Gravitacija, iš pirmo žvilgsnio, atrodo labai paprasta – jei ne prigimtimi, tai bent efektu. Sferiškai simetriškas, kvadratiškai nuo atstumo mažėjantis, visą erdvę užpildantis laukas – atrodo viskas labai aišku. Bet detalėse slypi ne vienas velnias. Štai planetos, nors atrodo sferiškai simetriškos, yra kupinos sutankėjimų ir praretėjimų, kurie subtiliai pakeičia gravitacinį lauką; dabar apskaičiuoti labai tikslūs šių sutankėjimų marsalapiai, rodantys netikėtų darinių šiauriniame pusrutulyje. Dideliais atstumais gravitacija netgi gali imti reikštis kitaip, nei mažais, o nauja dvinarių žvaigždžių judėjimo analizė rodo, kad toks modifikuotos dinamikos modelis jas paaiškina geriau, nei standartinis. Ankstyvoje Visatoje kurį laiką galėjo veikti „antigravitacinis“ laukas, panašus į šiandieninę tamsiąją energiją – tai paaiškintų ne tik Visatos plėtimosi spartos netolygumus, bet ir pirmųjų galaktikų dydžius. Kitose naujienose – civiliai astronautai, superžemių trūkumas prie nemetalingų planetų ir žvaigždės-milžinės konvekcija. Gero skaitymo!

***

Civilių astronautų pasivaikščiojimas kosmose. Praeitą savaitę sulaukėme dar vieno pirmo karto kosminių skrydžių istorijoje. Pirmą kartą į atvirą kosmosą išėjo civiliai, nepraėję jokių specifinių astronautų mokymų. Tai buvo SpaceX misijos “Polaris Dawn” dalis. Keturių žmonių įgula į kosmosą pakilo antradienį ir nuskriejo net į 1400 kilometrų aukštį. Tai didesnis atstumas nuo Žemės, nei žmonės lankėsi kada nors po Apollo misijų pabaigos. Ketvirtadienį misijos finansuotojas, milijardierius Jaredas Isaacmanas, ir kita misijos narė Sarah Gillis išėjo į atvirą kosmosą. Per dvi valandas trukusią operaciją jie paeiliui trumpam paliko kapsulę ir išbandė naujoviškų skafandrų lankstumą. Tiesa, visą laiką ne tik buvo prisirišę prie kapsulės, bet ir fiziškai laikėsi jos įsikibę ranka ar koja. Operacijos metu kiti du įgulos nariai irgi dėvėjo skafandrus, nes visas kapsulės vidus buvo vakuume, mat Crew Dragon kapsulė, naudota misijai, neturi šliuzo, o tik paprastas viengubas duris, skirtas perėjimui į Tarptautinę kosminę stotį. Sekmadienį misija sėkmingai nusileido į Meksikos įlanką netoli Floridos krantų.

Polaris Dawn, taip pavadinta dėl kapsulės orbitos, praeinančios virš Žemės ašigalių, nebuvo vien smagus milijardieriaus pasiskraidymas su draugais. Skrydžio metu vykdyti įvairūs moksliniai eksperimentai. Pavyzdžiui, kiekvienas astronautas kas rytą rinko šlapimo mėginius, kurie vėliau bus analizuojami nustatant kalcio kiekį ir tikrinant, kiek išauga inkstų akmenų rizika. Mikrogravitacijos sąlygomis žmonių kaulai greitai ima netekti kalcio, kurį išneša kraujas, tačiau kalcio perteklius gali sąlygoti inkstų akmenų susidarymą. Anksčiau šių procesų stebėjimui astronautai rinkdavo ir analizuodavo visą šlapimą per 24 valandų stebėjimo laikotarpį, bet nauji tyrimai ligoninėse rodo, kad turėtų užtekti tik pirmojo šlapimo po miego periodo – būtent tą ketinama patikrinti kosmoso kontekste. Kitas bandymas – prietaisas, padėsiantis stebėti azoto burbuliukų susidarymą kraujyje, kai iš kapsulės ištraukiamas oras ir staiga nukrenta slėgis. Taip pat astronautai rinko biologinius mėginius, kurie bus tiriami siekiant pagilinti žinias apie kosminės spinduliuotės poveikį sveikatai, ir naudojo eksperimentinius lazerinės komunikacijos prietaisus.

