Daugelis turbūt galvoja, kad astronominiai procesai visada vyksta taip lėtai, jog tiesiogiai stebėti pokyčių neįmanoma. Dažnai tai yra tiesa, bet ne visada. Kartais kaip tik, realiu laiku matomos variacijos išduoda labai įdomius reiškinius. Pavyzdžiui, nuolat kintanti ir netgi apsisukanti greitojo radijo žybsnio poliarizacija rodo, kad netoli jo šaltinio esama stipraus, bet irgi kintančio, magnetinio lauko. Seisminių signalų variacijos Marso drebėjimo metu leido išmatuoti planetos plutos storį. Tranzitų variacijos padėjo suprasti, kaip sąveikauja dvi egzoplanetos ir kad vienoje jų dėl to greičiausiai esama ugnikalnių. Kitose naujienose – asteroidų grėsmės Žemei prognozės tūkstančiui metų į priekį, pirmoji spinduliuotės juosta už Saulės sistemos ir neutroninių žvaigždžių struktūros patikslinimas. Gero skaitymo!

***

Asteroidų grėsmės Žemei prognozės. Per milijardus metų Žemę ne kartą talžė asteroidų smūgiai. Pačioje jaunystėje jų buvo daugiau, vėliau sumažėjo, bet niekur nedingo. Puikiai žinome Čikskulubo krituolį, kuris prieš 66 milijonus metų sukėlė katastrofą, išnaikinusią visus sausumos ir jūrų dinozaurus. Žmonijai kol kas tokio masto katastrofos pavyko išvengti, bet tik laiko klausimas, kada civilizacijos žlugimu grasinantis asteroidas pasuks mūsų link. Po truputį kuriamos technologijos, leisiančios apsisaugoti nuo pražūtingo smūgio, bet tam reikia pavojingą asteroidą laiku ir vietoje pastebėti. Asteroidų, net ir didelių, Saulės sistemoje gausybė, taigi svarbu žinoti, kurie iš jų gali kelti pavojų ir yra verti stebėjimo. Turėdami informacijos apie asteroido trajektoriją, galime apskaičiuoti jo orbitą ir bandyti prognozuoti, ar – ir kada – jis susidurs su Žeme. Bet čia iškyla problema: prognozės patikimos tik maždaug šimtui metų į ateitį. Ilgesniais laikotarpiais asteroidų orbitos tampa chaotiškos – net ir labai mažos pradinių sąlygų paklaidos lemia milžiniškus prognozių pokyčius. O ir svarbios modeliui savybės yra tikrai įvairios – ne tik dabartinė asteroido padėtis ir greitis, bet ir jo dydis bei forma, nuo kurių priklauso iš Saulės gaunama šiluma, bei planetų judėjimas, kuris perturbuoja orbitą. Naujame tyrime mokslininkai bando apeiti šias kliūtis, asteroidų susidūrimą su Žeme nagrinėdami tikimybiškai. Kiekvienam iš 157 asteroidų, kurių dydis viršija kilometrą, o orbita praeina mažiau nei 0,05 astronominio vieneto (atstumo nuo Žemės iki Saulės) nuo Žemės orbitos, jie apskaičiavo tikėtiną judėjimą artimiausią tūkstantį metų. Tą padarė daugybę kartų, varijuodami pradinius parametrus paklaidų ribose. Taip jie galėjo nustatyti, kurie asteroidai gali priartėti prie Žemės arčiau nei Mėnulio orbita, ir įvertinti tokio priartėjimo tikimybę. Tokių asteroidų aptikta 28. Pavojingiausias atrodo asteroidas 7482 (pavadinimo jis neturi), kuris per artimiausią tūkstantmetį didžiąją dalį laiko praleis labai arti Žemės orbitos. Kiek arti jis bus prie pačios Žemės, pasakyti sudėtinga, bet stebėti jį tikrai verta. Dar vienas išskirtinis asteroidas yra 143651, kurio orbita pasirodė labai chaotiška, neprognozuojama ilgesniu nei kelių dešimtmečių laikotarpiu. Šie rezultatai padės atsirinkti, kuriems asteroidams skirti daugiausiai dėmesio tikslinant jų orbitų parametrus. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Stiklo skaidulos Mėnulio regolite. Stiklas atrodo visiškai kaip civilizacijos produktas, bet iš tiesų jis formuojasi ir natūraliai. Aišku, ne dideliais lakštais; žaibai, ugnikalnių išsiveržimai ir kiti staigiai uolienas įkaitinantys reiškiniai dažnai suformuoja stiklo granulių. Granulių formos būna įvairios – rutuliukai, elipsoidai, lašai, žemės riešutai. Dabar pirmą kartą Mėnulio regolito mėginiuose aptikta pailgų stiklo skaidulų. Jos aptiktos Kinijos zondo Chang’e-5 pargabentoje medžiagoje. Ši medžiaga atgabenta iš Mėnulio žemumų Lietų vandenyne; tai palyginus jaunas paviršius, sustingęs prieš du milijardus metų. Apskritai stiklo granulių šiuose mėginiuose yra 8-20%. Tai daug mažiau, nei Apollo astronautų pargabentuose pusiaujo aukštumų mėginiuose, kur stiklo randama 25-72%. Šie mėginiai paimti nuo daug senesnių, 3-3,9 milijardo metų amžiaus, paviršių. Tačiau Chang’e-5 mėginiai yra daug įvairesni: juose aptikta penkių tipų stiklo granulių – vulkaninių, smūginių, lipniųjų, nuosėdinių ir spindulinių. Kiekvienas granulių tipas rodo skirtingų procesų, lydžiusių Mėnulio uolienas, istoriją, ir padės suvokti, kaip vystėsi mūsų palydovas per milijardus metų. Pagrindiniai stiklą formavę procesai buvo trys: smūgiai krentant meteoritams, lėtas augimas iš nuosėdų garuojant vandeniui ir radioaktyvių elementų spinduliuotė. Stiklo skaidulos įdomios ir kitu atžvilgiu: jos gali pasitarnauti statant tyrimų stotis ir kitus statinius. Vystant įvairias technologijas, kurių gali prireikti statyboms Mėnulyje, jau buvo bandoma pagaminti stiklo pluoštą iš turimo ar dirbtinio regolito. Natūralių stiklo skaidulų egzistavimas leistų pluoštą gaminti daug lengviau – tereikėtų jas atskirti nuo kitų regolitą sudarančių dalelių. Stiklo pluoštas būtų puiki statybinė medžiaga, nes yra lengvas ir tvirtas. Tyrimo rezultatai publikuojami National Science Review.

***

Marso pluta labai stora. Marsas, kaip ir Žemė bei kiti dideli uoliniai kūnai, susideda iš branduolio, mantijos ir plutos. Mantija nuo plutos pagrinde skiriasi mineralų sandara. Žemės plutos storis kinta nuo kelių (po vandenynais) iki 70 (po žemynais) kilometrų. Vidutinis jos storis yra 21-27 km. Mėnulio pluta kiek storesnė – vidutiniškai 34-43 km. Dabar nustatyta, kad Marso pluta dar storesnė – 42-56 km. Tiesa, panašu, kad jos storis irgi labai varijuoja, nuo 10 iki 90 kilometrų. Atradimas padarytas nagrinėjant InSight zondo duomenis. Nors zondo misija pernai pabaigta, surinktų duomenų naujiems atradimams pakaks dar bent keletui metų, jei ne dešimtmečių. Pernai gegužę InSight užfiksavo 4,6 balo stiprumo drebėjimą, vieną didžiausių per visą savo misiją. Jo bangos, sklindančios Marso pluta, pasiekė zondą pirmiausia tiesiogiai, o paskui – apsukusios planetą iki trijų kartų. Suvidurkinus signalus išskirtos dvi bangų grupės, judančios skirtingu greičiu – 2,9 km/s ir 3,8 km/s. Greitis priklauso nuo plutos tankio ir jo svyravimų; gautieji duomenys rodo, kad Marso plutos tankis siekia apie 2800 kilogramų kubiniam metrui ir yra praktiškai vienodas visoje planetoje. Anksčiau buvo manoma, jog pietiniame ir šiauriniame planetos pusrutuliuose plutos tankis gali reikšmingai skirtis, mat pietų pusrutulyje dominuoja aukštumos, o šiauriniame – žemumos. Visgi seisminiai duomenys leidžia atmesti modelius su didesniu nei 200 kg/m^3 tankio skirtumu. Duomenys taip pat duoda informacijos apie radioaktyvumą Marso gelmėse. Kai kur po planetos paviršiumi yra minkštų ar gal net išsilydžiusių uolienų, vadinasi, jas kažkas kaitina. Vienintelis galimas kaitinimo šaltinis šiandieniniame Marse yra radioaktyvių elementų skilimo energija, mat tektoniniai procesai ten nevyksta, o asteroidų smūgiai pernelyg reti. Turint omeny plutos storį, 50-70% visos radioaktyvios šilumos turėtų būti sugeneruojama būtent plutoje; priešingu atveju šiluma liktų įkalinta mantijoje ir branduolyje ir negalėtų tiek suminkštinti uolienų, kiek rodo įvairūs stebėjimai. Tyrimo rezultatus rasite ESS atvirajame archyve.

***

Marso atmosferos kitimo istorija. Kadaise Marsas turėjo atmosferą, slėgiu beveik prilygstančią mūsiškei. Laikui bėgant atmosfera pabėgo į kosmosą, o dabar jos liko tik menka dalelė. Atmosferą daugiausiai sudaro anglies dvideginis; jau kurį laiką žinome, kad izotopiškai jis yra sunkesnis, nei Žemėje. Izotopais vadinamos cheminių elementų atmainos su skirtingu neutronų skaičiumi branduolyje. Pavyzdžiui, anglis greta šešių protonų gali turėti šešis neutronus – taip gauname anglį-12, – bet gali turėti ir septynis (anglis-13) ar aštuonis (radioaktyvi anglis-14). Žemės atmosferoje anglis-13 sudaro apie 1% visos anglies, o Marse – daugiau nei keturis procentus. Taip nutiko būtent dėl atmosferos pabėgimo: lengvesni anglies-12 atomai juda didesniu greičiu, pakyla aukščiau ir lengviau pabėga iš planetos gravitacinio lauko, tad jų dalis laikui bėgant mažėja. Žinodami, kiek jų yra dabar, astronomai gali įvertinti, kiek iš viso anglies pabėgo iš Marso nuo jos susiformavimo laikų. Tačiau tam įvertinimui dar reikia žinoti, kaip vyksta kitos reakcijos, kuriose dalyvauja anglis. Naujame tyrime nagrinėjama viena iš jų – anglies monoksido formavimasis. Anglies monoksidas, arba smalkės, susidaro suirus anglies dvideginio molekulei. Marso atmosferoje smalkių nedaug – apie dešimtadalį procento – tad tik dabar turime pakankamai duomenų apie jas, kad būtų įmanoma atlikti izotopinę analizę. Duomenys surinkti Europos kosmoso agentūros zondu ExoMars, kuris skirtas būtent planetos atmosferos tyrimams. Iš jų paaiškėjo, kad smalkės, priešingai nei anglies dvideginis, turi santykinai mažiau anglies-13, nei Žemės atmosfera. Tokio skirtumo priežastis – molekulių atsparumas ardančiai spinduliuotei. Lengvesnė anglies dvideginio molekulė lengviau ir suyra, todėl būtent tokios molekulės dažniau virsta smalkėmis. Duomenys galimai rodo ir panašų deguonies izotopų santykių skirtumą, tačiau pastarasis rezultatas nėra statistiškai reikšmingas. Įdomu, kad Marso paviršiuje randami organiniai junginiai irgi pasižymi mažesne anglies-13 gausa. Ji labai panaši į gausą atmosferos smalkėse, tad gali būti, kad organiniai junginiai formavosi smalkėms sąveikaujant su įvairiomis paviršiaus uolienomis. Tai viena iš dviejų jų kilmės hipotezių; alternatyva teigia, kad organinius junginius paliko kadaise egzistavę gyvi organizmai. Naujieji duomenys palankesni pirmajai hipotezei, nors jos tvirtai ir neįrodo. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Saturno žiedai tikrai jauni. Paklauskite dešimties atsitiktinių žmonių apie gražiausią dalyką kosmose, ir turbūt bent vienas paminės Saturno žiedus. Nors žiedų turi visos keturios didžiosios planetos ir netgi kai kurie asteroidai, Saturną supančios juostos neabejotinai įspūdingiausios ir geriausiai žinomos. Bet greičiausiai mes jas matome tik todėl, kad gyvename dėkingu laikotarpiu – bent jau astronomiškai šnekant. Prieš keletą metų, analizuodami tikėtiną žiedus sudarančių dalelių orbitų evoliuciją ilgu laikotarpiu, mokslininkai padarė išvadą, kad žiedai negali būti senesni nei maždaug 100 milijonų metų – per tiek laiko jie paprasčiausiai išsisklaidytų. Dabar tokią išvadą patvirtina ir nepriklausomai analizė, paremta dulkių kiekiu žieduose. Nors tiksliai nežinome, kaip žiedai atsirado, labiausiai tikėtina, kad tai – subyrėjęs kadaise egzistavęs Saturno palydovas. Jis greičiausiai buvo didžiąja dalimi ledinis, mat ledo luitas į šipulius subyra lengviau, nei uola. Šiuo metu žiedus sudaro maždaug 98% ledo ir vos du procentai dulkių. Laikui bėgant, dulkių gausėja, nes jų yra visur tarpplanetinėje erdvėje ir jos po truputį krenta į kiekvienos planetos aplinką, taigi nusėda ir ant žiedų. Naujojo tyrimo autoriai, remdamiesi Cassini erdvėlaivio išmatuotu tarpplanetinių dulkių srautu į Saturno žiedus, apskaičiavo, kaip greitai jie turėtų apsinešti dulkėmis. Paaiškėjo, kad net jei žiedai pradžioje buvo sudaryti iš gryno vandens ledo, 2% dulkių juose susikauptų per 100 milijonų metų. Įvertinus galimas paklaidas, laiko skalė šiek tiek pailgėja, bet ne daugiau, nei iki 400 milijonų. Taigi žiedai tikrai jauni ir kyla klausimas, kodėl jie egzistuoja būtent dabar. Ar tai atsitiktinumas, ar kokia nors specifinė Saturno ir jo aplinkos evoliucijos stadija? Atsakymo kol kas neturime. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Egzoplaneta su aktyviais ugnikalniais. Vulkanizmas, panašu, nėra labai dažnas reiškinys. Bent jau Saulės sistemoje. Ugnikalnių čia yra Žemėje, Jupiterio palydove Ijo ir, kaip neseniai išsiaiškinta, Veneroje. Žemė ir Venera lava spjaudosi dėl „nuosavo“ karščio, o Ijo – dėl to, kad Jupiterio gravitacija nuolat jį tampo ir gniuždo, judant šiek tiek elipsiška orbita. Dabar pirmą kartą vulkanizmo požymiai aptikti už Saulės sistemos ribų – ir jie kyla taip pat dėl tampymo bei gniuždymo, kaip ir Ijo. Planeta LP 791-18d sukasi aplink mažą maždaug 15% Saulės masės žvaigždę ir vieną ratą apsuka per mažiau nei tris paras. Ji yra potvyniškai prirakinta – viena pusė visą laiką nukreipta į žvaigždę, o kita skendi amžinoje naktyje. Planeta labai panaši į Žemę tiek spinduliu, tiek mase, o temperatūra – šiek tiek aukštesnė, nei mūsų planetos. Visgi naktinėje pusėje temperatūra gali būti tinkama skystam vandeniui kondensuotis. Bet įdomiausia jos savybė – vulkanizmas, kuris greičiausiai vyksta visoje planetoje. Tokią išvadą mokslininkai daro remdamiesi naujai atrastos planetos sąveika su kita, LP 791-18c (planetos numeruojamos pagal atradimo datą, pradedant nuo b). Pastaroji yra masyvesnė, apie septynių Žemės masių, ją gaubia stora dujų atmosfera. Jos orbita šiek tiek didesnė už uolinės planetos, vieną ratą apsukti užtrunka beveik penkias Žemės paras. Visgi atstumas tarp orbitų pakankamai nedidelis, kad kiekvieno prasilenkimo metu masyvioji planeta patrauktų mažesniąją savęs link. Taip uolinės planetos orbita niekada netampa visiškai apskrita, o lieka elipsinė. Žvaigždė taip judančią planetą nuolat tampo ir gniuždo – kaip ir Jupiteris Ijo. Ir LP 791-18d gelmės įkaista ir turėtų veržtis į išorę per daugybę ugnikalnių. Ugnikalniai įdomūs dar ir tuo, kad pro juos į planetos paviršių išsiveržia daug dujų, kurios gali suformuoti vadinamąją antrinę atmosferą. Pirminė atmosfera yra ta, kurią planeta įgyja formuodamasi – daugiausiai vandenilio ir helio apvalkalas. Antrinė atmosfera gali būti labai įvairi, pavyzdžiui kupina azoto, kaip Žemės, ar anglies dvideginio, kaip Marso ar Veneros. Tad LP 791-18d turi daug šansų turėti tokią atmosferą, o naktinėje pusėje – net ir skysto vandens. Tai daro ją labai įdomiu taikiniu ateities stebėjimų misijoms. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Jauna žvaigždė Fomalhautas seniai traukia astronomų dėmesį. Prie jos aptikta bene pirmoji egzoplaneta, kurios judėjimą pavyko užfiksuoti tiesioginėmis nuotraukomis. Taip pat gerai žinoma, kad Fomalhautą supa dulkių ir nuolaužų diskas. Pažvelgę į jį su James Webb kosminiu teleskopu, mokslininkai aptiko ne vieną, o netgi tris atskirus žiedus. Apie juos pasakoja Launch Pad Astronomy:

***

Spinduliuotės juostos už Saulės sistemos. Didžiosios Saulės sistemos planetos bei Žemė turi nuolatines magnetosferas. Vienas iš magnetosferos kuriamų reiškinių yra spinduliuotės juostos – storo riestainio pavidalo struktūros, kuriose skrieja daugybė elektringų dalelių, pagautų magnetiniame lauke. Už Saulės sistemos ribų irgi egzistuoja magnetosferos: pastaraisiais metais aptiktos kelios pašvaistės bei radijo bangų žybsniai. Dabar pirmą kartą užfiksuota ir spinduliuotės juosta. Tiesa, ne planetoje, o rudojoje nykštukėje LSR J1835+3259. Rudosios nykštukės yra objektai, tarpiniai tarp planetos ir žvaigždės; jų masė siekia 13-80 Jupiterio masių (atitinkamai 1,3-8% Saulės masės). Jos, kaip ir mažiausios žvaigždės, irgi pasižymi magnetosferiniais reiškiniais, panašiai kaip dujinės planetos. Stebėdami LSR J1835+3259, astronomai ne tik užfiksavo nuolatinę radijo spinduliuotę, bet ir sugebėjo erdviškai ją išskirti. Pasirodė, kad spinduliuotė sklinda iš dviejų „ausų“, simetriškai supančių nykštukę. Ausų centrus vieną nuo kito skiria bent 18 nykštukės spindulių – šis santykis panašus, kaip Jupiterio spinduliuotės žiedų. Švytėjimas yra daugmaž pastovus – nesikeitė trijų stebėjimų metu, nors juos skyrė maždaug metai. Stebėjimų duomenys puikiai atitinka teorinius modelius, kurie rodo, kad spinduliuotės juostos turėtų egzistuoti tiek pačiose mažiausiose, tiek didžiausiose žvaigždėse. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Egzotiški neutroninių žvaigždžių branduoliai. Neutroninę žvaigždę, kaip byloja pavadinimas, sudaro daugiausiai neutronai. Ji atsiranda, kai 8-10 Saulės masių žvaigždė baigia gyvenimą ir sprogsta supernova. Žvaigždės centrinė dalis tada suspaudžiama į ypatingai tankų darinį, kuriame elektronai susijungia su protonais ir tampa neutronais. Į keliolikos kilometrų spindulio rutulį telpa apie dvi Saulės mases medžiagos. Kokios yra šios medžiagos savybės po neutroninės žvaigždės paviršiumi, galime spręsti tik remdamiesi teoriniais modeliais, nes pamatyti jos neįmanoma. O ir teoriniai modeliai nėra tobulas atsakymas, mat sąlygos neutroninių žvaigždžių viduje yra ekstremalios ir nepalyginamos su niekuo, ką galime sukurti laboratorijoje. Taigi ir modelių prognozės visai nebūtinai yra teisingos, mat remiasi teorija, sukurta nagrinėjant gerokai mažiau ekstremalias sistemas. Grupė mokslininkų nusprendė pabandyti išnagrinėti galimas neutroninės žvaigždės gelmių sandaras kuo neutraliau teorinių modelių atžvilgiu ir nustatė, jog bent jau masyviausiose žvaigždėse greičiausiai egzistuoja dar labiau egzotiškos medžiagos branduolys. Tyrimo autoriai pasitelkė geriausius turimus duomenis apie neutroninių žvaigždžių masės ir spindulio sąryšį, gravitacines bangas iš neutroninių žvaigždžių susiliejimų, bei teorinius kvantinės chromodinamikos skaičiavimus. Chromodinamika yra kvantinės fizikos atšaka, nagrinėjanti kvarkų – protonus ir neutronus sudarančių smulkesnių dalelių – savybes. Turėdami šiuos duomenis bei skaičiavimus, mokslininkai įvertino, kaip kinta medžiagos slėgis, o kartu ir garso greitis, einant gilyn į neutroninę žvaigždę nuo jos paviršiaus. Visose neutroninėse žvaigždėse garso greitis iš pradžių auga. Tačiau masyviausiose jis auga ne iki pat centro – maždaug kilometro atstumu pasiekia maksimumą, o giliau ima mažėti. Toks pokytis rodo, kad centre medžiagos būsena labai pasikeičia. Ji tampa daug minkštesnė, nei neutronų masė, sudaranti pagrindinę neutroninės žvaigždės dalį. Tyrėjų teigimu, reikalingas savybes turi palaidų kvarkų mišinys. Taigi masyviausių neutroninių žvaigždžių centruose neutronai susispaudžia tiek, kad juos sudarantys kvarkai išsilieja į vientisą masę ir neutronų, kaip tokių, nebelieka. Taip nutinka žvaigždėse, kurių masė viršija apie 98% maksimalios įmanomos; pastaroji yra apie 2,18 Saulės masės. Šis rezultatas labai gerai atitinka gautą kitais, nepriklausomais metodais. Nagrinėdami neutronines žvaigždes, mokslininkai vis geriau supranta materijos elgesį ypatingai aukšto tankio ir slėgio sąlygomis, o tai gali padėti ir medžiagų moksle, kuriant naujoviškas žmonėms naudingas medžiagas. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Bulletin.

***

M63 – viena iš ryškesnių galaktikų nakties danguje. Dydžiu ir forma panaši į Paukščių Taką, ji nuo mūsų nutolusi kiek daugiau nei aštuonis megaparsekus, arba 10 kartų toliau, nei Andromeda. Šioje, labai ilgo išlaikymo, nuotraukoje atsiskleidžia galaktiką supančios žvaigždžių vijos, rodančios per pastaruosius keletą milijardų metų prarytas nykštukines galaktikas. Panašių vijų turi ir Paukščių Takas – jas stebėdami aiškinamės savo Galaktikos istoriją. Mažesnės galaktikos aplink M63 daugiausiai yra jos palydovės, kurios bus prarytos ir taps panašiomis vijomis per ateinančius milijardus metų.

***

Supernovos radijo signalas. Supernovos – žvaigždžių sprogimai – būna įvairių rūšių. Vienas tipas, vadinamas Ia, labai svarbus kosmologijoje: praktiškai visos šio tipo supernovos pasižymi kone vienodu maksimaliu šviesiu, todėl jas galima naudoti patikimam atstumų iki tolimų galaktikų nustatymui. Ia tipo supernova įvyksta, kai baltoji nykštukė – į Saulę panašios žvaigždės liekana – prisiryja medžiagos ir tampa masyvesnė už kritinę ribą, lygią maždaug 1,4 Saulės masės. Tada nykštukėje prasideda termobranduolinės reakcijos, jos per kelias sekundes apima visą žvaigždę ir sudrasko į gabalus. Iš kur atkeliauja ta medžiaga, išauginanti nykštukę virš ribos, iki šiol tiksliai nežinome. Yra iš esmės dvi galimybės: arba baltoji nykštukė susijungia su kita tokia pačia, arba prisiryja medžiagos iš įprastesnės, pagrindinėje sekoje esančios ar neseniai ją palikusios, žvaigždės. Esminis dviejų modelių prognozių skirtumas – supernovos sprogimo aplinka. Jei jungiasi dvi nykštukės, jų aplinka turėtų būti praktiškai tuščia, mat pati nykštukė nepučia vėjo, taigi ir nenusimeta dujų. Jei nykštukė ryja medžiagą iš kompanionės, pastarosios vėjai bei tos pačios nykštukės judėjimas aplink išsviedžia dujų į šalis. Sprogusios supernovos išmesta medžiaga susiduria su esančia aplinkoje ir sukelia įvairiausią švytėjimą. Vienas charakteringas švytėjimo tipas turėtų būti sinchrotroninė radijo bangų spinduliuotė, kylanti, kai elektringos dalelės (protonai ir elektronai) sąveikauja su magnetiniu lauku žvaigždės aplinkoje. Dabar pirmą kartą tokią spinduliuotę pavyko aptikti. Supernova SN 2020eyj aptikta prieš daugiau nei trejus metus ir greitai identifikuota kaip Ia tipo. Atlikę stebėjimus teleskopais Kanaruose, Havajuose ir Kalifornijoje, tyrėjai nustatė, kad aplink supernovą yra gausu heliu praturtintų dujų. Pirmus porą mėnesių supernovos liekanos šviesa kilo daugiausiai iš sprogimo metu išskirtos energijos, o vėliau ėmė dominuoti būtent išmestos medžiagos sąveikos su aplinkiniu heliu spinduliuotė. Tada išryškėjo ir radijo šaltinis, kuris išblėso kartu su helio linijomis po kelių šimtų dienų. SN 2020eyj yra neįprasta Ia tipo supernova – didelis aplinkinės medžiagos tankis būdingas toli gražu ne visoms. Tai paaiškina ir kodėl anksčiau nebuvo aptikti radijo signalai – greičiausiai jie tiesiog per silpni, kai aplinkinių dujų ne tiek daug. Kaip bebūtų, šis atradimas padės geriau suprasti Ia tipo supernovų eigą bei jų aplinkos savybių įtaką pačios supernovos spinduliuotei. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Greitojo radijo žybsnio poliarizacija šokinėja. Greitieji radijo žybsniai yra trumpi, vos milisekundes trunkantys radijo bangų pliūpsniai. Pirmą kartą aptikti 2007 metais, jie atsklinda iš įvairių dangaus pusių, o aukštesnio dažnio bangos visada ateina anksčiau, nei žemesnio. Tai leidžia spręsti, kad jų šaltiniai yra labai toli, už Paukščių Tako ribų. Tokie tolimi spinduliuotės šaltiniai turi būti ir labai galingi – per milisekundes išskiriama energija prilygsta Saulės pagaminamai per savaitę. Šiuo metu žybsnių žinoma šimtai, bet jų prigimtis lieka neaiški. Greičiausiai prigimtis nėra viena – žybsniai gali kilti įvairiuose objektuose. Vienas esminių skirtumų, pagal kuriuos žybsniai dalinami į dvi grupes, yra pasikartojimas. Dauguma žybsnių nutinka tik vieną kartą, o kai kurie – kartojasi. Pasikartojimai nėra reguliarūs, bet pakankamai dažni, kad galėtume tiksliai nustatyti žybsnio šaltinio galaktiką, o kartais ir kitas savybes. Dabar paskelbta labiausiai besikartojančio žybsnio analizė rodo, kad jo aplinkoje esama stipraus ir kintančio magnetinio lauko. Žybsnis FRB 20190520B, pirmą kartą aptiktas 2019 metais, kartojasi vidutiniškai kas keletą dienų. Per 17 mėnesių trukusius stebėjimus astronomai užfiksavo daugiau nei šimtą žybsnių, iš kurių 13 buvo pakankamai ryškūs, kad pavyktų išmatuoti radijo bangų poliarizaciją. Poliarizacija vadiname elektromagnetinių bangų svyravimo vienodumą – nepoliarizuotos bangos vienodai svyruoja visomis kryptimis, statmenomis judėjimo krypčiai, o pilnai poliarizuotos – tik kuria nors viena. Radijo bangas dalinai poliarizuoja magnetinis laukas, mat joms lengviau sklisti svyruojant lygiagrečiai lauko linijoms, nei statmenai. Taigi poliarizacijos laipsnis ir kryptis duoda informacijos apie magnetinį lauką šaltinio aplinkoje. Atlikus tokią analizę FRB 20190520B, nustatyta, kad magnetinis laukas prie žybsnio šaltinio nuolat kinta, o du kartus netgi pakeitė kryptį. Be to, atstumas nuo šaltinio iki magnetinio lauko veikiamo regiono yra bent du astronominiai vienetai – dvigubai toliau, nei nuo Saulės iki Žemės. Taigi įmagnetintas turbūt ne pats šaltinis, o kažkas jo aplinkoje. Tyrimo autorių teigimu, geriausiai duomenis paaiškina dvinarės žvaigždės modelis. Pagal jį žybsniai kyla neutroninėje žvaigždėje, kuri skrieja orbita aplink masyvią kompanionę. Nuo kompanionės pučia stiprus vėjas, kuris išlaiko ir tvarkingą stiprų magnetinį lauką. Judėdama orbita, neutroninė žvaigždė magnetinį lauką kiek sujaukia, o priešingose žvaigždės pusėse magnetinio lauko kryptis skiriasi. Taip ir atsiranda žybsnių bangų poliarizacija. Ar kompanionės buvimas yra svarbus pačių žybsnių susidarymui, kol kas nežinome, bet kai kurie teoriniai modeliai teigia jog taip. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

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

Laiqualasse