Galaktikų centruose tūno supermasyvios juodosios skylės. Tą gerai žinome jau bent tris dešimtmečius, nors įtarimų turėjome dar antra tiek seniau. Aplink jas randame dar daugybę įdomybių. Štai Paukščių Tako centre – geriausiai ištirtame iš visų galaktikų – aptinkame tūkstančius įvairaus amžiaus žvaigždžių ir įvairių debesų. Praeitą savaitę paskelbti įrodymai, kad vienas toks debesis slepia gimstančią žvaigždę, o kitas greičiausiai yra žvaigždžių susidūrimo išmestas dujų gumuliukas. Nykštukinėse galaktikose supermasyvios juodosios skylės aptiktos palyginus neseniai, o dabar keliose atrasti dvigubi aktyvūs branduoliai, rodantys ten vykstančius ar neseniai įvykusius susiliejimus. Kitose naujienose – planas nuolat stebėti Saulės užtemimus, Veneros plutos kietumo vertinimai ir spiralinė struktūra masyvios besiformuojančios žvaigždės diske. Gero skaitymo!
***
Ne per seniausiai zondas Solar Orbiter pirmą kartą užfiksavo Saulės vėjo linkį (angl. switchback) – S formos magnetinio lauko linijų išsilenkimą, dėl kurio vėjas kartais pučia ne nuo Saulės, o žvaigždės link. Apie atradimą pasakoja Launch Pad Astronomy:
***
Nuolatinis Saulės užtemimų stebėjimas. Visiški Saulės užtemimai kur nors Žemėje nutinka vos kiek rečiau nei kartą per metus; per artimiausią dešimtmetį jų bus aštuoni. Užtemimo stebėjimas – ne tik puikus būdas populiarinti astronomiją plačiajai visuomenei, bet ir geriausia proga tyrinėti žvaigždės vainiką. Net ir dabar, kai turime daugybę kosminių teleskopų, nuolat stebinčių Saulę, užtemimų stebėjimai iš Žemės duoda mokslinės naudos. Neseniai grupė mokslininkų pasiūlė planą sukurti kilnojamų stebėjimo stočių tinklą, kuris leistų stebėti kiekvieną užtemimą bent iš kelių vietų. Pagrindinis stebėjimų taikinys būtų regionas maždaug penki Saulės spinduliai nuo jos paviršiaus, kur vainiko medžiaga pereina į Saulės vėją. Ši sritis kol kas menkai ištirta, o ir planuojamos naujos misijos neturės specifinių instrumentų jai stebėti. Tuo tarpu užtemimo stebėjimas leistų ne tik pamatyti šį vidurinį vainiko regioną, bet ir stebėti jo pokyčius apie valandą, darant nuotraukas kas keletą sekundžių. Tokie stebėjimai leistų susidaryti labai gerą vaizdą apie ten vykstančius procesus ir patikrinti daugybę teorinių prognozių apie Saulės vėjo paleidimą. Pasiūlymas detaliai aprašytas arXiv.
***
Mėnulio dulkes plausime azotu. Apollo misijų metu pastebėta, kad Mėnulio dulkės yra išskirtinai bjaurios ir pavojingos. Jos labai aštrios ir smulkios bei lengvai įsielektrina, todėl patenka į menkiausias ertmes, gerai prikimba ir kelia pavojų tiek elektronikai, tiek žmonėms. Apollo astronautai dulkes nuo skafandrų valėsi tiesiog jas nubraukdami, bet toks metodas ir nelabai efektyvus, ir kenkia pačiai skafandrų medžiagai. Artėjant žmonių sugrįžimui į Mėnulį, ieškoma naujų būdų, kaip sumažinti dulkių pavojų. Naujame tyrime aprašyti skystu azotu paremto valymo metodo bandymai. Skystas azotas, kaip ir kiti šalti skysčiai, yra pakankamai nauja priemonė dulkėms pašalinti, ir kol kas nebuvo išbandyti praktiškai. Tyrimo autoriai padengė skafandrus dirbtinėmis Mėnulio dulkėmis, patalpino vakuume, koks galėtų būti Mėnulio bazės šliuzo patalpoje, ir nupurškė skysto azoto srove. Bandymą pakartojo 233 kartus su 26 mėginiais. Vidutiniškai nupurškimas nuvalydavo 98% visų dulkių ir net 96% mažiausių, mažesnių nei 10 mikrometrų skersmens. Tuo tarpu žala skafandrams buvo minimali – apskritai poveikis pasireiškė tik po 75 bandymų, kai tuo tarpu mechaninis valymas Apollo misijų metu skafandrų medžiagą pažeisdavo nuo pirmo karto. Taigi skystas azotas atrodo kaip tikrai saugus ir efektyvus būdas valyti dulkes Mėnulyje. Artimiausiu metu tyrėjai ketina pakartoti bandymą realistiškesnėmis sąlygomis, pavyzdžiui mikrogravitacijoje. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.
***
Veneros pluta – gana minkšta. Venera dydžiu, mase ir paviršiaus uolienų mineraline sandara primena Žemę. Visgi daug kuo planetos ir skiriasi – ne tik gerai žinomu ypatingai karštu Veneros klimatu, bet ir tektoninių plokščių nebuvimu. Plokščių judėjimas Žemei padeda atiduoti gelmių šilumą į kosmosą: branduolio karštis kaitina mantiją, kurioje milžiniški burbulai kyla aukštyn, pasiekia plutą ir perduoda šilumą jai. Šiluma skverbiasi pro plutą į išorę bei palaiko tektonines plokštes nesukibusias. Veneroje viso to nėra ir ilgą laiką mokslininkai manė, kad planetos pluta gerokai storesnė, nei Žemės. Tačiau kaip tuomet Venera atiduoda savo gelmių šilumą paviršiui? Naujo tyrimo autoriai teigia, kad net ir nesant judančių plokščių, Veneroje šiluma atiduodama panašiai sparčiai, kaip Žemėje. Tokią išvadą jie padarė įvertinę Veneros litosferos storį, o jį įvertino nagrinėdami karūnų nuotraukas. Karūnomis vadinami apskriti įdubimai, ribojami plutos trūkių. Manoma, kad jie atsiranda veikiant tektoniniams ir vulkaniniams procesams – nors ir nėra ugnikalniai, jie žymi vietas, kur pluta įdubo dėl po ja vykstančio magmos judėjimo. Plutos trūkiai karūnų pakraščiuose atsiranda nevienodais atstumais vienas nuo kito, priklausomai nuo plutos storio. Išmatavę šiuos atstumus ir pritaikę plutos modelį, tyrėjai apskaičiavo, jog Veneros pluta, bent jau ties karūnomis, yra maždaug 11 kilometrų storio. Tai tik truputį daugiau, nei Žemės vandenynų pluta (7-10 km), tuo tarpu žemyninė pluta daug storesnė – 25-70 km. Įvertintas šilumos srautas pro Veneros plutą siekia apie 0,1 vato į kvadratinį metrą – netgi daugiau, nei vidutiniškai Žemėje (apie 0,09 vato į kv. m), tačiau palyginamai su plutos plėtimosi zonomis. Palyginę karūnų aplinką su bendru Veneros paviršiaus žemėlapiu, tyrėjai daro išvadą, jog karūnos formuojasi ten, kur litosfera – kietasis planetos paviršinis sluoksnis – ploniausia. Bendra duomenų interpretacija yra tokia, kad Veneros paviršius, priešingai nei manyta iki šiol, yra gana minkštas, ir energiją iš gelmių atiduoda taip pat sėkmingai, kaip Žemė. Tektoninių plokščių nebuvimą kompensuoja plonesnės litosferos regionai, kuriuose gali susidaryti karūnos, išsiveržti magmos potvyniai ar iškilti ugnikalniai. Šiomis savybėmis Veneros paviršius primena Žemę prieš pustrečio milijardo metų – tada tektoninių plokščių nebuvo ir mūsų planetoje. Tad Veneros tyrimai gali padėti geriau suprasti ir mūsų planetos istoriją. Nors šiam tyrimui naudotos daugiau nei trijų dešimtmečių senumo nuotraukos, netrukus situacija pasikeis – 2027 metais Veneros link išskris NASA zondas VERITAS, kurio vienas iš tikslų bus Veneros paviršiaus tyrimai radaru ir kitais metodais. Jie gerokai praplės mūsų supratimą apie kosminę kaimynę ir padės išsiaiškinti, kokia geologija ten visgi vyksta. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.
***
Ryugu turi daug organikos. Prieš kiek daugiau nei dvejus metus Žemę pasiekė asteroido Ryugu paviršiaus mėginiai, kuriuos surinko Japonijos zondas Hayabusa2. Naujame tyrime pristatoma dalies medžiagos analizė, ieškant organinių molekulių. Organinėmis vadinamos molekulės, kurių pagrindas yra anglis, pavyzdžiui metanas ar glicinas. Jos labai svarbios gyvybei, tačiau atsiranda toli gražu ne vien biologinių procesų dėka. Organinių molekulių neretai randama meteorituose, tačiau šie, pagal apibrėžimą, surenkamo Žemėje, taigi gali būti užteršti vietinėmis medžiagomis. Ryugu medžiaga, surinkta asteroide, suteikia galimybę ištirti „gryną” asteroidą. Analizė parodė, kad mėginyje organinių molekulių tikrai gausu – identifikuota keliolika tūkstančių skirtingų anglies, vandenilio, azoto, deguonies ir sieros junginių. Tarp jų identifikuota 15 aminorūgščių. Šie junginiai turi po dvi veidrodiškai simetriškas atmainas; gyvi procesai kuria tik vieną iš atmainų, tuo tarpu asteroide abiejų atmainų rasta po vienodai – tai rodo, kad šias aminorūgštis sukūrė negyvybiniai procesai. Įvairūs kiti junginiai rodo, kad Ryugu – o greičiau motininiame kūne, nuo kurio asteroidas atskilo – vyko cheminės reakcijos su vandeniu, hidroksilu, metanoliu ir siera. Reakcijų įvairovė patvirtina, kad Ryugu motininis kūnas formavosi tolokai nuo Saulės, kur lakios medžiagos nespėjo išgaruoti. Dauguma aptiktų junginių atitinka randamus meteorituose. Svarbiausias atradimo aspektas nėra konkretūs organinių molekulių tipai ar jų kiekiai, o pats egzistavimo faktas. Mėginius Hayabusa2 paėmė nuo asteroido paviršiaus, kurį nuo Saulės šviesos dengia tik plonytis dulkių sluoksnis. Akivaizdu, kad jo užtenka, jog sudėtingos molekulės būtų apsaugotos nuo jas suardyti galinčių veiksnių, tokių kaip ultravioletiniai spinduliai ar Saulės vėjas. Tai reiškia, kad asteroidai tikrai efektyviai gali pernešti sudėtingas molekules tarp Saulės sistemos kūnų ar netgi už jos ribų. Jau seniai mokslininkai mano, kad didelę dalį gyvybei reikalingų molekulių į Žemę atnešė būtent asteroidai (ir gal kometos), o šis atradimas dar sustiprina tokio scenarijaus tikėtinumą. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.
***
Ekstremali egzoplaneta. Jau pirmosios egzoplanetos, aptiktos prieš tris dešimtmečius, pažėrė netikėtumų. Dauguma egzoplanetų gerokai skiriasi nuo to, ką turime Saulės sistemoje – karštieji jupiteriai, superžemės ir kitokia egzotika privertė ne kartą perrašyti planetų formavimosi teorijas. Dabar naujas atradimas gali priversti dar kartą jas pakeisti. Atrasta planeta yra karštasis jupiteris – labai arti žvaigždės skriejanti dujinė milžinė. Bet TOI-5205b išskirtinė tuo, kad sukasi aplink labai mažą žvaigždę, kurios masė tesiekia 40% Saulės masės. Jos spindulys irgi apie pustrečio karto mažesnis, nei mūsų žvaigždės, tuo tarpu planeta tiek mase, tiek spinduliu beveik lygi Jupiteriui. Taigi TOI-5205b, tranzituodama žvaigždės disku, užstoja net 7% spinduliuotės – tai bene giliausias žinomas tranzitas. Tai daro planetą labai įdomią atmosferos tyrimams – gilus tranzitas reiškia, kad atmosferą aptikti ir jos sudėtį išmatuoti turėtų būti sąlyginai paprasta. Bet pagrindinė atradimo svarba yra implikacijos dėl planetos formavimosi. Pagal dabartinę teoriją, dujinės milžinės pradeda formuotis nuo 10-20 Žemės masių uolinio branduolio, kuris prisitraukia ir išlaiko dujas. Protoplanetinio disko masė įprastai siekia apie šimtadalį žvaigždės masės, o kietos dalelės sudaro apie šimtadalį disko masės. 40% Saulės masės žvaigždė iš viso turėtų turėti tik apie 12 Žemės masių kietų dalelių protoplanetiniame diske; scenarijus, kad jos visos bus vienoje vietoje ir sukris į vieną planetą – labai menkai tikėtinas. Vadinasi, kažko apie dujinių planetų formavimąsi dar nežinome, o ši planeta turėtų padėti užpildyti žinių spragą. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.
***
Spirališkas masyvios prožvaigždės diskas. Gimstančias žvaigždes, arba prožvaigždes, supa dujų diskai. Iš jų formuojasi planetos, bet pradžioje diskas dar ir maitina pačią žvaigždę – tai vadinama akrecija. Kartais medžiaga į žvaigždę krenta tolygiai, kartais įkrenta koks tankus dujų gumulas ir sukelia akrecijos žybsnį. Ypač žybsniai turėtų būti svarbūs masyvesnėms nei aštuonios Saulės žvaigždėms – jos tokiu būdu prisijungia didžiąją dalį masės. Masyvios prožvaigždės diskas apskritai turėtų būti nestabilus, kupinas spiralinių vijų, kuriomis ir juda sutankėjimai. Bent jau taip rodo skaitmeniniai modeliai. Patikrinti juos realybėje sudėtinga, mat masyvios prožvaigždės retos, akrecijos žybsniai – dar retesni, o išskirti spiralines vijas diske – ypatingai aukštos erdvinės skyros reikalaujanti užduotis. Bet dabar tą padaryti pavyko. 2019 metais prožvaigždėje G358.93-0.03-MM1 užfiksuotas akrecijos žybsnis – vos trečias iš viso aptiktas. Per trejus metus astronomai šešis kartus stebėjo sistemą interferometriniu teleskopu, kuris leidžia pasiekti ypatingai aukštą skyrą. Taip jie užfiksavo per diską sklindančią „karščio bangą”: akrecijos žybsnio šviesa sužadino dujas vis toliau nuo prožvaigždės ir sukėlė mazerio efektą dujų sankaupose. Mazeris – tai lazeriui analogiškas reiškinys, tačiau jo spinduliuotė yra daug didesnio, mikrometrų ar milimetrų eilės, bangos ilgio. Išryškėjęs vaizdas aiškiai atskleidė tiek disko sukimąsi, tiek dujų sankaupas jame, išsidėsčiusias išilgai keturių spiralinių vijų. Šis rezultatas puikiai patvirtina teorinių modelių prognozes ir parodo, kad prie masyvių prožvaigždžių tikrai vyksta disko nestabilumai. Kiek jie iš tiesų reikšmingi žvaigždės augimui, kol kas pasakyti negalime. Ateityje tokį analizės metodą tyrėjai tikisi panaudoti ir kitiems atrandamiems akrecijos žybsniams tirti – tai leis susidaryti išsamų vaizdą apie masyvių žvaigždžių augimą. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Gimstanti žvaigždė Galaktikos centre. Paukščių Tako centre, aplink supermasyvią juodąją skylę Šaulio A*, sukasi daugybės žvaigždžių spiečius. Tarp jų yra bent kelios dešimtys jaunų – keleto milijonų metų amžiaus – žvaigždžių. Kai jos buvo aptiktos prieš maždaug du dešimtmečius, atradimas sukėlė nemenkų diskusijų, mat iki tol astronomai galvojo, kad žvaigždės formuotis tokioje aplinkoje negali. Juodosios skylės gravitacija sukelia stiprius potvyninius efektus, kurie turėtų išardyti dujų gumulus iki šiems virstant žvaigždėmis; o energinga spinduliuotė turėtų įkaitinti dujas ir apskritai trukdyti joms gumulus suformuoti. Senos žvaigždės į centrą gali atkeliauti per šimtus milijonų metų ar ilgesniais laikotarpiais iš didesnio atstumo, bet jaunos žvaigždės turėjo susiformuoti netoliese. Visgi kaip žvaigždėdara vyksta tokioje ekstremalioje aplinkoje, liko iki galo neaišku. Dabar pirmą kartą Galaktikos centre aptikta besiformuojanti žvaigždė. Maždaug prieš du dešimtmečius Galaktikos centre aptikta ne tik jaunų žvaigždžių, bet ir įvairių kitokių spinduliuotės šaltinių, kurie, nežinant jų prigimties, pažymėti raide X ir numeriais. X3 yra šaltinis, aplink kurį susidariusi lanko formos smūginė banga – tai rodo, kad jis juda didesniu nei garso greičiu aplinkinių retų dujų atžvilgiu. Iš pradžių buvo manoma, kad šaltinis neturi jokio kompaktiško branduolio ir yra tiesiog dujų debesis. Visgi jis visus du dešimtmečius išsilaikė nesubyrėjęs dėl potvyninių jėgų, o tai rodo, kad jo masė gana didelė – didesnė, nei tikėtina tokio dydžio debesiui. Nauji infraraudonųjų, submilimetrinių ir radijo bangų stebėjimai atskleidė smulkesnes struktūras X3 viduje, tarp kurių pastebėtas augančios žvaigždės protoplanetinis diskas. Detalūs disko stebėjimai leido įvertinti žvaigždės masę – apie 15 kartų didesnė, nei Saulės – ir spindulį – apie 10 kartų didesnis už Saulės. Žvaigždės amžius tėra apie 10 tūkstančių metų, kitaip tariant, formuotis ji pradėjo maždaug tada, kai žmonės išradinėjo žemdirbystę. Tyrimo autorių teigimu, labiausiai tikėtinas žvaigždės gimimo scenarijus yra toks, kad ji pradėjo formuotis tankiame dujų debesyje maždaug parseko atstumu nuo Šaulio A*, o vėliau nukrito arčiau juodosios skylės. Tikėtinas kritimo laikas – orbitos periodo dalis – yra apie 10 tūkstančių metų, taigi gerai atitinka žvaigždės amžių. Šis atradimas patvirtina, kad žvaigždės formuojasi Šaulio A* aplinkoje ir netgi suteikia žinių apie sąlygas, būtinas proceso pradžiai. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Ilgėjantis debesis Galaktikos centre. Kalbant apie neaiškius objektus Galaktikos centre (žr. aukščiau), praeitą savaitę paskelbta dar vieno jų analizė. X7, taip pat aptiktas prieš maždaug du dešimtmečius, iš pradžių atrodė daugmaž kometos formos, bet dabar dar gerokai pailgėjo. Du dešimtmečius reguliariai vykdyti stebėjimai leido išmatuoti ne tik debesies formos pokyčius, bet ir jo orbitą – pasirodė, kad ji šiek tiek elipsiška, o periodas trunka apie 170 metų. Kaip Galaktikos centrui, tai yra gana nedaug ir greičiausiai reiškia, kad debesis atsirado šiame regione, o ne atlėkė iš kur nors toliau. Debesies greitis taip pat keitėsi: prieš dvidešimt metų uodega juodosios skylės link artėjo 50 km/s greičiau, nei debesies priekis, o dabar priekis artėja 80 km/s greičiau, nei uodega. Nepaisant išsitempimo, debesies temperatūra ir šviesis praktiškai nepakito, taigi greičiausiai nesikeitė ir jo masė, kuri siekia apie 50 Žemės masių. Tai tikrai mažytė masė, lyginant su tipiniais dujų debesimis Galaktikoje – centre ar kur kitur. Ji labiau primena masę, kurią galėtų išsviesti žvaigždė katastrofiško susidūrimo ar artimo prasilenkimo su kaimyne metu. Būtent tokį X7 kilmės scenarijų ir piešia tyrimo autoriai. Galaktikos centre žvaigždžių tankis toks didelis, kad kartais dvi žvaigždės gali pralėkti labai arti viena kitos ar netgi susidurti. Susidūrimo metu žvaigždžių išoriniai sluoksniai ištampomi ir gali būti išsviedžiami tolyn. Vienas jų ir yra X7, o sekdami apskaičiuotą jo orbitą atgal galbūt netgi rasime susidūrimą patyrusias žvaigždes. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Galaktikų susiliejimai Visatoje vyksta nuolatos, bet dažniausiai tai būna dviejų galaktikų jungimosi procesai. Visgi kartais nutinka ir taip, kad vienu metu jungtis ima trys galaktikos. Čia matome tokį pavyzdį – galaktikų trio, žinomą katalogo numeriu SDSSCGB 10189. Visos trys galaktikos yra arti didžiulio spiečiaus centro – tokia konfigūracija padidina susiliejimo tikimybę. Atstumai tarp galaktikų tėra apie 15 kiloparsekų – maždaug toks yra Paukščių Tako disko spindulys, tuo tarpu nuo kaimyninės Andromedos mus skiria apie 700 kiloparsekų. Tokių retų reiškinių stebėjimas padeda suprasti Visatos struktūros formavimąsi ir patikrinti galaktikų susiliejimų modelius.
***
Dvigubi branduoliai besijungiančiose nykštukinėse galaktikose. Galaktikų susiliejimai – vienas svarbiausių Visatos struktūros raidos procesų. Susijungdamos galaktikos tampa didesnės, apvalesnės, jose trumpam užsižiebia, o vėliau reikšmingai sulėtėja žvaigždėdara. Kartu su galaktikomis susijungia ir jų centrinės supermasyvios juodosios skylės; tiesa, tai nutinka keliais šimtais milijonų metų vėliau, nes užtrunka, kol jos pasiekia naujai atsiradusios galaktikos centrą. Iš kitos pusės, susiliejimo metu sujauktos dujos ima kristi ir į skyles, taip sukurdamos aktyvius galaktikų branduolius – ką tik susijungimą patyrusioje galaktikoje neretai juos randame du. Natūralu tikėtis, o ir skaitmeniniai modeliai taip rodo, kad ankstyvojoje Visatoje galaktikos buvo vidutiniškai daug mažesnės už šiandienines, tad ir susiliejimuose dalyvaudavo daugiausiai mažos galaktikos. Stebėti tokių susiliejimų neturime galimybės – net ir James Webb teleskopui trūksta jautrumo. Tad tenka pasikliauti atradimais aplinkinėje Visatoje. Čia randame daug besijungiančių galaktikų, bet jos nepanašios į ankstyvąsias. Kai randame galaktikas su aktyviais branduoliais, jos būna daug masyvesnės, nei tikėtinos ansktyvoje Visatoje; o kai randame besijungiančias mažas, jos neturi aktyvių branduolių. Bet dabar aptiktos bent dvi besijungiančių aktyvių nykštukinių galaktikų poros. Šios poros irgi nėra labai arti mūsų – vienos šviesa keliauja 760 milijonų, kitos – 3,2 milijardo metų; visgi tai daug arčiau, nei 13 milijardų metų viršijanti šviesos kelionė iš pirmųjų galaktikų. Pirmoji pora jau beveik susijungusi – matyti tik viena galaktika, tačiau su dviem branduoliais ir ilgomis uodegomis, kurios būdingos galaktikų susiliejimams. Antroji pora dar tik pradeda jungtis – tarp galaktikų jau nutįsęs vadinamasis tiltas, sudarytas iš žvaigždžių bei dujų, kurias galaktikos viena nuo kitos atplėšė pirmo prasilenkimo metu, bei uodegos į priešingas puses. Kol kas turimi duomenys pakankami tik objektų identifikavimui, tačiau ateityje detalesni stebėjimai turėtų atskleisti geresnį sistemų vaizdą. Tai padės suprasti ir pirmųjų Visatos galaktikų susiliejimų eigą, ir mūsų Paukščių Tako bei kitų didelių aplinkinių galaktikų formavimosi istoriją. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Ekstremali ankstyva aktyvi galaktika. Aktyviomis galaktikomis vadinamos galaktikos, kurių centrinės juodosios skylės sparčiai ryja dujas. Dujos įkaista ir nušvinta ryškiau, nei visos galaktikos žvaigždės kartu sudėjus. Kartais aktyvūs branduoliai matomi labai aiškiai, nes juos supa tik palyginus permatomos dujos; kartais, priešingai, juos gaubia stori dulkių sluoksniai, pro kuriuos prasiskverbia tik infraraudonoji spinduliuotė, o regimoji ir ultravioletinė – ne. Ankstyvojoje Visatoje aktyvių galaktikų irgi buvo, bet iki šiol buvo aptiktos tik pirmojo tipo – gerai matomos. Jos dar ir ypatingai ryškios, todėl priskiriamos kvazarų tipui. Dabar pirmą kartą ankstyvojoje Visatoje aptiktas gausiai dulkių gaubiamas aktyvus galaktikos branduolys. COS-87259 yra infraraudonųjų spindulių šaltinis, aptiktas ALMA teleskopu darytoje gilaus lauko nuotraukoje. Objekto šviesa mus pasiekia iš laikų, kai Visatos amžius buvo vos 750 milijonų metų, 20 kartų mažesnis, nei dabar. Skirtingi infraraudonosios spinduliuotės komponentai leidžia spręsti, kad spinduliuotę kuria du pagrindiniai procesai: labai sparti žvaigždėdara ir aktyvus branduolys. Žvaigždėdaros sparta siekia apie 1300 Saulės masių per metus – 500 kartų daugiau, nei Paukščių Take. Aktyvaus branduolio spinduliuotę kuria dujos, į juodąją skylę krentančios bent 35 Saulės masių per metus sparta. Tai reiškia, kad juodosios skylės masė yra bent 1,6 milijardo Saulės masių. Tai ne didžiausia juodoji skylė per pirmąjį milijardą Visatos metų, bet viena iš didesnių. Visgi COS-87259 išskirtinis ir svarbus kitkuo: objektas aptiktas vos 1,5 kvadratinio laipsnio stebėjimų lauke. Viso dangaus plotas yra daugiau nei 41 tūkstantis kvadratinių laipsnių, kitaip tariant, tiriamas laukas apima mažiau nei vieną 25000-ąją dangaus. Kvazarų iš pirmojo milijardo Visatos metų visame danguje aptiktos vos kelios dešimtys; iki šiol visa analizė apie aktyvių galaktikų ir supermasyvių juodųjų skylių populiacijas ankstyvojoje Visatoje rėmėsi būtent šiais objektais. Gali būti, kad COS-87259 atradimas – netikėta sėkmė ir astronomams tiesiog netyčia pasisekė pasižiūrėti į dangaus plotelį, kuriame slypi tokia išskirtinė galaktika. Bet daug labiau tikėtina, kad tokių galaktikų ankstyvojoje Visatoje buvo tūkstančiai, jei ne dešimtys tūkstančių. Toks atradimas priverstų gerokai permąstyti tiek galaktikų, tiek juodųjų skylių atsiradimo ir augimi modelius. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse
Ar neatrodo keista, kad tamsioji materija egzistuoja tik kazkur kitur, bet nera cia zemej? Pvz, jei ji butu zemej, tai matematiskai zemes mase butu 5k didesne nei pagal tankio ir turio isskaiciavima ir aiskiai matytume skirtumus raketu paleidime, sunkio jegos skaiciavimuose, planetu judejimo modeliuose. Cia viskas atitinka
Ne, tai nėra keista; Žemėje tamsiosios materijos (beveik neabejotinai) taip pat yra, bet ne tiek daug, kiek jūs skaičiuojate. Jūs neįvertinate, kad tamsioji materija nesitelkia į tokias sankaupas, kaip planetos ar žvaigždės. Vidutinis medžiagos tankis ties Saulės orbita Galaktikoje yra keli vandenilio atomai kubiniam centimetrui. Toks papildomas tankis, pridėtas prie Žemės, neturi jokios pastebimos įtakos palydovų orbitoms ir pan.
Tamsioji materija nesikaupia į (mažus ir tankius) telkinius todėl, kad neturi kaip atvėsti. Sankaupų formavimuisi reikalingi du procesai: gravitacija, kuri sutraukia medžiagą centro link, ir vėsimas, kuris pašalina perteklinę energiją ir slėgį, stabdantį traukimąsi. Slėgį galima pašalinti ir gravitaciškai (relaksacijos procesas), bet tai vyksta daug daug lėčiau, nei vėstant. Vėsimui reikia kažką išspinduliuoti. Normali materija spinduliuoja fotonus, tamsioji materija analogo neturi, todėl nevėsta.
Tiesa, egzistuoja sudėtingesnių modelių, pagal kuriuos būna „tamsieji fotonai” ir visa tamsiosios materijos dalelių įvairovė, vadinama „tamsiuoju sektoriumi”. Bet šie modeliai nėra meinstrymas. Bet kuriuo atveju, ir pagal juos visai nebūtinai tamsiosios materijos sankaupa turi susidaryti ten pat, kur Žemė, ir būti penkis kartus masyvesnė už mūsų planetą.
Aciu. Idomu.
Vadinasi panasu, kad tai yra tas eteris arba gravitacijos laukas, kuris yra visur ir visada ir turi savo ,,svori,,.
Irgi ne visai. „Eteris” ar analogiškas laukas turėtų būti visur vienodas, o tamsioji materija nėra išsidėsčiusi visai vienodai. Nors ji (greičiausiai) nesitelkia į planetų ar žvaigždžių dydžio (ir masės) sankaupas, didesnio mastelio sankaupos egzistuoja. Tai – galaktikų halai, nes tokio mastelio struktūros gali susiformuoti vien gravitacijos dėka, be vėsimo.