***

Daug žinome apie šiaurės pašvaistes, bet jų būna ir pietuose. Štai rugpjūčio 11 dieną Saulės plazmos išsiveržimas sukėlė geomagnetinę audrą virš pietinio Žemės pusrutulio, o pro šalį skrendanti Tarptautinė kosminė stotis leido astronautams pasigrožėti pietų pašvaiste iš viršaus. Kaip ir šiaurėje, spalvas sukelia energingų dalelių sąveika su deguonies atomais.

***

Žemė turės antrą mėnulį. Mėnesio pabaigoje Žemė pasigaus antrą palydovą. Tai gali skambėti keistai ir netikėtai, bet iš tiesų tokie įvykiai nutinka ganėtinai reguliariai. Būsimasis naujas mėnulis – dešimties metrų asteroidas NEO 2024 PT5. Kai kurie artimi Žemei asteroidai, tarp kurių yra ir šis, juda – Žemės atžvilgiu – pasagos formos orbitomis: priartėja prie Žemės, apsisuka, nutolsta, apsuka ratą aplink Saulę, priartėja iš kitos pusės, ir istorija kartojasi. Stebint iš Saulės, orbita yra daugmaž apskritiminė, tačiau Žemės gravitacija ją paveikia taip, kad asteroidui priartėjus prie planetos, apskritimas kartais susitraukia iš didesnio už Žemės orbitą į mažesnį, kartais – atvirkščiai. Būtent šių artimų prasilenkimų metu kuriam laikui suminė Žemės-asteroido sistemos energija gali tapti neigiama: gravitacinis ryšys tarp planetos ir mažojo kūno nustelbia kūno kinetinę energiją Žemės atžvilgiu. Taigi, formaliai, asteroidas tampa Žemės palydovu. Tiesa, vėliau Saulės trauka vis tiek atplėšia asteroidą nuo Žemės ir nusiunčia jį skrieti toliau ratu, tik jau truputį pasikeitusiu. Prieš porą metų aptiktas asteroidas 2022 NX1 tais ir 1981 metais buvo tapęs tokiu trumpalaikiu palydovu. Dabar mokslininkai apskaičiavo tokį likimą ir naujai – vos rugpjūčio pradžioje – aptiktam asteroidui NEO 2024 PT5. Apskaičiavę asteroido judėjimą veikiant Saulės, Žemės, Mėnulio, likusių septynių planetų ir netgi trijų didžiausių asteroidų gravitacijai, tyrėjai nustatė, kad rugsėjo 29 – lapkričio 25 dienomis asteroidas taps trumpalaikiu Žemės palydovu. Tuo metu jis bus nutolęs kiek daugiau, nei Mėnulis – apie 0,5-1 milijoną kilometrų. Taip pat išsiaiškinta, kad paskutinį kartą panašiai asteroidas priartėjo 1960 metais, o sekančio vizito reikės palaukti iki 2055-ųjų. Aišku, per tą laiką Žemė turės dar ne vieną trumpalaikį palydovą, o į kurį nors iš jų gal net pavyks nusiųsti zondą, nes tai yra puiki proga ištirti asteroidą iš labai arti. Tyrimo rezultatai publikuojami Research Notes of the AAS.

