Kuo daugiau stebime egzoplanetas, tuo įvairesnių atmosferų ten aptinkame. Štai ir praeitos savaitės naujienose turime pirmą tvirtą uolinės egzoplanetos atmosferos aptikimą, taip pat teorinę analizę apie ozono įtaką atmosferų savybėms bei atmosferų pabėgimo iš karštų egzoplanetų detales. Atmosferų būna ne tik planetose: Saulės atmosfera, arba chromosfera ir vainikas, yra regionas, iš kurio kyla pliūpsniai, kaip tas, kuris sukėlė savaitgalio pašvaistes; dabar išanalizuotas pliūpsnių atsiradimas ir plitimas arti žvaigždės. Kitose naujienose – pirmųjų žvaigždžių suardymo žybsniai, Andromedos juodosios skylės mitybos srautai ir vulkanizmas tolimojoje Mėnulio pusėje. Gero skaitymo!
***
Savaitgalį sulaukėme neeilinio mūsų platumoms reiškinio – Šiaurės pašvaistės. Net dvi naktis iš eilės praktiškai visoje šalyje buvo galima įžiūrėti dangišką spalvų šokį, kai Žemę talžė Saulės pliūpsnio sukelta audra. Kada sulauksime sekančio tokio vaizdo, pasakyti neįmanoma, bet tikėtina, kad dar šiemet: Saulės aktyvumo maksimumas dar nepasiektas, o pašvaistėms palankiausias laikas yra pavasario ir rudens lygiadieniai.
***
Tolimosios Mėnulio pusės vulkanizmas. Vienas pagrindinių kol kas neatsakytų klausimų apie Mėnulį – radikalus skirtumas tarp artimosios ir tolimosios pusės paviršiaus. Į mus atsukta Mėnulio pusė kupina jūrų – žemumų, kurias dengia tamsios bazaltinės uolienos, paliktos kadaise išsiliejusios lavos. Tuo tarpu tolimojoje pusėje jūrų beveik nėra, taigi ir vulkanizmo ten beveik nebuvo. Šios asimetrijos priežasčių ieškoti padės gegužės pradžioje išskridusi Kinijos misija Chang’e-6, kuri nusileis tolimojoje Mėnulio pusėje, netoli pietų ašigalio, ir paims iki dviejų kilogramų mėginių ir pargabens juos į Žemę. Naujame tyrime nagrinėjama, kuri vieta būtų geriausia mėginių ėmimui ir analizuojama vulkanizmo istorija numatytos nusileidimo vietos regione. Toji vieta – Apollo baseinas, kuris yra milžiniško Pietų ašigalio-Aitkeno baseino dalis. Apollo yra 537 kilometrų skersmens krateris; jo paviršių dengia daugybė mažesnių, jaunesnių kraterių, o tai rodo, kad pats Apollo yra labai senas. Paviršiaus uolienų atspindžio spektrai bei gravitacinio lauko matavimai leidžia nustatyti plutos storį bei sandarą. Išanalizavę šiuos duomenis mokslininkai nustatė, kad vulkanizmas ten vyko 4-1,8 milijardo metų praeityje. Du didžiausi lavos išsiliejimai įvyko prieš 3,35 ir 3,07 milijardo metų. Jie labai skirtingi: pirmąjį sudarė mažai (~3,2%) titano turinti lava, kuri pasklido visame baseine, o antrąjį – dvigubai titanu turtingesnė medžiaga, tačiau ji pasklido tik rytinėje pusėje ir toldama nuo išsiliejimo centro plonėjo. Taigi būtent rytinė pusė yra tinkamesnė mėginių ėmimo vieta: ten būtų galima pasiekti tiek titanu gausius, tiek skurdžius lavos bazaltų mėginius, tiek po jais plytinčias ankstesnes uolienas. Kitas svarbus atradimas – vulkanizmo požymiai labiausiai matomi ten, kur pluta plonesnė. Ploniausios plutos regionuose matyti lavos išsiliejimų pėdsakai, vidutinio storio pluta daug kur suskilinėjusi dėl magmos judėjimo negiliai po paviršiumi, o storiausia pluta praktiškai nesujaukta. Tai patvirtina ankstesnius įtarimus, kad vulkanizmas Mėnulyje glaudžiai susijęs su plutos storiu. Tad atsakymas į klausimą apie Mėnulio vulkanizmo asimetriją sutampa su atsakymu į klausimą apie Mėnulio plutos storio skirtumus. Tyrimo rezultatai publikuojami Earth and Planetary Science Letters.
***
Saulės pliūpsnių pradžia. Saulės vėją sudaro energingų dalelių, daugiausiai protonų ir neutronų, srautas. Šimtų kilometrų per sekundę greičiu jis lekia nuo Saulės ir užpildo visą Saulės sistemą. Kartais į vėją išmetami tankesni plazmos burbulai, vadinami vainikinės masės išmetimais (angl. Coronal mass ejection, CME). Jei CME nukreiptas į Žemę, jis gali sukelti geomagnetinę audrą, kuri pavojinga palydovams, elektroniniams prietaisams ir net žmonių sveikatai. Taigi svarbu kuo geriau prognozuoti tokius įvykius, bendrai vadinamus kosmoso orais. Šiuolaikiniai CME modeliai seka jų judėjimą nuo maždaug 0,1 astronominio vieneto (AU) arba 15 milijonų kilometrų, t.y. dešimtadalio atstumo tarp Saulės ir Žemės. Visgi CME prasideda Saulės paviršiuje, kuris yra dar 20 kartų arčiau žvaigždės centro. Dabar pirmą kartą sėkmingai sumodeliuotas CME formavimasis ir judėjimas regione arti Saulės įvairiomis Saulės aktyvumo sąlygomis. Pasitelkę skaitmeninį magnetohidrodinaminį modelį (t.y. tokį, kuriame nagrinėjamas dujų judėjimas veikiant magnetinėms jėgoms) tyrėjai išnagrinėjo Saulės vainiko evoliuciją ir „srauto virvių“ vystymąsi. Srauto virvėmis vadinamos susisukusios magnetinio lauko kilpos, kurios iškyla iš Saulės paviršiaus ir išneša plazmos burbulus. Jie išnagrinėjo 24 virvių, kurių pradiniai skirtumai apsiribojo tik magnetinio srauto verte, vystymąsi ir poveikį Saulės vėjo parametrams ties dešimtadaliu AU. Gauti rezultatai gerai atitinka tai, ką jau žinome apie CME formavimąsi – virvių atsikabinimą nuo Saulės ir susisukimą į kilpas. Apskaičiuotos magnetinės savybės ties dešimtadaliu AU bei jų kitimas laikui bėgant gerai dera su gaunamomis iš stebėjimų. Gauti rezultatai buvo labai panašūs nepriklausomai nuo to, ar bendras Saulės magnetinis laukas modeliuojamas kaip būdingas aktyvumo maksimumo, ar minimumo laikui. Šie rezultatai, apjungti su įprastai CME judėjimo modeliais, leis daug geriau prognozuoti kosminius orus – susieti galimus CME su matomais pokyčiais Saulės paviršiuje ir taip net keletu dienų iš anksto žinoti, ar į Žemę šaus plazmos užtaisas. Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.
***
Plati Encelado gyvybingumo analizė. Saturno palydovas Enceladas yra viena įdomiausių vietų gyvybės paieškoms Saulės sistemoje. Popaviršiniame vandenyne neabejotinai yra įvairių įdomių molekulių, o jų tarpusavio reakcijų tinklo gali užtekti ir gyvybei užsimegzti. Atsakyti į klausimą, ar Enceladas tikrai gyvenamas, padės planuojamos misijos, skirtos būtent šio palydovo tyrimams iš arti. Naujame darbe grupė mokslininkų ragina palydovą analizuoti plačiau, nei vien ieškant gyvybės, t.y. metabolinių reakcijų, požymių. Jų argumentai remiasi platesniu teoriniu modeliu, vadinamu organine chemine evoliucija. Šis modelis apima ir gyvybės vystymąsi, ir jos atsiradimą, ir ikigyvybinių sistemų raidą praktiškai nuo pirmųjų elementų atsiradimo netrukus po Didžiojo sprogimo. Laikui bėgant, Visatoje atsiranda galimybių formuotis vis sudėtingesniems junginiams, kurie galiausiai atveda iki gyvybės. Kokie junginiai egzistavo Žemėje prieš užsimezgant gyvybei, tiksliai nežinome, bet Encelade tokios informacijos galima rasti. Taigi, analizuodami Encelado vandenyną plačiau, nei vien šiandieninės gyvybės egzistavimo klausimu, galėtume gauti labai daug žinių ir apie gyvybės Žemėje atsiradimą, ir apie jos tikėtinumą kitur Visatoje. Ir tos žinios menkai tepriklausytų nuo to, yra Encelade gyvų organizmų, ar nėra. Kalbant detaliau, paieškos galėtų prasidėti nuo tam tikrų gyviems organizmams būdingų sudedamųjų dalių, pavyzdžiui aminorūgščių, paieškų. Toliau būtų verta ieškoti sudėtingų molekulių, pavyzdžiui polimerų, bei ląsteles primenančių darinių, kurie nebūtinai yra gyvi, tačiau turi požymių, kad formavosi veikiant natūraliai atrankai. Toks misijos planas sumažintų įvairias rizikas, nes nepriklausomai nuo to, ar bus atrasta gyvybė, misiją galėsime laikyti sėkminga vien dėl to, kiek naujų žinių apie gyvybę Žemėje ir jos galimybes kitur kosmose ji suteiks. Tyrimo rezultatai publikuojami Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.
***
Cassini judėjimas paneigia MOND. Pagal standartinį kosmologinį modelį, Visatą sudaro regimoji materija ir maždaug penkis kartus gausesnė tamsioji. Pastaroji su likusia medžiaga sąveikauja tik gravitaciškai, todėl tiesiogiai jos pamatyti negalime, bet matome daugybę netiesioginių – gravitacinių – įrodymų. Visgi faktas, kad tamsiosios materijos dalelių kol kas aptikti nepavyko, skatina mokslininkus svarstyti ir alternatyvius stebėjimų paaiškinimus. Bene populiariausia alternatyva yra Modifikuotoji Niutono dinamika, arba MOND. Pagal šią teoriją, judant labai mažais pagreičiais, Niutono dėsniai ima veikti kitaip. MOND gana neblogai atkuria galaktikų sukimosi kreives – sąryšį tarp žvaigždžių judėjimo greičio ir atstumo nuo galaktikos centro ir vieną pirmųjų tamsiosios materijos egzistavimo įrodymų. Tiesa, atkūrimas priklauso nuo laisvo modelio parametro – ribinio pagreičio, ties kuriuo sistemos elgesys pasikeičia iš įprasto, arba Niutoninio, į „MOND režimą“. Toji ribinė vertė yra apie dešimtadalį nanometro per sekundę kvadratu. Žemėje sukurti tokio menko pagreičio neįmanoma, nes vien dėl planetos sukimosi ir judėjimo orbita aplink Saulę atsirandantys pagreičiai daugybę kartų didesni. Tačiau nutolus nuo Saulės galima gerokai priartėti prie MOND režimo. Pavyzdžiui, vidutinis Saturno judėjimo pagreitis yra keliasdešimt tūkstančių kartų didesnis, nei pasireiškia MOND, bet pagreičio svyravimai dėl Saulės formos netolygumų ir kitų planetų įtakos kaip tik tinka MOND efektams tikrinti. Cassini zondas, 2004-2017 metais tyrinėjęs Saturną, reguliariai siuntė radijo signalus, pagal kuriuos buvo tikrinama zondo, o kartu ir Saturno, padėtis. Prieš keletą metų pabandę paitkrinti šių duomenų dermę su MOND prognozėmis, mokslininkai nustatė, kad modifikuota dinamika Saturno judėjimui paaiškinti nereikalinga. Visgi to rezultato nepakako, kad būtų galima statistiškai reikšmingai atmesti MOND; juo labiau, kad egzistuoja kelios MOND formuluotės su skirtingomis prognozėmis. Dabar mokslininkai į šiuos efektus atsižvelgė ir jau gana patikimai atmetė MOND. Jie nagrinėjo tuos pačius Cassini radiolokacijos duomenis, bet papildė MOND prognozę skirtingomis formuluotėmis ir įvairiai įtrauktu likusios Galaktikos bei netgi aplinkinių galaktikų poveikiu. Pastaroji savybė yra viena iš MOND keistenybių – net ir labai tolimi objektai gali turėti pastebimos įtakos medžiagos judėjimui MOND režime, daug didesnės, nei klasikinėje fizikoje. Gautas rezultatas, jog Saturno judejimui MOND poveikis jei ir pasireiškia, tai esant bent kelis kartus mažesniems pagreičiams, nei galaktikų sukimosi kreivėms. Turint omeny, kad perėjimo į MOND režimą pagreitis turėtų būti universalus dydis, šis rezultatas labai patikimai rodo, kad MOND prognozės neteisingos. Apjungus su palyginus naujais duomenimis apie labai toli viena nuo kitos nutolusių dvinarių žvaigždžių judėjimą, MOND prognozės darosi tokios nepatikimos, kad dermę su galaktikų sukimosi kreivėmis galima laikyti atsitiktinumu. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Ozono įtaka planetų atmosferoms. Gerėjant observatorijoms ir jų gaunamiems stebėjimų duomenims apie egzoplanetas, atsiranda galimybės vis detaliau suprasti jų atmosferas. Tačiau tam reikia ir vis geresnių teorinių modelių, kurie parodytų, kokie procesai veikia atmosferų savybes. Naujame tyrime pristatomas toks modelis, kuriame pirmą kartą įtraukta ozono įtaka uolinės planetos atmosferai. Kaip prototipą tyrėjai pasirinko Proksimą b, artimiausios Saulei žvaigždės Kentauro Proksimos planetą. Ši planeta dydžiu ir mase panaši į Žemę, tačiau skrieja labai arti savo žvaigždės, visą laiką jai atsukusi vieną pusę; tiesa, pati žvaigždė mažytė, taigi vidutinė planetos temperatūra netgi žemesnė, nei mūsiškės. Naujojo tyrimo autorių modeliuose įtraukiamos ir ozono cheminės reakcijos, ir dujų judėjimas planetoje tarp dieninės bei naktinės pusės. Ozono įtraukimas turėjo kelis svarbius efektus. Temperatūrų skirtumas tarp dieninės ir naktinės pusių sumažėjo beveik 10%, arba keturiais laipsniais, o temperatūra 20-50 kilometrų aukštyje virš paviršiaus pakilo septyniais laipsniais. Taip pat išaugo vėjo greičio variacijos. Šie rezultatai rodo, kad ozonas paskatina atmosferos maišymąsi ir padidina jos savybių įvairovę skirtingose planetos vietose. Atrodo logiška tikėtis, kad kitų molekulių įtraukimas į atmosferos modelius gali turėti panašią įtaką. Kiekvienas toks pokytis gali labai atsiliepti planetų gyvybingumui, taigi norėdami atsirinkti, kuriose planetose verta ieškoti gyvybės pėdsakų, neišsiversime be vis detalesnių atmosferos modelių. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Kas garina planetų atmosferas? Žemės atmosfera po truputį pabėga į kosmosą – viršutiniuose jos sluoksniuose molekulės gali pakilti taip aukštai, kad jas nusineša Saulės vėjas. Šis procesas yra labai lėtas ir Žemės atmosferai išnykimas negresia. Kitais atvejais atmosferos pabėginėti gali daug greičiau, jei ji visa įkaista ir ima plėstis bei garuoti. Tai vadinama hidrodinaminiu pabėgimu. Nors reiškinys turėtų būti svarbus daugeliui egzoplanetų, ypač esančių arti savo žvaigždžių, iki šiol jis buvo menkai suprastas, o informacijos apie tikėtiną pabėgimo spartą bei dinamiką mokslininkai ieškojo skaitmeniniuose modeliuose, kuriuose rengdavo atskirai konkrečiai planetai. Nebuvo netgi aišku, kokie būtent veiksniai įkaitina atmosferą – planetos gelmių šiluma, žvaigždės spinduliuotė ar gravitacija. Dabar pasiūlyta klasifikacijos schema, paremta vien lengvai apskaičiuojamomis planetų savybėmis, aiškiai nurodanti, kurie procesai dominuoja. Klasifikacija remiasi vadinamuoju Jeans parametru, kuris nurodo santykį tarp planetos gravitacinio ryšio ir vidinės energijų. Kai šis dydis mažas – mažesnis už maždaug tris, – kaip nutinka mažos masės bei didelio spindulio planetose, atmosferos pabėgimui užtenka vien gelmių šilumos arba žvaigždės šviesos, kurią sugeria žemutiniai atmosferos sluoksniai. Masyvesnėms planetoms klasifikuoti reikia pakeisti ir parametro apibrėžimą, įtraukiant potvynines jėgas: bangas, kurias atmosferoje sukelia žvaigždės gravitacija. Kai parametro vertė viršija šešis, planetos gravitacija atmosferą laiko taip stipriai, kad šiluminė energija nebegali jos pašalinti, o reikalingas potvynių keliamas kaitinimas, panašiai kaip savo palydovus kaitina Jupiteris ir Saturnas. Tarpines parametro vertes turinčiose planetose gali būti svarbus tiek vienas, tiek kitas veiksnys. Šie rezultatai padės greičiau įvertinti, kurios planetos gali turėti ilgalaikes atmosferas. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Kaimynių kaitinama uolinė planeta. Planetos paprastai neskrieja po vieną – jei prie žvaigždės randame vieną palydovę, vėlesnės paieškos dažniausiai atskleidžia daugiau. Dabar, ieškodami papildomų planetų prie jau žinomos, mokslininkai netikėtai atrado trijų planetų sistemą, iš kurių dvi labai efektyviai kaitina trečiąją. HD 104067 yra 20 parsekų nutolusi žvaigždė-nykštukė, maždaug penktadaliu mažesnės masės už Saulę. Dar 2011 metais paskelbta apie bent trigubai už Neptūną masyvesnę jos planetą, kuri skrieja 55 parų trukmės orbita. Analizuodami žvaigždės stebėjimų duomenis, surinktus nuo 2018 metų TESS palydoviniu teleskopu ir dviem antžeminiais prietaisais, mokslininkai aptiko dar dvi planetas. Didesnė iš jų yra maždaug Neptūno masės ar kiek didesnė ir vieną ratą apsuka per 14 parų. Trečioji planeta – uolinė, maždaug 30% didesnio spindulio už Žemę. Ji skrieja arčiausiai žvaigždės, vieną ratą apsuka per 2,2 paros. Vien dėl žvaigždės spinduliuotės šios planetos paviršius gali įkaisti iki 700-800 Celsijaus laipsnių, tačiau beveik neabejotinai planeta yra bent pustrečio karto karštesnė. To priežastis – visų trijų planetų sąveika. Dviejų didesnių planetų orbitos yra pakankamai arti, kad jų trauka ištempia mažąją planetą į pailgą orbitą, kurioje žvaigždės gravitacija nuolat gniaužo ir tampo kompanionę. Taip uolinė planeta ypatingai efektyviai įkaitinama, panašiai kaip Jupiterio palydovas Ijo. Jos paviršius greičiausiai nusėtas aktyviais ugnikalniais, o gal net visą jį dengia lavos okeanas. Tokia karšta planeta turėtų skleisti nemažai ne tik infraraudonųjų, bet ir regimųjų spindulių, taigi jos spinduliuotę būtų galima užfiksuoti net ir šalia žvaigždės spindesio. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.
***
Uolinės egzoplanetos atmosfera. Egzoplanetų atmosferų žinome jau ne vieną dešimtį, tačiau kol kas jos aptiktos prie dujinių milžinių ar bent jau į Neptūną panašių planetų. Dabar pirmą kartą atmosferos signalas užfiksuotas uolinėje planetoje, Vėžio 55 e. Tai viena iš seniausiai žinomų egzoplanetų, aptikta dar 2004 metais; nuo Žemės ją skiria 12 su puse parseko, nuo savo žvaigždės – tik kiek daugiau nei du milijonai kilometrų, 60 kartų mažiau, nei Žemę nuo Saulės. Planetos spindulys apie du kartus viršija Žemės, masė siekia beveik devynias Žemės mases, bet tankis rodo, kad planeta daugiausiai sudaryta iš uolienų, o ne, pavyzdžiui, vandens ar dujų. Ji į žvaigždę visada atsukusi tą pačią pusę, kuri įkaista iki kone 3500 Celsijaus laipsnių; naktinė pusė palydinus šalta, 1400 laipsnių. Naujasis atradimas nėra pirmas bandymas aptikti planetos atmosferą, tačiau ankstesni rezultatai buvo statistiškai nepatikimi, o jų interpretacija abejojama. James Webb teleskopo stebėjimais išmatuota planetos spinduliuotė 4-12 mikrometrų ilgio bangų ruože aptiko daug anglies monoksido ir dioksido. Duomenys leido atmesti alternatyvų modelį, pagal kurį atmosfera susideda iš garuojančių uolienų. Visgi lava, kurios planetos paviršiuje turėtų būti daug, yra svarbi atmosferai: anglies molekulės greičiausiai garuoja iš jos. Tik taip atmosfera gali išlikti ilgą laiką, nes aukšta temperatūra ardo molekules ir verčia jų atomus pabėgti į tarpplanetinę erdvę. Šis atradimas rodo, jog net ir labai karštos, išsilydžiusios, planetos gali turėti reikšmingas atmosferas. Taip pat jis patvirtina, kad James Webb teleskopu įmanoma užfiksuoti uolinių planetų atmosferas, taigi artimiausiais metais šios srities atradimų turėtume sulaukti labai daug. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Jei Visatoje egzistuoja protingų civilizacijų, laikui bėgant jos gali bandyti apgaubti savo žvaigždes milžiniškais rutuliais – Daisono sferomis. Šios sugertų visą žvaigždės skleidžiamą spinduliuotę, kurią gyventojai galėtų panaudoti savo reikmėms, o išspinduliuotų daug šaltesnę, infraraudonąją, spinduliuotę. Tokia apgaubta žvaigždė būtų matoma kaip išskirtinio spektro objektas: tamsus regimųjų spindulių ruože, bet labai ryškus infraraudonųjų. Ne kartą buvo bandyta Daisono sferų ieškoti įvairiuose apžvalginių stebėjimų duomenų kataloguose, kol kas be aiškių rezultatų. Dviejuose naujuose tyrimuose pristatomi 53 galimi kandidatai, o šiuos rezultatus aptaria John Michael Godier:
***
Andromedos juodosios skylės mityba. Kiekvienos galaktikos centre tūno supermasyvi juodoji skylė. Štai Paukščių Take ji yra keturis milijonus kartų masyvesnė už Saulę, Andromedoje – keliasdešimt milijonų. Kai kurios juodosios skylės sparčiai ryja medžiagą, o ši labai ryškiai švyti ir suformuoja vadinamąjį aktyvų branduolį. Tuo tarpu kitos – įskaitant mūsiškę ir Andromedos – medžiagą ryja labai lėtai, tad ir spinduliuotės iš jų aplinkos sklinda nedaug. Įdomu, kad ryški branduolio spinduliuotė pasižymi reikšmingu kintamumu, o blausi – ne. Kitaip tariant, sparčiai krentanti medžiaga susitelkia į gumulus, o lėtai krentanti išlieka tolygi. Naujame darbe nagrinėjamos sąlygos, reikalingos kritimo tolygumui užtikrinti. Tyrėjai pasitelkė skaitmeninius hidrodinaminius modelius, kuriais galima sekti dujų judėjimą veikiant tarpusavio jėgoms, gravitacijai ir kitiems veiksniams. Jie suformavo galaktiką, labai panašią į Andromedą, ir ištyrė įvairios spartos dujų srautų evoliuciją, jiems judant nuo keleto kiloparsekų atstumo iki centrinių kelių parsekų (palyginimui Saulę nuo Paukščių Tako centro skiria aštuoni kiloparsekai, o dujų telkiniai, tiesiogiai maitinantys juodąsias skyles, yra mažesni už parseką). Dujų kelionė į centrą užtrunka keletą-keliasdešimt milijonų metų, tačiau tada nusistovi maždaug pusiausvyros būsena. Bet pusiausvyra yra trapi ir labai priklauso nuo dujų pernašos spartos iš tolimų regionų centro link. Tolygus medžiagos srautas atsiranda tik tada, kai pernašos sparta lygi maždaug vienai dešimttūkstantajai Saulės masės daliai per metus. Lėtesnė pernaša veda prie dujų srauto išsisklaidymo nepasiekus centro, o esant spartesnei dujos ima telktis į gumulus ir juodoji skylė maitinama netolygiai. Be to, dujų srautų susidūrimai suformuoja karštą, maždaug milijono laipsnių temperatūros, „atmosferą“, kuri gaubia tankių dujų ir dulkių srautus ir stabilizuoja jų judėjimą. Pusiausvyros atveju medžiagos kritimo sparta į juodąją skylę iš parseko atstumo siekia maždaug vieną Saulės masę per šešis milijonus metų – būtent tiek, kiek dabar gauna Andromedos juodoji skylė. Dujų ir dulkių srautai, gauti modelyje, taip pat labai gerai atkartoja Andromedoje matomas struktūras. Ateityje modelį bus naudinga pritaikyti kitoms neaktyvioms galaktikoms, įskaitant Paukščių Taką. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Seniausių žvaigždžių suardymo žybsniai. Pirmosios žvaigždės Visatoje buvo sudarytos vien iš vandenilio ir helio. Taip pat jos buvo masyvesnės už šiandienines, labai ryškiai švietė ir gyveno trumpus, vos keleto milijonų metų, gyvenimus. Kol kas tiesiogiai jų aptikti nepavyko – būtent dėl trumpo gyvenimo ir milžiniško atstumo. Dabar mokslininkai pasiūlė būdą, kaip jas pamatyti būtų lengviau: verta ieškoti žybsnių, kurie nutinka, kai žvaigždė suardoma juodosios skylės gravitacijos. Kai bet kokia žvaigždė priartėja pernelyg arti supermasyvios juodosios skylės, pastarosios gravitacija gali suplėšyti žvaigždę į gabalus. Toks įvykis vadinamas potvyniniu suardymu. Aplinkinėse galaktikose jų vyksta maždaug po vieną per 10-100 tūkstančių metų, o kiekvienas žybsnis trunka kelias savaites. Naujojo tyrimo autoriai apskaičiavo tikėtinas pirmųjų žvaigždžių potvyninio suardymo žybsnių savybes. Būdamos masyvesnės, šios žvaigždės gali sukelti daug ryškesnius žybsnius, nei aplinkinėje Visatoje, o dėl Visatos plėtimosi kiekvieno žybsnio trukmė gali pailgėti keliolika kartų – iki metų ar net ilgiau. Taip pat dėl plėtimosi žybsnių spinduliuotė tampa infraraudonoji, o ne regimoji, kaip aplinkinių suardymų. Taigi ją galėtų užfiksuoti James Webb teleskopas, o ypač daug rezultatų tikimasi iš Nancy Grace Roman kosminio teleskopo, kuris turėtų pradėti darbą 2027-aisiais. Priešingai nei Webb, Roman stebės dangų plačia kamera ir gaudys įvairius trumpalaikius įvykius. Tyrimo autorių skaičiavimais, jis gali užfiksuoti po kelias dešimtis pirmųjų žvaigždžių suardymų per metus. Stebėdami šiuos žybsnius, mokslininkai galės suprasti pirmųjų žvaigždžių sandarą ir struktūrą bei geriau įvertinti jų poveikį savo aplinkai, ypač dujų praturtinimą pirmaisiais už berilį sunkesniais elementais. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse