Saulės aktyvumas – vienas svarbiausių mūsų žvaigždės poveikių planetai. Jam išaugus, kyla pavojus komunikacijoms ir astronautams, bet sulaukiame daugiau ir ryškesnių šiaurės pašvaisčių. Šiuo metu dar augantis ciklas, atrodo, bus kaip reta stiprus, tad ir vieno, ir kito bus daug. Saulės poveikis pasireiškia ir daug didesniu atstumu – tolimajame Neptūne: ten ultravioletinė žvaigždės spinduliuotė sudaro sąlygas formuotis debesims, o jos nelikus debesys pranyksta. Nenuostabu, kad Saulės stebėjimams skiriama daug dėmesio, ir bandoma tą daryti iš visų pusių, ne tik iš Žemės. Štai du STEREO palydovai, dar 2006 metais paleisti iš Žemės po truputį tolti nuo jos ir žiūrėti į Saulę iš kitų požiūrio kampų, dabar kaip tik apsuktų vieną ratą ir grįžtų prie Žemės. Vienas jų tą ir daro; kitas galbūt irgi, bet ryšys su juo nutrūko beveik prieš dešimtmetį. Kitose naujienose – nežemiškų civilizacijų paieška, neono degimo analizė ir tamsiosios energijos poveikis Andromedos judėjimui. Gero skaitymo!
***

Lazerinių kosminių komunikacijų bandymas. Šiuo metu su kosminiais aparatais – ar jie būtų Žemės orbitoje, ar už Saulės sistemos ribų – komunikacijos vykdomos radijo ryšiu. Tai laiko patikrinta ir patikima, tačiau ribota technologija. Tiek siųstuvai-imtuvai zonduose, tiek ryšių stotys ant Žemės artėja prie galimybių ribų. O duomenų perduoti reikia vis daugiau; situacija tik paaštrės, kai žmonės grįš į Mėnulį ir, vėliau, ims skraidyti į Marsą. Jau kurį laiką kalbama, kad optinės lazerinės komunikacijos yra geriausia pamaina radijo ryšiui. Šį rudenį NASA atliks pirmą tokios sistemos bandymą lauko – na, tiksliau sakant, kosmoso – sąlygomis. Sistema įrengta zonde Psyche, kuris spalio trečią dieną turėtų pradėti kelionę to paties pavadinimo asteroido link. Dvejus metus lazerinių komunikacijų sistema veiks paraleliai su įprastine, bus tikrinama, kaip pavyksta užmegzti ir palaikyti ryšį su stotimis Žemėje, bei perduoti duomenis iki vieno astronominio vieneto nuotolio. Duomenų perdavimo sparta, naudojant lazerinę komunikaciją, teoriškai gali 10-100 kartų viršyti radijo bangų galimybes, bet šioje demonstracinėje misijoje to nesitikima. Be to, signalo stiprumas ir kokybė krenta, tolstant nuo Žemės, tad kol kas duomenų nebus perduodama daug. Bet jei sistema bandymus įveiks sėkmingai, ateities zonduose ji gali tapti įprastu elementu – arba greta radijo ryšio įrangos, arba visiškai ją pakeisdama. Plačiau apie misiją skaitykite NASA tinklalapyje.

***

STEREO-A pralenkia Žemę. Prieš kiek daugiau nei savaitę tarp Žemės ir Saulės praskriejo Saulės stebėjimų zondas STEREO-A. Tą jis padarė pirmą kartą per jau beveik 17 metų trunkančią misiją. Zondas buvo paleistas 2006 spalį kartu su porininku STEREO-B. Zondas A greitai pasiekė orbitą aplink Saulę truputį arčiau žvaigždės, nei Žemė, o B – truputį toliau. Taip A ėmė tolti nuo Žemės į priekį, o B – atsilikti. 2011 metais zondai vienas nuo kito nutolo per 180 laipsnių ir pirmą kartą istorijoje vienu metu Saulę galėjome matyti iš visų pusių. 2014 metais ryšys su STEREO-B nutrūko, tad A liko vienas ir toliau tęsia kelionę, stebėdamas žvaigždę. Kelias savaites prieš ir po prasilenkimo su Žeme zondas vėl galės efektyviai kooperuoti su kitais Saulės stebėjimų prietaisais. Dvi kosminės observatorijos – Saulės ir heliosferos observatorija (SOHO) bei Saulės dinamikos observatorija (SDO) – skrieja orbita aplink Žemę, tad mūsų žvaigždę stebi praktiškai iš to paties taško, kaip ir antžeminiai teleskopai. Kartu su STEREO-A jos galės sudaryti trimatį Saulės paviršiaus vaizdą, o skirtingu metu, priklausomai nuo atstumo tarp teleskopų, vaizde išryškės skirtingo masto struktūros. Tai labai naudinga siekiant patikrinti įvairius Saulės dėmių, vainiko kilpų ir išsiveržimų modelius. Pavyzdžiui, neseniai iškelta hipotezė, kad tai, kas mums atrodo kaip vainiko kilpos – ilgi lankai, kylantys iš Saulės ir nusileidžiantys atgal – iš tiesų yra optinė apgaulė. Matydami tik dvimatį – projekcinį – jų vaizdą, patikrinti hipotezės negalime, tačiau su trimačiais vaizdais turėtų atsiskleisti ir tikroji kilpų struktūra. Matavimai, atliekami kelių milijonų kilometrų atstumu nutolusiuose taškuose taip pat padės suprasti Saulės išmetamų plazmos pliūpsnių sandarą. Juos paleidžia magnetinio lauko persijungimo reiškiniai, bet nežinia, kaip magnetinis laukas kinta jau paleistoje plazmoje. Šiuo metu Žemės link paleidžiami pliūpsniai, vadinami vainikinės masės išmetimais, apima ir STEREO-A, taigi galime išmatuoti magnetinio lauko savybes keliose pliūpsnio vietose. Panašius stebėjimus STEREO-A ir B atliko ir misijos pradžioje, bet tuo metu Saulė buvo aktyvumo ciklo minimume, tad ir pliūpsnių buvo nedaug. Dabar ji artėja prie maksimumo, taigi zondas juda pro labai kitokią kosminę aplinką.

***

Saulės ciklas – netikėtai stiprus. Saulės aktyvumas kinta 11 metų ciklu. Jo metu keičiasi dėmių skaičius Saulės paviršiuje, žybsnių dažnumas ir stiprumas, išsiveržimai, Saulės vėjo greitis ir tankis. Visa tai svarbu net ir mums Žemės paviršiuje, nes į planetą pataikęs plazmos pliūpsnis gali pažeisti komunikacijas ir įvairią kitą jautrią elektroniką. Dar svarbesni ir pavojingesni efektai nutinka orbitoje aplink Žemę ir tolimesniame kosmose, kur nesaugo atmosfera ir magnetosfera. Natūralu, kad daug mokslininkų bando sekti ir, dar svarbiau, prognozuoti Saulės aktyvumo padarinius. Kol kas sekasi ne idealiai: pavyzdžiui, pernai vasarį netikėta geomagnetinė audra – Saulės plazmos sąveika su Žemės jonosfera – įkaitino ir išpūtė planetos atmosferą, todėl ką tik paleisti Starlink palydovai nukrito į Žemę. Tai buvo vienas pirmųjų požymių, kad dabartinis Saulės ciklas bus neįprastai stiprus. Ciklas, prasidėjęs apie 2019 metus, maksimumą turėtų pasiekti 2025-aisiais, tačiau jau dabar pagal įvairius parametrus Saulės aktyvumas viršija maksimalias praeito ciklo vertes ir prilygsta toms, kokios buvo prieš du ciklus, 2003-aisiais. Iš vienos pusės didesnis aktyvumas reiškia daugiau ir stipresnių Šiaurės pašvaisčių – šį pavasarį jų galėjome matyti ir Lietuvoje. Iš kitos, žinoma, kyla visi aukščiau minėti pavojai, ir jie yra didesni, nei buvo prognozuojama ciklo pradžioje. Net jei problemos nepasireiškia kosminių aparatų gedimais, jos gali būti reikšmingos – pavyzdžiui, sutrikdyti radijo ryšio veikimą, kaip nutiko rugpjūčio pradžioje didelėje Šiaurės Amerikos dalyje. Visgi stebėjimuose yra ir progreso: štai nauji bandymai apjungti didelio ir mažo mastelio duomenis apie reiškinius viršutinėje Žemės atmosferos dalyje leidžia sekti geomagnetinių audrų progresą. Antžeminiais radarais galima stebėti plataus masto struktūras ir reiškinius atmosferos viršuje, tačiau jie nėra jautrūs greitiems mažo mastelio pokyčiams. Iš kitos pusės, viršutinėje atmosferoje skraidantys palydovai gali labai detaliai sekti lokalias sąlygas, bet jų nepakanka padengti visam Žemės rutuliui. Trys Swarm palydovai, skriejantys aplink Žemę beveik identiškomis ašigalinėmis orbitomis, apjungti su SuperDARN radarų tinklu, išdėstytu daugiausiai JAV, Kanadoje ir Antarktidoje, parodė, kad audrų metu maži – kilometrų eilės – elektrinio lauko svyravimai sukaupia daugiau energijos, nei didelio masto bangos. Būtent tokių mažų svyravimų sekimas ateityje turėtų duoti daug pilnesnį vaizdą apie audras, jų energiją ir galimą poveikį Žemei. Plačiau skaitykite moksliniuose straipsniuose: apie Starlink palydovus Journal of Space Weather, Space Climate, apie audrų sekimą realiu laiku Geophysical Research Letters.

***

Tolimoje praeityje Marse buvo daug vandens. Kaip ir šiandien, taip ir tada planetos sukimosi ašies kryptis vis kito, nesant masyvaus stabilizuojančio palydovo. Taigi ir klimatas keitėsi – ateidavo ir praeidavo ledynmečiai. Žemėje daugybėje vietų matome praėjusio ledynmečio pėdsakų – slėnių, ežerų ar kitokių paviršiaus struktūrų, kurias suformavo judantys ledynai, taip pat jų paliktų riedulių. Šioje HiRISE prietaisu darytoje nuotraukoje matome ledynų požymius Marse. Ledynas, slinkdamas nuožulniu paviršiumi žemyn, paliko uolienų juostas bei dalinai užpildė aplinkinius kraterius. Panašūs požymiai aptinkami visame Marse, iki pat pusiaujo, nors šiandien ledynai randami tik prie ašigalių. Tai vienas iš įrodymų, kad Marse būta daug vandens ir kad jo klimatas būdavo labai įvairus.

***

Neptūne išsigiedrijo. Neptūnas – tolimiausia Saulės sistemos planeta – visą laiką, kiek jį galime pakankamai aiškiai įžiūrėti, yra debesuotas. Tačiau debesuotumas ten kinta, o prieš porą metų praktiškai visai išsigiedrijo, liko tik truputis debesų prie pietų ašigalio. Maža to, nepaisant atstumo, debesis sukuria Saulės spinduliuotė. Tokią išvadą gavo mokslininkai, išnagrinėję kone tris dešimtmečius Neptūno stebėjimų įvairiais teleskopais. 1994-2022 metų laikotarpiu debesuotumas svyravo: 2002 ir 2015 metais debesų buvo daugiausia, o 2007 ir 2020 – mažiausiai. Būtent pastarasis minimumas buvo išskirtinis, kai debesys visiškai išnyko ties pusiauju ir vidurinėse platumose. Iki analizuojamo laikotarpio pabaigos debesuotumas negrįžo į lygį, koks buvo ankstesniais kartais pora metų po minimumo. Ar tai yra natūrali variacija, ar ilgesnių pokyčių ženklas – nežinia. Debesų kitimo periodas – maždaug 13 metų – panašus į 11 metų Saulės aktyvumo periodą. Nagrinėdami įvairius Saulės aktyvumo požymius, tyrėjai pastebėjo, kad debesuotumas Neptūne ima augti praėjus maždaug dviem metams po to, kai sustiprėja Saulės ultravioletinė spinduliuotė, konkrečiai vandenilio Laimano-alfa linijos intensyvumas. Greičiausiai ryšys tarp šių reiškinių yra toks, kad ultravioletiniai fotonai sukelia fotochemines reakcijas Neptūno atmosferoje, dėl kurių ima formuotis šviesūs debesys. Būtent debesų ploto kitimas lemia ir viso Neptūno šviesio pokyčius, kurie žinomi jau seniai; naujoji duomenų analizė parodė, jog nedebesuotų Neptūno regionų šviesumas laikui bėgant nesikeičia. Tad nors Neptūnas gauna 900 kartų mažiau energijos iš Saulės, nei Žemė, įvairialypio žvaigždės poveikio neįmanoma išvengti ir ten. Tyrimo rezultatai publikuojami Icarus.

***

Mažų žvaigždžių planetos išlaiko vandenį. Mažos žvaigždės – mažesnės už Saulę – yra gausiausios Visatoje ir gyvena ilgiausiai. Natūralu, kad ir planetų prie jų randama dažniausiai; tam padeda ir trumpi šių planetų periodai. Ar gali tose planetose egzistuoti gyvybė, vienareikšmio atsakymo nėra. Daugelis mokslininkų mano, kad gyvybei ten būtų sudėtinga – santykinai stiprus žvaigždės aktyvumas gali nupūsti atmosferą ir pažeisti besiformuojančias ląsteles. Kita problema – jaunystėje mažos žvaigždės kurį laiką būna gerokai karštesnės, nei vėlesnė ilgalaikė temperatūra. Taigi planeta, šiuo metu gaunanti panašiai energijos, kaip Žemė iš Saulės, pačioje jaunystėje jos gavo kelias dešimtis kartų daugiau. Ankstesni modeliai gana vieningai rodė, jog tokiomis sąlygomis planetos paviršių padengtų magmos okeanas, visas vanduo išgaruotų ir sudarytų garų atmosferą, kuri lengvai pabėgtų į kosmosą. Taigi vėliau planeta liktų sausa ir netinkama gyvybei. Bet naujame tyrime parodyta, kad ankstesni modeliai rėmėsi bloga prielaida ir ši kliūtis gyvybei iš tiesų nereikšminga. Anksčiau buvo laikoma, jog kaitinama planeta praktiškai nespinduliuoja energijos į kosmosą, o tarp jos sluoksnių (branduolio, mantijos, plutos, atmosferos) energija perduodama konvekciškai – karštai medžiagai kylant aukštyn ir šaltai leidžiantis. Naujame darbe įtraukiami spinduliuotės efektai atskleidžia, kad tikroji planetos temperatūros struktūra gali būti daug sudėtingesnė. Pavyzdžiui, Žemės pluta neišsilydys, nebent Saulės teikiama energija išaugs bent keletą kartų, o taip nenutiks iki pat pagrindinės sekos pabaigos. Nors vandenynai išgaruos daug anksčiau, magmos okeano neturėsime. Veneros jaunystėje magmos okeanas greičiausiai buvo, tačiau spinduliuojanti pluta galėjo sustingti anksčiau, nei vandens garai pabėgtų į kosmosą, ir inkorporuoti daug vandens į uolienas. Mažiausių žvaigždžių planetose niekaip nesusidaro magmos okeanai, tad ir vanduo, buvęs uolienose, visai nebūtinai išgaruoja. Taigi, pavyzdžiui, TRAPPIST-1 sistemos planetose gali būti gana daug vandens, ko ir reikia gyvybei. Aišku, šis rezultatas nepaneigia žvaigždės aktyvumo pavojaus, tačiau bent vieną kliūtį mažų žvaigždžių planetų gyvybingumuo iš esmės panaikina. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Nežemiškų civilizacijų vis dar neradome. Protingos nežemiškos gyvybės paieškos yra toks astronomijos šventasis Gralis. Nuo praeito amžiaus vidurio ieškome, nieko nerandame, bet tai toli gražu nesustabdė tolesnių paieškų entuziazmo. Priešingai – paieškos vis tobulėja. Štai dabar paskelbta nauja radijo bangų iš beveik 12 tūkstančių žvaigždžių analizė. Aišku, vėl neaptikta jokių protingos gyvybės pėdsakų, bet tyrimo metodas leidžia padaryti šiokias tokias išvadas apie galimą technologinių civilizacijų skaičių. Stebėjimai atlikti per keturias naktis 2020-2023 metų laikotarpiu, iš viso apėmė aštuonias valandas teleskopo laiko. Aišku, tai nėra daug, bet nuolat veikiančius ar dažnai pasikartojančius radijo bangų siųstuvus aptikti būtų įmanoma. Stebėjimų taikiniai buvo 62 žvaigždės, prie kurių kosminiu teleskopu TESS aptiktos planetos. Į stebėjimų lauką kartu pateko ir daugybė aplinkinių žvaigždžių, taigi bendra imtis siekia 11860 objektų ir apie 37 milijonus radijo spinduliuotės signalų. Beveik visus juos galima paaiškinti natūraliais procesais. Keli dirbtiniai signalai geriau panagrinėjus paaiškėjo esą žemiškos kilmės. Paieškos vykdytos siaurame dažnių ruože – 1,25-1,73 gigaherco. Žemesnio dažnio spinduliuotę užgožia Galaktikos radijo fonas, o aukštesnio sugeria Žemės atmosfera; taip pat ją turėtų sugerti ir kitų deguonies bei vandens turinčių planetų atmosferos. Akivaizdžiai dirbtiniais būtų laikomk siauri signalai – pavyzdžiui, sklindantys apie 10 hercų dažnių intervale, kai patys dažniai patenka į stebimą gigahercinį ruožą. Tokių signalų jokie žinomi natūralūs procesai negeneruoja. Atsižvelgdami į stebėjimų trukmę, teleskopo jautrumą ir dirbtinumo apibrėžimą, mokslininkai priėjo išvadą, kad tarp 100 parsekų atstumu esančių žvaigždžių ne daugiau nei 0,014% skleidžia galingus dirbtinius radijo signalus. Toks mažas procentas vis tiek siekia apie šimtą žvaigždžių, tačiau įvertinus, kad gal ne kiekviena turi planetų, galimas įdomių sistemų skaičius dar sumažėja. Be to, šis rezultatas – tik viršutinė riba. Svarbesnis tyrimo pasiekimas yra nuoseklus bandymas patikrinti, kaip gerai naudojami algoritmai atpažintų realius signalus triukšme. Gautas rezultatas – atpažįstami 94-98% signalų, priklausomai nuo to, kiek trukdo žemiška radijo tarša. Taigi ir išvadų apie nežemiškų signalų nebuvimą patikimumas siekia 94-98%. Savaime suprantama, gali būti, kad signalų aplink mus skraido daug, bet paieškos vykdytos ne tuo dažniu arba ne tuo metu, kai jie sklido pro šalį. Visgi su kiekviena paieška tokia tikimybė mažėja. O turėdami patikimesnius paieškų įrankius, galėsime geriau nagrinėti ir platesnio masto paieškų duomenis. Gal kur nors tarp jų pavyks rasti ir akivaizdžiai dirbtiną nežemišką žinutę. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Neono degimo žvaigždėje analizė. Didžiąją gyvenimo dalį kiekviena žvaigždė praleidžia pagrindinėje sekoje, kurios metu energiją gamina jungdama protonus į helio branduolius. Ši helio sintezės, arba vandenilio degimo, stadija gali tęstis net ir milijardus metų. Į gyvenimo pabaigą vandenilio sumažėja ir prasideda kitos, mažiau efektyvios, degimo reakcijos: helis dega į anglį, anglis su heliu – į deguonį ir taip toliau. Kiekvienas etapas trunka vis trumpiau, bet reikšmingai pakeičia žvaigždės struktūrą. Galiausiai, jei žvaigždės masė viršija aštuonias Saulės mases, degimas ateina iki geležies; vėlesnės termobranduolinės reakcijos nebeišskiria energijos ir žvaigždės centras kolapsuoja, o išoriniai sluoksniai išsitaško supernovos sprogimu, kuris į aplinką paskleidžia ankstesnių reakcijų produktus. Iki šiol visus šiuos procesus tirti galėjome tik stebėdami galaktikų cheminės sudėties raidą ir modeliuodami žvaigždes supaprastintais vienmačiais skaitmeniniais modeliais. Pastaruoju metu tiek kompiuteriai, tiek modeliavimo programinė įranga tapo pakankamai geri, kad galėtume pradėti sekti žvaigždžių vidinius procesus trijuose matmenyse. Dabar pirmą kartą trimačiu modeliu suskaičiuota visa vieno reakcijų etapo – neono degimo – raida masyvioje žvaigždėje. Tyrėjai pasirinko skaičiuoti masyvios, 20 Saulės masių, žvaigždės evoliuciją, nes joje visi procesai vyksta greičiau ir trunka trumpiau, nei mažesnėse. Pirmiausia, naudodami vienmatį evoliucijos modelį, jie apskaičiavo žvaigždės raidą nuo gimimo iki supernovos sprogimo, identifikavo tikėtiną neono degimo fazės pradžią bei žvaigždės savybes tuo metu. Tada pagal šias savybes parengė trimatį modelį, kuriame sekamas žvaigždės struktūros kitimas, veikiant gravitacijai, hidrodinaminiams procesams, spinduliuotei ir termobranduolinėms reakcijoms. Visa neono degimo stadija truko apie penkias paras. Per jas degimo regionas apėmė kelių tūkstančių kilometrų storio sluoksnį arti žvaigždės centro, bet ne visai jame. Sluoksnis degimo metu išsipūtė – jo spindulys išaugo apie 10%. Degimo fazė baigėsi, kai sluoksnyje pasibaigė neonas, ir nespėjo išplisti į aplinkinius regionus, kuriuose neono dar buvo. Tai paaiškina, kodėl supernovos sprogimas į aplinką pažeria įvairių elementų, o ne tik sunkiausių – nei viena degimo stadija nėra šimtu procentų efektyvi, nes neapima visos žvaigždės. Sumodeliuoto neono degimo regiono dydis labai panašus į prognozuojamą vienmačiu modeliu, bet visgi šiek tiek skiriasi. Nuo struktūros detalių labai priklauso žvaigždės gyvenimo pabaiga, supernovos savybės ir išmetamų cheminių elementų rinkinys, taigi modelių patobulinimai leis geriau suprasti ir prognozuoti šiuos procesus, sekti galaktikų cheminę evoliuciją. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS. 

***

Aptikta magnetaro pirmtakė. Magnetarais vadinamos neutroninės žvaigždės su išskirtinai stipriu magnetiniu lauku. Šis gali net šimtus trilijonų kartų viršyti Žemės magnetinį lauką; net ir kitų neutroninių žvaigždžių magnetinį lauką magnetarai nustelbia šimtais kartų. Kaip toks stiprus laukas atsiranda? Pagrindinė galimybė – lauko stiprėjimas, traukiantis žvaigždės branduoliui, kai ši virsta į neutroninę žvaigždę. Magnetinio lauko stipris atvirkščiai proporcingas maždaug žvaigždės spindulio kvadratui, o neutroninės žvaigždės spindulys tesiekia vos dešimtis kilometrų. Bet net ir šis mechanizmas tegali paaiškinti magnetinio lauko sustiprėjimą iki milijardo kartų. Taigi pradinis žvaigždės magnetinis laukas prieš susitraukimą turėtų bent dešimtis tūkstančių kartų viršyti Žemės. Saulės vidutinis magnetinis laukas panašiai stiprus į mūsų planetos, net ir dėmėse jis neišauga daugiau nei kelis tūkstančius kartų. Bet dabar aptikta žvaigždė, kurios magnetinis laukas Žemės viršija beveik šimtą tūkstančių kartų. Pati žvaigždė, HD 45166 Vienaragio žvaigždyne, žinoma jau daugiau nei šimtą metų, bet iki šiol nebuvo paaiškintos įvairios keistos jos savybės. Naujojo tyrimo autoriams kilo mintis, jog galbūt žvaigždė nepasiduoda modeliams todėl, kad modeliuose neįtraukiamas magnetinio lauko poveikis. Atlikę naujus žvaigždės stebėjimus spektropolarimetru – specialiu prietaisu, kuris leidžia nustatyti skirtingo bangos ilgio spinduliuotės poliarizaciją – tyrėjai tikrai aptiko stiprius magnetinius efektus. Įvertintas magnetinio lauko stipris siekia 43 tūkstančius gausų – 86 tūkstančius kartų daugiau, nei Žemės paviršiuje. Ši žvaigždė jau arti gyvenimo pabaigos: netekusi didelės dalies išorinių vandenilio sluoksnių, paviršiuje ji pasidengusi beveik vien heliu. Nors šiandieninė žvaigždės masė tėra apie dvi Saulės mases, gyvenimo pradžioje ji buvo 8-10 kartų masyvesnė už mūsiškę – kaip tik tiek, kiek reikia supernovos sprogimui, po kurio lieka neutroninė žvaigždė. Kai taip nutiks, žvaigždės magnetinis laukas turėtų sustiprėti iki maždaug 100 trilijonų gausų – tipinės magnetarams vertės. Taigi identifikuota nauja žvaigždžių rūšis – masyvios stipriai magnetinės helio žvaigždės – kurios turėtų būti magnetarų pirmtakai. Tiesa, lieka neaišku, kodėl tokios žvaigždės, kaip HD 45166, turi ypatingai stiprų magnetinį lauką. Tai gali būti susiję tiek su jų formavimosi aplinkybėmis, tiek su vėlesne evoliucija – HD 45166 yra dvinarėje sistemoje. Atsakymo paieškoms reikės atrasti daugiau panašių žvaigždžių. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Tamsioji energija paveikia Andromedos judėjimą. Prieš ketvirtį amžiaus astronomai nustatė, kad Visata plečiasi greitėdama. Kol kas nežinome, kas ją greitina, o tą nežinojimą slepia terminas „tamsioji energija“. Paprasčiausias tamsiosios energijos modelis yra kosmologinė konstanta: visur vienoda ir laike nekintanti energija, užpildanti Visatą ir veikianti kaip papildomas slėgis. Konstantos poveikio įprastai ieškoma tiriant daugybę tolimų galaktikų, matuojant jų pasiskirstymą erdvėje ir judėjimą. Bet poveikis pasireiškia ir kosminėje kaimynystėje, o naujame tyrime nagrinėjama, kaip kosmologinė konstanta veikia Paukščių Tako ir Andromedos judėjimą. Andromeda artėja prie mūsų ir po keturių-penkių milijardų metų abi galaktikos susijungs į vieną. Jei jos būtų ne pasklidusios, o taškiniai kūnai, jos skrietų orbita viena aplink kitą, maždaug 17 milijardų metų periodu. Tokio ilgio orbitai tamsioji energija gali turėti pastebimos įtakos. Iš esmės įtaka paprasta: galaktikų gravitacija traukia jas vieną prie kitos, o tamsioji energija tam priešinasi. Priklausomai nuo kosmologinės konstantos vertės, poveikį būtų galima matyti jau dabar – skirtųsi galaktikų tarpusavio judėjimo greitis. Pasitelkę skaitmeninius modelius, tyrimo autoriai išnagrinėjo kelis scenarijus su skirtingomis konstantos vertėmis. Jie nustatė, kad kosmologinė konstanta negali daugiau nei 5,5 karto viršyti vertės, gaunamos iš tolimų galaktikų ir kosminės foninės spinduliuotės stebėjimų. Kol kas toks apribojimas nelabai naudingas, siekiant tiksliau įvertinti kosmologinės konstantos vertę ar tamsiosios energijos prigimtį, bet čia – tik pirmas žingsnis. Tyrėjų vertinimu, gavus tikslesnius duomenis apie atstumą iki Andromedos, jos masę bei judėjimo greitį, apribojimą galima bus sumažinti iki tokio pat lygio, kokia yra dabartinė geriausiai žinoma vertė. Tai leistų patikrinti, ar šiandieninė konstantos vertė Paukščių Tako aplinkoje skiriasi nuo buvusios seniai ir toli. Laike ir erdvėje kintanti tamsioji energija – sudėtingesnis modelis, tačiau kai kurie astronomai mano, kad jis būtinas, norint paaiškinti Visatos vystymąsi. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters. 

***

Vienas iš reikšmingiausių James Webb teleskopo atradimų – labai masyvios galaktikos labai jaunoje Visatoje. Jų egzistavimą sunku paaiškinti šiandieniniais Visatos struktūros formavimosi modeliais. Bet galbūt tai ne galaktikos? Radikalios idėjos autoriai teigia, kad šie objektai gali būti egzotiškos pseudo-žvaigždės, kurioms energiją suteikia ne termobranduolinės reakcijos, o tamsiosios materijos dalelių tarpusavio sąveika. Apie šią idėją pasakoja PBS Space Time:

***

Blausiausia galaktika jaunoje Visatoje. Pirmąjį milijardą metų Visatoje tvyrojo rūkas: neutralaus vandenilio dujos, kurios nepraleido didžiosios dalies ultravioletinės spinduliuotės. Bet jaunų žvaigždžių ir aktyvių branduolių spinduliuotė po truputį jonizavo vandenilį ir Visata tapo permatoma. Šis laikotarpis vadinamas rejonizacijos epocha. Žinodami, kiek vandenilio buvo tarpgalaktinėje erdvėje, astronomai gali apskaičiuoti, kokio ultravioletinės spinduliuotės srauto reikėjo rejonizacijai. Pasirodo, srautas buvo toks didelis, kad jo negalėjo sukurti vien masyvios galaktikos, kurias iki šiol galėjome stebėti jaunoje Visatoje. Manoma, kad mažų ir blausių galaktikų turėjo būti daug daugiau, nei didelių ir šviesių, ir jų spinduliuotė buvo pagrindinė rejonizacijos kaltininkė. Dabar pirmą kartą patvirtintas tokios blausios galaktikos egzistavimas. Pati galaktika, įvardinta JD1, žinoma nuo 2014 metų, kai ją aptiko Hubble teleskopas. Tačiau vien iš Hubble stebėjimų nebuvo įmanoma pasakyti, ar jos šviesa atsklinda iš pirmojo milijardo Visatos metų, ar iš keliais milijardais metų vėlesnių laikų. Dabar James Webb teleskopu išmatuotas galaktikos spektras patvirtino didesnįjį galimą atstumą: galaktiką matome iš laikų, kai Visatos amžius buvo vos 480 milijonų metų. Tai nėra pati tolimiausia žinoma galaktika, bet JD1 gerokai mažesnė už kitas: jos žvaigždžių masė tesiekia apie 20 milijonų Saulės masių, gerokai mažiau net už Paukščių Tako palydoves Didįjį ir Mažąjį Magelano debesis. Taip pat ji labai kompaktiška, pusė masės telpa vos į 150 parsekų regioną; iš kitos pusės, jos dujose labai daug sunkesnių už helį cheminių elementų – apie 1%, arba 60% to, ką turi Saulė. Iš kur jų tiek atsirado per mažiau nei 480 milijonų metų – neaišku. Tad kol kas lieka neaišku ir tai, ar JD1 yra tipinė, ar išskirtinė blausi ankstyvos Visatos galaktika. Visgi šis atradimas parodo, kad James Webb teleskopu tikrai įmanoma aptikti tokias galaktikas, todėl galima tikėtis, kad ateityje jų atrasime daug daugiau. Tada susidėlios ir detalesnis paveikslas, kaip vyko Visatos rejonizacija ir kiti svarbūs procesai pirmaisiais šimtais milijonų metų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

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

Laiqualasse