***

Gravitacijos anomalijos Marso plutoje. Planetos yra apvalios, tačiau ne idealiai. Tad ir jų gravitacinis laukas nėra tiksliai sferiškai simetriškas. Matuojant nukrypimus nuo tokios simetrijos galima įvertinti, kur planetoje esama medžiagos sutankėjimų – tiek plutoje, tiek giliau. Marsui tokie matavimai daryti keletą kartų, remiantis labai tiksliais orbitinių palydovų judėjimo matavimais. Deja, tų duomenų analizė buvo nelabai tiksli, nes mažai žinojome apie Marso plutos ir mantijos vidutines savybes. NASA zondas InSight, ketverius metus matavęs Marso drebėjimus, pakeitė situaciją. Dabar mokslininkai iš naujo įvertino ir Marso gravitacijos netolygumus bei apskaičiavo, kur yra pagrindiniai plutos ir mantijos sutankėjimai. Didžiausios anomalijos aptiktos šiauriniame pusrutulyje netoli ašigalio bei po Tarsidės regionu, kur yra Olimpo kalnas ir keli kiti dideli ugnikalniai. Apskritai ugnikalniai būna tankesni už likusią plutą, tačiau Tarsidės regionas išsiskiria tuo, kad yra gerokai iškilęs virš likusios plutos, o aplink jį gravitacija kaip tik silpnesnė, nei tikėtumėmės ugnikalnio aplinkoje. Tą galima paaiškinti, jei maždaug 1100 kilometrų gylyje egzistuoja beveik 2000 kilometrų skersmens retesnės medžiagos telkinys. Tai gali būti magmos burbulas, kylantis iš gilesnių sluoksnių aukštyn. Tai paaiškintų, kodėl šiame regione randama geologiškai neseno vulkanizmo pavyzdžių. Anomalijos – sutankėjimai – arti šiaurės ašigalio nesutampa su jokiomis paviršiaus struktūromis: pluta ten visiškai lygi. Kokias plutos ar mantijos savybes bei praeities įvykius atspindi jie, kol kas lieka visiškai neaišku. Tyrimo rezultatai pristatyti Europlanet Science Congress konferencijoje.

***

Cereros gimimo vieta. Cerera yra didžiausias Asteroidų žiedo kūnas – jos skersmuo siekia beveik tūkstantį kilometrų. Ji yra diferencijuota – turi plutą, mantiją ir branduolį. Jos paviršių dengia daugybė kraterių, kuriuose prieš beveik dešimtmetį zondas Dawn aptiko įvairių druskų, įskaitant amonio ir amoniako junginius. Šis atradimas paskatino mokslininkus daryti išvadą, jog nykštukinė planeta susiformavo Saulės sistemos pakraštyje ir vėliau migravo į vidų. Bet naujame tyrime pateikiama įrodymų, kad Cerera susiformavo daugmaž ten, kur yra ir dabar. Ankstesnė išvada daryta remiantis pastebėjimu, kad amonis (amoniako molekulė, papildyta vienu vandenilio atomu) Asteroidų žiede išgaruotų dėl Saulės šilumos. Taigi jei amonis buvo svarbus Cereros formavimuisi, visa nykštukinė planeta turėjo formuotis daug toliau, nei yra dabar. Naujojo tyrimo autoriai išnagrinėjo Dawn zondo surinktus spektrinius duomenis apie paviršiaus struktūras Konso krateryje. Tai vienas seniausių, 450 milijonų metų amžiaus, kraterių Cereros paviršiuje; jame matyti labai skirtingų mineralų uolienų. Jame yra ir kitas, jaunesnis krateris, kurio pakraštyje aptikta keletas amonio druskų telkinių. Taigi tikėtina, kad šios druskos buvo išmestos kraterį suformavusio smūgio metu. Tai reiškia, kad amonio gausu sūryme, kurio anksčiau buvo, o gal ir dabar yra, po Cereros paviršiumi, ties plutos-mantijos riba. Popaviršinis amonio rezervuaras nėra veikiamas Saulės šviesos, tačiau gali sąveikauti su įvairiomis uolienomis ir formuoti mineralus, kurie ir matomi paviršiuje – greičiausiai jie ten patenka po truputį sunkdamiesi iš gelmių. Toks scenarijus neprieštarauja Cereros formavimuisi Asteroidų žiede, nors tokios kilmės ir neįrodo. Tyrimo rezultatai publikuojami Journal of Geophysical Research: Planets.

***

Vaisingi kometų smūgiai palydovuose. Kaip atsirado gyvybė Žemėje? Tikslaus atsakymo vis dar neturime, bet aišku, kad bent dalis jai reikalingų sudėtingų molekulių – cukrūs, aminorūgštys ir panašios – atkeliavo su asteroidais ir kometomis. Ar galėjo panašūs smūgiai duoti pradžią gyvybei, ar bent jau įdomioms cheminėms reakcijoms, išorinėje Saulės sistemoje skriejantiems lediniams palydovams, pavyzdžiui Europai ar Titanui? Naujame tyrime teigiama, kad tikrai taip. Tyrimo autoriai apskaičiavo, kaip dažnai į Europą, Enceladą ir Titaną – Jupiterio ir Saturno palydovus, kuriuose gali būti gyvybei tinkamos sąlygos – atsitrenkia kometos ir asteroidai ir kokie smūgių dažniai tikėtini Saulės sistemos jaunystėje. Taip pat jie įvertino smūgių stiprumą – kokį slėgį sukurtų tipinis asteroidas ar kometa, pataikęs į paviršiaus ledą ar uolieną. Gauti skaičiai atrodo optimistiškai: smūgiai ganėtinai dažni, o jų padariniai – įdomūs. “Įdomūs” šiuo atveju reiškia, kad smūgio metu pasiekiami slėgiai ir temperatūros kaip tik tinkami organinių junginių išgyvenimui ir sintezei. Įdomu, kad net ir palyginus nedideliuose, keleto kilometrų skersmens, krateriuose, kurie sustingsta per metus, gali vykti aminorūgščių sintezė, kai tolinai – organiniai junginiai, pagaminti Saulei veikiant metaną ir anglies dvideginį – sąveikauja trumpalaikiame ežerėlyje. Encelade tokie krateriai atsiranda maždaug kas keletą milijonų metų, Europoje – kas šimtą tūkstančių, Titane – kas keliasdešimt tūkstančių. Nors tikimybė sulaukti tokio ar didesnio smūgio per mūsų gyvenimus – labai menka, senuose krateriuose, tikėtina, galime rasti sustingusių šių cheminių reakcijų produktų. Net jei tai nebus gyvybė, įvairaus sudėtingumo organinės medžiagos irgi būtų įdomūs radiniai. Tyrimo autoriai ragina kitus mokslininkus detalizuoti šias galimybes laboratoriniais eksperimentais, detalia šių trijų palydovų stebėjimų analize ir, ateityje, dedikuotomis misijomis jų link. Tyrimo rezultatai publikuojami The Planetary Science Journal.

***

Nemetalingos žvaigždės neturi superžemių. Tarp daugybės netikėtumų, kuriuos pažėrė egzoplanetų atradimai, yra superžemės – uolinės planetos, didesnės už mūsiškę. Tiek superžemėms, tiek mažesnėms uolinėms planetoms susiformuoti būtinas pakankamas kiekis dulkių ir grumstelių protoplanetiniame diske, be to, formavimuisi reikia laiko. Taigi natūralu tikėtis, kad jei žvaigždės protoplanetinis diskas turi mažiau dulkių ar gyvuoja trumpiau, sumažėja ir šansai tai planetai užsiauginti (super)žemę. Tokia tendencija pastebėta jau seniai: mažesnio metalingumo žvaigždės superžemių turi rečiau. Metalingumu vadinamas už helį sunkesnių cheminių elementų kiekis žvaigždėje; jis nurodo ir protoplanetinio disko dulkėtumą (nes žvaigždė ir diskas formuojasi iš tos pačios medžiagos), ir jo gyvavimo trukmę (nes mažiau metalingos žvaigždės lengviau išgarina diską). Nors tendencija ir egzistuoja, mokslininkai nesutaria, ar ji panašiai tęsiasi ir daug žemesnio metalingumo žvaigždėms, ar egzistuoja tam tikrai minimali metalingumo vertė, būtina (super)žemių atsiradimui. Dabar mokslininkai parodė, jog antrasis variantas yra labiau tikėtinas. Jie ištyrė 110 tūkstančių mažo metalingumo žvaigždžių katalogą ir TESS planetų paieškos zondo duomenyse ieškojo planetų prie jų. Rado keletą nepatvirtintų kandidatų ir nei vienos tikrai žinomos egzoplanetos. Tarp žvaigždžių, kurių metalingumas tris ir daugiau kartų nusileidžia Saulės, superžemių nerasta apskritai. Tuo tarpu ekstrapoliavus metalingesnių žvaigždžių tendenciją šioms, prognozuojamas planetų skaičius siekia net 68. Taigi panašu, kad mažo metalingumo žvaigždės superžemių užsiauginti tiesiog nespėja. Šis rezultatas svarbus planuojant egzoplanetų paieškų ir charakterizavimo kosmines misijas. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.

***

Žvaigždės milžinės konvekcija. Saulės paviršiuje matome gausybę granulių – palyginus mažų, maždaug Lietuvos dydžio, šviesių regionų, kuriuos riboja tamsesni kontūrai. Tai yra burbulai, kuriais karšta plazma kyla į viršų iš gilesnių žvaigždės sluoksnių. Vėsdama ir patamsėjusi ji leidžiasi tamsiais kontūras. Kitos į Saulę panašios ir mažesnės žvaigždės taip pat pasižymi granulėmis – ar bent turėtų, remiantis mūsų žiniomis apie žvaigždžių struktūrą. Dabar pirmą kartą tas granules pavyko pamatyti kitoje žvaigždėje, nei Saulė. Naudodami ALMA submilimetrinių bangų teleskopą, mokslininkai gavo ypatingai detalių žvaigždės Dorado R nuotraukų. Ši žvaigždė yra raudonoji milžinė, už Saulę didesnė apie 300 kartų, tačiau labai panašios masės. Taigi jos savybės greičiausiai atitinka tai, kaip Saulė atrodys gyvenimo pabaigoje, po penkių ar daugiau milijardų metų. Taip pat Dorado R yra didžiausią žvaigždė (aišku, neskaitant Saulės) mūsų dangaus skliaute – maždaug 57 lanko milisekundžių skersmens (apie 40 tūkstančių kartų mažiau, nei Saulės diskas). Būtent didelis regimasis skersmuo ir paskatino tyrimui pasirinkti šią žvaigždę. Nuotraukose pavyko išskirti plazmos burbulus, kurių skersmuo siekia apie 75 Saulės skersmenis arba apie ketvirtį pačios žvaigždės skersmens. Taigi jie yra nepalyginamai didesni, nei granulės Saulėje. To ir tikimasi raudonosiose milžinėse. Kotas, netikėtas atradimas – burbulai kyla ir leidžiasi daug greičiau, nei tikėtasi. Išmatuoti kylančių ir besileidžiančių burbulų greičiai rodo, kad kiekvienas burbulas pakilęs išlieka apie mėnesį iki jo medžiaga vėl ima kristi žemyn. Toks periodas daug trumpesnis, nei prognozavo ankstesni skaičiavimai. Taigi aišku, kad kažko apie vertikalų plazmos judėjimą – konvekciją – žvaigždėse, ypač senose, dar nesuprantame. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Visatoje pilna keistenybių. Negana to, šiandien matomi dalykai sudaro tik mažytę visų keistenybių dalį. O štai tolimoje praeityje ir, galbūt, tolimoje ateityje keistenybių bus ir kitokių. Pavyzdžiui, anti-tamsioji materija, kvazižvaigždės ir panašūs objektai, apie kuriuos pasakoja John Michael Godier:

