Saulė ir šviesa mums – neatsiejami dalykai. Net ir moderni civilizacija, kuri, atrodo, tampa vis labiau nepriklausoma nuo gamtos, be Saulės – nė iš vietos. Kad ir Saulės energetika: viena perspektyviausių ateities energetikos sričių. Ir, galimai, ne tik Žemėje, bet ir kosmose. Praeitą savaitę išskrido bandomoji misija, kuri patikrins kelias kosminės Saulės jėgainės technologijas. Saulės šviesa bus be galo svarbi ir Mėnulio kolonistams, o dabar pradėta galvoti, kaip tinkamai planuoti kelionių Mėnulio paviršiumi maršrutus, kad kuo ilgiau būtų išliekama apšviestose vietose. Saulė šviečia ne visai tolygiai – joje vis nutinka žybsniai, o ir jie patys šiek tiek svyruoja; dabar mokslininkai išsiaiškino, kad taip nutinka dėl magnetinio lauko persijungimo svyravimų. Kalbant apie Saulę, bet ne jos šviesą, paskelbtas naujas vertinimas, kiek žvaigždžių galėjo būti gimtajame Saulės spiečiuje. O kalbant apie šviesą, bet ne Saulės, paaiškėjo, kad galaktikų spiečiuose tarpgalaktinė šviesa prieš 10 milijardų metų buvo panašiai svarbi, kaip ir šiandien. Kitose naujienose – chemija ir mineralogija Marse bei tolimiausios galaktikos su skersėmis. Gero skaitymo!

***

Kosminės Saulės elektrinės bandymas. Saulės energetika – viena svarbiausių sudėtinių dalių, kovojant su klimato kaita ir apskritai tarša. Juo labiau, kad Žemę nuolat pasiekiančios Saulės energijos pakaktų žmonijos poreikius tūkstančius kartų. Aišku, neapsieina ši infrastruktūra ir be problemų, nuo retų metalų, reikalingų Saulės elementams gaminti, iki elementaraus dienos/nakties ciklo bei orų, kurie trukdo išgauti Saulės energiją efektyviausiai. Kai kurias problemas labai efektyviai išspręstume, jei Saulės elementai būtų įrengti ne Žemės paviršiuje, o kosmose. Ten juos galima visą laiką atsukti į Saulę, jiems netrukdo oro sąlygos ir apskritai atmosfera, o pati elektrinė galėtų būti kilometrų, jei ne didesnio, skersmens. Praeitą savaitę į kosmosą pakilo pirmasis tokios technologijos bandymų eksperimentas. Space Solar Power Demonstrator (SSPD) zondas išbandys tris esmines technologijas, reikalingas kosminei Saulės energetikai. DOLCE yra išsilankstanti struktūra, kurios išskleistos gabaritai sieks 1,8×1,8 metro. Ateityje jos pagrindu bus gaminami pavieniai Saulės elementai, kurie kartu susijungs į didžiulę jėgainę. ALBA yra 32 bandomųjų Saulės elementų rinkinys. Skirtingos sudėties elementai bus tikrinami, siekiant rasti technologiją, kuri užtikrintų patikimumą ir ilgaamžiškumą kosmoso sąlygomis bei geriausią energijos kaupimo efektyvumą. MAPLE yra lankstūs mikrobangų energijos siųstuvai, kuriais energija bus perduodama į dvi Žemėje įrengtas priėmimo stotis. Pilnavertė jėgainė energiją į Žemę turėtų perdavinėti nuolatos. Kiekviena iš šių technologijų galėtų pasitarnauti ir kitose sferose, ne tik Saulės energijos kaupimui bei perdavimui. Pavyzdžiui, išsilankstančios struktūros labai naudingos įvairiems erdvėlaiviams bei kosminiams zondams, Saulės baterijos – tų pačių zondų energijos poreikiams užtikrinti, o mikrobangų perdavimas – komunikacijoms. Taip pat bus bandoma ir programinė įranga, skirta visų prietaisų valdymui ir darbo koordinavimui. Apskritai bandymai užtruks keletą mėnesių; ilgiausiai truks skirtingų Saulės elementų tikrinimas. Galutinis projekto tikslas – orbitoje įrengti kilometrų skersmens Saulės elektrinę ir tiekti nuolatinę švarią energiją į priėmimo stotį Žemėje. Plačiau skaitykite Caltech pranešime spaudai.

***

Apšviestų maršrutų Mėnulyje paieška. Artemis misijų tikslas bus nusileisti Mėnulio pietų ašigalyje ir ten įrengti tyrimų stotį. Ir vėliau pirmosios žmonių tyrimų bazės bei kolonijos greičiausiai kursis tame regione, nes jis turi du esminius privalumus. Pirmasis – nuolat tamsūs krateriai, kurių dugne esama vandens ledo, taigi šio resurso nereikės gabentis iš Žemės. Antrasis – kraterių pakraščiai ir kalvos, kurie praktiškai visą laiką gauna Saulės šviesos, taigi yra idealios vietos įrengti Saulės jėgaines ir taip gauti energijos žmonių poreikiams. Abu privalumai atsiranda dėl Mėnulio ašies posvyrio. Jis tėra pusantro laipsnio, gerokai mažesnis, nei Žemės. Taigi nesvarbu, vasara ar žiema, Saulės pakilimas virš horizonto labai panašus. Kartu tai sukelia ir problemą – palei horizontą besiridinėjanti Saulė meta labai ilgus šešėlius, kurie didelius paviršiaus regionus paslepia visiškoje tamsoje. Stacionarioms tyrimų stotims ši situacija nelabai pavojinga, jei jos gauna energijos iš Saulės jėgainių, bet važinėjantiems mėnuleigiams pavojus iškyla. Patekęs į tamsą mėnuleigis turėtų gyventi naudodamasis vien baterijose sukaupta energija, kurios tikrai nebūtinai pakaktų iki 14 Žemės parų trunkančiai nakčiai išgyventi. O jei mėnuleigiu važiuoja žmonės, situacija tampa dar labiau komplikuota. Taigi ekskursijas po apylinkes reikės planuoti labai detaliai. Dabar paskelbti pirmi tokie bandymai. Mokslininkai pasitelkė orbitinių zondų stebėjimus, iš kurių sudarytas labai tikslus topografinis pietinio Mėnulio ašigalio apylinkių mėnlapis. Apjungę jį su Mėnulio orbitos modeliu, tyrėjai sudarė paviršiaus apšviestumo planus, kintančius einant mėnesiui. Parinkę keturis taškus, identifikuotus kaip labiausiai tikėtinas tyrimų bazių vietas, jie apskaičiavo geriausias trajektorijas važiuoti tarp jų, siekiant nuolatos išlikti apšviestose vietose. Aišku, labiausiai apšviesti būtų kraterių pakraščiai, kalnagūbriai ir panašios aukštumos, bet tai dažnai yra labai nelygūs paviršiai, todėl kelionei pasirinkti truputį atokesni šlaitų ar lygumų regionai. Skaičiavimai parodė, kad kelionės greičiausiai truks ilgai: mėnuleigiui dažnai reikės pralaukti net po keletą dienų Saulės apšviestoje vietoje, kol prasisklaidys šešėliai tolimesniame kelyje. Kelių dešimčių kilometrų ilgio kelionė gali užtrukti apie mėnesį. Laukimo metu mėnuleigis ar jo įgula galėtų tyrinėti aplinkinę vietovę, vykdyti kitus eksperimentus, taip pat pakrauti mėnuleigio baterijas. Apskaičiuoti kelionių planai tinka tik vasarą; žiemą, kai Saulė, kad ir nežymiai, pasislepia po horizontu, kelionės tampa praktiškai neįmanomos. Netgi nuvykti iš vieno taško į kitą ir sugrįžti tais pačiais metais gali būti neįmanoma. Aišku, žmonės į tokias misijas nesileistų, bet autonominiai prietaisai galėtų. Arba žmonės galėtų vykti iš vienos stoties į kitą, tyrinėdami vietoves pakeliui. Tiesa, jei mėnuleigis galėtų bent kelias valandas važiuoti tamsoje, kelionės dažnai gerokai pagreitėtų, nes daug kur laukimo periodai atsiranda dėl visiškai siaurų, mažiau nei kilometro pločio, šešėlio zonų. Šis tyrimas yra labiau metodo pristatymas, bet jį ateityje galės naudoti misijų planuotojai, rengdami išvykų į įdomias tyrimams vietas maršrutus. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.

***

Saulės žybsnių pulsacija. Saulės žybsniai – trumpi energingų fotonų srauto sustiprėjimai – nėra tolygūs. Jų metu stebimi įvairūs smulkesni svyravimai, o bent dalis jų yra beveik periodiški. Vadinamieji kvazi-periodiniai pulsavimai (angl. Quasi-periodic pulsations, QPPs) aptikti prieš 60 metų, tačiau iki šiol neaiški jų prigimtis. Nauji stebėjimai atskleidžia QPP ryšį su magnetinio persijungimo reiškiniais Saulės vainiko kilpose. Tyrimo autoriai atliko stebėjimus mikrobangų ruože naudodami teleskopą, kuris leido atskirti palyginus nežymius spinduliuotės svyravimus žybsnio formavimosi vietoje. Anksčiau to nebuvo įmanoma padaryti, nes žybsnio formavimosi regionas švyti palyginus silpnai. Apskritai žybsniai kyla, kai iš Saulės į vainiką iškilusi magnetinio lauko kilpa sulinksta ir persijungia – pakinta jos magnetinio lauko konfigūracija. Persijungimo metu didelė dalis magnetinio lauko energijos išspinduliuojama, taip pat susidaro atviros magnetinio lauko linijos, kuriomis medžiaga iš vainiko gali pabėgti į tarpplanetinę erdvę – įvyksta vainikinės masės išmetimas. Kilpos viršuje skleidžiama mikrobangų spinduliuotė užgožia kylančią žemesniuose sluoksniuose, bet būtent pastarąją užfiksuoti ir leido naujieji stebėjimai. Nors šviesis labai skiriasi, jo svyravimai tiek kilpų viršuje, tiek giliau esančioje „srovės klostėje“ vyksta sinchroniškai, dviem apytikriais periodais: trumpesni pokyčiai 10-20 sekundžių intervalais, ilgesni – 30-60 sekundžių. Be to, tokiu pačiu periodu kinta ir spinduliuotės spektras: kartais jis būna „minkštas“, kuriame dominuoja šiluminė spinduliuotė, kartais – „kietas“, dominuojamas energingų elektronų. Tai rodo, kad elektronų injekcija į žybsnio regioną vyksta kvazi-periodiškai ir yra atsakinga už mikrobangų spinduliuotės svyravimus. Tokį patį rezultatą tyrėjai gavo ir sumodeliavę sistemą skaitmeniniu modeliu. Kodėl sistemoje atsiranda apytikris periodiškumas – neaišku, bet tai gali būti susiję su natūraliais vainiko kilpos magnetinio lauko svyravimais. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.

***

Marso paviršiaus trūkiuose – vanduo. Kai kurios Marso paviršiaus uolienos išvagotos daugybės įtrūkimų. Dabar mokslininkai pristatė įrodymus, kad bent jau Gale krateryje, kur važinėja marsaeigis Curiosity, tie trūkiai kupini vandens. Tiesa, ne gryno ir juo labiau ne skysto: šis vanduo sukibęs su kvarcu ir formuoja opalus, kurie ir sudaro trūkių užpildą. Įtarimų, kad trūkiuose pilna opalo, buvo jau seniau – jie kilo nagrinėjant Curiosity darytas nuotraukas. Naujojo tyrimo autoriai šią analizę papildė kitu duomenų rinkiniu – neutronų sklaidos matavimais. Vandens molekulės labai gerai atspindi energingus neutronus, kuriuos skleidžia specialus prietaisas Curiosity apačioje. Skenuojant paviršių pastebėta, kad būtent trūkiuose vandens yra daugiau, nei kitur – maždaug 3-6% trūkius užpildančių uolienų masės. Nors santykis nedidelis, gausus trūkių tinklas leidžia tikėtis, kad iš jų būtų įmanoma išgauti reikšmingą vandens kiekį žmonių kolonijoms netoli pusiaujo aprūpinti, mat kitokių vandens ledo šaltinių ten nėra žinoma. Kitas įdomus atradimo aspektas – opalų savybės leidžia spręsti, kad jie formavosi šaltoje ir rūgščioje aplinkoje. Tokios sąlygos Marse nusistovėjo palyginus vėlai, kai planeta bendrai buvo išdžiūvusi. Opalas formuojasi, kai kvarcas ilgai stovi vandenyje, taigi trūkiuose vandens buvo ilgiau, nei kitur Marse. Vadinasi, trūkiai gali žymėti paskutines vietas Marse, kurios buvo tinkamos gyvybei, tad ten verta ieškoti ir gyvybės pėdsakų. Deja, Curiosity neturi tinkamos įrangos tokioms paieškoms, bet jas reikės turėti omeny, planuojant tolesnes misijas į Raudonąją planetą. Tyrimo rezultatai publikuojami JGR Planets.

***

Oksidų formavimasis be deguonies. Žemės paviršiuje esama daugybės oksidų – visokiausi mineralai formuojasi deguoniui sąveikaujant su metalais. Vienas iš gausiausių yra mangano oksidas, kurį žmonės naudojo nuo seniausių laikų. 2014 metais mangano oksido aptikta ir Marse – tiek Opportunity, tiek Curiosity užfiksavo šį junginį tyrinėjamų kraterių (atitinkamai Endevour ir Gale) uolienose. Nekeista, kad mokslininkai tada padarė išvadą, jog Marso atmosferoje praeityje buvo laisvo deguonies, kuris ir sureagavo su metalais bei sukūrė stebimus oksidus. Bet dabar kiti mokslininkai parodė, jog mangano oksidus Marso sąlygomis daug lengviau gauti kitaip – metalui sąveikaujant su halogenais. Halogenais vadinami septintos (arba septynioliktos, pagal modernią nomenklatūrą) grupės elementai – chloras, bromas ir kiti. Būtent šių elementų deguoninių junginių – chloratas ir bromatas, sudaryti iš halogeno ir trijų deguonies atomų – gausu Marso paviršiuje. Laboratoriniais eksperimentais tyrimo autoriai nustatė, kad manganas ir chloratai arba bromatai, atsidūrę vienas šalia kito vandeningoje terpėje, efektyviai reaguoja ir formuoja mangano oksidą. Halogenų atomai arba išlaisvinami, arba irgi susijungia su metalais į druskas. Šis procesas Marso sąlygomis daug spartesnis, negu oksidacija tiesiogiai reaguojant su deguonimi. Žemėje yra priešingai, tai lemia skirtinga aplinka: daug rūgštesnė anglies dvideginio kupina Marso atmosfera. Tyrėjų teigimu, reakcijos su deguonimi Marse būtų tokios lėtos, kad suformuotų vos 20 nanometrų storio mangano oksidų sluoksnį, gerokai plonesnį, nei aptikti centimetrų storio inkliuzai uolienose. Tuo tarpu reakcijos su halogenais turi dar vieną pliusą: jų metu susiformuoja mangano oksido pagrindo mineralas nsutitas, išvaizda primenantis Marse aptiktus klodus. Šis atradimas parodo, kad oksidų egzistavimą reikia interpretuoti atsargiai; tai galioja ne tik Marsui, bet ir kitoms vietoms Saulės sistemoje ar už jos ribų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.

***

Juno misija Jupiterį tyrinėja jau daugiau nei šešerius metus. Apie įdomiausius jos atradimus pasakoja Astrum:

***

Ugnikalnio išsiveržimai Ijo. Jupiterio palydovas Ijo yra vienintelis Saulės sistemos kūnas, neskaitant Žemės, kuriame žinome egzistuojant veikiančių ugnikalnių (gali būti, kad ugnikalnių esama ir Veneroje, bet tai nėra patvirtinta). Vulkanizmas Ijo nėra tolygus, o pasižymi kone kasmetiniais išsiveržimais. Praeitų metų pabaigoje įvyko išskirtinai stiprus išsiveržimas. Rugsėjo-gruodžio mėnesiais Ijo nušvito bent pusantro karto stipriau, nei bet kada nuo 2017 metų, kai pradėti detalūs palydovo stebėjimai dedikuota Ijo įkritimo/išmetimo observatorija (angl. Io Input/Output Observatory, IoIO). Ijo ugnikalniai spjaudosi įvairiais elementais, kurie dažnai pabėga ir į erdvę aplink Jupiterį. Tarp palydovo ir planetos driekiasi jonizuotos sieros regionas, vadinamas Ijo plazmos torusu. Paprastai jo šviesis gerai dera su Ijo išsiveržimais, tačiau šįkart taip nenutiko – spinduliuotės intensyvumas pasiekė tik apie pusę aukščiausios ankstesnių sustiprėjimų vertės. Tokį neatitikimą paaiškinti galėtų du scenarijai. Pirmasis – kad šįkart iš Ijo veržėsi ne sieros junginiai. Ijo turi gausybę ugnikalnių ir nežinia, ar jų magmos rezervuarai jungiasi į vieną popaviršinį okeaną, ar yra atskiri. Jei rezervuarai atskiri, jų cheminė sudėtis gali skirtis, tad nebūtinai kiekvienas išsiveržimas į aplinką paskleidžia sieros debesis. Kitas galimas paaiškinimas – paties toruso reakcija į medžiagos padavimą. Torusas ne tik pildosi medžiaga, bet ir jos netenka per sąveiką su Jupiterio magnetiniu lauku, Saulės vėju ir kitaip. Gali būti, kad didelis medžiagos pliūpsnis, pasiekęs torusą, sukelia procesus, kurie daug greičiau medžiagą ir pašalina, todėl nusistovi gerokai mažesnis pusiausviras tankis, nei medžiagą paduodant lėčiau. Atsakyti į šį klausimą turėtų padėti Juno duomenys: zondas gruodį praskrido 64 tūkstančių kilometrų atstumu nuo Ijo ir detaliai išmatavo jo aplinkos savybes. Gavę duomenis – kol kas jie dar siunčiami – mokslininkai galės nustatyti, ar tuo metu Ijo aplinkoje kas nors buvo gerokai kitaip, nei ankstesnių praskridimų metu. Šių metų pabaigoje Juno turėtų praskrieti dar arčiau, vos už 1500 kilometrų, nuo Ijo ir išmatuoti savybes pačiose palydovo prieigose. Tai dar labiau papildys žinias apie šį ugningą palydovą. Stebėjimų analizė kol kas nebaigta, tad mokslinės publikacijos dar nėra, bet daugiau paskaityti galite Planetary Science Institute pranešime.

***

Sūkuriais matuojama planetų masė. Protoplanetiniuose diskuose augančios planetos neretai ten atveria tarpus – tuštumas, iš kurių planetos gravitacija išsklaido dujas. Tarpui veriantis, išorinis (tolimesnis nuo žvaigždės) jo kraštas tampa tankesnis už vidinį, nors apskritai disko tankis mažėja einant į išorę. Tokia situacija nėra stabili, tad išoriniame tarpo krašte dujos gali imti banguoti ir formuoti sūkurius, tarsi viesulus. Keli viesulai gali susijungti į vieną pailgą darinį, kuriame susikaupia dulkės – jis matomas kaip lenkta struktūra vienoje disko dalyje. Dabar mokslininkai sugalvojo, kaip šių struktūrų egzistavimą panaudoti tarpą atvėrusios planetos masės ir amžiaus įvertinimui. Problema su planetų paieškomis visados yra ta, kad jos daugybę kartų blausesnės už žvaigždę, o dažniausiai ir už diską, kuriame auga. Taigi tiesiogiai pamatyti planetą, atvėrusią tarpą, paprastai neįmanoma, nebent ji yra išskirtinai masyvi – bent keletą kartų masyvesnė už Jupiterį. Tuo tarpu sūkuriai yra daug didesni už planetą ir juos pamatyti nesunku. Sūkurys neatsiranda iškart pradėjus augti planetai – tam prireikia laiko tarpo, kuris priklauso nuo planetos masės. Kuo planeta masyvesnė, tuo sūkuriai formuojasi greičiau. Tad žinodami žvaigždės amžių, kurį galima nustatyti iš kitų stebėjimų, galime apskaičiuoti minimalią planetos masę, reikalingą sūkuriui suformuoti nuo žvaigždės (taigi ir protoplanetinio disko) atsiradimo. Iš kitos pusės, maksimalios planetos masės įvertinimas nurodo minimalų įmanomą jos amžių – jaunesnė planeta dar nebūtų sukūrusi sūkurio. Pritaikę metodą realioms sistemoms su gerai ištirtais protoplanetiniais diskais, tyrėjai rado minimalias masės vertes maždaug 30-50 Žemės masių, arba 0,1-0,16 Jupiterio masės, intervale; tokių planetų pamatyti kol kas tikrai negalime, taigi gaunami apribojimai padeda suprasti sistemų struktūrą ir evoliuciją. Iš kitos pusės, amžiaus įvertinimai kol kas nėra labai reikšmingi – juos galima gauti ir tiesiog remiantis žiniomis apie planetų formavimąsi. Tiesa, visi rezultatai priklauso nuo protoplanetinio disko storio, kuris dažnai žinomas labai netiksliai. Visgi jie suteikia galimybę geriau įvertinti augančių planetų savybes, taigi ir patikrinti planetų formavimosi modelius. Tyrimo rezultatai arXiv: sūkurių formavimosi modelis, taikymas realioms sistemoms.

***

Kiek seserų turi Saulė? Visos žvaigždės formuojasi ne izoliuotos, o įvairaus dydžio grupėse. Saulė – ne išimtis. Tačiau jos gimtoji grupė jau seniai iširo ir išsisklaidė Galaktikoje. Kiek žvaigždžių joje galėjo būti? Naujame tyrime į šį klausimą bandoma atsakyti remiantis statistiniais-tikimybiniais argumentais ir radioaktyvaus aliuminio skilimo padarinių gausa meteorituose. Radioaktyvus aliuminio izotopas, aliuminis-26, skyla palyginus greitai: pusės pradinio kiekio nelieka per 720 tūkstančių metų. Daugumoje pirmykščių Saulės sistemos meteoritų, vadinamų angliniais chondritais, randama aliuminio-26 skilimo padarinių – perteklinis magnio-26 kiekis. Aliuminio-26 egzistavimas šiuose meteorituose rodo, kad jie formavosi iš medžiagos, kurią ne per seniausiai paveikė supernovos sprogimas, mat supernovos yra pagrindinis aliuminio-26 šaltinis Visatoje. Tačiau – ir tai yra labai svarbu šiam tyrimui – kai kurie, patys seniausi, angliniai chondritai neturi aliuminio-26 skilimo produktų. Taigi galima daryti išvadą, jog supernova sprogo tuo metu, kai Saulės sistema formavosi; tikslesnis meteoritų datavimas rodo, kad supernova sprogo per 100 tūkstančių metų nuo sistemos formavimosi pradžios. Greičiausiai ji sprogo toje pačioje žvaigždžių grupėje. Supernovomis sprogsta masyvios žvaigždės, masyvesnės nei aštuonios Saulės masės; kuo žvaigždė masyvesnė, tuo trumpiau ji gyvena. Tiesa, net ir trumpiausiai gyvenančioms žvaigždėms nuo susiformavimo iki sprogimo praeina maždaug trys milijonai metų, taigi ta žvaigždė turėjo pradėti formuotis anksčiau, nei Saulė. Iš kitų žvaigždėdaros regionų stebėjimų žinome, kad žvaigždžių formavimosi procesas viename debesyje gali trukti iki keliolikos milijonų metų. Pasitelkę šiuos skaičius, naujojo tyrimo autoriai įvertino tikimybę, kad Saulės gimtojoje grupėje sprogs supernova, priklausomai nuo grupės narių skaičiaus ir žvaigždėdaros proceso trukmės. Gautas rezultatas – grupėje turėjo būti bent 500 žvaigždžių, o greičiausiai – bent 2000. Jei žvaigždėdaros procesas buvo gana trumpas, šie skaičiai gali būti dar didesni ir siekti net šimtą tūkstančių žvaigždžių. Tiesa, tokio dydžio žvaigždžių grupė greičiausiai nebūtų išsisklaidžiusi ir mes gyventume žvaigždžių spiečiuje. Arba negyventume, nes artimi žvaigždžių prasilenkimai spiečiuose destabilizuoja planetines sistemas, taigi visai gali būti, kad Žemė nebūtų tinkama gyvybei. Bet kuriuo atveju, Saulė beveik neabejotinai formavosi bent kelių, o gal ir keliasdešimties, tūkstančių žvaigždžių kompanijoje. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Ką čia matome? Man vaizdas primena smėlio kirminą iš „Kopos“, besiruošiantį praryti skraidančią lėkštę. Bet iš tiesų „kirminas“ yra darinys, vadinamas kometine globule. Su kometomis jie bendro turi tik pailgą formą, susidedančią iš tankios galvos ir ilgos uodegos. Globulės – viena iš struktūrų, kuriose formuojasi žvaigždės. Tuo tarpu „skraidanti lėkštė“ yra tolima galaktika, už globulę didesnė šimtus tūkstančių kartų. Į kadrą ji pateko tik dėl atsitiktinės projekcijos.

***

Tolimos galaktikos su skersėmis. Paukščių Takas turi skersę – centrinėje Galaktikos dalyje žvaigždės juda pailgomis orbitomis ir sudaro ištęstą strūktūrą. Nuo jos galų prasideda dvi spiralinės vijos, o centre orbitos liečiasi su kita elipse, vadinama Centrine molekuline zona. Apskritai aplinkinėje Visatoje maždaug kas ketvirta spiralinė galaktika turi skersę, nors tikslus skaičius priklauso nuo galaktikos masės, dujų kiekio ir netgi to, kurioje elektromagnetinio spektro ruožo dalyje į ją žiūrime. Dabar skersės pirmą kartą aptiktos labai tolimose galaktikose, kurių šviesa iki mūsų keliauja apie 11 milijardų metų. Seniau tokios galaktikos buvo išskiriamos nepakankamai, kad pavyktų įžiūrėti keleto kiloparsekų ilgio pailgą darinį centre. Tačiau James Webb kosminis teleskopas situaciją pakeitė iš esmės. Netyčia tarp tolimų galaktikų nuotraukų aptikę vieną galaktiką su skerse, tyrimo autoriai peržiūrėjo šimtus kitų nuotraukų ir rado dar penkias panašias. Galaktikos yra skirtingais atstumais nuo mūsų, jų šviesa keliauja nuo 8,4 iki 11 milijardų metų. Taigi skersės bent kai kuriose galaktikose egzistavo tada, kai Visatos amžius buvo mažiau nei trys milijardai metų. Toks rezultatas – tikrai svarbus, mat skersės formavimasis yra lėtas procesas. Kai kurie modeliai prognozuoja, kad skersėms atsirasti užtrunka bent kelis milijardus metų, tad juos praktiškai galima atmesti. Kiti modeliai rodo greitesnį formavimąsi, bet vis tiek aptiktos skersės turėtų būti tarp pirmųjų Visatoje. Šis tyrimas nebuvo parengtas taip, kad galėtume patikimai pasakyti, kokia dalis galaktikų tolimoje Visatoje turi skerses, bet turint omeny, kad tarp šimtų nuotraukų aptiktos tik šešios, šis procentas beveik neabejotinai yra mažesnis, nei tarp aplinkinių galaktikų. Tai irgi logiška, mat skersių laikui bėgant turėtų daugėti. Skersės galaktikų evoliucijai svarbios tuo, kad padeda dujoms migruoti iš pakraščių centro link, taip maitindamos tiek žvaigždėdarą galaktikos centre, tiek centrinės supermasyvios juodosios skylės augimą. Skersių egzistavimas nuo ankstyvų laikų gali paaiškinti ypatingai dideles kai kurių galaktikų žvaigždinių populiacijų ir jų juodųjų skylių mases. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tarpgalaktinė šviesa tolimuose spiečiuose. Galaktikų spiečiai susideda iš galaktikų ir tarpgalaktinės medžiagos. Pastaroji daugiausiai yra dujos, tačiau ten skrajoja ir pavienės žvaigždės, nepriklausančios nei vienai galaktikai. Tarpgalaktinės dujos yra per retos ir per karštos, kad galėtų suformuoti žvaigždes, taigi žvaigždės turėjo atlėkti iš kažkur kitur. Greičiausiai – iš tų pačių spiečiaus galaktikų. Bet kas jas ištraukė iš galaktikų į platesnę erdvę? Egzistuoja keli galimi paaiškinimai. Pavyzdžiui, galbūt žvaigždes nuolat atplėšia kaimyninių galaktikų gravitacija? O gal jos išmetamos retais dideliais pliūpsniais galaktikų susiliejimų metu? O galbūt aktyvūs galaktikų branduoliai išstumia didžiulius tankių dujų debesis, kurie suformuoja žvaigždes, nepririštas prie galaktikų? Atsakymo ieškoti turėtų padėti nauji stebėjimų duomenys: jie rodo, kad žvaigždės į tarpgalaktinę erdvę išlėkė labai seniai. Tyrėjai išnagrinėjo dešimties tolimų galaktikų spiečių spinduliuotę. Spiečių šviesa iki mūsų keliavo 7-10 milijardų metų. Išmatavę tarpgalaktinės šviesos intensyvumą, mokslininkai nustatė, kad visuose spiečiuose jis sudaro panašią viso spiečiaus šviesio dalį – apie 17%. Toks pat santykis randamas ir aplinkiniuose spiečiuose. Kitaip tariant, tarpgalaktinių žvaigždžių ir prieš 10 milijardų metų, ir dabar yra panašiai daug. Toks rezultatas paneigia pirmąjį galimą jų kilmės paaiškinimą, mat jei žvaigždės būtų atplėšinėjamos nuolat, santykinis tarpgalaktinės šviesos intensyvumas laikui bėgant augtų. Panašu, kad žvaigždės iš galaktikų išmetamos labai anksti, formuojantis pirmosioms spiečiaus galaktikoms, bet neaišku, kodėl šis procesas vėliau sustoja. Gali būti, kad pirmųjų galaktikų gravitacinis potencialas buvo silpnesnis, nei šiandieninių, todėl žvaigždėms iš jų pabėgti gerokai lengviau. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

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

Laiqualasse