąlygomis. Modelis remiasi mašininio mokymo algoritmais. Jie apmokyti naudojant informaciją apie astronautų sveikatos pokyčius Tarptautinėje kosminėje stotyje bei grįžus iš jos, taip pat iš Apollo misijų. Apmokytas modelis gerai atkuria žinomus duomenis, panaudotus bandymams. Modelis apima ne tik raumenų ir kaulų atrofiją nesvarumo būklėje – ši problema gerai žinoma, egzistuoja ir būdai ją spręsti specialiomis treniruočių programomis. Kita, galimai didesnė, problema yra skysčių persiskirstymas žmogaus organizme. Mikrogravitacijoje skysčiai pakyla į viršutinę kūno pusę; dėl to norisi daugiau šlapintis, o troškulys sumažėja, todėl astronautams kyla dehidratacijos pavojus. Staigiai pasikeitus gravitaciniam laukui, net jei tai Marso, o ne Žemės gravitacija, skysčių persiskirstymas gali sukelti ir alpimą. Jei taip nutiktų Marse, pasekmės gali būti tragiškos, nes šalia nebus vietinės įgulos, galinčios suteikti pagalbą. Be to, komunikacijos tarp Žemės ir Marso užtrunka apie 20 minučių, taigi astronautai negalės greitai gauti net ir ekspertų patarimų. Toks modelis galėtų labai gerai pasitarnauti planuojant misijos eigą ir astronautų išsilaipinimą Raudonojoje planetoje. Modelis bus naudingas ne tik misijoms į Marsą, bet ir komerciniam kosmoso sektoriui. Pavyzdžiui, kosminių viešbučių valdytojai galės įvertinti, kaip geriausia prižiūrėti svečius, kad jiems kiltų mažiau problemų adaptuojantis tiek mikrogravitacijoje, tiek grįžus iš jos. Tiesa, tam reikės patobulinti modelį, papildant mokymo duomenų rinkinį informacija iš komercinių skrydžių programų ar įvairių garsenybių – ne astronautų – skrydžių į kosmosą. Tai yra vienas iš tyrimo autorių užsibrėžtų artimiausių tikslų. Tyrimo rezultatai publikuojami NPJ Microgravity

***

Tolesni New Horizons planai. Šių metų balandį NASA paskelbė apie aštuonių kosmoso misijų darbo pratęsimą. Viena iš jų – New Horizons, 2015 metais praskridęs pro Plutoną, o 2019-aisiais – pro Arrokoth. Dabar paskelbti detalesni naujosios misijos planai. Nuo birželio zondas yra paniręs į miego režimą, taupant baterijas. Atsibus jis kitų metų kovą. Tiesa, net ir dabar keli instrumentai vis dar renka duomenis apie aplinkinę erdvę – dulkes ir elektringas daleles. Šie stebėjimai tęsis visos misijos metu ir gerokai papildys mūsų supratimą apie Saulės sistemos pakraščius. Atsibudęs zondas darys Urano ir Neptūno nuotraukas – planetų padėtis tuo metu bus tinkama stebėti Saulės šviesos atspindžius ir geriau suprasti jų struktūrą. Kiti stebėjimai bus nukreipti į išorę – tikimasi geriau nei bet kada anksčiau išmatuoti kosminio regimųjų ir ultravioletinių spindulių fono intensyvumą. Arčiau Saulės to padaryti neįmanoma, nes žvaigždės spinduliuotė užgožia blausų foną. Be to, New Horizons dar nebaigė siųsti visų duomenų iš skrydžio pro Arrkoth. Galiausiai, šiuo metu vykdomi stebėjimai, ieškant naujų mažų objektų Saulės sistemos pakraštyje, netoli New Horizons trajektorijos. Jei pavyktų atrasti objektą palankioje orbitoje, New Horizons galėtų praskristi ir šalia jo, kaip praskrido pro Arrokoth. Pastarasis, beje, atrastas tik 2014 metais, panašaus paieškų projekto metu. Plačiau apie planus skaitykite misijos vadovo Alano Sterno esė. New Horizons padėtį galima sekti misijos tinklalapyje.

***

Kai Saulė artės prie gyvenimo pabaigos, ji išsipūs į raudonąją milžinę ir sudegins Žemę. Bet ar tokia baigtis tikrai neišvengiama? Ar galėtų mūsų palikuonys patraukti Žemę tolyn nuo kaistančios Saulės? O gal apskritai Žemė galėtų išskristi į tarpžvaigždinę erdvę ir tapti planeta-klajokle? Apie tai pasakoja John Michael Godier:

***

Kur dingsta protoplanetinės smalkės? Žvaigždės formuojasi iš šaltų dujų debesų, kurie traukiasi ir byra dėl savo pačių gravitacijos. Aplink besiformuojančią žvaigždę debesies likučiai suformuoja protoplanetinį diską, kuriame gimsta planetos. Tiek debesų gumulai, iš kurių gimsta žvaigždės, tiek protoplanetiniai diskai yra daug ir detaliai stebimi, tad gana neblogai žinome tipines jų savybes, įskaitant cheminę sudėtį. Pastaraisiais metais pastebėta, kad diskuose yra gerokai mažiau smalkių – anglies monoksido – nei debesyse. Trūkumas siekia nuo trijų iki 100 kartų. Kur jos pradingsta? Temperatūra diske nepakyla tiek, kad molekulės subyrėtų, vadinasi reiškinį paaiškinti turėtų koks nors kitoks procesas. Dabar pateiktas labai tikėtinas atsakymas – smalkės sustingsta į ledą. Tyrėjai pasitelkė skaitmeninį modelį, naudojamą tyrinėti egzoplanetų atmosferoms ir pritaikė jį protoplanetiniams diskams. Modelyje labai detaliai sekamas ledo formavimasis – dalelių prikibimas prie esamų, ledo granulių augimas ir nykimas. Apskaičiavę protoplanetinio disko evoliuciją, mokslininkai nustatė, jog didžioji dalis smalkių per maždaug milijoną metų prisijungia prie ledo granulių. Nors pačios smalkės nedažnai atšala tiek, kad taptų ledu, jas prikibusias išlaiko kitos dalelės – pavyzdžiui, vanduo – formuojančios granules. Modelio rezultatai puikiai atkuria keturių labai detaliai ištirtų jaunų žvaigždžių sistemų stebėjimų duomenis. Taip pat jie parodo, kad smalkių gausą diske galima panaudoti nustatant disko amžių. Jei smalkių daug, diskas yra jaunas, iki milijono metų amžiaus. Didesnio amžiaus diskuose smalkių likę nedaug. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Anglies dioksidas egzoplanetos atmosferoje. Egzoplanetų atmosferos tyrinėjamos beveik taip pat seniai, kaip pačios egzoplanetos – pirmieji matavimai atlikti prieš du dešimtmečius. Ilgą laiką jie apsiribojo masyviomis dujinėmis planetomis, kurių atmosferos palyginus storos ir sukelia stiprų sugerties signalą. Gerėjant instrumentams, atmosferos fiksuojamos vis geriau, atskleidžiama vis daugiau cheminių elementų ir junginių jose. Dabar pirmą kartą egzoplanetos atmosferoje aiškiai užfiksuotas anglies dvideginis. Nukreipę James Webb teleskopą į planetą WASP-39b, mokslininkai aptiko 4,3 mikrometro bangos ilgio sugerties liniją, atitinkančią anglies dvideginį. WASP-39b yra maždaug Saturno masės planeta labai arti savo žvaigždės. Anksčiau jos atmosferoje jau aptikti vandens garai, natris ir kalis. Anglies dvideginis svarbus tuo, kad jo formavimuisi reikalingos specifinės sąlygos, todėl žinodami apie jo egzistavimą, mokslininkai galėjo apskaičiuoti ir tikėtinas atmosferos savybes. Geriausiai stebėjimus atitinka modelis, pagal kurį planetos atmosferoje už helį sunkesnių cheminių elementų yra apie 20% – dešimt kartų daugiau, nei Saulėje. Be to, atmosfera turėtų būti energetinėje pusiausvyroje, t.y. joje nėra labai stiprių temperatūros gradientų. Atmosferoje turėtų būti vandenilio, smalkių bei vandenilio sulfido, tačiau metanui formuotis sąlygos ten nepalankios. Šias prognozes bus galima patikrinti detalesniais stebėjimais ateityje. Beje, kaip ir daugelis gerų tyrimų, šis uždavė ir tolesnį klausimą. Spektre aptikta sugerties linija ties maždaug keturiais mikrometrais, kurios atmosferos modelis neprognozuoja ir nepaaiškina. Kas ją sukelia, tikėkimės, dar sužinosime. Apskritai anglies dvideginio aptikimas gali būti naudingas ir ieškant gyvybės požymių, nes ši molekulė dalyvauja daugelyje biocheminių reakcijų, bent jau Žemėje. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Vandeninė planeta gyvybinėje zonoje. Aptikę daugybę egzoplanetų, mokslininkai pastebėjo, kad planetų, kurių spindulys maždaug 1,5-2 kartus viršija Žemės, yra pastebimai mažiau nei didesnių ar mažesnių. Manoma, kad šis „spindulio tarpas“ atitinka takoskyrą tarp mažesnių uolinių ir didesnių ledinių planetų. Šiame tarpe turėtų pasitaikyti vandeninių planetų, t.y. tokių, kurių kietą branduolį dengia storas vandenynas. Dabar pirmą kartą tokia planeta aptikta savo žvaigždės gyvybinėje zonoje. TOI-1452b yra 1,67 karto už Žemę didesnė planeta, per 11,1 paros apskriejanti ratą aplink žvaigždę-nykštukę. Apskaičiuota vidutinė planetos temperatūra yra apie 53 laipsnius Celsijaus – gerokai aukštesnė, nei Žemės, bet ne per aukšta, kad joje galėtų egzistuoti skystas vanduo. Planetos masė beveik penkis kartus viršija Žemės, o tankis – apie 5,6 karto didesnis, nei vandens normaliomis sąlygomis. Toks tankis panašus į Žemės, bet tai nereiškia, kad planetų sandara panaši. Penkis kartus masyvesnė planeta dėl savo gravitacijos susispaudžia daug tankiau, nei mažesnė, taigi TOI-1452b turėtų pasiekti daug didesnį tankį, nei mūsų planeta. Faktas, kad taip nenutinka, leidžia įvertinti tikėtiną planetos sandarą. Panašu, kad jos branduolys – kietoje dalis – sudaro apie 18% masės, o vanduo – apie 22%. Planeta atrasta nagrinėjant zondo TESS duomenis. Jis neturi galimybių išmatuoti planetos atmosferą, bet tą bus galima padaryti naudojant James Webb kosminį teleskopą. Toks tyrimas duos daug žinių apie vandeninių planetų atmosferas ir netgi ar jose gali egzistuoti gyvybė. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.

***

Kryžminiai aktyvių galaktikų burbulai. Bene pagrindiniai radijo spinduliuotės šaltiniai Visatoje yra aktyvių galaktikų čiurkšlės. Tai siauri labai greitų dalelių srautai, galintys išsiveržti net iš galaktikos. Dauguma aktyvių galaktikų turi dvi čiurkšles, nukreiptas į priešingas puses. Bet keli procentai galaktikų turi sudėtingesnes, X formos čiurkšles ir jas gaubiančius burbulus. Paprastai jos atrodo taip, lyg čiurkšlė iš pradžių būtų plitusi viena kryptimi, o paskui staigiai pakeitusi kryptį. Dauguma mokslininkų mano, kad tokį pokytį sukelti gali nebent galaktikų susijungimas, kai besijungiančios centrinės supermasyvios juodosios skylės pakeičia sukimosi kryptį, o su ja pakinta ir čiurkšlės kryptis. Bet dabar mokslininkai netikėtai nustatė, kad bent jau nedidelio mastelio X formos čiurkšlės gali atsirasti tiesiog atsitiktinai. Skaitmeniniu modeliu mokslininkai siekė nustatyti, kaip dujos krenta į supermasyvią juodąją skylę, veikiant magnetiniam laukui ir turbulencijai. Priešingai nei daugelis panašių ankstesnių darbų, čia pradinės sąlygos parinktos kuo paprastesnė – juodoji skylė, aplinkinis dujų debesis, paprasta magnetinio lauko konfigūracija ir nedidelės perturbacijos dėl turbulencijos. Kituose modeliuose dažnai pradedama nuo jau susiformavusio disko aplink juodąją skylę, o šiame modelyje tą procesą buvo galima sekti. Pasirodo, modelio pradžioje, kol diskas nėra labai didelis, čiurkšlės iš juodosios skylės irgi yra silpnos, tad jas lengvai sustabdo ar pakreipia kita linkme pro šalį lekiantys dujų gumulai. Taip pat sparčiai kinta ir akrecinio disko kryptis, todėl naujai augančios čiurkšlės dažniausiai nukreiptos kita kryptimi – susidaro kryžminė struktūra. Laikui bėgant, čiurkšlės tampa pakankamai galingos, kad dujų gumulai jų nebesustabdo, ir kryžminė struktūra išnyksta – tai paaiškina, kodėl tokių galaktikų matome nedaug. Nors šis modelis apėmė tik mažą regioną aplink juodąją skylę – mažesni nei vieno parseko dydį – teoriškai jis galėtų būti pritaikomas ir didesniems masteliams. Tai gali parodyti, kad kryžminės čiurkšlių ir burbulų struktūros tėra tik vidinių galaktikoje vykstančių procesų, o ne sąveikų su kaimynėmis, padarinys. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Netikėtai daug tolimų diskinių galaktikų. James Webb teleskopo duomenys pateikia pirmuosius netikėtus rezultatus – tolimoje Visatoje atrasta gerokai daugiau diskinių galaktikų, nei tikėtasi. Pagal standartinį kosminės struktūros formavimosi modelį, pirmosios galaktikos buvo ypatingai netvarkingos, o diskai susiformavo tik vėliau, praėjus bent keletui milijardų metų po Didžiojo sprogimo. Tokį scenarijų patvirtino ir senesni Hubble teleskopu atlikti giliojo lauko stebėjimai – šiose nuotraukose diskinių galaktikų randama gerokai mažiau, nei sferinių/elipsinių ar netvarkingų. Bet JWST nuotraukos atskleidė kitokį vaizdą. Tyrimo autoriai atrinko 355 galaktikas iš pirmosios paskelbtos JWST nuotraukos – galaktikų spiečiaus ir už jo matomų tolimų galaktikų. Galaktikos atrinktos tos, kurių atstumas – tiksliau sakant, raudonasis poslinkis, leidžiantis apskaičiuoti atstumą ir šviesos kelionės trukmę – žinomas bent apytikriai. Dar šiek tiek galaktikų atmestos kaip pernelyg mažos, kad būtų įmanoma nustatyti jų formą. Taip liko 280 galaktikų, kurias mokslininkai suskirstė į tris grupes pagal atstumą: tas, kurių šviesa iki mūsų keliavo 9,4-11,5 milijardo metų, 11,5-12,2 milijardo metų ir 12,2-12,8 milijardo metų. Kiekvienoje grupėje jie suskaičiavo diskinių, sferoidinių ir netvarkingų galaktikų skaičius. Pasirodė, kad visose trijose grupėse diskinių galaktikų yra apie 40% ar net daugiau, tuo tarpu sferoidinių panašus skaičius pasiektas tik tolimiausioje grupėje, o artimesnėse tesiekia 20%. Netvarkingų galaktikų skaičius, irgi netikėtai, didesnis artimesnėse grupėse – artimiausioje irgi siekia 40%. Pastarasis skaičius atitinka ir Hubble teleskopu gautus duomenis, tačiau iki šiol buvo manoma, kad netvarkingų galaktikų dar senesniais laikais turėjo būti daugiau. Tuo tarpu diskinių galaktikų gausa visiškai prieštarauja Hubble rezultatams. Kodėl taip yra? Kol kas atsakymo neturime. Gali būti, kad šis regionas kuo nors išskirtinis, tačiau tokia tikimybė labai menka. Greičiausiai ligšioliniai galaktikų formavimosi modeliai buvo toli gražu nepilni ir neatsižvelgė į kokius nors efektus, reikšmingus ankstyvojoje Visatoje. Pavyzdžiui, galimai dujos į galaktikas nuo pat pradžių krito daug tvarkingiau, nei manyta, todėl galėjo lengvai susisukti į diskus. Tokie rezultatai, priverčiantys permąstyti ir patobulinti modelius, aiškinančius ankstyvųjų Visatos laikotarpių evoliuciją, ir yra pagrindinis JWST uždavinys. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

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

Laiqualasse