***

Dvinares žvaigždes valdo modifikuota gravitacija? Galaktikos, kaip žinia, sukasi greičiau, nei galima paaiškinti vien regimosios jų medžiagos gravitacija. Sprendimai šiam neatitikimui yra du. Standartinis remiasi tamsiąja materija – nematoma materijos rūšimi, kuri papildo gravitacinį potencialą, tačiau nieko nespinduliuoja. Alternatyvus sprendimas – modifikuotoji Niutono dinamika (MOND), kuri teigia, jog esant labai mažiems pagreičiams objektai gravitaciją jaučia stipriau. Pastaraisiais metais sugalvotas naujas būdas patikrinti MOND prognozes mažesniais nei galaktika masteliais. Dvinarės žvaigždės, kurių narės viena nuo kitos nutolusios dideliais atstumais, pavyzdžiui tūkstančiais astronominių vienetų (1 AU yra vidutinis atstumas tarp Saulės ir Žemės), turėtų judėti tokiais mažais pagreičiais, kad joms pasireikštų MOND efektai. Dabar, remdamiesi maždaug 35 tūkstančių dvinarių žvaigždžių, esančių kelių šimtų parsekų atstumu nuo Saulės, stebėjimais, mokslininkai padarė išvadą, kad MOND modelis jų judėjimą aprašo geriau, nei standartinė “Niutoninė” gravitacija. Atskirai paimtos dvinarės sistemos narių greitį ar juo labiau pagreitį nustatyti praktiškai neįmanoma, nes nežinome, kiek jų orbitos plokštuma pasvirusi į dangaus plokštumą. Tačiau turėdami didelį duomenų rinkinį, galime tikėtis, kad pasvirimai bus labai įvairūs, o jų vidurkis bus nulinis. Tad ir išmatuoti greičiai bei pagreičiai turėtų telktis aplink tam tikrą prognozuojamą vidurkį. Būtent tokius vidurkius tyrimo autoriai ir matavo. Palyginimui su teoriniais modeliais, jie sukūrė panašų skaičių dirbtinių dvinarių žvaigždžių sistemų, kurios juda pagal standartinės gravitacijos prognozes, ir jas taip pat virtualiai “išmėtė” danguje bei išmatavo jų parametrus. Paaiškėjo, kad didėjant atstumui tarp dvinarės sistemos narių, realių žvaigždžių pagreičiai tampa sistematiškai didesni už dirbtinių. Būtent tą prognozuoja MOND, o prognozė gerai atitinka duomenis. Iš kitos pusės, negalima atmesti ir to, kad tarp tūkstančius AU nutolusių žvaigždžių yra reikšmingas kiekis tarpžvaigždinių dujų, dulkių ir tamsiosios materijos, kuris padidina gravitacinį potencialą ir priverčia jas judėti greičiau. Tyrėjai teigia, kad šis efektas stebimų pagreičių paaiškinti negali, tačiau visiškai laidoti įprastinę gravitaciją dar anksti. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Juodoji skylė netikėtoje orbitoje. Dauguma žvaigždinės masės juodųjų skylių, kurias žinome, skrieja dvinarėse sistemose. Kompanionės medžiaga, krisdama į juodąją skylę, ima švytėti ir pasižymi specifiniu spektru, pagal kurį galima identifikuoti skylę ir apskaičiuoti jos masę. Tokios juodosios skylės, kurių dabar žinome porą dešimčių, turi mases nuo 5 iki maždaug 25 Saulės masių. Gravitacinių bangų detektoriais aptikta daugiau ir įvairesnės masės juodųjų skylių, tačiau apatinė masės riba lyg ir išlieka. Dabar mokslininkai teigia aptikę 3,6 Saulės masių juodąją skylę, tačiau jos orbitos neišeina paaiškinti dabartiniais modeliais. Objektą jie aptiko nagrinėdami Gaia teleskopo duomenis. Tarp jų rado sistemą, turinčią tik katalogo numerį, kurį trumpiname G3425. Ji susideda iš dviejų komponentų – matomos raudonosios milžinės, kurios masė siekia 2,7 Saulės masės, ir nematomo 3,6 Saulės masių objekto. Greičiausiai tai yra juodoji skylė, tačiau nežinia, kaip ji pateko į tokią orbitą. Vieną ratą sistema apsuka per 880 parų, o abiejų kūnų orbita beveik idealiai apskritiminė. Įprastai juodosios skylės dvinarėse sistemose skrieja arba labai trumpomis, arba labai ištęstomis orbitomis. Abu variantai signalizuoja juodųjų skylių prigimtį: masyvios žvaigždės sprogimą, kuris išsviedžia liekaną į šalį. Taigi paaiškinti G3425 kilmę reikės pasitelkti kokį nors egzotišką modelį arba menkai tikėtiną scenarijų. Visgi tyrimo autoriai teigia, kad svarbiausias rezultatas yra pademonstruotas paieškų metodas, apjungiantis radialinio greičio (tolyn ar artyn mūsų link) ir astrometrinį (padėties danguje pokyčiai) matavimo būdus į vieningą. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Ankstyva tamsioji energija paaiškina masyvias galaktikas. Vieni pirmųjų James Webb teleskopo rezultatų buvo daugybė aptiktų labai tolimų labai masyvių galaktikų. Priešingai nei prognozuoja standartiniai galaktikų evoliucijos modeliai, šios galaktikos kartais siekdavo net Paukščių Tako masę, nors buvo matomos praėjus vos 500 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Per dvejus metus nuo šių atradimų paskelbimo pateikta galybė galimų paaiškinimų. Vieni jų sako, kad kažkas negerai su stebėjimais, kiti – kad reikia keisti galaktikų formavimosi modelius, treti – kad ankstyvoje Visatoje veikė kažkoks veiksnys, kurio kol kas neįtraukėme į savo modelius. Naujame tyrime nagrinėjamas vienas iš trečiojo paaiškinimo variantų, vadinamas ankstyva tamsiąja energija. Tamsioji energija yra Visatos sandaros dalis, atsakinga už greitėjantį jos plėtimąsi. Ji svarbi maždaug pastarąją pusę Visatos gyvenimo, o anksčiau jos poveikis buvo daug silpnesnis už materijos kuriamą traukos jėgą. Tačiau gali būti, kad Visatos jaunystėje kurį laiką irgi veikė labai panašus komponentas, kuris vėliau išnyko. Jis vadinamas “ankstyva tamsiąja energija” (Early Dark Energy, EDE). Fizikinė jo kilmė kol kas visiškai neaiški, tačiau yra žinoma, kad tokio komponento pridėjimas gali paaiškinti vadinamąją Hablo įtampą. Taip vadinamas neatitikimas tarp Visatos plėtimosi spartos matavimų, paremtų aplinkinių galaktikų judėjimu ir paremtų kosminės foninės spinduliuotės netolygumų matavimais. Pastarasis metodas duoda mažesnę plėtimosi spartos vertę. EDE šią vertę padidina papildomai “paspausdama” Visatą plėstis sparčiau. Jos tiesioginis efektas pasireiškia anksčiau, nei susidarė kosminė foninė spinduliuotė, maždaug 64 tūkstančių metų amžiaus Visatoje. Galaktikos formavosi vėliau, taigi EDE poveikis joms gali būti tik netiesioginis – per efektą, kurį šio komponento įtraukimas padaro kitiems pagrindiniams kosmologiniams parametrams, nusakantiems Visatos evoliuciją. Ši įtaka yra tankio fliuktuacijų Visatoje padidinimas, nes to reikia, kad greičiau besiplečiančioje Visatoje gautume tokius pat tankio netolygumus, kokius matome kosminėje foninėje spinduliuotėje. Naujojo tyrimo autoriai įvertino, kaip šie pasikeitę parametrai paveikia galaktikų formavimąsi po kelių šimtų milijonų metų. Paaiškėjo, kad susidarančių pirmųjų galaktikų populiacijos savybės daug artimesnės stebėjimams, nei analogiški rezultatai, gaunami naudojant standartinę kosmologiją. Nors pirmosios galaktikos vis dar turi žvaigždes formuoti sparčiau, nei šiandieninės, skirtumas irgi toli gražu nėra toks didelis, kaip įprastinės kosmologijos atveju. Taigi vienas veiksnys – kad ir neparemtas jokiu žinomu fizikiniu procesu – gali vienu metu išspręsti dvi reikšmingas problemas, susijusias su Visatos evoliucija didžiausiais masteliais. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

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

Laiqualasse