Prieš 55-erius metus žmonės pirmą kartą nusileido Mėnulyje. Po poros metų, tikėkimės, tą padarys vėl, ir naujosios misijos po keleto metų nenutrūks. Tiesa, praeitos savaitės naujienose Mėnulio nedaug, bet yra žinių apie gyvybės pėdsakų išgyvenimo galimybes kituose mėnuliuose. Taip pat – naujo Saulės ciklo ankstyvieji pranašai, metano ir etano pasiskirstymas Titane bei hiperryški tvarkinga galaktika. Gero skaitymo!

***

Praeitą savaitę minėjome pirmojo žmonių išsilaipinimo Mėnulyje 55-ąją sukaktį. Dar ir dabar Apollo 11 misijos surinkti duomenys duoda kažko naujo. Pavyzdžiui ši panorama sumontuota visai neseniai, sujungus Neilo Armstrongo nuotraukas, darytas sėdint nusileidimo modulio („Erelio“) kabinoje.

***

Saulė ruošiasi naujam ciklui. Saulės aktyvumas – dėmių ir žybsnių skaičius, magnetinio lauko stiprumas ir panašūs reiškiniai – kinta 11 metų ciklu. Šiuo metu mes esame 25-ojo ciklo (jie skaičiuojami nuo reguliarių matavimų pradžios XVIII a.) viduryje, ties maksimumu. Taigi sekantis ciklas turėtų prasidėti ne anksčiau nei maždaug 2029 metais, kai Saulė nurims iki minimumo. Visgi pagal kai kuriuos požymius naujasis ciklas prasideda jau dabar. Tokią išvadą mokslininkai padarė nagrinėdami Saulės virpesius, kurie, tarp kitos informacijos, parodo ir kaip greitai sukasi skirtingi žvaigždės regionai. Apskritai Saulė sukasi ne kaip kietas kūnas: pusiaujas greičiau, ašigaliai – lėčiau. Bet ir laikui bėgant sukimosi greitis nėra pastovus. Jau seniai pastebėta, kad regionai, kur daugiau Saulės dėmių, ir sukasi greičiau, nei vidutiniškai. Kiekvieno Saulės aktyvumo ciklo pradžioje dėmių ima gausėti, tačiau pradžioje jos atsiranda ties vidurinėmis platumomis, o vėliau po truputį artėja prie pusiaujo. Lygiai taip pat atrodo ir sukimosi greičio anomalijų priklausomybė nuo laiko. Ir štai šių metų duomenyse tyrėjai pastebėjo sukimosi greičio padidėjimus ties vidurinėmis platumomis tiek šiauriniame, tiek pietiniame pusrutuliuose. Praeitą kartą tokie padidėjimai pastebėti 2011-2012 metais ir toliau vystėsi būtent peraugdami į dabartinį aktyvumo ciklą, kuris oficialiai prasidėjo 2019 metais. Naujas Saulės aktyvumo – dėmių skaičiaus augimo – ciklas greičiausiai prasidės apie 2030-uosius, bet pirmąsias užuomazgas jau galime pamatyti. Tokia informacija gali būti labai naudinga prognozuojant ciklo aktyvumo lygį. Dabartinis ciklas gerokai stipresnis už praeitą, o skirtumo pėdsakai galbūt matytųsi ir sukimosi greičio kitime; tą išsiaiškinę, mokslininkai galės net keletu metų iš anksto prognozuoti, ko tikėtis iš būsimojo ciklo. Tyrimo rezultatai pristatyti Jungtinės Karalystės Nacionaliniame astronomų susirinkime praeitą savaitę.

**

Aminorūgštys išgyvena lediniuose mėnuliuose. Labiausiai tikėtina vieta rasti gyvybę Saulės sistemoje, neskaitant Žemės, yra Europa arba Enceladas – didžiųjų planetų, atitinkamai Jupiterio ir Saturno, palydovai. Abu šie mėnuliai padengti storu ledu, po kuriuo plyti milžiniški vandenynai. Būtent juose gali susidaryti gyvybei atsirasti tinkamos sąlygos, taigi galbūt užsimezgė ir gyvybė. Nustatyti to kol kas negalime, nes negalime pažvelgti, kas dedasi po ledu, ir turime tenkintis tik menka informacija, kuri mus pasiekia per geizerius, trykštančius iš ledo įtrūkimų, ir nuosėdomis mėnulių paviršiuje. Šiuo metu vystomos misijos šių palydovų link apima tik orbitinius zondus, tačiau ateityje neabejotinai sulauksime ir nutūpsiančių ant paviršiaus. Prasigręžti iki vandenyno jie irgi negalės, tad teks pasitenkinti tuo, ką galima aptikti paviršiuje ar negiliai po juo. Ar galėtų ten išlikti gyvybės pėdsakai, jei geizeriai juos atneštų į paviršių? Naujame tyrime parodoma, kad taip. Tyrimo autoriai eksperimentiškai patikrino, kaip sparčiai Europos ir Encelado paviršiaus sąlygomis nyksta įvairios aminorūgštys. Šie junginiai yra visų baltymų komponentai, taigi būtini visai žemiškai gyvybei. Be to, jų randama įvairiuose meteorituose ir kitose vietose kosmose, tad tikėtina, kad jie galėtų dalyvauti ir mezgantis visiškai kitokiai gyvybei. Patekusias į paviršių aminorūgštis veikia įvairi ardanti spinduliuotė, o stipriausią poveikį turėtų turėti gama spinduliai, atlekiantys iš tarpžvaigždinės erdvės. Tyrėjai paruošė įvairių aminorūgščių mėginius ir patalpino juos lede arba grynus, arba kartu su keleto negyvų bakterijų biomase. Tada apšvitino viską gama spinduliuote. Net gavę daugiau nei vieną megagrėjų spinduliuotės, dauguma mėginių išliko iki galo nesunykę. Palyginimui žmogus, patekęs prie Černobylio elektrinės reaktoriaus iškart po sprogimo, gautų maždaug penkis grėjus per minutę ir mirtų gerokai anksčiau, nei sulauktų vieno megagrėjaus apšvitinimo. Mėginiai, įterpti į biomasę, nyko lėčiau, nei gryni. Laboratorijoje sukurtos sąlygos daugmaž atitinka 20 centimetrų gylį po Europos paviršiumi, o Encelade tokios susidaro apskritai paviršiuje. Taigi kad ir kokie paviršiniai zondai tyrinės Europą ir Enceladą, gyvybės požymių ieškoti jiems nereikės gręžtis pro dešimtis kilometrų ledo – pakaks patikrinti, kas guli po ratais. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrobiology.

***

Metano ir etano pasiskirstymas Titane. Saturno palydovas Titanas – vienintelis objektas Saulės sistemoje, neskaitant Žemės, kurio paviršiuje esama upių, ežerų ir jūrų. Tik ten jie sudaryti iš metano ir etano, junginių, kurie Žemėje aptinkami kaip dujos. Mat Titane labai šalta, todėl mums įprastas vanduo ten sustingęs į ledą. Iki šiol žinojome tik tiek, kad ir metanas, ir etanas Titano sąlygomis gali būti skysti, o dabar mokslininkai pirmą kartą išsiaiškino, koks yra jų gausos santykis skirtinguose Titano skysčio telkiniuose. Naujai atlikta analizė paremta bistatinio radaro duomenimis. Taip vadinama radaro konfigūracija, kai radijo signalas, paleistas iš zondo, atsispindėjęs nuo Titano paviršiaus keliauja į imtuvą Žemėje. Ankstesni Titano paviršiaus tyrimai rėmėsi tik monostatinio radaro duomenimis, kai radaro signalas atsispindi į tą patį zondą, kuris signalą ir išsiuntė. Abiem atvejais zondas buvo tas pats – garsusis „Cassini“, kuris Saturno sistemą tyrinėjo 2004-2017 metais. Būtent jo radaro – monostatinės konfigūracijos – duomenys atskleidė Titano jūrų ir ežerų egzistavimą, daugiausiai šiauriniame pusrutulyje. Naujasis tyrimas remiasi keturiais bistatinio radaro duomenų rinkiniais, kurie gauti 2014 ir 2016 metais. Bistatinio radaro signalas yra poliarizuotas – dalis bangų svyruoja ta pačia kryptimi, – o tai leidžia įvertinti paviršiaus, nuo kurio atsispindima, dielektrinę skvarbą. Šis bedimensinis fizikinis dydis parodo, kaip gerai paviršius atspindi signalą. Pavyzdžiui, Žemės vandenynai radijo bangas atspindi labai gerai, dielektrinės skvarbos vertė yra apie 80. Titano jūrų dielektrinė skvarba gerokai mažesnė, maždaug 1,7. Tačiau daug įdomiau tai, kad aptiktos aiškios jos variacijos skirtingose platumose bei skirtinguose regionuose. Arčiau šiaurės ašigalio dielektrinė skvarba žemesnė, tai rodo, kad ten jūrose gausiau metano, o piečiau auga etano svarba. Taip greičiausiai nutinka todėl, kad šiek tiek aukštesnės vidurinių platumų temperatūros pakanka metanui išgaruoti, o etanas, kurio virimo temperatūra aukštesnė, lieka skystas. Taip pat pastebėta, kad upėse metano santykinai daugiau, nei jūrose – tai gali būti susiję su paviršiaus plotu ir judėjimu, kuris neleidžia metanui taip efektyviai garuoti. Kita svarbi informacija – tipinis bangų aukštis Titano jūrose, kuris pasirodė esąs tikrai menkas, apie 3,3 milimetro; tiesa, pakrantėse ir upių žiotyse bangos aukštesnės, siekia 5,2 milimetro. Tai gali būti potvynio-atoslūgio ciklų padarinys. Duomenų, kuriuos analizuodami Titaną suprasime vis geriau, yra dar labai daug; visa Cassini surinktos medžiagos analizė užtruks ne vieną dešimtmetį. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.

***

Tarpžvaigždinio ledo sudėtis. Tarpžvaigždinėje terpėje esama daug įvairiausių dulkių ir dujų. Šios kartais sustingsta į ledo granules; neretai granulės formuojasi ant dulkelių. Tarpžvaigždinis ledas reikšmingas įvairioms cheminėms reakcijoms, be to, jo egzistavimas ir savybės gali nurodyti ir aplinkinių dujų savybes, pavyzdžiui temperatūrą. Aišku, norėdami suprasti šiuos aspektus, turime kuo geriau išsiaiškinti paties ledo savybes. Seniai žinoma, kad kristalinės struktūros ledas sugeria trijų mikrometrų ilgio infraraudonuosius spindulius. Laboratoriniuose eksperimentuose aptikta 2,7 mikrometrų ilgio sugerties juosta, susijusi su nepilnai sustingusiomis vandens molekulėmis. Dabar pirmą kartą ji užfiksuota ir realioje tarpžvaigždinėje medžiagoje. Signalą astronomai užfiksavo įvairiose vietose Chameleono žvaigždyne matomo šalto dujų debesies kryptimi. Kaip ir daugelis panašių atradimų pastaruoju metu, šis padarytas naudojant James Webb teleskopą. Jo spektrinės skyros bei jautrumo pakako išskirti net dvi artimas spektro linijas – 2,703 ir 2,753 mikrometrų ilgio. Pirmoji greičiausiai atsiranda dėl vandens molekulių, dalinai prikibusių prie kito ledo, o antroji – dėl vandens molekulių, dalinai prikibusių prie kitokių molekulių. Tolesnė, nuodugnesnė signalų analizė padės suprasti, kiek kietai sustingusios ledo granulės, o kiek jose yra įvairių porų ir ertmių, kuriose gali vykti įdomios cheminės reakcijos. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Rudųjų nykštukių orai. Objektai, kurių masė viršija 13 Jupiterio masių, bet nesiekia 80-ies (arba 8% Saulės masės), vadinami rudosiomis nykštukėmis. Jie tarsi tarpinė grandis tarp planetų ir žvaigždžių – vykdo menkas termobranduolines reakcijas, tačiau jų nepakanka struktūros palaikymui, todėl daugeliu savybių primena planetas. Tarp tų savybių yra ir sudėtingos atmosferos: rudosiose nykštukėse dažnai aptinkama metano, anglies dvideginio ir įvairių dulkių. Iki šiol visa rudųjų nykštukių atmosferų analizė rėmėsi momentinėmis nuotraukomis – sustingusiais vaizdais, kurie rodo tik tos akimirkos savybes (na, ar keleto minučių, kurių reikia nuotraukai padaryti, vidurkį). Bet dabar, pasitelkę James Webb teleskopą, astronomai pirmą kartą išmatavo atmosferos savybių kitimą per visą nykštukės sukimosi periodą. Tyrimui pasirinkta rudųjų nykštukių pora WISE 1049AB – nutolusi mažiau nei du parsekus, ji susideda iš artimiausių mums tokių objektų. Tad nenuostabu, kad sistema ir anksčiau sulaukė daug dėmesio. Viena jos narė aplink ašį apsisuka per septynias valandas, kita – per penkias, taigi Webb stebėjimai, trukę 15 valandų, apėmė daugiau nei du pilnus apsisukimus. Abiejų nykštukių spektre pastebėti pokyčiai; A žvaigždės šviesis kito maždaug 2,5% intervale, kiek mažiau masyvios B žvaigždės – 5%. Kintamumas skirtinguose bangos ilgiuose nevienodas: tyrėjai identifikavo keturis ruožus, kurių kiekviename šviesis kinta vis truputį kitaip. Išnagrinėję, kokio slėgio aplinkoje greičiausiai kuriama skirtingo ilgio spinduliuotė, tyrimo autoriai pateikė tokią stebimų pokyčių interpretaciją. Iš viso matome tris nykštukių atmosferos sluoksnius: giliausiame kuriama mažiausio ir didžiausio bangos ilgio spinduliuotė, vidutiniame – 2-4 mikrometrų ilgio, o aukščiausiame – 4-8 mikrometrų ilgio. Viduriniame sluoksnyje greičiausiai plyti debesys, kurie retkarčiais pridengia giliausius sluoksnius. Ši analizė bus labai naudinga ateityje, kai stebėjimai atskleis ne tik rudųjų nykštukių, bet ir egzoplanetų šviesio pokyčius. Tada galėsime analizuoti ir jų atmosferas, o per dešimtmečius greičiausiai prieisime ir prie žemiškų – uolinių – egzoplanetų atmosferų analizės. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Amžini egzoplanetų rytai – debesuoti. Rytas už vakarą būna vėsesnis. Nesunku suprasti, kodėl: per naktį sušalusi žemė vėsina orą net ir patekėjus Saulei, o per dieną sušilusi – šildo net ir nusileidus. O jeigu Saulė netekėtų ir nesileistų, bet visada kybotų viename taške? Ar tada būtų skirtumas tarp amžino ryto ir amžino vakaro zonų? Pasirodo, taip – bent jau vienoje dujinėje egzoplanetoje. Planeta WASP-39b, aptikta dar 2011 metais, yra vienas geriausiai ištirtų karštųjų jupiterių – dujinių milžinių, kurios skrieja labai arti savo žvaigždės. Vieną ratą ji apsuka per kiek daugiau nei keturias paras, o dėl karščio yra išsipūtusi: 30% didesnio už Jupiterį spindulio, nors masė nesiekia net trečdalio Jupiterio masės. Jau seniau tiek šios, tiek kitų planetų atmosferos buvo analizuojamos remiantis tranzito spektroskopija: matuojamas žvaigždės spektras planetos tranzito metu ir lyginamas su spektru, kai planeta nėra tarp žvaigždės ir mūsų. Skirtumai tarp spektrų nurodo, kiek skirtingo ilgio spindulių sugeria planeta ir leidžia nustatyti, iš kokių cheminių elementų ar junginių susideda jos atmosfera. Tranzito metu mus pasiekianti žvaigždės spinduliuotė kerta atmosferą ties terminatoriumi – riba tarp dieninės ir naktinės pusės. Vienoje – „priekinėje“, matuojant pagal judėjimo orbita kryptį – pusėje terminatorius yra rytinis, t.y. ten naktis pereina į dieną, o priešingoje – vakarinis. Anksčiau buvo laikoma, kad abiejų planetos terminatorių savybės vienodos, nes tiesiog nebuvo kaip išmatuoti skirtumų tarp jų. O James Webb teleskopas pakankamai jautrus, kad galėtų tą padaryti. Ir štai WASP-39b atmosferoje skirtumas tarp atmosferos savybių ties priešingais terminatoriais aptiktas. Vakarinio terminatoriaus pusėje tranzitas yra gilesnis, o spektro linijos – aiškesnės, nei rytinio. Šiuos skirtumus geriausiai paaiškina atmosferos modelis, pagal kurį vakarinis terminatorius yra 177 laipsniais šiltesnis už rytinį. Vidutinė planetos temperatūra siekia apie 1200 kelvinų, tad skirtumas sudaro beveik 15% vidutinės temperatūros; Žemėje tai atitiktų 45 laipsnių skirtumą tarp ryto ir vakaro. Paaiškinti tokį skirtumą galima dominuojančiais vėjais: tokiose planetose jie greičiausiai juda iš dieninės pusės per vakarinį terminatorių į naktinę, o iš ten per rytinį terminatorių – į dieninę. Taigi vakariniame terminatoriuje matomos įkaitusios dujos, atlėkusios iš dieninės pusės, o rytiniame – atšalusios iš naktinės pusės. Dar vienas skirtumas tarp terminatorių – rytiniame greičiausiai debesuota, o vakariniame – ne. Taip irgi greičiausiai nutinka dėl vėjų: naktinėje pusėje susidaro tinkamos sąlygos debesims formuotis ir jie nunešami į rytinį terminatorių, o dieninėje pusėje išsisklaido. Tyrimo autoriai tikisi gauti stebėjimų laiko ištirti rytinio ir vakarinio terminatorių skirtumus įvairiose kitose potvyniškai prirakintose planetose. Taip bus galima patikrinti įvairių atmosferų modelių prognozes ir geriau suprasti tų planetų atmosferų cheminę sudėtį. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Pakeliui į karštąjį Jupiterį. Viena iš egzotiškų egzoplanetų rūšių yra karštieji jupiteriai – masyvios dujinės planetos, skriejančios labai arti savo žvaigždžių. Jos negalėjo susiformuoti tokiose orbitose, gerokai mažesnėse, nei Merkurijaus atstumas nuo Saulės, nes centrinėje protoplanetinio disko dalyje paprasčiausiai nebuvo pakankamai medžiagos. Taigi dujinės planetos turėjo gimti gerokai toliau, panašiai kaip mūsų Jupiteris, ir vėliau atmigruoti artyn žvaigždės. Manoma, kad migracija vyksta dviem etapais: pirmiausia planeta, sąveikaudama su kaimyne, pereina į labai pailgą orbitą, o vėliau potvyninės jėgos iškreipia planetą kiekvieną kartą priartėjus prie žvaigždės ir taip orbitą suapvalina, tik jau daug arčiau. Dabar, atrodo, aptikta planeta tarpinėje būsenoje, pakeliui į karštojo jupiterio stadiją. Planeta, turinti tik katalogo numerį TIC 241249530 b, skrieja 350 parsekų atstumu nuo mūsų, jos masė daugiau nei keturis kartus viršija Jupiterio. Arčiausiai savo žvaigždės ji priartėja dešimt kartų mažesniu atstumu, nei Merkurijus prie Saulės, o daugiausiai nutolsta kiek toliau nei Žemė. Santykis tarp šių atstumų – pericentro ir apocentro – yra maždaug 1:32, tai labiausiai pailga iš visų žinomų egzoplanetų orbitų. Be to, planetos orbita eina priešinga kryptimi, nei sukasi pati žvaigždė. Abu šie faktai – orbitos forma or kryptis – rodo planetą patyrus reikšmingų perturbacijų. Sumodeliavę įvairias galimas planetos orbitos kitimo istorijas, tyrėjai nustatė, jog labiausiai tikėtina, kad planetą iš pradinės tolimos orbitos išjudino kaimyninės žvaigždės, esančios daugiau nei pusantro tūkstančio astronominių vienetų atstumu, gravitacija. Ji net kelis milijardus metų po truputį tempė planetą į vis pailgesnę orbitą, kol prieš kelis šimtus milijonų metų ši pasidarė tokia ištęsta, jog reliatyvistiniai efektai nusuko orbitą tolyn nuo kaimyninės žvaigždės. Pastaruoju metu planetai svarbi tik sąveika su pagrindine žvaigžde. Kiekvieno priartėjimo metu ir planetoje, ir žvaigždėje kyla potvynio bangos, kurios sulėtina planetą ir daro jos orbitą vis apvalesnę. Šis procesas irgi lėtas – tyrėjų teigimu, planetos orbita pilnai suapvalės tik po milijardo metų. Šis atradimas gerai dera su ankstesniais pastebėjimais, kad karštieji jupiteriai dažniau pasitaiko prie senų žvaigždžių. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Tarpinė juodoji skylė Galaktikos centre. Paukščių Tako centre seniai žinome esant supermasyvią juodąją skylę. Šaulio A*, kaip ji vadinama, už Saulę masyvesnė apie keturis milijonus kartų. Aplink ją sukasi šimtai žvaigždžių, kurios sudaro vadinamąjį S-spiečių. Pirmosios spiečiaus žvaigždės atrastos prieš beveik tris dešimtmečius, prieš porą dešimtmečių identifikuota viena, o gal ir dvi diskinės struktūros, kurios apima didelę dalį S-žvaigždžių. Pastaraisiais metais, gerėjant stebėjimų technologijoms ir analizės algoritmams, aptinkamų struktūrų skaičius išaugo iki keturių. Dabar mokslininkai identifikavo dar vieną struktūrą, susijusią su šalia skriejančiu spiečiumi, o pačiame spiečiuje galimai aptiko tarpinės masės juodąją skylę. Spiečius IRS 13, turintis daug jaunų ir besiformuojančių žvaigždžių, nuo Šaulio A* dangaus skliaute nutolęs mažiau, nei S-spiečiaus pakraščiai; tiesa, tai nebūtinai reiškia, kad jis yra S-spiečiaus viduje, nes gali būti arčiau mūsų. Ištyrę maždaug 50 pavienių objektų, greičiausiai priklausančių IRS 13, tyrėjai identifikavo naują diskinę struktūrą ir nutįsusią uodegą, kurios nesutampa su nei viena anksčiau žinoma. Skaitmeniniu modeliu mokslininkai parodė, kad IRS 13 galėjo pradėti gyvenimą keleto parsekų atstumu nuo juodosios skylės ir nukristi artyn jos, iki dabartinio mažiau nei dešimtadalio parseko atstumo. Detalūs dujų pasiskirstymo IRS 13 stebėjimai irgi rodo, kad spiečių greičiausiai sudaro centrinė gravitaciškai surišta dalis ir garuojanti uodega. To ir būtų galima tikėtis, jei spiečius atmigravo iš toliau – Šaulio A* ir aplinkos gravitacija jį ardo, tad dalis žvaigždžių ir dujų pasilieka pakeliui. Įdomu, kad dujos centrinėje spiečiaus dalyje spinduliuoja taip, kaip turėtų, jei kristų į maždaug 30 tūkstančių Saulės masių juodąją skylę. Tokio masyvaus kompaktiško objekto egzistavimas paaiškina ir viso spiečiaus egzistavimą – juodosios skylės gravitacija gali išlaikyti jį nesubyrėjusį. Tai, aišku, yra tik netiesioginiai tokios juodosios skylės buvimo įrodymai; tvirtas įrodymas būtų aptikti greitai judančias žvaigždes, kurių nepajėgtų išlaikyti Šaulio A* gravitacija. Visgi visi tokie įtarimai yra labai įdomūs, nes gali padėti paaiškinti, kaip apskritai atsiranda masyvios juodosios skylės. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Hyperryški tvarkinga galaktika. Galaktikos žvaigždes formuoja skirtingu greičiu. Paukščių Takas, kasmet pagaminantis keletą naujų šviesulių, yra vidutiniokas. Ryškiausiose galaktikos aplinkinėje Visatoje kasmet jų įsižiebia tūkstančiai. Tolimoje Visatoje buvo dar spartesnius žvaigždėdaros žybsnius išgyvenančių sistemų, vadinamų hiperšviesiomis infraraudonosiomis galaktikomis (Hyperluminous Infrared Galaxies, HyLIRGs). Ilgą laiką buvo manoma, kad dešimčių tūkstančių Saulės masių per metus žvaigždėdaros spartą galaktika gali pasiekti tik susiliejimo metu. Tokia perturbacija sujaukia dujas abiejose galaktikose ir paskatina jų kritimą centro link bei srautų susidūrimus, o tai leidžia susidaryti milžiniškiems žvaigždėdaros regionams. Tačiau dabar aptikta HyLIRG, kuri tikrai nei stebimu metu, nei neseniai iki jo nepatyrė susiliejimo. Atradimas padarytas vykdant apžvalginius stebėjimus, kurių metu ištirta kone ketvirtis viso dangaus ploto. Jame atrasta 20 HyLIRG’ų, iš kurių vienas, PJ0116-24, yra ryškiausias žinomas. Iš dalies jo ryškumas – 26 tūkstančius kartų didesnis nei Paukščių Tako – nulemtas gravitacinio lęšiavimo: galaktika yra už artimesnio spiečiaus, kurio gravitacija pastarosios atvaizdą ištempia ir paryškina. Tiesa, tik 17 kartų, tad net ir atmetus šį efektą, galaktikos šviesis daugiau nei tūkstantį kartų viršija mūsiškės. Jos šviesa iki mūsų keliauja daugiau nei 10 milijardų metų. Jei nebūtų lęšiuota, matytume ją tik kaip neaiškią dėmelę, tačiau padidinta atvaizdas leido astronomams nagrinėti jos savybes šimtų parsekų masteliais. Taip jie išskyrė labai tvarkingai besisukantį dujų diską, kuriame ir vyksta žvaigždžių formavimasis. Tokie diskai didelių galaktikų susiliejimų neišgyvena, taigi PJ0116-24 yra palyginus rami, o žvaigždėdara joje kilo dėl vidinių, arba sekuliarių, procesų. Kas galėjo paskatinti tokį žvaigždėdaros žybsnį, kol kas nežinia, tačiau detalesni galaktikos stebėjimai turėtų padėti atskleisti šią paslaptį. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Spalvos išduoda galaktikų atstumus. Kuo galaktika toliau nuo mūsų, tuo ji greičiau ir tolsta, o jos šviesa paraudonuoja. Šis efektas, vadinamasis kosmologinis raudonasis poslinkis, leidžia matuoti Visatos plėtimosi istoriją ir taip suprasti jos struktūrą didžiausiais masteliais. Norėdami apskaičiuoti atstumą iki galaktikos, turime išmatuoti judėjimo greitį, taigi ir šviesos paraudonavimą. Tą padaryti iš principo nesudėtinga, jei galime matuoti galaktikos spektrą – šviesio priklausomybę nuo bangos ilgio. Tada užtenka identifikuoti keletą spektro linijų ir, žinodami jų tikruosius bangos ilgius, galime nustatyti poslinkį. Tačiau spektro matavimas reikalauja nemažai laiko ir stebėjimų resursų, tad tą galima padaryti tik nedidelei daliai galaktikų. Daug lengviau išmatuoti galaktikos šviesį skirtinguose plačiuose spektro ruožuose, kurie vadinami fotometrinėmis juostomis. Tačiau kaip tokius grubius duomenis susieti su tikruoju galaktikos nuotoliu? Dabar pristatyta tiksliausia šio ryšio kalibracija. Analizei tyrėjai pasirinko 230 tūkstančių galaktikų, kurios pateko į dviejų palyginus naujų apžvalgų stebėjimų lauką. Pirmoji apžvalga – Tamsiosios energijos spektroskopinio prietaiso (Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI), kuriuo ketinama išmatuoti beveik 50 milijonų galaktikų spektrą. Antroji – KiDS-VIKING, kuria daugybė galaktikų stebimos fotometriškai. Identifikavę galaktikas, tarpusavyje atitinkančias tarp abiejų duomenų rinkinių, tyrėjai susiejo jų padėtis spalvų erdvėje su spektroskopiškai išmatuotu raudonuoju poslinkiu. Spalvų erdvė – tai parametrų rinkinys, nurodantis keleto galaktikos spalvų vertes, o spalva astronomijoje vadinamas skirtumas tarp objekto ryškumo dviejose gretimose fotometrinėse juostose. KiDS-VIKING naudojamos devynios juostos, taigi gaunamos aštuonios spalvos. Skirtingų galaktikų spalvų skirtumai apima tiek jų raudonąjį poslinkį dėl Visatos plėtimosi, tiek fizikinius skirtumus dėl dydžio, masės, pasisukimo krypties ir žvaigždėdaros istorijos. Visgi raudonasis poslinkis, panašu, yra dominuojantis efektas: tipinis nuokrypis tarp raudonojo poslinkio, įvertinto pagal galaktikų spalvas, ir įvertinto pagal spektrą, neviršija 0,04. Šio dydžio ryšys su atstumo ar šviesos kelionės laiko verte priklauso nuo to, ties kokiu raudonuoju poslinkiu jį skaičiuosime. Artimiausioje aplinkoje 0,04 raudonojo poslinkio paklaida atitinka pusę milijardo metų šviesos kelionės, o ties z=1 (maždaug puse Visatos amžiaus) – 150 milijonų metų. Iš vienos pusės, tokios paklaidos atrodo nemažos. Iš kitos, apytikriams skaičiavimams šiuos duomenis vis tiek galima naudoti. Šio tyrimo spalvų erdvė apima daugiau nei pusę to, kuo remsis pradedantis darbą Euclid teleskopas ir artimiausiais metais pradėsiantis Veros Rubin teleskopas. Jie abu matuos šimtų milijonų, o gal net milijardų galaktikų fotometriją, kuria remiantis bus siekiama išsiaiškinti didžiausių Visatos struktūrų augimo detales. Galėdami praktiškai automatiškai gana patikimai nustatyti atstumą iki šių galaktikų astronomai galės daug lengviau ir patikimiau analizuoti ir jų raidą. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Prieš šimtą metų mokslininkai suprato, kad Visata didesnė už Paukščių Taką. Nuo tada prasidėjo užgalaktinė astronomija. Per tą laiką atradome milijardus kitų galaktikų, o karts nuo karto būdavo paskelbiami rekordiniai atradimai – vis tolimesnės ir tolimesnės galaktikos. James Webb teleskopu pasiekiami nauji rekordai, o Dr. Becky apžvelgia juos visus – nuo Andromedos 1925-aisiais iki JADES-GS-z14-0 šiemet:

***

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

Laiqualasse