Sakoma, kad yra dvi rūšys žmonių: pirmieji moka ekstrapoliuoti iš nepilnų duomenų. Ekstrapoliavimas dažnai svarbus ir naudingas astrofizikoje, kai turime duomenis tik apie menką dominančios sistemos ar reiškinių įvairovės dalį, bet norime sužinoti ką nors apie likusią. Praeitos savaitės naujienose tokie skaičiavimai daromi nagrinėjant tarpžvaigždinių objektų – asteroidų ir planetų dydžio kūnų – tankį Saulės aplinkoje bei nežemiškų protingų civilizacijų skleidžiamų signalų gausą. Taip pat viena ekstrapoliacija patvirtinta – išmatuotas energingiausių spindulių iš Saulės srautas. Kitose naujienose – Paukščių Tako centrinės juodosios skylės dvinariškumas, metalinių meteoritų magnetizmas ir žingsnis link supratimo apie greitųjų radijo žybsnių prigimtį. Gero skaitymo!
***
Tarptautinės kosminės stoties pamaina. Tarptautinė kosminė stotis (TKS) geriausiu atveju veiks iki 2030 metų. Vėliau, aišku, tyrimų stoties orbitoje aplink Žemę irgi reikės, tad kas suteiks tokią galimybę? NASA nusprendė naujos stoties nestatyti, o leisti tą padaryti komerciniams partneriams, iš kurių vėliau nuomotųsi erdvę eksperimentams. Šiuo metu panašiai jau daroma su astronautų skrydžiais – NASA šią paslaugą perka iš SpaceX, o netrukus turbūt ir iš Boeing. 2021 metų pabaigoje NASA paskelbė tris kompanijas, kurioms skirtas 125-160 milijonų dolerių finansavimas komercinės kosminės stoties kūrimui – Voyager Space, Blue Origin ir Northrop Grumman. Dabar Voyager Space pranešė, jog kurdami savo stotį Starlab bendradarbiaus su aviacijos ir kosmoso pramonės gigantu Airbus. Airbus yra bendra JAV ir Vokietijos kompanija, o tai leis konsorciumui lengvai bendradarbiauti su Europos kosmoso agentūra, taigi klientų skaičius Starlab iškart padvigubėja. Be to, Airbus jau turi patirties kurdami nedidelius autonominius erdvėlaivius ir pagalbinius modulius Artemis misijoms, taigi jų ekspertinis indėlis irgi bus naudingas. Pranešime nenurodoma, kaip kompanijos dalinsis darbus ar koks numatomas viso projekto biudžetas, tačiau pranešama, kad stotis turėtų pakilti 2028 metais. Ją turėtų sudaryti vienas modulis, kurio skersmuo dvigubai viršys TKS modulių skersmenį. Tačiau bendras Starlab tūris tesieks apie pusę daugiamodulinės TKS. Taip pat užsimenama, kad stotyje bus vykdomi ir farmacijos pramonės tyrimai. O štai turizmui ji skirta nebus.
***
Saulės aktyvumas pasireiškia žybsniais ir išsiveržimais, bet yra ir daugybė mažesnių efektų. Pavyzdžiui, protuberantai – tarsi neįvykę išsiveržimai, jie iškyla virš Saulės paviršiaus ir vėliau nuskęsta atgal. Kiekvienas toks plazmos burbulas yra didesnis už Žemę, o jį palaiko Saulės magnetinis laukas. Šis protuberantas buvo matomas liepos viduryje.
***
Saulės gama spinduliai. Saulė daugiausia skleidžia regimuosius spindulius – na, dėl to jie ir regimieji, kad mūsų akys išsivystė geriausiai matyti būtent šį ruožą. Didėjant energijoms, spinduliuotės vis mažėja – ultravioleto mažiau nei regimųjų, rentgeno mažiau nei ultravioleto, gama mažiau nei rentgeno. Bet ne tiek mažiau, kiek prognozuojama. Dar praeito amžiaus pabaigoje mokslininkai apskaičiavo, kiek gama spindulių turėtų sklisti iš Saulės. 2011 metais kosminis Fermi teleskopas, jautrus gama spinduliams, išmatavo net septynis kartus didesnį gama spinduliuotės srautą, nei prognozuota. Maža to, gama spinduliai buvo matomi visame ruože, kurį gali stebėti Fermi – įskaitant ir pačius energingiausius, 200 gigaelektronvoltų, spindulius. Elektronvoltas (eV) yra energijos matavimo vienetas, naudojamas dalelių fizikoje; regimosios šviesos fotonų energija siekia apie vieną elektronvoltą. Dabar pirmą kartą išmatuota, kiek Saulė skleidžia dar energingesnių gama spindulių – jų kiekis taip pat viršija prognozes. Šiems matavimams pasitelktas HAWC detektorius, įrengtas aukštai Meksikos kalnuose. Jis matuoja ne pačius gama spindulius, o jų poveikį atmosferai: susidūrę su atmosferos dalelėmis, gama spinduliai pažeria daugybę energingų dalelių. Kai kurios iš jų pataiko į didžiules vandens talpyklas ir sukelia jose švytėjimą, vadinamą Čerenkovo spinduliuotę. Būtent ją ir fiksuoja HAWC, arba Aukštumų vandens Čerenkovo (High-Altitude Water Cherenkov) detektorius. Žinant, iš kur atlėkė dalelės ir kokia jų energija, galima apskaičiuoti ir labiausiai tikėtiną gama fotono kryptį bei energiją. Paėmę daugiau nei šešerių metų stebėjimų duomenis, tyrėjai nustatė, kad Saulė šviečia ruože iki 10 teraelektronvoltų, o gama spindulių spektras atrodo kaip Fermi aptiktos spinduliuotės tęsinys. Taigi ir ši spinduliuotė intensyvesnė, nei prognozuoja teoriniai modeliai. Saulės gama spindulių prigimtis kitokia, nei regimųjų ar ultravioletinių: jie atsiranda, kai energingi galaktiniai kosminiai spinduliai (elektringos dalelės, daugiausiai elektronai ir protonai) pataiko į daleles Saulės paviršiuje. Taigi stebėjimų ir teorijos neatitikimas rodo, kad kažko nežinome arba apie galaktinius kosminius spindulius, arba apie jų sąveiką su dalelėmis Saulės paviršiuje, arba apie tai, kaip Saulės magnetinis laukas iškreipia dalelių srautus. Didžiausia tikimybė, kad klaidingas yra būtent pastarojo proceso teorinis modelis. Taigi naujieji duomenys padės geriau suprasti Saulės magnetinio lauko veikimą. Dar viena įdomi detalė – gama spinduliuotė ryškesnė tada, kai Saulės aktyvumas mažiausias. Šio sąryšio paaiškinti irgi kol kas nepajėgiame. Tyrimo rezultatai publikuojami Physical Review Letters.
***
Metalinių meteoritų magnetizmo kilmė. Kai kurie į Žemę krentantys meteoritai sudaryti daugiausiai iš metalo. Jie kilę iš didelių metalinių asteroidų, o pastarieji susidaro, kai diferencijuotas kūnas susiduria su kitu ir subyra. Diferencijuotais vadinami objektai, turintys branduolį ir mantiją, kaip Žemė ar kitos planetos, nykštukinės planetos, dalis palydovų bei asteroidų. Po susidūrimo mantija lengviau pabėga į šalis, o branduolys bent dalinai išsilydo ir susitelkia į metalinį asteroidą. Standartinis tolesnės jo raidos vaizdas yra toks, kad asteroidas ima stingti iš išorės į vidų. Bet taip stingstančiame metale nesusidaro konvekcinės srovės, kurių reikia magnetiniam laukui susiformuoti. O dalyje metalinių meteoritų matoma tvarkinga metalinių dalelių rikiuotė, rodanti, kad metalas stingo veikiant magnetiniam laukui. Dabar pasiūlytas galimas paaiškinimas. Pirminio metalinio kūno branduolys, net jei pilnai išsilydo, nelieka vientisas – dalis jo turėtų atsiskirti kaip lašai ar metalo gabalai. Mažesni lašai gali atvėsti ir sustingti iki pradedant formuotis asteroidui. Tada jie prasmenga gilyn ir suformuoja šiek tiek palaidą šaltą branduolį, kurį apsupa išsilydęs metalas. Šaltas branduolys skatina metalą stingti iš vidaus į išorę. Taip susidaro konvekcinės srovės, kurios gali sugeneruoti ir magnetinį lauką. Asteroidas visiškai sustingti turėtų per kelis milijonus metų, o stingdamas metalas užfiksuoja tuometinę magnetinio lauko kryptį ir stiprumą, kuriuos matome ir meteorituose. Šį scenarijų patikrinti padės NASA misija Psyche, skrisianti į to paties pavadinimo metalinį asteroidą. Jos paleidimas numatomas šį spalį. Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.
***
Kiek gali būti ateivių? Praėjo daugiau nei 60 metų nuo pirmųjų bandymų aptikti nežemiškų civilizacijų radijo signalus, bet kol kas visos paieškos bevaisės. Na, jos davė įdomių rezultatų, bet tai nebuvo protingos nežemiškos gyvybės žinutės. Kodėl? Gali būti, kad nemokame ieškoti, mūsų detektoriai per silpni, ar panašios priežastys. Bet gali būti, kad Paukščių Take tų civilizacijų tiesiog nėra, arba jos per toli, arba per retai skleidžia signalus. Laikydami, kad būtent antroji priežastis (ar priežasčių grupė) yra teisinga, grupė mokslininkų įvertino, kiek technologinių signalų gali sklandyti Galaktikoje. Jie pasitelkė Bajeso statistiką – statistinių dėsnių formuluotę, kuria siekiama įvertinti hipotezės tikėtinumą, padarius tam tikras prielaidas apie nagrinėjamą sistemą ir atsižvelgiant į stebėjimų duomenis. Laikant, kad civilizacijos Paukščių Take išsidėsčiusios atsitiktinėse vietose ir kad signalus siunčia visomis kryptimis vienodai, gautas rezultatas, jog per šimtą metų paskleidžiami ne daugiau nei 1-5 technologiniai signalai. Tai nereiškia, kad civilizacijų yra 1-5: viena civilizacija gali skleisti keletą signalų, o daugybė civilizacijų gali sėdėti visiškai tyliai. Toks signalų tankis leidžia prognozuoti, jog kurį nors iš jų užfiksuosime po 60-1800 metų. Ir čia – tik optimistiniu atveju, tikrai gali būti, kad signalų yra ir mažiau. Aišku, įmanoma ir tokia situacija, kad mums kol kas tiesiog labai nepasisekė ir ateivių žinutė atkeliaus jau poryt. Visgi optimistinio scenarijaus tikimybė yra mažesnė nei 5%. Belieka tikėtis, kad kuri nors iš tyrėjų padarytų prielaidų pasirodys labai neteisinga. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.
***
Mažų žvaigždžių vėjai. Žvaigždės vėjas – nuolat pučiantis dalelių srautas – turi milžinišką įtaką jos planetoms, gali išgarinti atmosferas, sunaikinti besimezgančią gyvybę ar sužlugdyti augančią civilizaciją. Saulės vėją vis detaliau tyrinėjame daugiau nei pusšimtį metų, taigi apie jį žinome palyginus nemažai. Žinios apie kitų žvaigždžių vėjus labai menkos. Stebėjimais realiai galime nagrinėti tik masyvių žvaigždžių vėjus, kurie išpučia didelius burbulus aplinkinėje tarpžvaigždinėje erdvėje. O kaip su panašiomis į Saulę ir dar mažesnėmis? Naujame tyrime šią žinių spragą siekiama užpildyti skaitmeniniais modeliais. Tyrėjai pasitelkė geriausius šiandieninius magnetohidrodinamikos modelius, kurie leidžia sekti dujų judėjimą veikiant gravitacijai, hidrodinaminėms jėgoms ir magnetiniam laukui. Jie suskaičiavo tikėtinas žvaigždės vėjo savybes 21 žvaigždei, kurios apima keturias spektrines klases, nuo truputį už Saulę didesnių F, per Saulės dydžio G, mažesnes K iki pačių mažiausių M. Modeliai skyrėsi ne tik žvaigždžių mase, bet ir magnetinio lauko stiprumu bei sukimosi greičiu, kurių vertės paremtos geriausiais tų žvaigždžių stebėjimų duomenimis. Paaiškėjo, kad pagrindinis žvaigždės vėjo savybes lemiantis veiksnys yra magnetinio lauko stiprumas. Kai kuriose žvaigždėse vėjo greitis gali siekti pustrečio tūkstančio km/s – penkis kartus daugiau, nei Saulės vėjo. Kaip ir tikėtasi, vėjas stipresnis mažesnėse žvaigždėse. Visi modeliai apėmė ir žvaigždžių gyvybines zonas – regionus, kuriuose esančios planetos gauna panašiai žvaigždės šviesos, kaip Žemė iš Saulės. Čia tendencija panaši – kuo žvaigždė mažesnė, tuo stipresni vėjai talžo jos gyvybinėje zonoje esančias planetas. Kai kurios planetos netgi patenka į žvaigždės vainiką, kur žvaigždės magnetinis laukas gali susijungti tiesiai su planetos; tada nuo žvaigždės poveikio apsisaugoti nepadeda net planetos magnetosfera. Nors modeliai suskaičiuoti 21 konkrečiai žvaigždei, bendros tendencijos turėtų galioti visoms, mažesnėms nei maždaug pusantros Saulės masės, o tai yra didžioji dalis žvaigždžių Paukščių Take. Šie rezultatai leis atsirinkti, kurias žvaigždes verta detaliau tyrinėti ieškant nežemiškos gyvybės, o kuriose galima tikėtis įdomių žvaigždės ir planetos sąveikos pasireiškimų. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Netolygiai garuojanti planeta. Planetos, skriejančios labai arti savo žvaigždžių, įkaista tiek, kad jų atmosferos ima garuoti. Žinome ne vieną atvejį, kai planeta įgyja kometos pavidalą: už planetos nusidriekia ilga garuojančios atmosferos uodega. Procesas paprastai būna gana tolygus – uodegą matome ne vieną kartą, bet kaskart planetai skriejant prieš žvaigždę. Dabar aptikta garuojanti planeta, kurios pabėganti atmosfera matoma prieš planetą, ir tai ne visada. Mikroskopo AU yra jauna žvaigždė, beveik dvigubai mažesnė už Saulę. Tokios žvaigždės pasižymi dideliu aktyvumu – jų žybsniai būna tūkstančius kartų stipresni, nei mūsiškės. Mikroskopo AU b – maždaug Neptūno dydžio planeta, aplink žvaigždę apskriejanti per mažiau nei devynias paras. Jos atmosfera turėtų būti pakankamai karšta, kad pabėgtų iš planetos ir formuotų uodegą. Astronomai du kartus stebėjo žvaigždę maždaug tuo metu, kai vyko planetos tranzitas, kelias valandas prieš jį ir po. Stebėjimai atlikti naudojant filtrą, kuris praleidžia tik karštų vandenilio dujų šviesą ultravioletiniame diapazone. Vieno tranzito metu šiame ruože neaptiktas joks signalas, o antrojo signalas buvo matomas prieš planetos tranzitą. Jis buvo stiprus – uždengė 30% žvaigždės spinduliuotės šiame ruože. Didžiausias dujų pasiekiamas greitis žvaigždės atžvilgiu viršija 60 km/s – nepakankamai, kad pabėgtų iš žvaigždės sistemos, tačiau netoli to. Būtent toks didelis greitis gali paaiškinti, kodėl garuojanti atmosfera matoma prieš planetą, o ne už jos: planetos greitis orbitoje mažesnis, nei bėgančių dujų, taigi jos plinta ir į priekį. Bet kodėl nėra uodegos? Ir kodėl kartais bėgančių dujų nematyti apskritai? Greičiausiai priežastis yra žvaigždės žybsniai: jų metu jonizuojanti spinduliuotė išauga tiek, kad iš planetos pabėgančias dujas jonizuoja per mažiau nei valandą. Jei stebėjimai atlikti žybsnio metu ar netrukus po jo, dujų paprasčiausiai nesimatė. Kita galima priežastis – žvaigždės vėjas, kuris jaunose mažose žvaigždėse irgi būna stiprus. Jis pabėgančias dujas gali nupūsti ir išsklaidyti taip, kad jos taptų nematomos. Bet kuriuo atveju, sistema yra labai įdomi – tolesni jos stebėjimai bei panašių sistemų paieška leis geriau suprasti, kaip planetos netenka atmosferų. Manoma, kad dauguma Neptūno dydžio planetų arti savo žvaigždžių atmosferų netenka dar jaunos, panašiomis sąlygomis, kaip Mikroskopo AU b. Taigi šie tyrimai prisideda prie bendro supratimo apie planetų evoliuciją. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.
***
Planetų-vienišių paieškos. Mes įpratę galvoti, jog planetos skrieja aplink žvaigždes. Bet nebūtinai – žinome planetų masės objektų, kurie skrieja palaidi. Greičiausiai jos formavosi prie žvaigždžių, bet paskui buvo išmestos iš gimtųjų sistemų. Pagal kai kuriuos vertinimus, tokių planetų-vienišių (dar vadinamų „stepių vilkais“) gali būti netgi daugiau, nei skriejančių aplink žvaigždes. Naujame tyrime bandoma įvertinti, kiek gi jų galėtų būti Saulės apylinkėse ir ar įmanoma iki jų nusiųsti zondų su šiandieninėmis technologijomis. Objektų kiekį tyrimo autoriai įvertino remdamiesi dviejų tarpžvaigždinių objektų Saulės sistemoje – 1I/’Oumuamua ir 2I/Borisov – atradimu bei gravitacinio mikrolęšiavimo stebėjimų programų duodamais ribojimais, kiek kosmose gali būti didelių tamsių kūnų. Gautas rezultatas – apie 30 kartų daugiau Žemės dydžio ir masyvesnių planetų, nei žvaigždžių. Sumažinus ribinį dydį iki Mėnulio, santykis išauga iki 1,7-2 tūkstančių. Apskritai santykis atvirkščiai proporcingas objekto spindulio kubui. Laikant, kad objektai erdvėje pasiskirstę tolygiai, galima apskaičiuoti ir tipinius atstumus iki jų: Žemės dydžio planetą galime tikėtis rasti 0,4 parseko atstumu, maždaug trigubai arčiau, nei artimiausia Saulei žvaigždė Kentauro Proksima. Merkurijaus dydžio planetos galima tikėtis aštuonis kartus, Mėnulio dydžio kūno – 12 kartų arčiau. 100 km skersmens asteroidas gali skrajoti vos 5000 astronominių vienetų nuotoliu – 5000 kartų toliau, nei Žemė nuo Saulės. Na, gal ir ne „vos“, bet šis atstumas iš principo įveikiamas mažiems zondams, kuriuos būtų galima įgreitinti Saulės burėmis ar lazerio spinduliuote. Skrydis iki tikslo truktų apie 50 metų. Greitinant lazeriais, būtų galima pasiekti ir tolesnius taikinius, gal net Žemės dydžio. Aišku, pirma juos reikia atrasti, o tą padaryti toli gražu nelengva. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.
***
Apie Robertą Oppenheimerį pastaruoju metu kalbama labai daug, aišku, dėl filmo apie jį ir atominės bombos kūrimą. Bet tai – toli gražu ne vienintelis jo nuopelnas mokslui. Oppenheimeris įdėjo nemenką indėlį ir į astrofiziką, pavyzdžiui, numatydamas juodųjų skylių egzistavimą ir apskaičiuodamas jų apatinę masės ribą. Apie tai pasakoja Dr. Becky:
***
Ar Galaktikos juodoji skylė – dvinarė? Paukščių Tako centre, kaip ir daugumoje kitų galaktikų, yra supermasyvi juodoji skylė. Šaulio A*, kaip ji vadinama pagal žvaigždyną, kuriame matoma, yra 4,2 milijono kartų masyvesnė už Saulę. Ji yra arčiausia mums supermasyvi juodoji skylė, tad nenuostabu, kad per dešimtmečius jai skirta nemažai astronomų dėmesio. Prieš daugiau nei du dešimtmečius pradėti reguliarūs Šaulio A* supančių žvaigždžių stebėjimai. Šiuo metu žinoma bent keli šimtai individualių žvaigždžių, kurios skrieja orbitomis aplink juodąją skylę. Viena artimiausių ir viena pirmų aptiktų yra S2 arba S0-2; jos orbitos periodas tesiekia 16 metų, taigi jau matėme apie pusantros pilnos orbitos. Šios ir kitų žvaigždžių stebėjimų duomenys leido labai tiksliai apskaičiuoti Šaulio A* masę, o dabar grupė mokslininkų pasinaudojo tais pačiais duomenimis, kad įvertintų, ar juodoji skylė gali turėti mažesnę kompanionę. Jei Šaulio A* suktųsi aplink bendrą masės centrą su mažesne tamsia kompanione, matytume S2 orbitos pokyčius. Kai kurie pokyčiai būtų realūs – pavyzdžiui, orbitos pericentro (artimiausio centrui taško) kryptis nuolat keistųsi. Kiti pokyčiai būtų tik regimieji – matuojame S2 padėtį Šaulio A* atžvilgiu, tačiau jei Šaulio A* nesutaptų su sistemos masės centru, atrodytų, kad S2 papildomai svyruoja. Tyrimo autoriai įvertino šių pokyčių mastą priklausomai nuo tamsiosios kompanionės masės ir orbitos spindulio, pasitelkę tiek analitinius metodus, tiek detalius skaitmeninius modelius. Jei kompanionės orbita yra platesnė už S2 – vidutiniškai nutolusi daugiau nei 1000 astronominių vienetų nuo Šaulio A* (astronominis vienetas, AU, 150 mln. km, yra vidutinis atstumas tarp Saulės ir Žemės), tuomet kompanionės masė negali viršyti 1000-100000 Saulės masių; kuo kompanionė toliau, tuo masyvesnė ji galėtų būti. Jei orbita mažesnė už 1000 AU, maksimali galima masė yra apie 400 Saulės masių. Šie apribojimai visiškai nepanaikina galimybės Šaulio A* turėti tamsią kompanionę, tačiau jei tokia ir egzistuoja, jos masė nėra ypatingai didelė. Keletą šimtų Saulės masių pasiekti galima netgi pradedant nuo žvaigždinės masės juodųjų skylių ir joms jungiantis vienai su kita – tokie procesai galaktikų centruose turėtų būti dažnesni, nei kitur. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Greitųjų radijo žybsnių prigimtis. Dar 2007 metais aptikti greitieji radijo žybsniai (FRB) išlieka mįslingi. Vos milisekundžių trukmės radijo spinduliuotės pliūpsniai paskleidžia tiek energijos, kiek Saulė sugeneruoja per savaitę. Kone visi FRB atsklinda iš už Paukščių Tako ribų, bet vienas reiškinys prieš keletą metų užfiksuotas ir mūsų Galaktikoje. Tai – FRB 200428, nutikęs 2020 metais Laputės žvaigždyno kryptimi. Jo šaltinis – magnetaras SGR 1935+2154, ypatingai stiprų magnetinį lauką turinti neutroninė žvaigždė. Šis atradimas patvirtino, kad bent dalis FRB kyla magnetaruose, bet liko neaišku, kaip būtent jie sugeneruoja staigius radijo spinduliuotės padidėjimus. Vėliau tas pats šaltinis dar keletą kartų sužibo radijo spinduliais. FRB šaltinis Paukščių Take leidžia atlikti daug detalesnius ilgalaikius stebėjimus, nei kitoje galaktikoje, ir taip išsiaiškinti, kokie procesai ten vyksta. Dabar paskelbta, jog SGR 1935+2154 kartais radijo ruože žybsi kaip pulsaras. Pulsarai yra neutroninių žvaigždžių tipas, pasižymintis labai reguliariais žybsniais, dažniausiai radijo ruože. SGR 1935+2154 pulsavimai prasidėjo praėjus aštuoniems mėnesiams nuo pirmojo FRB. Jų periodas tiksliai atitinka rentgeno spinduliuotės kintamumo periodą, tačiau fazė yra priešinga, t.y. radijo spinduliuotė sustiprėja tiksliai į tarpą tarp dviejų rentgeno sušvitimų. Toks elgesys siūlo išvadą, jog radijo ir rentgeno spinduliuotė kyla specifinėse griežtai apibrėžtose magnetaro magnetosferos vietose. Tuo tarpu FRB iš šio šaltinio kyla nepriklausomai nuo rentgeno/radijo pulsavimų fazės. Taigi FRB generuoja stochastiniai procesai, kurie gali nutikti skirtingose magnetosferos vietose ir greičiausiai yra susiję su jos pokyčiais, o ne stabilia konfigūracija. Tai paaiškina ir pastebėjimą, kad kiti FRB šaltiniai, iš kurių žybsniai atsklido ne vieną kartą, nepasižymi periodiškumu. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.
***
Juodųjų skylių masių universalumas. Apie juodąsias skyles daugiausiai žinome iš gravitacinių bangų signalų. Šiuo metu aptikta jau arti šimto besijungiančių juodųjų skylių porų. Kiekvienas susijungimas duoda panašų signalą: iš pradžių gravitacinių bangų dažnis ir amplitudė vis auga, paskui abu staiga nuslopsta. Pirmasis etapas vadinamas „čirpimu“, nes pavertus jį garsu gaunamas panašus į paukščio ar vabzdžio čirptelėjimą garsas. Su juo susijusi vadinamoji „čirpimo masė“ – abiejų juodųjų skylių masių kombinuota išraiška. Ji yra vienas iš labiausiai tiesiogiai išmatuojamų susijungimo parametrų. Pastebėta, kad žinomų signalų čirpimo masės dažniausiai lygios 8 ar 14 Saulės masių, o tarpinių, 10-12 Saulės masių, praktiškai nefiksuojama. Naujame darbe pateikiamas galimas paaiškinimas, kodėl. Dvinarė juodoji skylė susijungti ir paskleisti gravitacinių bangų signalą gali tik tada, jei pradinis atstumas tarp skylių ne per didelis. Tai reiškia, kad žvaigždės, kurioms mirštant atsirado skylės, irgi turėjo skrieti gana arti viena kitos. Taip arti, kad vienai žvaigždei gyvenimo pabaigoje išsiplėtus į milžinę, ji šiek tiek apgaubė ir porininkę. Tokia situacija vadinama bendro apvalkalo stadija. Jos metu išoriniai žvaigždės-milžinės gali įgyti daug energijos iš kompanionės ir pabėgti lauk. Vėliau, kai viena žvaigždė jau tapusi juodąją skyle, panašus likimas laukia ir kitos. Naujojo tyrimo autoriai sumodeliavo tokią dvinarės sistemos evoliuciją, įtraukdami naujausias žinias apie žvaigždžių sudėties ir struktūros kitimą. Taip jie nustatė, kad po bendrojo apvalkalo stadijos žvaigždžių branduolių, kurie ir kolapsuoja į juodąsias skyles, masės dažniausiai turėtų nusistovėti ties 9 ir 16 Saulės masių, o kitų verčių turėtų būti daug mažiau. Tokių juodųjų skylių poros besijungdamos duotų būtent 8 ir 14 Saulės masių čirpimo mases. Tiesa, šis scenarijus galioja tik dvinarėms, kurios visą gyvenimą buvo izoliuotos ir reikšmingai nesąveikavo su kitomis žvaigždėmis. Jei juodosios skylės į porą susijungė, pavyzdžiui, žvaigždžių spiečiuje, bendra evoliucija ir apvalkalo nutraukimas joms neaktualus, tad ir masės gali būti bet kokios. Ši savybė gali padėti atskirti dvinarių juodųjų skylių kilmės scenarijus. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse