Visi dalykai kosmose yra didžiuliai. Na, gerai, beveik visi – būna ir mažyčių dulkelių ar grumstų. Bet planetos, net ir nykštukinės, yra didelės, ką jau kalbėti apie galaktikas. Apie tokias dideles nykštukes praeitą savaitę buvo nemažai naujienų. Štai nykštukinė planeta Cerera per savo gyvenimą buvo netikėtai aktyvi, o dabar paaiškinta, jog tai nutiko dėl jos gelmių radioaktyvumo. Nykštukines galaktikas galima panaudoti kosmologiniams modeliams patikrinti – tamsiosios materijos ir modifikuotos dinamikos modeliai duoda skirtingas prognozes apie nykštukių ištampymą spiečiuose, veikiant masyvesnių galaktikų gravitacijai. O tos nykštukinės galaktikos, į kurias krenta daug dujų, tampa nestabilios, kompaktifikuojasi ir ilgą laiką sporadiškai formuoja žvaigždes. Kitose naujienose – autonominio chirurginio roboto vystymas, anomalios smegduobės Marse ir tamsiosios materijos halų masė jaunoje Visatoje. Gero skaitymo!

***

Autonominis chirurginis robotas. Vykdant ilgas misijas kosmose, gali nutikti įvairių nelaimių ar negalavimų. Kartais gali prireikti operuoti astronautą. Jei taip nutiktų šiandien Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), astronautas būtų parskraidintas į Žemę. Jei taip nutiktų pakeliui į Marsą, sugrįžti nebūtų kaip, taigi reikia galimybės atlikti operaciją kosmose. Vienas iš būdų tą padaryti – specialūs robotai, kuriuos nuotoliniu būdu galėtų valdyti chirurgas Žemėje, o pats robotas dalį funkcijų vykdytų autonomiškai. Neseniai NASA skyrė finansavimą tokio roboto vystymui ir bandymams TKS. Robotas, pavadintas MIRA (Miniatiūrizuotas in vivo robotinis asistentas), kuriamas ir vystomas jau nuo 2006 metų, tačiau anksčiau nebuvo planuotas kosminėms misijoms. Mažytis robotas gali būti įterpiamas į paciento kūną per nedidelę įpjovą ir atlikti įvairias sudėtingas užduotis. Pernai išbandytas roboto veikimas, kai jį valdė chirurgas iš pusantro tūkstančio kilometrų atstumo. Panašiai būtų galima valdyti robotą iš Žemės, šiam esant kosminėje stotyje. Į TKS MIRA iškeliaus 2024 metais – iki tada roboto kūrėjai turi paruošti jį tiek raketinio skrydžio perkrovoms, tiek darbui nesvarumo būklėje. Stotyje MIRA vykdys autonomines užduotis – pjaustys gumines skiautes, daugmaž atitinkančias odą ar kitus žmogaus kūno audinius, bei judins metalinius žiedelius. Tokie bandymai skirti optimizuoti roboto veikimą nesvarumo būklėje, tačiau kūrėjai nesitiki artimiausiu metu jo paversti visiškai autonominiu chirurgijos prietaisu. Jų teigimu, iki pilnos autonomijos dar reikės palaukti bent kelis dešimtmečius.

***

Lakiųjų elementų Žemėje kilmė. Žemė susiformavo „sausa“ – praktiškai be vandens ir kitų lakiųjų elementų. Šiuos elementus vėliau atnešė krentantys asteroidai ir kometos. Kol kas nėra iki galo aišku, iš kur pastarieji atkeliavo. Naujame tyrime atsakymo ieškoma nagrinėjant cinko izotopus meteorituose. Cinkas yra vienas iš lakiųjų elementų. Jo izotopų – atmainų su skirtingu neutronų skaičiumi branduolyje – santykis skirtinguose meteorituose yra nevienodas. Bet kurio elemento lengvi izotopai garuoja lengviau, todėl jaunoje Saulės sistemoje arti žvaigždės lengvų izotopų buvo mažiau, nei toli nuo jos. Remdamiesi šia analize mokslininkai įvertino, kad maždaug 30% cinko, taigi ir kitų lakiųjų elementų, į Žemę atnešė asteroidai iš išorinės Saulės sistemos dalies. Skaičiuojama, kad jie apskritai atnešė apie 6% planetos masės, vadinasi santykinai juose buvo daug daugiau lakiųjų elementų, nei likusioje medžiagoje. Šis rezultatas atitinka ir ankstesnių tyrimų išvadas, tačiau pagerina supratimą apie vandens ir panašių elementų kilmę, o kartu ir visą mūsų planetos formavimąsi bei raidą. Tyrimo rezultatai publikuojami Icarus.

***

Pirmasis tarpžvaigždinis meteoritas? Šiuo metu žinome du tarpžvaigždinius objektus – 1I/‘Oumuamua ir 2I/Borisov. Dėl jų kilmės iš už Saulės sistemos ribų jokių ginčų nėra. Bet labai tikėtina, kad dar anksčiau, nei ‘Oumuamua, buvo užfiksuotas kitas tarpžvaigždinis objektas. Ir ne bet kur, o Žemėje. 2014 metų pradžioje netoli Naujosios Gvinėjos krantų į vandenyną nukrito meteoritas. Jo trajektoriją per atmosferą užfiksavo JAV Gynybos departamento palydovas, skirtas antžeminių karinių taikinių žvalgybai. Gavę informaciją iš jo archyvų, prieš keletą metų astronomai apskaičiavo, jog meteoritas greičiausiai atlėkė iš už Saulės sistemos ribų, nes jo apskaičiuotas greitis Saulės atžvilgiu didesnis už pabėgimo greitį iš Saulės gravitacijos lauko ties Žeme. Deja, gautuose duomenyse nebuvo paklaidų, mat JAV Gynybos departamentas nenorėjo viešai atskleisti palydovo techninių galimybių. Neturint paklaidų, nebuvo įmanoma pasakyti, kiek patikimas gautasis skaičiavimų rezultatas, todėl meteoritas, žinomas tik kodiniu numeriu CNEOS 2014-01-08, nebuvo oficialiai pripažintas kaip tarpžvaigždinis. Bet dabar situacija pasikeitė – JAV Kosmoso pajėgų (Space Force) vyriausiasis mokslininkas gavo prieigą prie slaptų duomenų ir patvirtino, jog jų patikimumo pakanka teigti, kad CNEOS 2014-01-08 tikrai yra tarpžvaigždinės kilmės. Ankstesnės orbitos analizės autoriai netruko paskelbti naują idėją: iškelti meteorito fragmentus iš vandenyno. Žinodami ne tik išmatuotą meteoro trajektoriją, bet ir matavimų paklaidas, jie įvertino, kur meteoritas trenkėsi į vandenyną, o tada, pasinaudoję vandenyno srovių duomenimis bei modeliais, įvertino, kur jis galėjo pasiekti dugną. Gautas regionas yra vos 10km x 10km kvadratas, kurį ištyrinėti būtų palyginus nesudėtinga. Be to, meteoritas, tikėtina, turi nemažai geležies, taigi jo fragmentus būtų galima pritraukti su magnetu. Nors fragmentai greičiausiai tėra centimetrų dydžio geležingi akmenukai, ištraukti juos iš vandenyno būtų ne tik įmanoma, bet ir labai naudinga. Priešingai nei ‘Oumuamua ir Borisov, kurių pagauti neturime galimybės, CNEOS 2014-01-08 galėtų duoti pirmuosius uolienų mėginius iš kitos žvaigždinės sistemos. Net ir nežinodami, kuri tiksliai žvaigždė buvo uolienų gimimo vieta, galėtume sužinoti daug naujo apie kietų kūnų cheminės sudėties ir kitų savybių skirtumus skirtingose kosmoso vietose. Tyrimo rezultatai arXiv: meteorito identifikavimas, kaip tarpžvaigždinio; galimybės jį aptikti vandenyno dugne.

***

Smegduobės prie Marso ugnikalnių. Marse esama daugybės kraterių. Daugumą jų suformavo meteoritų smūgiai, tačiau kai kurie krateriai yra smegduobės – įgriuvos, susidariusios, kai paviršiaus uolienos sukrito į giliau esančią kiaurymę. Nuo smūginių kraterių jos skiriasi tuo, kad neturi iškilusio krašto ir antrinių kraterių aplink, susidariusių iš smūgio išmestos medžiagos. Dauguma smegduobių yra piltuvo formos, o jų gylis neviršija trečdalio skersmens. Kai kurios, vadinamos anomaliomis smegduobėmis, gerokai skiriasi: turi vertikalius ar netgi į apačią platėjančius kraštus, o jų gylis dažniausiai viršija trečdalį skersmens. Manoma, kad po jomis egzistuoja didesnės kiaurymės, o įgriuva nutiko tik virš dalies popaviršinės ertmės. Iš viso Marse žinoma apie šimtą anomalių smegduobių; iki šiol jos visos buvo aptiktos tik Tarsidės plynaukštėje. Šiame pusiaujo regione randame jauniausius Marso ugnikalnius – Olimpo kalną ir Tarsidės kalnus. Dabar pirmą kartą anomalios smegduobės aptiktos kitoje Marso vietoje – prie Eliziejaus kalno. Šis kalnas stūkso šiauriniame pusrutulyje, maždaug už 7000 km nuo Tarsidės ugnikalnių. Jis yra senesnis už Tarsidę, taigi ir smegduobės greičiausiai yra senesnės. Mokslininkai tikisi, kad tolesni jų tyrimai padės geriau suprasti erozijos procesus Marse bei išsiaiškinti, kaip vyko vulkanizmas šioje planetoje iki užgęstant ugnikalniams. Panašūs krateriai Mėnulyje atsiveria į didžiulius popaviršinius lavos tunelius, kurie galėtų būti puiki vieta žmonių kolonijoms. Tarsidės smegduobės taip pat pasižymi mažesniais temperatūros pokyčiais per paros ciklą. Gali būti, kad bent kai kuriose Marso vietose kolonijas irgi bus galima įrengti natūraliuose urvuose, taip apsisaugant nuo Saulės spinduliuotės bei vėjo, meteoritų smūgių ir kosminių spindulių. Eliziejaus smegduobių nuotraukos publikuotos HiRISE tinklalapyje. Tarsidės anomalių smegduobių tyrimai publikuojami JGR Planets.

***

Geležies išgavimas Marse. Kolonizuojant Saulės sistemą, žmonėms reikės daugybės įvairiausių resursų. Gabenti juos iš Žemės labai brangu, o ateityje gali tapti ir neįmanoma, nes vienos planetos resursai negali patenkinti keleto planetų poreikių. Taigi nuolat galvojama apie vietinių resursų panaudojimo galimybes – technologijas, kurios leistų pasigaminti reikalingų medžiagų ten, kur jie bus naudojami – Mėnulyje, Marse ar kitur kosmose. Dažniausiai tie resursai yra vanduo ir deguonis. Dabar pirmą kartą pasiūlyta metalo – geležies – išgavimo metodika Marso sąlygomis. Gana daug geležies yra Marso paviršiaus dulkėse – regolite, tačiau ji visa yra oksiduota. Tyrėjai apskaičiavo tikėtiną įvairių redukcijos – oksidacijos panaikinimo – procesų efektyvumą ir nustatė, kad Marse geriausiai veiktų karboterminė redukcija, kai geležies oksidas sąveikauja su anglimi aukštoje temperatūroje. Esant 1120 laipsnių karščiui, reakcija sėkmingai vyktų netgi Marso atmosferoje, kurios slėgis mažesnis nei 1% žemiškojo. Net 99,9% regolito sureaguotų ir išskirtų geležį su trupučiu anglies, silicio, chromo ir fosforo priemaišų. Tuo tarpu išsiskyrusios dujos būtų daugiausiai anglies monoksidas. Jos galėtų būti naudojamos palaikyti reakcijai, mat šaldant anglies monoksidą galima efektyviai iš jo išskirti anglį. Pradinį anglies monoksidą galima būtų išgauti iš atmosferoje esančio anglies dvideginio, atskiriant deguonį. Būtent tokio pobūdžio reakcijos greičiausiai bus naudojamos deguonies gamybai Marse. Taigi viena cheminė jėgainė galėtų gaminti tiek deguonį, tiek geležį, reikalingą įvairiausioms statyboms ar prietaisams remontuoti. Tikėtinos energijos sąnaudos, įskaitant ir deguonies išgavimą, siekia kiek daugiau nei 15 megavatvalandžių vienai tonai geležies – šią energiją būtų galima gauti iš Saulės. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.

***

2018 metų pabaigoje NASA zondas OSIRIS-REx pasiekė asteroidą Bennu, kurį tyrinėjo trejus metus. Per šį laiką zondas ne kartą keitė orbitą ir judėjimo trajektoriją, atliko įvairiausius asteroido stebėjimus ir netgi paėmė paviršiaus medžiagos mėginį. Su misijos istorija susipažinti siūlo naujas vaizdo siužetas iš NASA Goddard:

***

Cereros gelmių šilumos modelis. Cerera yra nykštukinė planeta, gerokai mažesnė net už mūsų Mėnulį. Ilgą laiką mokslininkai manė, kad jos paviršius turėtų būti daugmaž lygus, padengtas tik krateriais. Apie jokį geologinį (demetrologinį?) aktyvumą nebuvo net kalbų. Visgi realybė pasirodė esanti daug įdomesnė: Dawn zondo stebėjimai 2015 metais atskleidė labai įvairų paviršių. Vienoje jo pusėje matyti plynaukštė, primenanti žemyną, aplink ją – uolienų skilinėjimo požymiai. Visoje nykštukinėje planetoje pilna paviršinių nuosėdinių uolienų, lyg būtų išgaravę vandenynai. Iš kur ten buvo pakankamai energijos tokiems procesams vykti? Naujame tyrime pateikiamas galimas atsakymas – radioaktyvių elementų skilimo kaitra. Kiekvienas besiformuojantis dangaus kūnas savyje sukaupia šiek tiek radioaktyvių elementų. Laikui bėgant, jie skyla ir išskiria energiją. Išsisluoksniavusiuose kūnuose, tokiuose kaip Cerera ar Žemė, šie elementai daugiausiai nusėda į centrą, tad ir kaitra sklinda iš gelmių, bet nebūtinai vienodai visomis kryptimis. Cereroie netolygumai galėjo būti daug didesni, nei Žemėje, nes pastaroji formuodamasi įkaito tiek, kad beveik visa išsilydė ir iki pat dabar turi karštą skystą branduolį. Tuo tarpu Cerera pradžioje buvo gana šalta. Visgi, pasitelkę skaitmeninį modelį, mokslininkai nustatė, kad radioaktyvaus skilimo kaitra per ilgą laiką ištirpdė Cereros branduolį. Ištirpusi įkaitusi branduolio dalis ėmė kilti į viršų, o likęs branduolys traukėsi gilyn. Taip galėjo susiformuoti aukštuma vienoje Cereros pusėje – ją išstumė karštas gelmių burbulas. Karščio pakako ir vandens ledui ištirpdyti, todėl Cerera įgijo popaviršinį vandenyną. Tose vietose, kur asteroidų smūgiai pramušdavo vandenyno dangą, kuriam laikui susiformuodavo ežerai, o jiems stingstant susidarydavo nuosėdų telkiniai. Tyrėjų teigimu, panašia raida gali pasižymėti ir kai kurie didžiųjų planetų palydovai, tad būtų įdomu modelį pritaikyti ir jiems. Tyrimo rezultatai publikuojami AGU Advances.

***

Katės akies ūkas yra vienas žinomiausių planetinių ūkų – į Saulę panašių žvaigždžių priešmirtinės agonijos požymių. Čia matome ne tik jį (nuotraukos centre), bet ir ūką supantį netvarkingą dujų gumulų žiedą. Žiedo, kurio skersmuo maždaug vienas parsekas, kilmė nežinoma. Jo amžius gali siekti apie 50-90 tūkstančių metų, gerokai daugiau, nei tipinė planetinio ūko gyvavimo trukmė – 10 tūkstančių metų. Greičiausiai halą sudaro dujos, išmestos ankstesniais žvaigždės gyvavimo tarpsniais, bet tiksliau susieti vieno su kitu kol kas negalime.

***

Nykštukinėmis galaktikomis tikrinama gravitacija. Ar gravitacija veikia vienodai visais erdvės masteliais? Klausimas gali atrodyti keistas, netgi kvailas, bet iš tiesų atsakymo neturime. Dideli kosminiai kūnai – galaktikos ir jų spiečiai – juda kitaip, nei prognozuoja mums įprasta, arba Niutono, gravitacijos teorija. Vienas būdas paaiškinti neatitikimą yra tamsioji materija: jei kiekvieną galaktiką supa didžiulis nematomos medžiagos halas, jos kuriama papildoma gravitacija „sutvarko“ judėjimą į tokį, koks ir yra stebimas. Alternatyvus paaiškinimas vadinamas modifikuotaja dinamika, arba MOND: pagal jį, esant labai silpnam gravitaciniam laukui, pasikeičia gravitacijos dėsnis, todėl galaktikų pakraščių judėjimas neatitinka to, ką prognozuoja klasikinis dėsnis. Nors tamsiosios materijos paaiškinimas pripažintas daug plačiau, bevaisės tamsiąją materiją sudarančių dalelių paieškos kelia vis daugiau abejonių modelio teisingumu. Taigi mokslininkai vis dažniau tikrina MOND prognozes ir ieško, kaip jos gali paaiškinti įvairias objektų judėjimo Visatoje detales. Dabar toks tyrimas atliktas nagrinėjant nykštukinių galaktikų netvarkingumą spiečiuose. Nykštukinėmis vadinamos galaktikos, kurių masė nesiekia dešimtadalio Paukščių Tako masės; jos dažnai randamos didesnių galaktikų kaimynystėje. Didelės galaktikos gravitacija nuolat tampo ir gniuždo nykštukinę palydovę. Jei nykštukė turi tamsiosios materijos halą, šis apsaugo ją nuo deformacijos. Neseniai atlikta Krosnies spiečiaus – didžiulio galaktikų spiečiaus palyginus netoli Paukščių Tako – apžvalga atskleidė ten esant daugybę nykštukinių galaktikų, o kai kurios iš jų pasirodė esą ištampytos. Mokslininkai palygino šiuos stebėjimų duomenis su tamsiosios materijos ir MOND modelių prognozėmis. Jie nustatė, kokio dydžio galaktikos yra ištampomos pagal abu modelius ir remiantis stebėjimais. Kriterijus, pagal kurį vertintas dydis, yra santykis tarp galaktikos pusės masės spindulio – atstumo nuo centro, iki kurio sutelkta pusė galaktikos masės – ir potvyninio spindulio – atstumo, ties kuriuo artimiausios didesnės galaktikos gravitacija nugali nykštukinės galaktikos trauką. Pagal tamsiosios materijos modelį, ištampomos turėtų būti tik tos galaktikos, kuriose šis santykis viršija vienetą. Tačiau pagal stebėjimus apskaičiavus tikėtiną galaktikų tamsiosios materijos halų spindulį, paaiškėjo, kad ištampomos galaktikos, kuriose santykis viršija vos ketvirtadalį. Tuo tarpu MOND modelis prognozuoja santykį 1,7, o iš stebėjimų apskaičiuotas santykis yra 1,88 – gerokai mažesnis, statistiškai nereikšmingas, skirtumas. Ar jau galime daryti išvadą, kad MOND geriau paaiškina nykštukinių galaktikų savybes spiečiuose, nei įprastinė, tamsiąja materija paremta, kosmologija? Nelabai, mat žvaigždžių judėjimo greičiai tose pačiose nykštukinėse galaktikose yra pernelyg dideli, kad jas išlaikytų vien regimosios medžiagos gravitacija, net ir remiantis MOND modeliu; vadinasi, kažko trūksta ir pastarajam. Be to, reikia nepamiršti, kad galaktikų evoliucija, ypač spiečiuose, yra daugialypis reiškinys, tad gali būti, jog tyrėjai neįvertino ir kurios nors standartinio modelio savybės, kuri leistų paaiškinti stebėjimus nekeičiant gravitacijos dėsnio. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Kompaktiškų nykštukinių galaktikų formavimasis. Nykštukinės galaktikos pasižymi daug įvairesnėmis formomis, nei didelės. Viena jų rūšis vadinama mėlynosiomis kompaktiškomis nykštukėmis (angl. Blue Compact Dwarfs, BCD). Mėlynos jos yra todėl, kad turi daug jaunų žvaigždžių, o kompaktiškos – nes tiek žvaigždės, tiek dujos susitelkusios į palyginus mažą tankų regioną galaktikos centre. Dujų jose nėra daug, tad sparčiai besiformuojančios žvaigždės turėtų per palyginus trumpą laiką – kelias dešimtis milijonų metų – suvartoti visas dujas. Tad kyla klausimas, kaip tokios galaktikos gali egzistuoti šiandien – kodėl žvaigždėdara jose nesustojo prieš milijardus metų? Iki šiol atsakymo nežinojome, nes neturėjome duomenų apie panašias galaktikas praeityje. Bet dabar tokie stebėjimai atlikti ir nustatyta, kad galaktikas kompaktiškas padaro gravitaciniai nestabilumai jų pakraščiuose. Tyrimo autoriai atrinko 11 BCD galaktikų, kurių šviesa iki mūsų keliavo 1,3-2,8 milijardo metų, ir atliko detalius jų spektro stebėjimus ultravioletinių spindulių ruože. Taip jie nustatė, kad į visas galaktikas sparčiai krenta dujos iš tarpgalaktinės erdvės. Būtent šios dujos sukelia žvaigždėdaros žybsnį. Be to, dujų galaktikos išorinėje dalyje prisikaupia tiek daug, kad diskas tampa gravitaciškai nestabilus ir subyra į tankius gumulus. Šie gumulai, sąveikaudami tarpusavyje, su žvaigždėmis ir dujomis, po truputį krenta į galaktikos centrą. Ten susidurdami, jie kartkartėmis sukelia naujus trumpalaikius žvaigždėdaros žybsnius. Taip galaktika tampa kompaktiška, bet vis tiek išlieka mėlyna. Šie rezultatai leis geriau suprasti ne tik nykštukinių, bet ir masyvių galaktikų evoliuciją: Visatos jaunystėje, kai tarpgalaktinių dujų būta daugiau, panašūs procesai galėjo vykti ir jose. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Keistos struktūros galaktikų spiečiuje. Galaktikų spiečiai susideda iš tūkstančių galaktikų, tarpgalaktinės plazmos ir tamsiosios materijos. Spiečiams susiduriant, smūginės bangos įkaitina plazmą ir įgreitina pavienes daleles iki milžiniškų greičių. Energingos dalelės, sąveikaudamos su magnetiniais laukais, skleidžia radijo spinduliuotę. Spiečiuose daugiausiai matomi trijų tipų radijo spinduliuotės šaltiniai: reliktai – lankai spiečiaus pakraščiuose, kur smūginė banga nusklido iš centro; halai – turbulencijos sukurti spinduliuotės telkiniai arti centro; ir fosilijos – centrinių galaktikų aktyvių branduolių sukurtų čiurkšlių liekanos. Naujame tyrime pristatomi detalūs spiečiaus Abell 3266 stebėjimai, kuriuose matyti keletas labai netikėtai atrodančių radijo struktūrų. Viena struktūra panaši į reliktą, nes matoma spiečiaus pakraštyje ir turi gana žemą energiją. Tačiau ji išsilenkusi į priešingą pusę, nei tikėtumėmės – tolyn nuo spiečiaus. Jos spektras taip pat gana keistas ir nebūdingas kitiems reliktams. Taip pat spiečiuje matoma bent viena fosilija, bet jos energija irgi ypatingai žema. Tai rodo, kad fosilija ypatingai sena, bet tada kyla klausimas, kodėl ji dar neišsisklaidė. Nei vienos šių struktūrų neįmanoma paaiškinti dabartiniais spiečių evoliucijos modeliais, taigi Abell 3266 parodo, kad mūsų supratimas apie šiuos objektus dar toli gražu nepilnas. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Tamsioji materija Visatos jaunystėje. Tamsioji materija, jei ji egzistuoja, yra dominuojanti Visatoje materijos forma. Taigi ir gravitacinis laukas, bent jau didžiausiais masteliais, nulemtas daugiausiai tamsiosios materijos pasiskirstymo. Nors tamsiosios materijos negalime matyti tiesiogiai, jos poveikis pasireiškia kaip gravitacinis lęšiavimas – šviesos spindulių trajektorijos iškreipimas. Matuodami lęšiavimo savybes, galime apskaičiuoti ir lęšiuojančio objekto – ar tai būtų žvaigždė, ar galaktikų spiečius – masę. Galaktikų spiečių masė taip paprastai matuojama ieškant daug tolimesnių labai ryškių galaktikų. Iškreiptas ar susidvejinęs tolimosios galaktikos atvaizdas rodo lęšiavimą, o iškreipimo dydis ar atstumas tarp skirtingų atvaizdų leidžia suprasti ir lęšio masę bei, kartais, formą. Tačiau kuo toliau yra masyvusis spiečius, tuo sunkiau aptikti pakankamai ryškią galaktiką už jo, taigi iki šiol lęšiavimo tyrimai apsiribojo spiečiais, kurių šviesa iki mūsų keliavo 11 milijardų metų ar mažiau. 11 milijardų metų yra reikšminga Visatos amžiaus dalis, tačiau įdomiausi pokyčiai Visatos struktūroje vyko jos jaunystėje, taigi norėtųsi pasiekti ir tolimesnius spiečius. Dabar tas padaryta – pirmą kartą išmatuotas gravitacinio lęšiavimo signalas šaltiniams, kurių šviesa mus pasiekė po daugiau nei 12 milijardų metų kelionės. Šie šaltiniai – masyvios galaktikos, o ne spiečiai, tačiau ir šie duomenys ne mažiau įdomūs. Tyrimo autoriai pasinaudojo didžiuliu tolimų galaktikų katalogu, kuriame buvo daugiau nei pusantro milijono objektų, ir kosminės foninės spinduliuotės žemėlapiu, sudarytu iš Planko kosminio teleskopo duomenų. Kosminė foninė spinduliuotė yra mikrobangų fotonų laukas, persmelkiantis visą Visatą; jis susiformavo praėjus vos 380 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo, kai Visata tapo permatoma spinduliuotei. Foninės spinduliuotės netolygumai nurodo pirmuosius medžiagos sutankėjimus ir praretėjimus, iš kurių formavosi Visatos struktūros, tačiau netolygumai, dangaus skliaute matomi labai arti masyvių galaktikų, gali kilti ir dėl gravitacinio lęšiavimo. Išmatavę būtent tokius netolygumus, mokslininkai nustatė visų galaktikų tikėtiniausias tamsiosios materijos halo mases. Tipinė halo masė pasirodė esanti apie 300 milijardų Saulės masių – maždaug penktadalis Paukščių Tako halo masės. Šie duomenys taip pat leido įvertinti, kaip sparčiai formavosi didžiausios struktūros Visatos jaunystėje. Gautas įvertis yra šiek tiek mažesnis, nei prognozuoja standartinis kosmologinis modelis. Viena vertus, taip galėjo nutikti dėl nepilno galaktikų katalogo – jaunoje Visatoje buvo ir blausesnių galaktikų, kurių dabar nematome. Kita vertus, šis rezultatas gali būti ir tikras ir rodyti kosmologinio modelio trūkumus. Pastaruoju atveju jis gali padėti patobulinti modelį ir galbūt paaiškinti ir kitus jo neatitikimus stebėjimams, pavyzdžiui, Visatos plėtimosi spartos matavimams. Tyrimo rezultatai publikuojami Physical Review Letters.

***

Štai tiek naujienų iš rugpjūčio pradžios. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse