Nieko kosmose nėra amžino, nors žvelgiant iš žmogiškos perspektyvos, taip tikrai gali pasirodyti. Kinta tiek žvaigždžių padėtys danguje, tiek galaktikų savybės, tiek, netgi, fizikinės konstantos. Na, dėl pastarojo kitimo nesame tikri, bet tokių idėjų nestinga. Štai ir praeitą savaitę paskelbti du tyrimai šia kryptimi. Viename nagrinėjama, kokį poveikį ankstyvajai Visatai turėtų tamsiosios energijos ir tamsiosios materijos tarpusavio apykaita, kitame – gravitacinės konstantos, šviesos greičio ir panašių konstantų kitimas. Abiem tyrimais stengiamasi paaiškinti, kodėl labai ankstyvoje (atrodytų) Visatoje randame labai brandžių galaktikų. Kitas tyrimas, susijęs su paprastesniais, bet irgi ilgalaikiais pokyčiais, koncentruojasi į upes ir jų vagas: kaip vagos savybės leidžia apskaičiuoti, kiek ir kokių nuosėdų upė perneša arba nešė praeityje. Tai svarbu ne tik Marso ir Titano tyrimams, bet ir Žemės stebėjimams. Kitose naujienose – organikos įvairovė Marse, veidrodiškiausia egzoplaneta ir planetinių ūkų krypčių panašumo analizė. Gero skaitymo!
***
Granito klodas Mėnulyje. Granitas – viena dažniausių uolienų Žemės paviršiuje. Tai vulkaninės kilmės akmuo, kuris susidaro, kai daug silicio turinti magma stingsta po žeme, vėliau lydosi ir vėl stingsta. Tam labai padeda tektoninių plokščių judėjimas ir vanduo – jie paskatina uolienų judėjimą. Vėliau tie patys procesai plačiai paskleidžia granitą iš formavimosi vietų po ugnikalniais. Kitur Saulės sistemoje tektoninių plokščių ir vandens nėra, ugnikalniai dažniausiai seniai užgesę, tad ir granitas – tikra retenybė. Dabar astronomai aptiko didelį granito telkinį po senu ugnikalniu tolimojoje Mėnulio pusėje. Jie pasinaudojo Chang’e-1 ir Chang’e-2 zondų mikrobangų antenomis, kuriomis išmatuota spinduliuotė, sklindanti iš Mėnulio plutos bei mantijos. Taip jie apskaičiavo Mėnulio gelmių šilumą ir viename regione, Komptono-Belkovičiaus provincijoje, rado netikėtai aukštas vertes. Jos siekė 180 milivatų kvadratiniam metrui, apie 20 kartų daugiau nei vidutiniškai Mėnulio aukštumose. Tai rodo aukštą radioaktyviųjų elementų koncentraciją, o ji kaip tik būdinga tik granito telkiniams. Jau anksčiau nustatyta, kad Komptono-Belkovičiaus provincija yra vulkaninės kilmės. Taigi rasti po ja granito telkinį nėra visiškai netikėta. Tačiau išmatuotas telkinio skersmuo – 50 kilometrų – gerokai viršija ankstesnes prognozes apie tai, kas įmanoma Mėnulyje. Ugnikalnis užgeso prieš pusketvirto milijardo metų ar seniau, taigi tyrinėdami jo savybes mokslininkai tikisi išsiaiškinti, kaip formavosi Menulio pluta. Kol kas nežinia, kaip telkinys susiformavo be vandens, bet galbūt tada jo ten šiek tiek buvo. Ateityje mikrobangų stebėjimus bus galima pritaikyti ir kitų kietų dangaus kūnų gelmių matavimams. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Saulės dėmės – akivaizdžiausias žvaigždės aktyvumo požymis. Artėjant ciklo maksimumui, dėmių vis gausėja ir jos matomos vis arčiau pusiaujo. Šiame montaže pavaizduotos visos dėmės, kurias matė Žemės orbitoje skraidanti Saulės dinamikos observatorija. Kiekviena dėmė per regimąją Saulės pusę praslenka per maždaug dvi savaites – pasikartojančius atvaizdus galime atskirti ir nuotraukoje. Šiuo metu Saulės aktyvumas auga ir stiprės dar porą metų, bet jau dabar dėmių ant žvaigždės matoma daugiau, nei bet kada nuo 2002-ųjų metų.
***
Kokius garsus skleidžia Saulė? Žinoma, mes jų negirdime, nes vakuumu garso bangos nesklinda. Bet zondai, ypač Parker Solar Probe, fiksuoja įvairiausias slėgio bangas žvaigždės paviršiuje, nusidriekiančias ir į kosmosą. Kaip jos skambėtų, paverstos garsu, ir ką pasako apie Saulės struktūrą, pasakoja Astrum:
***
Energijos perdavimas iš orbitos. Kaimyninė Venera kai kuriomis savybėmis ypatingai panaši į Žemę. Panašus planetų dydis, jų masė, atstumas nuo Saulės. Netgi atmosferą abi turi; tiesa, Veneros ji kone šimtą kartų tankesnė, tad ir karštis bei slėgis planetos paviršiuje – milžiniški. Tai viena iš priežasčių, kodėl Veneros paviršius menkai ištirtas: pragariškomis sąlygomis mūsų prietaisai labai greitai sugenda. Taigi nutupdyti paviršinį zondą, o juo labiau – venereigį, yra daug didesnis iššūkis, nei tą padaryti Marse. Viena iš problemų, kurias reikia išspręsti, norint tyrinėti Veneros paviršių vietiniais zondais – energijos tiekimas. Įvairiausi elektros generatoriai ir baterijos, kuriuos naudoja mūsų zondai Saulės sistemoje, Veneros sąlygomis labai greitai suirs. Taigi grupė mokslininkų siūlo kitokią idėją: energiją generuoti orbitoje ir siųsti zondui mikrobangų srautu. Orbitinio energijos išgavimo technologija neseniai buvo išbandyta Žemėje; vis kalbama, jog ateityje orbitinės Saulės jėgainės gali būti reikšminga elektros generavimo dedamoji. Veneroje, iš pirmo žvilgsnio, situacija dar geresnė – būdama arčiau Saulės, planeta gauna kone dvigubai daugiau energijos, nei mūsų planeta. Iš kitos pusės, tanki atmosfera sunkiai praleidžia energiją. Būtent šią problemą ir bando spręsti naujojo tyrimo autoriai. Jie įvertino įvairius energijos perdavimo iš orbitos į paviršių būdus; efektyviausias pasirodė balionas, kybantis maždaug 47 kilometrų aukštyje, bei siunčiantis sukauptą energiją žemyn lazerio spinduliu. 47 kilometrai yra šiek tiek žemiau, nei Veneros debesų sluoksnis, tačiau Saulės šviesos pro juos prasiskverbia dar nemažai, taigi Saulės baterijos būtų veiksmingos. Tuo tarpu debesys trukdo siųsti spinduliuotę žemyn, nes praleidžia vienokio bangos ilgio spinduliuotę, o gilesnė atmosfera – kitokio, tad nei vienas bangos ilgis (išskyrus labai ilgas radijo bangas) neprasimuštų kiaurai. Radijo bangos energijos siuntimui netinka, nes labai išsisklaido į šalis, tad joms sugauti reikėtų milžiniškos antenos. Daug patogiau juos siųsti lazerio spinduliu: 1022 nanometrų infraraudonieji spinduliai iš 47 kilometrų aukščio paviršių pasiektų gana efektyviai – paviršinis zondas gautų apie 20% išsiunčiamos energijos. Problema – tokio bangos ilgio lazerių kol kas neturime, artimiausi veikia bent 20 nanometrų nutolusiais ilgiais. Sukurti tinkamą lazerį turėtų būti įmanoma, jei toks energijos perdavimo metodas būtų parinktas kaip geriausias. Dar vienas iššūkis – baliono padėties išlaikymas, mat stiprūs vėjai greičiausiai mėtytų jį į visas puses. Nepamesti paviršinio zondo ir laikyti į jį tinkamai nukreiptą lazerio spindulį būtų sudėtinga, bet turbūt irgi įmanoma. Šiuo metu jokio paviršinio zondo siųsti į Venerą neplanuojama, iš dalies ir dėl tų pačių technologinių iššūkių. Energijos perdavimo sistema leistų atsisakyti energijos generatorių ar didelių baterijų pačiame zonde ir supaprastintų jo gamybą. Netrukus į Venerą išskrisiančios orbitinės misijos padės geriau suprasti ir planetos atmosferos savybes, o tai, savo ruožtu, leis detaliau įvertinti siūlomos sistemos įdiegimo galimybę. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.
***
Nežemiškų upių greičio matavimai. Saulės sistemoje žinome tris vietas su upėmis: Žemę, Marsą bei Saturno palydovą Titaną. Marse upės tekėjo prieš milijardus metų, bet vis dar išlikusios jų vagos. Titane upės teka ir šiandien, bet jos sudarytos iš metano bei etano ir perneša įvairių angliavandenilių grūdelius. Ar galima pritaikyti žinias apie Žemės upes nagrinėti šioms, labai kitokioms, upių vagoms? Pasirodo, taip: mokslininkai rado universalius sąryšius, kurie gerai paaiškina žinomas Marso upių vagų savybes ir duoda daug naudingų prognozių tolesniems tyrimams. Sąryšiai susieja upės vagos matmenis (plotį, gylį bei nuolydžio kampą), tėkmės greitį ir nuosėdų pernašos spartą. Vagos matmenis galima išmatuoti per atstumą – pavyzdžiui, iš orbitos – taigi turėdami sąryšius galime daug pasakyti apie upių savybes, neturėdami vietoje surinktų duomenų. Pritaikę sąryšius, tyrėjai apskaičiavo nuosėdų granulių dydžius Jezero ir Gale krateriuose Marse, kur važinėja, atitinkamai, Perseverance ir Curiosity marsaeigiai. Gauti rezultatai gerai dera su realiais matavimais. Taip pat skaičiavimai rodo, kad krateriuose vanduo stovėjo ir upės į juos atitekėjo ilgą laiką – bent milijonus metų. Tai irgi sutampa su vietinių matavimų rezultatais, nors buvo kilę ir abejonių bei alternatyvių hipotezių, jog upės ten egzistavo tik epizodiškai. Titano upės turėtų būti lėkštesnės ir platesnės, o nuosėdas pernešti judėdamos lėčiau, nei Žemėje – šias prognozes bus galima patikrinti Dragonfly misijos metu. Galiausiai, metodą galima taikyti ir Žemėje: daug upių mūsų planetoje nėra labai gerai ištirtos ir realiai stebimos tik palydovais iš orbitos. Turėdami įrankių prognozuoti jų judėjimą, mokslininkai galės numatyti deltų pokyčius, potvyinius ir kitus reiškinius, svarbius aplink gyvenantiems žmonėms. Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.
***
Įvairios organinės molekulės Marse. Tolimoje praeityje Marse buvo skysto vandens, tekėjo upės, lijo lietūs. Sąlygos atrodytų gana neblogos gyvybės atsiradimui. Bet ar ji atsirado, kol kas nežinome. Vienas iš tarpinių darinių, dažnai susijęs su gyvybe, yra organiniai junginiai. Nors šios sudėtingos anglies pagrindo molekulės atsiranda ne vien gyvybinių procesų metu, jų buvimas ir įvairovė rodo, kokios sudėtingos reakcijos gali vykti terpėje, o tai leidžia daryti išvadas ir apie galimą gyvybę. Dabar paskelbta įvairių zonų Jezero krateryje analizė, kuri rodo, jog ten organinių molekulių gausu. Perseverance marsaeigis, naudodamas prietaisą SHERLOC, skenavo kraterio dugną, per kurį važiavo, ir matavo Ramano spektroskopijos (siunčiamo spindulio bangos ilgio pokyčio dėl pasiekiamų molekulių vibracijos pokyčių) bei fluorescencijos signalą. Abu metodai leidžia nustatyti, kokios molekulės sudaro skenuojamą paviršių. Gauti rezultatai rodo, jog kraterio dugnas nusėtas įvairiausiomis aromatinėmis molekulėmis – junginiais, turinčiais benzeno žiedą iš šešių anglies atomų. Tiksliai nustatyti, kokios tai molekulės, naudojami metodai nepajėgūs, bet aišku, kad jų yra įvairių. Skirtingose vietose skiriasi ir molekulių gausos santykiai, taigi jas sukūrė ir krateryje paliko ne vienas procesas. Dauguma molekulių aptiktos mineraluose, kurių formavimuisi reikalingas vanduo, taigi greičiausiai ir molekulės formavosi vandeningoje aplinkoje. Nors tai neįrodo, kad jos susijusios su gyvybe – tyrimo autoriai netgi tvirtina, jog greičiausiai jos yra geologinės kilmės – anglies junginių įvairovė leidžia teigti, kad pirmykštis Marsas buvo gausus labai įvairių cheminių junginių ir reakcijų. Kuo jų daugiau, tuo didesnė tikimybė ir gyvybei atsirasti. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Veidrodiškiausia egzoplaneta. Ryškiausias natūralus objektas mūsų danguje, aišku, yra Saulė. Antras – Mėnulis, trečia – Venera. Didele dalimi Veneros ryškumą lemia jos veidrodiškumas, arba albedas: planeta atspinti apie tris ketvirtadalius į ją krentančios spinduliuotės. Palyginimui Žemė atspindi apie trečdalį, Marsas – apie ketvirtį. Dabar aptikta pirma egzoplaneta, albedu prilygstanti Venerai. Tiesa, pati planeta LTT9779b aptikta dar prieš dvejus metus, bet tik dabar nauji detalūs stebėjimai leido įvertinti jos albedą. Norėdami nustatyti, kiek į planetą krentančios šviesos atspindima, astronomai turi labai tiksliai išmatuoti pačios žvaigždės skleidžiamą šviesą bei planetos spindulį. Abu dydžius nustatyti padeda užtemimai – tiek pagrindinis, kai planeta užstoja dalį žvaigždės, tiek antrinis, kai planeta už žvaigždės pasislepia. Dešimt kartų stebėję užtemimus, mokslininkai apskaičiavo, kad planeta atspindi apie 80% krentančios spinduliuotės. Spektro matavimai rodo, kad planetos atmosferoje yra labai daug metalų – už helį sunkesnių elementų: jų koncentracija bent 400 kartų viršija koncentraciją Saulės atmosferoje. Greičiausiai planetoje tvyro silikatų debesys. Visi šie rezultatai ypatingai įdomūs tuo, kad planeta yra gana reto tipo, vadinamo karštuoju neptūnu. Tai reiškia, kad jos masė panaši į Neptūno – keliolika kartų didesnė nei Žemės – tačiau planeta yra labai arti savo žvaigždės, tad jos vidutinė temperatūra siekia apie 2000 kelvinų (1700 Celsijaus laipsnių). Panašių planetų beveik nerandama, manoma, kad Neptūno tipo planetos, atmigravusios taip arti žvaigždės, santykinai greitai netenka atmosferos ir sumažėja iki uolinių. Taigi LTT9779b padės suprasti tokią ekstremalią planetų raidą. Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.
***
Šalčiausias radijo bangas skleidžiantis kūnas. Objektai, per maži, kad būtų žvaigždės, bet per dideli, kad būtų planetos, vadinami rudosiomis nykštukėmis. Jas aptikti labai sudėtinga, mat jos dažniausiai skrajoja pačios vienos, o spinduliuotės skleidžia labai nedaug. Maždaug kas dešimta rudoji nykštukė skleidžia ir radijo bangas, o dabar aptikta šalčiausia ir mažiausia šios klasės atstovė. Objektas, žinomas tik katalogo numeriu WISE J062309.94−045624.6, nuo Žemės nutolęs apie 12 parsekų. Atrasta dar 2011 metais, ši rudoji nykštukė tėra apie 13 kartų masyvesnė už Jupiterį – tai yra minimali masė, reikalinga, kad joje galėtų vykti deuterio ir tričio termobranduolinės reakcijos, pagal kurias ir apibrėžiama rudųjų nykštukių klasė. Jos paviršiaus temperatūra tesiekia 700 kelvinų, arba kiek daugiau nei 400 laipsnių Celsijaus – mažiau, nei laužo liepsna. Ji greitai sukasi aplink savo ašį – vieną ratą apsuka per mažiau nei dvi valandas. Greičiausiai būtent tai ir lemia radijo spinduliuotės atsiradimą: greitas sukimasis generuoja magnetinį lauką, kuris tempia aplink pasitaikančias elektringas daleles ir taip sukelia radijo žybsnius. Kol kas nėra iki galo aišku, kas lemia, jog vienos rudosios nykštukės skleidžia radijo spinduliuotę, o kitos – ne. Šis atradimas parodo, kad radijo spinduliuotės galimybė nepriklauso nuo nykštukės masės. Tai padės geriau suprasti šių keistų objektų vidines savybes ir evoliuciją. Be to, ateityje radijo stebėjimai, tapdami vis jautresni, leis nuodugniau tyrinėti ir egzoplanetas. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.
***
Planetinių ūkų rikiuotė. Planetiniu ūku vadinama viena paskutinių į Saulę panašios žvaigždės gyvenimo stadijų. Prieš mirdama žvaigždė nusimeta dalį išorinių sluoksnių, kurie pasklinda į visas puses, o susidūrę su aplinkinėmis dujomis – nušvinta įvairiausiomis spalvomis. Kai kurie ūkai būna apvalūs, bet daugumos forma gerokai įvairesnė: dvigubi kūgiai, spirališki ar tiesiog pailgi dariniai. Dar prieš dešimtmetį, tyrinėdami ūkus Galaktikos centro kryptimi, astronomai pastebėjo, kad dalis nesferiškų ūkų išsidėstę labai panašia kryptimi, lygiagrečiai Galaktikos plokštumai. Dabar nustatyta, kad taip išsidėsto tik tie ūkai, kurių centre yra dvinarės žvaigždės. Tyrimo autoriai išnagrinėjo 136 planetinių ūkų, esančių Galaktikos centriniame telkinyje, formą. Jie apėmė ir 40 ūkų, kuriais remiantis padarytas pirmasis atradimas. Naujesni ir gausesni duomenys leido įvertinti ūko centre esančios žvaigždės savybes. Paaiškėjo, kad visi ūkai, turintys dvinares žvaigždes, išsidėstę praktiškai lygiagrečiai Galaktikos plokštumai, o visų likusių kryptys visiškai atsitiktinės. Taigi ryšys tarp dvinariškumo ir ūko krypties – daugiau nei akivaizdus; statistiškai jis atitinka penkių sigmų patikimumą, arba mažesnę nei 1 iš milijono tikimybę, kad stebimas išsidėstymas yra atsitiktinis. Dvinarės kompanionės egzistavimas sukuria išskirtinę kryptį – išilgai orbitos ašies – kuris ūkas plečiasi lengviau, taigi ūkų krypčių panašumas rodo, jog panašios yra ir dvinarių orbitos. Koks procesas galėtų jas suvienodinti šimtų ar tūkstančių parsekų atstumais viena nuo kitos? Atsakymo neturime, tačiau jis greičiausiai susijęs su magnetiniu lauku. Šis, nors ir varijuoja, turi panašią kryptį visame centriniame telkinyje. Taigi magnetiniai efektai žvaigždžių formavimosi proceso metu galėjo pasukti gimstančių dvinarių orbitas, o dabar šio pasukimo efektą ir matome. Atradimas padės geriau suprasti tiek magnetinio lauko poveikį žvaigždėdarai, tiek Paukščių Tako magnetinio lauko raidą. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.
***
Žvaigždėdara tolimiausioje galaktikoje. Žvaigždės Visatoje pradėjo formuotis maždaug 100 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Kaip atrodė pirmosios žvaigždžių formavimosi vietos? Dar neseniai į šį klausimą atsakyti neturėjome jokių galimybių, nes net pirmąsias galaktikas stebėti buvo kone neįmanoma, ką jau kalbėti apie jų detales. Bet gerėjant technologijoms, situacija keičiasi: dabar pristatyti stebėjimų rezultatai, atskleidžiantys žvaigždėdaros sąlygas 600 milijonų metų amžiaus Visatos galaktikoje. Tyrimui pasirinkta galaktika MACS0416_Y1, kurios šviesa iki mūsų keliauja 13,2 milijardo metų. Jau seniau joje užfiksuota tiek dulkių, tiek jonizuoto deguonies spinduliuotė. Pirmoji žymi šaltas dujas, antroji – žvaigždėdaros regionus. Ankstesni stebėjimai nebuvo pakankamai detalūs, kad galėtume pasakyti, kuriose galaktikos vietose kyla spinduliuotė; naujojo tyrimo autoriai būtent tą ir nusprendė pakeisti. Atlikę ilgus stebėjimus ALMA submilimetrinių bangų teleskopu, jie gavo galaktikos vaizdą su 300 parsekų erdvine skyra (palyginimui Saulę nuo Paukščių Tako centro skiria 8000 parsekų). Tada išryškėjo atskiri regionai – dviejuose matyti dulkių spinduliuotė, trijuose – deguonies, bet tarpusavyje jie nepersikloja. Nagrinėjant skirtingus erdvinius mastelius, dulkių ir deguonies pasiskirstymas suvienodėja didesniais nei kiloparseko masteliais, o mažesniais vis labiau išsiskiria. Tai rodo, kad žvaigždėdaros regionai toje galaktikoje yra kelių šimtų parsekų dydžio. Be to, aptiktas ir vienas „tuščias“, maždaug kiloparseko dydžio regionas, greičiausiai rodantis jaunų žvaigždžių išpūstą burbulą. Abu dydžiai šiek tiek didesni, nei tipiniai aplinkinėje Visatoje, bet vis dar gana panašūs, taigi galime teigti, kad pirmykštėje Visatoje žvaigždės formavosi panašiai, kaip ir šiandieninėje. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Kintanti tamsioji energija. Prieš kiek daugiau nei du dešimtmečius astronomai nustatė, kad Visata plečiasi greitėdama. Kas ją verčia plėstis vis labiau, iki šiol nėra iki galo aišku. Standartiniame, arba Lambda-CDM, kosmologiniame modelyje kaltininkė vadinama tiesiog „tamsiąja energija“, bet šis pavadinimas paprasčiausiai reiškia, kad mes nežinome, kokia tos energijos prigimtis. Šiame modelyje laikoma, kad tamsiosios energijos tankis, laikui bėgant, nekinta – ji yra tarsi fundamentali Visatos konstanta. Bet yra ir įvairiausių kitokių modelių, daugelyje kurių daroma prielaida, jog tamsioji energija su laiku keičiasi – stiprėja arba silpnėja. Kai kurie šiuos pokyčius priima kaip dar vieną Visatos konstantą, kituose jie kyla dėl tamsiosios energijos sąveikos su kuria nors kita Visatos dedamąja, pavyzdžiui (tamsiąja) materija. Praktiškai jokių eksperimentinių duomenų ar fundamentalių teorinių žinių, leidžiančių nusakyti sąveikos stiprumą, neturime, taigi visuose modeliuose šie dydžiai yra laisvi parametrai. Jų vertes apriboti galima tik pagal astronominius stebėjimus: skirtingos parametrų vertės prognozuoja gerokai kitokią Visatos struktūrų evoliuciją. Kartais tokia analizė parodo, kad kuris nors modelis tam tikrus stebėjimus paaiškina netgi geriau, nei Lambda-CDM. Dabar būtent taip ir nutiko – vienas sąveikaujančios tamsiosios energijos modelis davė tikslesnę pirmųjų žvaigždžių signalo prognozę. Tyrimo autoriai pasirinko nagrinėti modelį, vadinamą pagal jo kūrėjus – Chevallier-Polarski-Linder, bei jo atmainą, kurioje tamsioji energija ir materija sąveikauja – viena gali virsti kita. Abu modeliai gali taip pat sėkmingai kaip ir Lambda-CDM paaiškinti pagrindinius kosmologinius stebėjimus, tokius kaip foninės spinduliuotės struktūra, galaktikų spiečių išsidėstymas ir panašius. Naujajame tyrime parodyta, kad sąveikaujanti Chevallier-Polarski-Linder (ICPL) modelis geriau už kitus du paaiškina pirmykštės Visatos 21 centimetro linijos signalą. Šis signalas atsiranda, kai žvaigždžių spinduliuotė ima šildyti neutralaus vandenilio dujas. Prieš keletą metų toks signalas aptiktas, dėl Visatos plėtimosi ištemptas kone 20 kartų. Tai reiškia, kad jis kyla tada, kai Visatos amžius buvo tik 180 milijonų metų – galime teigti, jog tada formavosi pirmosios žvaigždės. Bet Lambda-CDM prognozuoja, kad tuo metu šis signalas negalėjo siekti nė pusės to, kas yra stebima – tiesiog nebuvo pakankamai laiko susiformuoti tokiam dideliam skaičiui žvaigždžių, kaip galima spręsti iš stebėjimų. Akivaizdu, kad modeliui kažko trūksta, o ICPL pateikia galimą atsakymą. Pagal šį modelį, pirmykštėje Visatoje materijos buvo daugiau, o laikui bėgant ji virto tamsiąja energija. Tankesnė materija leido struktūroms – tarp jų ir žvaigždėms – formuotis sparčiau, nei Lambda-CDM modelyje, taigi ir šilto neutralaus vandenilio atsirado anksčiau. Šis atradimas nėra vienareikšmis įrodymas, kad ICPL yra geresnis modelis už Lambda-CDM, tačiau leidžia teigti, kad verta ICPL nagrinėti nuodugniau. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Kintančios konstantos pasendina Visatą. Pagal standartinį dabartinį kosmologinį modelį, Visatos amžius yra maždaug 13,8 milijardo metų, su mažesne nei 100 milijonų metų paklaida. Šis modelis puikiai paaiškina daugybę stebimų Visatos savybių, nuo kosminės foninės spinduliuotės iki įvairiausių struktūrų formavimosi, tad jau kelis dešimtmečius laikosi praktiškai nepajudinamas, išskyrus nedidelius patobulinimus. Bet kai kurios problemos, kurių modelis bent kol kas neįveikia, verčia dairytis į alternatyvas ar bent radikalius pakeitimus. Pagal vieną jų Visata gali būti kone dvigubai senesnė – 26,7 milijardų metų amžiaus. Modelyje apjungiamos trys koncepcijos – viena dabartinė, viena istorinė ir viena nauja. Dabartinė koncepcija – besiplečianti Visata, kuri yra ir standartinės kosmologijos pagrindas. Istorinė – „pavargusios šviesos“ koncepcija, pagal kurią fotonai, judėdami didelius atstumus, po truputį praranda energiją, dėl to paraudonuoja. Taip kurį laiką bandyta aiškinti, kodėl tolimų galaktikų šviesa raudonesnė, nei artimų, tačiau toks modelis nepaaiškina daugelio stebimų Visatos savybių. Nauja koncepcija – kai kurių Visatos konstantų, tokių kaip gravitacinė konstanta ir šviesos greitis, kitimas laikui bėgant. Galimybė, kad konstantos iš tiesų nėra konstantos, svarstoma ne vieną dešimtmetį, bet čia daroma prielaida, kad jų kitimas susijęs tarpusavyje. Tai „leidžia“ joms kisti gerokai daugiau, nei tuo atveju, kai jų kitimas nepriklausomas, neprieštaraujant stebėjimų duomenims. Apjungus visas koncepcijas į vieną modelį, suformuluota nauja kosmologijos paradigma, kurios prognozės puikiai atitinka įvairiausius stebėjimus: supernovų šviesio, foninės spinduliuotės, didžiausio mastelio struktūrų. Taip pat, priešingai nei standartinė kosmologija, naujasis modelis lengvai paaiškina naujus James Webb teleskopo stebėjimus, kuriais aptiktos labai tolimos, bet labai išsivysčiusios galaktikos. Pagal standartinį modelį, tos galaktikos egzistavo Visatai esant maždaug 300 milijonų metų amžiaus, tačiau daugeliu savybių primena aplinkinės Visatos galaktikas, kurios vystėsi apie 10 milijardų metų. Pagal naująjį modelį, tolimosios galaktikos augo 3,5-6 milijardus metų, o šiandieninis Visatos amžius iš viso siekia net 26,7 milijardo. Nors šios išvados atrodo radikalios, modelis nesiūlo atmesti jokių fundamentalių fizikos dėsnių, o tik papildo juos šiek tiek egzotiškais priedais. Atitikimas naujiems JWST stebėjimams automatiškai nepadaro šio modelio teisingo, o standartinės kosmologijos – klaidingos, bet idėja atrodo verta tolimesnio nagrinėjimo. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse