Kąsnelis Visatos DCXXXIV: Produktyvūs ir destruktyvūs susidūrimai

Kai du daiktai susiduria, pasekmių gali būti įvairių: sukibimas, atšokimas, subyrėjimas… Jei „daiktai“ yra gravitaciškai surišti telkiniai, pasekmių įvairovė dar išauga. Štai praeitos savaitės naujienose randame įrodymų, kad didelės mėlynos žvaigždės dažnai atsiranda susijungus dviem mažesnėms, informacijos apie Paukščių Taką formavusių galaktikų liekanas ir tamsiosios materijos dalelių susidūrimų paieškų rezultatus. Kitose naujienose – mikrogravitacija ir genų ritmai, aminorūgštys Veneros debesų sąlygomis bei rudųjų nykštukių vienišumas. Gero skaitymo!

***

Mikrogravitacija pakeičia genų ritmus. Seniai žinoma, kad buvimas mikrogravitacijoje – nesvarumo būsenoje – neigiamai atsiliepia žmonių sveikatai. Sutrinka tiek raumenų ir kaulų veikla, tiek regėjimas ir imuninė sistema. Vis gausėjant žmonių skrydžiams į kosmosą, mokslininkai stengiasi kuo geriau išsiaiškinti šių pokyčių priežastis, kad būtų galima juos sumažinti arba išvis panaikinti. Dažnai tyrimai daromi imant keletą mėginių per savaites ar mėnesius – taip gaunamos, galima sakyti, momentinės astronautų (ar tiriamųjų) organizmo nuotraukos, bet nieko neįmanoma pasakyti apie variacijas paros metu ar kitais trumpais laiko tarpais. Dabar mokslininkai nusprendė užpildyti šią žinių spragą ir išsiaiškinti, kokį poveikį mikrogravitacija turi genų išraiškos pokyčiams laike. 20 savanorių buvo tiriami trijų mėnesių laikotarpiu. Pradžioje 15 dienų jie buvo stebimi normaliomis sąlygomis – dvi iš šių dienų jiems buvo imamas kraujas kas keturias valandas. Tada 60 dienų jie paguldyti į lovą, kur galva laikoma kiek žemiau už kojas – tokia būsena sukelia panašų efektą organizmui, kaip mikrogravitacija; per šį laikotarpį kraujo mėginiai imti tris dienas. Galiausiai 15 dienų skirtos atsistatymui ir dar vienam mėginių ėmimo ciklui. Palyginus genų išraišką šiuose šešiuose mėginių rinkiniuose aptikti dirbtinos mikrogravitacijos sukelti pokyčiai net 91% genų išraiškoje. Labiausiai paveikti genai, susiję su baltymų gamyba, imunine sistema, uždegimu ir raumenų funkcija. Atsistatymo laikotarpiu visi genai, išskyrus baltymų gamybos, grįžo į pradinę būseną. Genų išraiškos ritmiškumas taip pat pakito, tačiau aiškios tendencijos nebuvo – galima sakyti, kad daug genų tiesiog „išsiderino“ laike. Gautos žinios bus labai naudingos planuojant tiek astronautų skrydžius, tiek vis planuojamą ir gausėjantį kosmoso turizmą. Žinoma, tyrimas nėra be trūkumų – visi tiriamieji buvo vyrai; be to, būtų gerai ištirti tikros, o ne tik lovoje aproksimuojamos, mikrogravitacijos poveikį. Tyrimo rezultatai publikuojami iScience.

***

Po poros savaičių Šiaurės Amerikoje bus matomas pilnas Saulės užtemimas. Apskritai kur nors Žemėje užtemimų būna porą kartų per metus, tik ne visi – pilni. O kodėl pilni užtemimai nesikartoja kas mėnesį? Juk Mėnulis praskrenda tarp Žemės ir Saulės. Apie tai aiškina Minute physics:

***

Aminorūgštys išgyvena Veneros sąlygomis. Ar gali Veneroje egzistuoti gyvybė? Nors planetos paviršius, kepinamas daugiau nei 400 laipsnių karščio, netinkamas ne tik gyviems organizmams, bet ir praktiškai jokioms molekulėms, 30-50 km aukštyje plytintys debesys gali suteikti daug palankesnę terpę. Tas regionas kartais pavadinamas „panašiausia į Žemę vieta Saulės sistemoje“, nes tiek slėgis, tiek temperatūra ten atitinka Žemės jūros lygio sąlygas. Tiesa, atmosferos sudėtis stipriai skiriasi: Veneros debesyse dominuoja sieros rūgštis. Šis junginys žinomas kaip labai ėdrus, tad ilgą laiką buvo manoma, kad bet kokios sudėtingos žemiškai gyvybei būtinos molekulės tokiomis sąlygomis suirtų. Kitaip tariant, jei ten ir esama gyvybės, ji turėtų radikaliai skirtis nuo mums pažįstamos. Bet naujame tyrime daroma kitokia išvada: gyvybei būtinos aminorūgštys, pasirodo, visai neblogai išgyvena Veneros debesų sąlygomis. Tai nustatyti pavyko laboratorinias eksperimentais. Mokslininkai paėmė 20-ies visai Žemės gyvybei būtinų aminorūgščių mėginius ir patalpino juos į mėgintuvėlius su 81% arba 98% koncentracijos sieros rūgšties tirpalu. Šios koncentracijos atitinka apatinę ir viršutinę Veneros debesų koncentracijų ribas. Paėmę bandinius keletą kartų per keturias savaites, jie ištyrė, kaip rūgštys keičiasi tokiomis sąlygomis. Pasirodė, kad 11 iš 20 aminorūgščių visiškai nepakito, o iš likusiųjų aštuoniose pokyčiai įvyko tik pakraščiuose. Tuo tarpu molekulių „stuburas“ – amino ir karboksilo grupės – išliko stabilios visose rūgštyse, išskyrus triptofaną. Tokie rezultatai praktiškai atitinka rūgščių elgesį vandenyje. Tad, priešingai nei būtų galima pagalvoti, sieros rūgštis aminorūgščių nesuardo. Anksčiau atlikti tyrimai parodė, kad koncentruotoje sieros rūgštyse neblogai išgyvena ir nukleobazės bei riebalinės rūgštys, o angliavandeniai išlaiko reaktyvumą. Šios molekulės yra keturios pagrindinės gyvybei būtinos cheminių junginių grupės. Tad galima daryti išvadą, jog Veneros debesyse gyvybė, paremta žemiška biochemija, išgyventi galėtų. Aišku, tai nereiškia, kad tos gyvybės ten yra, bet regiono įdomumas gyvybės paieškoms tik išauga. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrobiology.

***

Gale krateris ilgai turėjo vandens. Jauname Marse buvo daug vandens – jūros, upės, ežerai ir visas apytakos ratas. Prieš maždaug pusketvirto milijardo metų planeta išdžiūvo: retėjant atmosferai, vanduo arba išgaravo, arba sustingo į ledą. Bet kai kur vandens galėjo išlikti gerokai ilgiau. Dabar aptikti įrodymai apie dar vieną tokį ilgaamžį vandens rezervuarą: Gale krateris, kuriame važinėja marsaeigis Curiosity, galutinai išdžiūvo bent keliais šimtais milijonų metų vėliau. Išvadą mokslininkai padarė nagrinėdami Curiosity darytas Sharp kalno nuotraukas. Šis kalnas kyla kraterio viduryje; jo šlaituose matyti aiškūs uolienų sluoksniai, rodantys kalno augimo istoriją. Apatiniai sluoksniai aiškiai yra nuosėdiniai, sunešti tuo metu, kai krateryje tyvuliavo ežeras. Aukščiau prasideda vėjo sunešti sluoksniai, tačiau jie nėra visiškai lygūs, kaip būdinga sausam vėjui. Juose matyti įvairių iškraipymų, kuriuos galima interpretuoti kaip vandens poveikį ką tik suneštoms smiltims. Aukščiausi sluoksniai, kuriuose pastebėta vandens požymių, datuoti maždaug trijų milijardų metų praeitimi. Deja, vien iš šių duomenų neįmanoma pasakyti, ar vanduo vis dar plytėjo paviršiuje, ar tai buvo vandens ledas, o gal sūrymas arba popaviršinės sankaupos. Bet kuriuo atveju aišku, kad Marsas iš drėgnos į sausą būseną perėjo palaipsniui, o tokios vietos, kaip Gale krateris, kur vandens išliko ilgiau, yra įdomiausios gyvybės Marse paieškoms. Tyrimo rezultatai publikuojami Geology.

***

Europos ledo storio nustatymas. Jupiterio palydovas Europa yra viena tikėtiniausių vietų aptikti nežemišką gyvybę Saulės sistemoje. Po ledo pluta ten plyti milžiniškas vandenynas, kuriame vyksta įvairių įdomių cheminių reakcijų. Vandenyno savybės bent dalinai priklauso nuo ledo plutos storio ir sandaros, tačiau kol kas jas žinome tik labai miglotai. Naujame tyrime apriboti galimą plutos storį bandoma remiantis kraterių Europos paviršiuje savybėmis. Ledas yra paslankesnis už uolienas, tad Europos paviršius nuolat atsinaujina. Skaičiuojama, kad jis tėra 50-100 milijonų metų amžiaus – bet kokias senesnes stuktūras judantis ledas tiesiog išlygina arba paslepia. Nors 100 milijonų metų gali atrodyti labai daug, geologiškai tai pakankamai trumpas laiko tarpas, kad susidarę krateriai išlaikytų aiškius kraštus. Tyrimo autoriai pasitelkė informaciją apie du kraterius, kurie turi po keletą koncentrinių žiedų. Skaitmeniniais modeliais jie pasistengė atkurti kraterių formą. Gautas rezultatas, jog suformuoti daugiažiedžių kraterių neįmanoma, jei ledo plutos storis mažesnis už 20 km. Taip pat nustatyta, kad viršutiniai 6-8 kilometrai susideda iš šilumai laidaus stacionaraus ledo, o žemiau prasideda šilumą pernešančio ledo judėjimas aukštyn-žemyn (konvekcija). Šios žinios bus labai svarbios, planuojant tolesnes Europos ir kitų ledinių pasaulių tyrimų misijas. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Senos rudosios nykštukės – vienišos. Rudosiomis nykštukėmis vadinami objektai, tarpiniai tarp planetų ir žvaigždžių. Jie greičiausiai formuojasi kaip žvaigždės – byrant šaltų dujų debesiui, – tačiau neturi pakankamai masės, kad centre prasidėtų termobranduolinės reakcijos. Tik susiformavusių jų temperatūra gali siekti kelis tūkstančius laipsnių, o laikui bėgant tik krenta. Naujame tyrime daroma išvada, kad sendamos rudosios nykštukės netenka dvinarių kompanionių ar planetų, net jei tokių ir turėjo pradžioje. Daugelis žvaigždžių yra ne vienišos; pavyzdžiui, maždaug pusė masyvių žvaigždžių Paukščių Take turi po vieną ar net kelias kompaniones. Pastebėta tendencija, kad kuo žvaigždės mažesnės, tuo kompanionių turi rečiau. Norėdami išsiaiškinti, ar ji galioja ir rudosioms nykštukėms, mokslininkai atliko labai detalius 33 tokių objektų, esančių palyginus netoli Saulės, stebėjimus. Hablo teleskopo erdvinės skyros pakanka, kad būtų galima atskirti dvinares kompaniones, jei tokios egzistuoja trijų ar daugiau astronominių vienetų atstumu ir jų masė viršija 40% didesniojo kūno masės. Nei viena iš 33 rudųjų nykštukių kompanionių neturėjo. Iš to galima daryti išvadą, kad ne daugiau nei keliolika procentų visų rudųjų nykštukių turi kompanionių didesniu nei 3 AU atstumu. Prieš keletą metų buvo nustatyta, kad jaunos rudosios nykštukės kartais tikrai turi kompanionių; naujajame tyrime nagrinėtos senos, bent kelių šimtų milijonų metų amžiaus, nykštukės. Taigi galima daryti išvadą, kad per tokį laikotarpį dvinarės rudųjų nykštukių sistemos suardomos, nebent porininkės buvo labai arti viena kitos. Suardymą paaiškinti nesunku: nykštukės formuojasi grupėje su žvaigždėmis, kurios yra masyvesnės, todėl pastarųjų gravitacija gali įveikti nykštukes siejančius palyginus silpnus ryšius. Toks pat reiškinys paaiškina ir visą stebimą dvinariškumo tendenciją: kuo žvaigždė masyvesnė, tuo jos kompanionė laikoma tvirčiau, todėl ir suardyti ryšį tampa vis sunkiau, taigi natūralu, kad masyviausios žvaigždės kompanionių turi dažniausiai. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Mėlynos milžinės – susijungusios žvaigždės. Baigdamos gyvenimą žvaigždės išsipučia į milžines. Tuo pačiu jos atvėsta ir parausta. Tolesnio vystymosi metu kai kurios labai masyvios žvaigždės gali ir pamėlynuoti, bet evoliucijos modeliai prognozuoja, kad mėlynųjų milžinių stadija turėtų būti labai trumpa, todėl tokių žvaigždžių matyti turėtume labai nedaug. Bet iš tiesų jų aptinkama gerokai daugiau, nei prognozuojama. Vienas galimas paaiškinimas – mėlynos milžinės atsiranda susijungus dviem žvaigždėms. Tokią hipotezę paskatino pastebėjimas, jog beveik visos mėlynos milžinės yra vienišos žvaigždės, nors apskritai masyvioms žvaigždėms būdinga turėti dvinares kompaniones. Dabar astronomai išnagrinėjo detalius skaitmeninius žvaigždžių evoliucijos modelius ir 59 mėlynųjų milžinių stebėjimus ir nustatė, jog žvaigždžių susijungimai tikrai geriau paaiškina šių žvaigždžių savybes, nei įprasti žvaigždžių evoliucijos modeliai. Pasirinktos žvaigždės matomos Didžiajame Magelano debesyje, palydovinėje Paukščių Tako galaktikoje. Skaitmeniniais modeliais išnagrinėta, kaip vyksta milžinės būseną pasiekusios žvaigždės susijungimas su mažesne ir vėlesnė žvaigždės raida iki sunykstant angliai centrinėje jos dalyje. Tokiu metu žvaigždei iki sprogimo jau būna likę tik metai ar keletas. Modeliai parodė, kad, priešingai nei įprastos žvaigždės, dviejų žvaigždžių susijungimo padariniai visą helio degimo fazės laiką išlieka mėlyni. Helio degimo stadija yra pagrindinė žvaigždės evoliucijos dalis pasibaigus pagrindinei sekai. Be to, susijungimą patyrusios žvaigždės turėtų pasižymėti didele azoto ir helio gausa paviršiniuose sluoksniuose – būtent tai matoma realių žvaigždžių spektre. Taigi nors negalime šimtu procentų tvirtinti, kad visos 59 ištirtos mėlynos supermilžinės atsirado susijungus žvaigždžių poroms, toks scenarijus atrodo gana tikėtinas. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Paukščių Tako sudedamosios dalys. Kaip ir kiekviena galaktika, Paukščių Takas per gyvenimą patyrė ne vieną susiliejimą su kaimynėmis. Paskutinis reikšmingas susiliejimas įvyko prieš maždaug 10 milijardų metų, taigi iki šių dienų prarytųjų galaktikų likučiai turėjo išsimaišyti neatpažįstamai. Bet ar tikrai? Prieš šešerius metus, nagrinėjant Paukščių Tako halo žvaigždes, aptikta didelė jų grupė, judanti panašiais greičiais. Pavadinta „Gaja-Enceladu“ arba „Gajos dešrele“ dėl greičių skirstinio formos, grupė greičiausiai sudaryta iš paskutinio susiliejimo metu Galaktiką pasiekusių žvaigždžių, kurių orbitos vis dar išlaiko šiokį tokį panašumą. Dabar atrasti dar dviejų, ankstesnių, Paukščių Tako ingredientų pėdsakai. Panašiai kaip ir Gajos dešrelė, naujai atrastos struktūros matomos nagrinėjant žvaigždžių orbitų parametrus, o ne tiesiog padėtis erdvėje. Abi grupės juda aplink Galaktikos centrą ta pačia kryptimi, kaip Saulė, tačiau kiek lėčiau, nei disko žvaigždės; jų orbitos sutelktos arčiau centro, nei Saulės orbita. Kiekvieną jų sudaro apie 10 milijonų žvaigždžių – nors ir nedidelė, bet pastebima Paukščių Tako dalis. Bet žvelgiant vien į orbitas, struktūrų pamatyti nepavyks; jos išryškėja tik atsižvelgus ir į metalingumą. Taip vadinama cheminių elementų, sunkesnių už helį, gausa žvaigždės spektre. Naujųjų struktūrų, kurios pavadintos dviejų induizmo dievų, Šaktės ir Šivos, vardais, metalingumas 10-300 kartų mažesnis, nei Saulės. Nors jų cheminė sudėtis bendrai paėmus primena kai kurių anksti susiformavusių Paukščių Tako dalių sandarą, tai nebūtinai prieštarauja išorinės kilmės hipotezei. Paprasčiausiai gali būti, jog galaktikos, iš kurių dabar teliko Šaktė ir Šiva, pirmąsias žvaigždes suformavo anksti ir sparčiai, o tai, ką matome čia, yra antroji karta, kuri nelabai būdinga mažoms galaktikoms ankstyvoje Visatoje. Tiesa, tyrimo autoriai neatmeta tikimybės, jog šias struktūras suformavo Paukščių Tako skersė – pailga žvaigždžių struktūra, kertanti Galaktikos centrą. Jos gravitacija gali „sustumti“ žvaigždžių orbitas į gana panašias tarpusavyje – taip atsiranda struktūros, primenančios naujai atrastąsias. Visgi labiau tikėtinas atrodo scenarijus, kad Šaktė ir Šiva yra seniausių į Paukščių Taką įkritusių palydovinių galaktikų palikimas. Tokie atradimai padeda suprasti tiek Paukščių Tako istoriją, tiek apskritai didelių galaktikų augimo proceso detales. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Senovinė žvaigždė Magelano debesyje. Visos žvaigždės gyvena labai ilgai, bet vienos ilgiau už kitas. Kai kurios gimė dar visai Visatos jaunystėje; jų cheminė sudėtis atspindi pirmųjų supernovų paskleistą elementų įvairovę. Dabar pristatyta kelių tokių beveik pirmykščių žvaigždžių Didžiajame Magelano debesyje analizė, rodanti, kad ši galaktika formavosi tikrai kitaip, nei Paukščių Takas. Didysis Magelano debesis yra didžiausia Paukščių Tako palydovė. Šiose apylinkėse ji atsirado tik prieš porą milijardų metų – anksčiau ji buvo kažkur kitur ir atskrido prie mūsų Galaktikos gana atsitiktinai. Tyrimo autoriai išnagrinėjo dešimties žvaigždžių spektrus. Visų jų metalingumas – už helį sunkesnių cheminių elementų dalis sudėtyje – yra 300-12000 kartų mažesnis, nei Saulės. Mažiausiai metalinga žvaigždė greičiausiai formavosi iš dujų, kurias tokiais elementais praturtino vos vienas supernovos sprogimas. Visos dešimt žvaigždžių pasižymi maža santykine anglies gausa, priešingai nei panašiai nemetalingos žvaigždės Paukščių Take. Taip pat jose ganėtinai mažai natrio, aliuminio, stroncio ir bario. Kiekvieno šių elementų gausa priklauso nuo įvairių procesų santykinės svarbos; tai gali būti ir supernovų sprogimai, ir raudonųjų milžinių evoliucija, ir neutroninių žvaigždžių susijungimai. Visi skirtumai byloja, kad ankstyvi tarpžvaigždinės medžiagos praturtinimo procesai Didžiajame Magelano debesyje vyko kitaip, nei Paukščių Take. Tai gali būti susiję ir su galaktikos mase – šiandien Didysis Magelano debesis yra apie dešimt kartų mažesnis už mūsų Galaktiką, greičiausiai mažesnis buvo ir tada, kai šios žvaigždės formavosi. Taip pat skirtumus galėjo lemti ir skirtinga galaktikų aplinka – kaimyninių galaktikų skaičius, atstumai iki jų, tarpgalaktinių dujų kiekis ir jų srautai, ir taip toliau. Šis tyrimas – pirmas langas į ankstyvųjų žvaigždžių formavimosi detales kitose Visatos vietose, nei Paukščių Takas ir tuometinė jo aplinka. Jis padės suprasti, kurie procesai yra universalūs, o kurie priklauso nuo visokiausių vietinių detalių. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Tamsiosios materijos anihiliacijų paieška. Tamsioji materija turėtų sudaryti daugiau nei 80% visos materijos Visatoje, tačiau kol kas neturime supratimo, iš ko ji susideda. Visi jos egzistavimo įrodymai – tik netiesioginiai: gravitacijos poveikis žvaigždžių ir galaktikų judėjimui ir net šviesos trajektorijoms. Manoma, kad tamsiąją materiją sudaro kokios nors dar neaptiktos elementariosios dalelės. Pagal kai kuriuos modelius, jos gali susidurti tarpusavyje ir anihiliuoti į įprastesnes daleles bei paskleisti gama spindulių. Stipriausias gama signalas turėtų sklisti iš vietų, kur tamsioji materija tankiausia – galaktikų centrų. Paukščių Tako centre tokio signalo ieškoma ne vieną dešimtmetį, bet jį sunku atskirti nuo centrinės supermasyvios juodosios skylės sukeliamų reiškinių, pulsarų spinduliuotės ir kitų šaltinių. Tuo tarpu nykštukinėse galaktikose pašalinių šaltinių turėtų būti kur kas mažiau, taigi ir signalą – jei toks egzistuoja – aptikti būtų lengviau. Dabar pristatyta Paukščių Tako palydovinių galaktikų stebėjimų gama spindulių ruože analizė, apimanti net 14 metų duomenų. Duomenys surinkti Fermi teleskopu, kuris nuo 2008-ųjų stebi visą dangų. Per tą laiką atrasta ir naujų palydovinių galaktikų, taigi tyrimo autoriai pabandė nustatyti, ar ties jų padėtimis danguje matyti koks nors gama spindulių signalas. Iš beveik 50 ištirtų galaktiku septynios, atrodo, šiek tiek gama spindulių skleidžia; deja, nei vienas signalas nėra statistiškai reikšmingas, t.y. negalima atmesti, kad tai, ką matome, tėra paklaidų ir triukšmo padarinys. Taip pat šioks toks – irgi nepasiekiantis statistinio reikšmingumo lygio – signalas aptiktas analizuojant spinduliuotės spektrą, kuris nurodo tikėtiną anihiliuojančių dalelių masę. Priklausomai nuo anihiliacijos produktų, ši masė galėtų būti arba 30-50, arba 130-150 gigaelektronvoltų (1 GeV yra šiek tiek daugiau, nei protono ar neutrono masė). Šie skaičiai gerai dera ir su teoriniais modeliais, ir su ankstesniais (taip pat nevaisingais) bandymais aptikti tamsiosios materijos dalelių signalus. Tokie rezultatai leidžia apriboti maksimalų įmanomą anihiliacijos sąveikos stiprumą. Be to, tyrėjų teigimu, jei aptikti signalai yra realūs, per maždaug dešimtmetį papildomų stebėjimų jie turėtų išryškėti tiek, kad taps statistiškai reikšmingi. Tyrimo rezultatai publikuojami Physical Review D.

***

NGC 3628, M65 ir M66 – trys galaktikos Liūto žvaigždyne. Šaltinis: Steve Cannistra

Liūto žvaigždyne, maždaug dvi Mėnulio pilnatis apimančiame dangaus lopinėlyje, net ir nedideliais teleskopais galima įžiūrėti tris galaktikas, kartais vadinamas „Liūto trio“. Atstumas iki jų – kiek mažiau nei dešimt megaparsekų, arba apie 12 kartų toliau, nei Andromeda. Viena nuo kitos šios galaktikos nutolusios tik po šimtą kiloparsekų, taigi jų gravitacija turi poveikį kaimynėms. Jis matomas dešiniojoje apatinėje galaktikoje M66 – dalis jos spiralinių vijų atrodo atsilenkusios kaimynių link. Taip pat kairėje esanti NGC 3628, kurią matome iš šono, turi šiek tiek iškreiptą ir išsipūtusį diską – tai irgi kaimynių gravitacijos padarinys. Ateityje visos trys galaktikos susijungs į vieną ir greičiausiai virs elipsine.

***

Pirmųjų supernovų poveikis galaktikoms. Pirmosios žvaigždės užgimė praėjus maždaug 100-180 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Kol kas jų tiesiogiai aptikti nepavyko, tačiau teoriniai modeliai prognozuoja, kad jos turėjo būti išskirtinai masyvios. Tokios žvaigždės trumpai gyvena ir sprogsta supernovomis. Kai kurios supernovos turėtų būti neįprastos, vadinamos porinio nestabilumo supernovomis; jos įvyksta, kai žvaigždės centre pasiekiama tokia aukšta temperatūra, kad fotonai ima spontaniškai generuoti pozitronų-elektronų poras. Supernovų išmesta medžiaga, praturtinta pirmaisiais už berilį sunkesniais cheminiais elementais, tapo vėlesnių žvaigždžių, vadinamų Antrąja populiacija, žaliava. Kokios buvo tos žvaigždės? Į šį klausimą mokslininkai pabandė atsakyti naudodami skaitmeninius galaktikų evoliucijos modelius. Pasirinkę modelį, kuriame detaliai sekama dujų cheminės sudėties raida ir spinduliuotės sklidimas per visą galaktiką, jie nustatė, kaip greitai ima formuotis Antrosios populiacijos žvaigždės ir kokios jų savybės. Skirtingose modelio realizacijose buvo varijuojamas pirmųjų žvaigždžių masių pasiskirstymas. Visgi nepriklausomai nuo jo, Antroji populiacija pradeda formuotis labai greitai, vos 30-40 milijonų metų po pirmųjų žvaigždžių (kurios vadinamos Trečiąja populiacija). Taip pat praktiškai visos Antrosios populiacijos žvaigždės už helį sunkesnių cheminių elementų turi bent 0,1% to, ką turi Saulė. Tai įdomus ir netikėtas rezultatas, mat Paukščių Take randama žvaigždžių, kuriose sunkių cheminių elementų yra bent dešimt kartų mažiau už šią ribą. Anksčiau buvo manoma, kad jos atitinka tipines ankstyvų galaktikų žvaigždes, bet panašu, kad tai kaip tik anomalijos. Gautus rezultatus turėtų pavykti patikrinti gausėjant James Webb teleskopo atradimų – taip sužinosime, kokios iš tiesų buvo pirmųjų galaktikų ir ten esančių žvaigždžių savybės. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

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

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.