Šventiniu laikotarpiu mokslo pasaulis apstoja kaip ir visas likęs. Naujienų, žinoma, šiek tiek yra, bet srautas toli gražu nesiekia įprastinių savaičių. Kąsnelyje naujienų skaičius, tiesa, nesumažėja, tik kelios jų truputį senesnės – iš gruodžio vidurio. Bet turint omeny, kad jose kalbama apie reiškinius, kurių šviesa iki mūsų keliauja bent jau tūkstančius metų, savaitės paklaida – ne tokia ir didelė. O naujienose skaitykite apie šešėlius Mėnulyje, tamsias kometas, egzotiškus pulsarus ir netolygų Visatos plėtimąsi. Gero skaitymo!
***
Ilgi Mėnulio šešėliai. Artimiausiais metais žmonės turėtų sugrįžti į Mėnulį. Ir ne tik trumpoms misijoms, kaip Apollo metu, bet įkurti tyrimų stotis ir vystyti infrastruktūrą. Pradžioje tai bus daroma aplink palydovo pietų ašigalį, kur kraterių dugne yra daug vandens ledo, o kai kuriuos kalnagūbrius beveik visą laiką apšviečia Saulė. Bet ta pati priežastis, kuri daro pietų ašigalį tokį patrauklų, sukelia ir netikėtą problemą: šešėlius. Tiek amžinai tamsūs kraterių dugnai, tiek (beveik) amžinai apšviesti kalnai egizstuoja todėl, kad Mėnulio ašis į orbitos plokštumą pasvirusi labai nedaug, vos apie penkis laipsnius. Taigi ties ašigaliais Saulė pakyla daug žemiau virš horizonto, nei Žemėje. Štai numatytoje Artemis misijų nusileidimo vietoje Saulė niekada nepakils aukščiau nei septynis laipsnius virš horizonto. Žemėje su panašiai žemai kybančia Saule susiduriame tik anksti ryte ar vėlai vakare, ir gerai žinome, kokie ilgi tada būna šešėliai. O Žemėje juos sušvelnina atmosfera – Mėnulyje jos nėra, taigi ir šešėlių kontrastai daug stipresni. Nelygus Mėnulio paviršius, apšviestas iš skirtingų pusių žemai kybančios Saulės, gali atrodyti labai nevienodai – tai keltų problemų tiek astronautams, tiek autonominiams prietaisams, kurie naudotųsi aplinkos vaizdais siekdami susiorientuoti, kur yra. Žmonių regos sistema gali funkcionuoti tiek stipriai apšviestoje, tiek blausioje aplinkoje, tačiau prastai prisitaiko prie staigių apšviestumo pokyčių; be to, sunkiai veikia, kai apšvietimas labai stiprus – turbūt žinote, kaip nesmagu, kai tamsoje jums į akį pašviečia prožektorius. Artemis astronautams toks prožektorius prieš akis kurioje nors dangaus pusėje kybos ištisas dvi savaites trunkančią Mėnulio dieną. Kol kas į šias problemas Artemis misijos projektuose neatsižvelgiama, bet NASA Inžinerijos ir saugumo centro (NESC) apžvalgoje rašoma, jog tą daryti – būtina. Analogiškai kaip kuriant skafandrus galvojama, kaip padaryti, kad žmonės juose galėtų patogiai vaikščioti, užlipti ar nulipti laiptais, paimti įrankius ir juos naudoti, taip ir vizorius šalme turi būti kuriamas atsižvelgiant į žemai kybančios Saulės ir ilgų kontrastingų šešėlių keliamus iššūkius. Analogiškai reikia galvoti ir vystant apšvietimo sistemas bei planuojant tyrimų stočių langus. Tam reikėtų ir naujų bandymų poligonų, kuriuose sistemos būtų patikrinamos prieš gabenant jas į Mėnulį. Ir viską padaryti reikėtų gerokai iki Artemis 3 misijos, kuri dabar planuojama 2027 metų viduryje.
***
Parker zondas palietė Saulę. Kūčių dieną NASA zondas Parker, pailga orbita skriejantis aplink Saulę, pralėkė arčiau žvaigždės, nei bet kuris kitas žmonių sukurtas aparatas. Nors jau seniau praskriedavo arti – toks ir buvo jo tikslas – dabar pasiekė galutinę orbitą. Tam jam reikėjo atlikti eilinį, bet jau paskutinį, trajektorijos pakoregavimą, skrendant pro Venerą lapkričio pradžioje. Nuo 2018 metų Parker zondas skriejo labai ištęsta orbita tarp šios planetos ir Saulės prieigų – tai leido jam kartais priartėti labai arti žvaigždės, bet kartu ir nepraleisti ten tiek daug laiko, kad sugestų moksliniai prietaisai. Dabar iki numatytos misijos pabaigos ateinančių metų antroje pusėje zondas vis dar skrajos pailga orbita, tačiau Veneros jau nepasieks. Visas praskridimas buvo atliktas automatiškai – jo metu zondas netgi neturėjo tiesioginio ryšio su Žeme. Taigi apie sėkmingą skrydį misijos valdytojai sužinojo tik antrąją Kalėdų dieną. Praskridimas įvyko taip, kaip ir numatyta: Parker pasiekė šešių milijonų kilometrų atstumą nuo žvaigždės, tai atitinka maždaug 8,5 Saulės spindulius. Jis skrido beveik 200 kilometrų per sekundę greičiu – daug greičiau už bet kurį kitą žmonių sukurtą prietaisą. Skriedamas pro Saulės vainiką, Parker suteikia vis naujų žinių apie tai, kaip veikia mūsų žvaigždė, kaip susidaro jos vėjas, žybsniai ir vainikinės masės išmetimai. Dabar zondas vėl tolsta nuo Saulės, sekantį kartą arti jos praskris kovo pabaigoje, vėliau – birželio viduryje. Baigęs misiją zondas liks skrajoti panašioje orbitoje; jo moksliniai prietaisai bus nukreipti į Saulę ir greitai sudegs veikiami ypatingai intensyvios spinduliuotės ir dalelių srauto, tačiau dabar juos saugantis karščio skydas turėtų išlikti milijonus metų.
***
Dviejų rūšių tamsios kometos. Kokia pagrindinė kometų savybė? Aišku, uodegos – dulkių ir jonizuotų dujų šleifai, kurie nusidriekia už (o kartais ir prieš) kometos. Jos susidaro todėl, kad priartėjus prie Saulės šios šviesa ima garinti vandenį ar kitas lakias medžiagas, o pabėgantys garai kartu išsineša dulkes. Šios atspindi Saulės šviesą – taip ir gauname matomą uodegą. Dar viena garavimo pasekmė – kometos įgyjamas reaktyvinis pagreitis, kurį galima išmatuoti, stebint kometos padėties nuokrypį nuo laisvo skrydžio, veikiant tik Saulės traukai, trajektorijos. Pernai astronomai aptiko septynis netoli Žemės skriejančius objektus, kurie irgi juda su reaktyviniu pagreičiu, tačiau neturi uodegų. Juos praminė „tamsiomis kometomis“. Greičiausiai jie turi lakiųjų medžiagų, bet mažai dulkių, o vien iš garų sudaryta uodega Saulės šviesą atspindi labai prastai. Dabar paskelbta apie septynias naujas tamsiąsias kometas, o visus 14 objektų pagal dydžius ir orbitas galima suskirstyti į dvi grupes. Visi atrastieji objektai skrieja orbitomis tarp Veneros ir Jupiterio, be to, šios orbitos kerta Žemės orbitą. Penkių orbitos yra pailgos ir nutolsta už Marso; be to, šie objektai didesni, maždaug pusantro kilometro skersmens. Kitų devynių orbitos daug apvalesnės, o patys objektai yra maždaug 300 metrų skersmens. Tyrėjų teigimu, panašių objektų vidinėje Saulės sistemos dalyje yra daug daugiau. Ateinančiais metais darbą pradėsiantis Veros Rubin teleskopas suteiks galimybę juos aptikti ir detaliau ištirti: jo lęšiai ir jutikliai leis pamatyti šimtą tūkstančių kartų blausesnius objektus, nei iki šiol. Kasnaktinės dangaus nuotraukos leis aptikti judančius objektus ir patikimai nustatyti jų orbitas. Jei paaiškės, kad tamsiųjų kometų tikrai yra labai daug, tai galėtų duoti ir atsakymą į klausimą, kaip Žemėje atsirado vanduo. Manoma, kad jį atnešė kometos, tačiau nežinia, ar arti Žemės jų galėjo atlėkti pakankamai. Jei tamsių kometų, kurias dengia ledas, bet ne dulkės, aplink mus yra daug, panašūs objektai greičiausiai ir atnešė didelę dalį Žemės vandens. Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.
***
Gyvybingiausia vieta Marse – požemyje. Praeityje Marse buvo daug vandens; vėliau jis arba išgaravo, arba susigėrė į gelmes. Ar gali būti, kad giliai po Raudonosios planetos paviršiumi vis dar išlieka gyvybei tinkamos sąlygos? Galbūt: naujame tyrime daroma išvada, kad popaviršinėse uolienose sąlygos yra palankesnės, nei paviršiuje – bent jau metaną gaminantiems ekstremofilams. Tyrimo autoriai siekė surasti paaiškinimą, iš kur Marso atmosferoje kartais atsiranda metano. Šios dujos Žemėje yra praktiškai vien biologinės kilmės – išskiriamos metabolinių reakcijų metu – taigi jų egzistavimas Marse neabejotinai žadina vaizduotę. Visgi dujų aptinkama nedaug, ne visada, ir tie patys atradimai nėra visuotinai priimti kaip tikri. Taigi net jei jas ir paleidžia kokia nors gyvybė, jos nėra daug. Padarę prielaidą, kad metano šaltinis – mikroorganizmai, primenantys žemiškus metanogenus, tyrėjai nusprendė išsiaiškinti, kur jų Marse galėtų būti. Tam jie išnagrinėjo sąlygas, kuriomis metanogenai gyvena Žemėje: giliai plutoje, kur šiek tiek vandens prasiskverbia pro uolienas; polediniuose ežeruose Antarktidoje; ir labai druskinguose deguonies neturinčiuose regionuose vandenynų dugne. Visos šios aplinkos turi analogų Marse: giliai po paviršiumi, po ašigaliniais ledynais ir galbūt kartkartėmis kraterių šlaituose. Atrinkę aplinkas, tyrėjai įvertino tipines temperatūros, druskingumo ir rūgštingumo vertes ir jų intervalus jose bei vandenilio, kuris yra pagrindinis metanogenų maistas, kiekį. Taip jie nustatė, kur metanogenams gyventi geriausia. Galiausiai išnagrinėjo turimus duomenis apie Marsą ir aptiko, kad geriausia vieta metanogenams tarpti Raudonojoje planetoje būtų 4-9 km gylyje po Acidalijos lyguma šiaurės pusrutulyje. Ten temperatūra turėtų būti pakankamai aukšta, kad vanduo ištirptų, o tikėtinas druskos ir rūgščių kiekis – užtektinas metanogenų biochemijai. Nors prasigręžti taip giliai į Marsą dar toli gražu ne mūsų jėgoms, Acidalijos lygumoje gali pasitaikyti gyvybės pėdsakų ir paviršiuje. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Ar Saulės sistemos pakraštyje yra dar viena didelė planeta? Prieš beveik devynerius metus du mokslininkai pateikė galimų jos egzistavimo įrodymų. Nuo tada bandoma planetą aptikti tiesiogiai, bet kol kas nepavyko. Dabar kitas mokslininkas, atlikęs panašią, bet nepriklausomą, analizę, gavo panašius rezultatus, taigi įtarimai, kad tokia planeta egzistuoja, sustiprėjo. Jį kalbina John Michael Godier kanale Event Horizon:
***
Maždaug 800 parsekų atstumu nuo mūsų, Vienaragio žvaigždyno kryptimi, driekiasi žvaigždėdaros regionas NGC 2264. 15 parsekų ilgio regione matyti ir daug jaunų žvaigždžių, ir įvairių dujų telkinių. Esantis viršuje vadinamas Kūgiu, truputį į kairę nuo vidurio – Lapės kailiu, tačiau visa struktūra turi ir kitą neoficialų pavadinimą – Kalėdų eglutės spiečius.
***
Dvinarė žvaigždė Galaktikos centre. Paukščių Tako centre aplink supermasyvią juodąją skylę sukasi šimtai, o gal ir tūkstančiai jaunų žvaigždžių. Jos sudaro vadinamąjį S spiečių. Bet kur kitur Galaktikoje tokios masės spiečiuje tikėtumėmės rasti daug dvinarių žvaigždžių, bet S spiečiuje jų kol kas nežinojome nei vienos. Dabar paskelbta apie pirmos tokios sistemos atradimą. Objektas katalogo numeriu D9 žinomas jau senokai. Pagal fotometrines – t.y. plačiuose spektro ruožuose suintegruotas – savybes jis primena vadinamuosius G objektus, kurie yra dulkėti dujų gumulai, galbūt slepiantys jaunas žvaigždes. Dabar, išanalizavę jo spektrą, astronomai pastebėjo, kad D9 spektro linijos susidvejinusios, o tas pasidalinimas laikui bėgant kinta. Tokias spektro savybes galima paaiškinti dvinare sistema: kai viena žvaigždė artėja mūsų link, kita tolsta. Taigi pirmosios žvaigždės spektras dėl Doplerio efekto pasislenka į aukštesnio dažnio – mėlynąją – pusę, o kitos – į raudonąją. Žvaigždėms judant tarpusavio orbita, keičiasi ir linijų poslinkiai – tai prasiskiria, tai susilieja. Šie pokyčiai leido nustatyti D9 narių savybes: viena žvaigždė už Saulę masyvesnė apie 2,8 karto, kita – 0,73 karto. Jų orbita trunka kiek ilgiau nei Žemės metai – 372 paras. Atstumas tarp žvaigždžių – 1,6 karto didesnis, nei skiria Saulę nuo Žemės. Tokia dvinarė sistema gana glaudi, bet tai paaiškina, kodėl ji apskritai egzistuoja: jei žvaigždes skirtų daug didesnis atstumas, juodosios skylės gravitacija sistemą būtų suardžiusi. Sistemos amžius, sprendžiant iš žvaigždžių spektro, nesiekia trijų milijonų metų, taigi abi žvaigždės vis dar labai jaunos. Tiesa, daug ilgiau turbūt ir neišgyvens: nuolatinės gravitacinės sąveikos su juodąją skyle ir kaimynėmis per artimiausią milijoną metų privers porą susijungti į vieną. žvaigždę. Tikėtina, kad ir kiti G objektai yra arba dvinarės žvaigždės, arba jų susijungimo padariniai; viena ar abi sistemos žvaigždės galimai pučia pakankamai stiprius vėjus, kuriuose formuojasi daug dulkių – tai paaiškina, kodėl objektą gaubia dulkių apvalkalas. Šis atradimas paaiškina, kodėl anksčiau dvinarių nebuvo aptikta: jos slepiasi dulkių debesyse ir gyvuoja labai trumpai. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.
***
Egzotiška pulsarų struktūra. Neutroninę žvaigždę daugiausiai sudaro neutronai – bent jau taip aprašoma paprasčiausiais modeliais. Visgi tai yra ekstremalus objektas, kurio masė, siekianti apie dvi Saulės mases, suspausta į keliolikos kilometrų spindulio rutulį. Jos tankio negalime atkurti jokioje laboratorijoje, tad ir apie materijos elgesį neutroninės žvaigždės sąlygomis ką nors pasakyti sudėtinga. Netrūksta hipotezių apie įvairias egzotiškas struktūras ir materijos formas, kurias galime rasti neutroninių žvaigždžių gilumoje. Dabar mokslininkai ištyrė įvairias galimas neutroninių žvaigždžių konfigūracijas ir nustatė, kad greičiausiai besisukančiuose pulsaruose galimai po paviršiumi slypi kvarkų sriuba. Kvarkai – tai elementariosios dalelės, iš kurių susideda protonai ir neutronai. Neutroną sudaro vienas kylantysis ir du krintantieji kvarkai (taip, kvarkų pavadinimai yra gana keisti). Atomų branduoliuose ar panašioje „įprastoje“ medžiagoje kvarkus labai tvirtai suriša stiprioji branduolinė sąveika, tačiau milžiniško neutroninės žvaigždės tankio ir slėgio sąlygomis situacija gali pasikeisti. Būtent tokias galimybes ir nagrinėjo šio tyrimo autoriai. Jie įvertino, kokiu maksimaliu greičiu galėtų suktis neutroninės žvaigždės, priklausomai nuo palaidų kvarkų sriubos egzistavimo ir magnetinio lauko stiprumo. Per greitai besisukanti neutroninė žvaigždė tiesiog išsilakstytų į gabalus. Kuo magnetinis laukas stipresnis, tuo maksimalus sukimosi greitis mažesnis, nes magnetinis laukas irgi stumia medžiagą lauk. Tačiau tuose modeliuose, kur įtraukiama kvarkų sriuba, maksimalus galimas sukimosi greitis yra didesnis. Tarp šiuo metu žinomų neutroninių žvaigždžių – greitai besisukančios jos vadinamos pulsarais – didžiausi sukimosi dažniai yra daugiau nei 700 apsisukimų per sekundę. Nors jų savybes galima atkurti tiek modeliais su kvarkų sriuba, tiek be jos, pirmieji modeliai atrodo šiek tiek tinkamesni. Jei atrasime pulsarų, kurie sukasi 800 ir daugiau kartų per sekundę, kvarkų sriubos modelis taps dar patrauklesnis. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Juodųjų skylių masių pasiskirstymas. Juodosios skylės, kurios atsiranda mirštant masyvioms žvaigždėms, yra nuo trijų iki keliasdešimt kartų masyvesnės už Saulę. Dar didesnės atsiranda jungiantis mažesnių poroms. Šiuos susijungimus fiksuojame kaip gravitacinių bangų signalus, o pagal pastarųjų savybes galime šį tą spręsti ir apie juodųjų skylių masių pasiskirstymą. Žvaigždžių evoliucijos modeliai prognozuoja, kad 10-15 kartų už Saulę masyvesnių juodųjų skylių turėtų būti gerokai mažiau, nei šiek tiek didesnių ar mažesnių. Tačiau nauja duomenų analizė nedavė jokių įrodymų, kad toks tarpas egzistuoja. Gravitacinių bangų signalo forma – dažnis ir jo kitimas, stiprumas, vibracijų išnykimas po susijungimo ir panašios detalės – priklauso tiek nuo bendros juodųjų skylių masės, tiek nuo jų masių santykio. Iš šių dydžių galima išvesti vieną skaičių, vadinamą „čirpimo mase“ (angl. chirp mass), kuris visada yra šiek tiek mažesnis už besijungiančių juodųjų skylių masių vidurkį. Seniau pastebėta, kad tarp aptiktų gravitacinių bangų įvykių gana mažai tokių, kurių čirpimo masė siekia 10-12 Saulės masių. Iš to buvo daroma išvada, kad 10-15 Saulės masių juodųjų skylių tikrai yra mažiau – kaip ir prognozuoja modeliai. Bet naujojo tyrimo autoriai atkreipė dėmesį, kad ankstesnėje analizėje padaryta prielaida, jog abiejų juodųjų skylių masės gana panašios. Jei taip nėra, čirpimo masė gali būti gerokai mažesnė už masių vidurkį. Taigi tyrėjai sumodeliavo, kaip čirpirmo masė priklauso nuo juodųjų skylių masių pasiskirstymo, įvertinant galimą masių santykių įvairovę. Paaiškėjo, kad duomenys gerai dera tiek su modeliu, kuriame yra masės tarpas, tiek su įvairiais kitais. Be to, atskirti įvairius modelius greičiausiai nepadės net ir keliais šimtais įvykių gausesnis duomenų katalogas, kurį turėsime ateinančią gegužę, kai baigsis ketvirtasis LIGO-Virgo observatorijų duomenų rinkimo sezonas. Išsiaiškinimas, ar toks tarpas egzistuoja, padėtų pagerinti žvaigždžių struktūros ir evoliucijos modelius: jis siejamas su tuo, kad labai masyvių žvaigždžių branduoliai pasižymi neįprastai mažu tankiu, todėl supernovos sprogimo metu didžioji jų dalis išsilaksto į šalis, o centre lieka tik neutroninė žvaigždė. Žinodami, ar taip yra iš tiesų, mokslininkai galės geriau suprasti, kaip medžiaga elgiasi ekstremaliomis sąlygomis, kokios susidaro žvaigždžių centruose. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Žvaigždėdaros stabdymas spiečiuose. Vienos galaktikos žvaigždes formuoja gana sparčiai, kitos, nurimusios, – labai lėtai. Remiantis statistiniais argumentais daroma išvada, kad iš vienos būsenos į kitą galaktikos pereina gana sparčiai. Tikėtina, kad perėjimo kaltininkai, t.y. žvaigždėdarą stabdantys veiksniai, yra aktyvūs galaktikų branduoliai. Taip vadiname galaktikų centruose susidarančias struktūras, kai į supermasyvią juodąją skylę ima sparčiai kristi dujos. Jų spinduliuotė gali įkaitinti ir išstumti dujas iš galaktikos ir taip sustabdyti tolesnę žvaigždėdarą. Visgi šio proceso detalės toli gražu ne iki galo žinomos, ir netgi įrodymai, kad būtent aktyvūs branduoliai stabdo žvaigždėdarą, nėra vienareikšmiai. Dabar astronomai rado dar vieną įrodymą, kad ryšys tarp aktyvių branduolių ir žvaigždėdaros tikrai egzistuoja. Atradimas padarytas tiriant galaktikų telkinį, vadinamą Voratinklio protospiečiumi. Jo šviesa iki mūsų keliauja 10,6 milijardo metų. Tais laikais, kai matome protospiečių, žvaigždėdara Visatoje buvo sparčiausia. Jau seniau buvo nustatyta, kad kai kuriose protospiečiaus galaktikose yra aktyvių branduolių ir kad kai kurios galaktikos žvaigždes formuoja daug lėčiau, nei kitos, bet susieti vienus ir kitus objektus nepakako erdvinės skyros. James Webb teleskopas situaciją pakeitė – nauji stebėjimai leido pažvelgti į galaktikas ir netgi išmatuoti jų dydį. Tada paaiškėjo, kad galaktikos, kurios sparčiai formuoja žvaigždes, neturi aktyvių branduolių, o neformuojančios – turi. Be to, žvaigždes formuojančių galaktikų juodųjų skylių masė, tikėtina, yra mažesnė, nei nurimusių. Pastaroji išvada irgi labai svarbi, nes žvaigždėdarai didesnę įtaką greičiausiai turi ne momentinis aktyvaus branduolio šviesis, o jo suteikta energija per visą galaktikos gyvenimą. Pastaroji proporcinga masei, kurią juodoji skylė priaugo rydama dujas, taigi jei juodosios skylės masė maža, jos augimas negalėjo paskleisti labai daug energijos. Šie rezultatai padės patobulinti galaktikų evoliucijos modelius. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Visatos plėtimasis – netolygus? Pagal standartinį kosmologinį modelį, Visata didžiausiais masteliais yra tolygi, tad ir plečiasi visur daugmaž vienodai. Šį modelį aprašančios matematinės lygtys kartu su įvairiais stebėjimų duomenimis leidžia nustatyti, iš ko susideda Visata ir kaip ji vystėsi iki šiol bei vystysis ateityje. Apie šimtą metų žinome, kad Visata plečiasi. Prieš beveik tris dešimtmečius gautas netikėtas rezultatas – Visatos plėtimasis greitėja. Manoma, kad už tai atsakingas kažkoks paslaptingas veiksnys, greičiausiai fundamentali erdvėlaikio savybė ar Visatos komponentė, vadinama tamsiąja energija. Deja, nepaisant įvairių tiek teorinių, tiek stebėjimais paremtų bandymų, kol kas neturime jokio paaiškinimo apie tamsiosios energijos prigimtį. Tokia situacija – labai derlinga dirva alternatyviems modeliams. Vienas jų, vadinamas „laiko landšafto kosmologija“ (angl. Timescape cosmology), teigia, kad iš tiesų Visatos netolygumai pakeičia ne tik jos plėtimosi greitį skirtingose vietose, bet ir laiko tėkmę. Dabar mokslininkai teigia atradę įrodymų, kad šis modelis daug geriau paaiškina dabartinius tolimų galaktikų stebėjimus, nei standartinis. Analizei pasirinktas duomenų rinkinys yra daugiau nei pusantro tūkstančio supernovų sprogimų duomenys. Šios supernovos, vadinamos Ia tipo, arba termobranduolinės, visos pasiekia labai panašų maksimalų šviesį, todėl išmatavę jų šviesumą, galime apskaičiuoti ir atstumą iki jų. Tuo tarpu išmatavę supernovos arba galaktikos, kurioje ji įvyko, spektrą, galime apskaičiuoti greitį, kuriuo ji nuo mūsų tolsta. Būtent tokie duomenys, tik gerokai mažesnis jų rinkinys, 1998 metais ir buvo panaudoti nustatyti, kad Visatos plėtimasis greitėja – pagal standartinį kosmologinį modelį. Greitėjimu aiškinamas didesnis nei tikėtasi atstumas iki tolimų supernovų. Laiko landšafto kosmologija teigia, kad atstumas didesnis yra todėl, kad kosminėse tuštumose tarp galaktikų spiečių laikas eina greičiau, todėl jos plėtėsi ilgiau, nei galaktikos ar jų spiečiai. Pritaikę abu modelius duomenų rinkiniui, tyrėjai padarė išvadą, kad statistiškai laiko landšafto kosmologijos modelis duomenis paaiškina daug geriau, nei standartinis. Tiesa, rezultatas šiek tiek priklauso nuo to, ar į rinkinį įtraukiamos artimiausios supernovos, kur abu modeliai prognozuoja bent šiokius tokius nukrypimus nuo tolygumo. Atmetus jas, alternatyviojo modelio persvara susilpnėja, tačiau nepranyksta. Prieš keletą metų daryta panaši analizė su tuometiniais beveik 600 supernovų sprogimų duomenų irgi rodė alternatyvaus modelio persvarą, bet daug silpnesnę. Tyrėjų teigimu, jų propaguojamas modelis greičiausiai gali paaiškinti ir daugiau šiandieninės kosmologijos problemų, pavyzdžiui vadinamąją „Hablo įtampą“ – skirtumą tarp dviejų pagrindinių metodų duodamų šiandieninio Visatos plėtimosi greičio verčių. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS Letters.
***
Tolimiausias blazaras. Kai į supermasyvią juodąją skylę ima sparčiai kristi dujos, susidaro aktyvus galaktikos branduolys – labai ryškus spinduliuotės šaltinis. Jo egzistavimo metu gali reikšmingai pasikeisti tiek juodosios skylės masė, tiek visos galaktikos savybės, mat branduolio spinduliuotė gali įkaitinti ir išstumti dujas. Maždaug kas dešimtas aktyvus branduolys turi čiurkšlę – nuo juodosios skylės prieigų beveik šviesos greičiu lekia siauras plazmos srautas. Kai čiurkšlė nukreipta tiesiai į mus, aktyvaus branduolio spektras atrodo gerokai kitaip, nei kitais atvejais. Tokius objektus vadiname blazarais. Dabar atrastas tolimiausias blazaras, kurio šviesa mus pasiekia iš 750 milijonų metų amžiaus Visatos. Aptikimui ir atstumo nustatymui reikėjo pasitelkti daugybę teleskopų, nes tolimą blazarą nesunku supainioti ir su artimesniu analogu ar tiesiog daug radijo spindulių skleidžiančia galaktika. Net ir vieno blazaro atradimas reiškia, kad tų laikų Visatoje egzistuoja šimtai galaktikų su galingomis čiurkšlėmis, mat tikimybė, kad viena čiurkšlė atsitiktinai bus nukreipta į mus, labai menka. Ankstesnis blazaras-rekordininkas buvo aptiktas maždaug 100 milijonų metų senesnėje Visatoje, t.y. apie 850 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Teoriniai modeliai prognozuoja, kad per šį laikotarpį aktyvių branduolių Visatoje turėjo pagausėti nuo penkių iki 10 kartų. Taigi ankstesnio rekordininko egzistavimas buvo visiškai tikėtinas ir prognozuojamas, o naujojo – nelabai. Faktas, kad aktyvūs branduoliai su čiurkšlėmis egzistavo ir buvo netgi ganėtinai dažni tokioje jaunoje Visatoje, yra reikšmingas nagrinėjant pirmųjų supermasyvių juodųjų skylių augimą. Medžiagai įkristi į juodąją skylę trukdo judesio kiekio momentas – šis fizikinis dydis parodo, kaip labai kas nors sukasi. Dujos, kurios skrieja orbita aplink juodąją skylę, turi nemenką judesio kiekio momentą ir turi jo netekti, kad galėtų kristi arčiau centro. Čiurkšlė gali išnešti didelį judesio kiekio momentą ir taip paskatinti medžiagos kritimą, taigi ir juodosios skylės augimą. Ankstesni modeliai šio efekto neįtraukdavo, o tai gali paaiškinti, kodėl jais būdavo sudėtinga paaiškinti ypatingai masyvių juodųjų skylių egzistavimą jaunoje Visatoje. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy ir The Astrophysical Journal Letters.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse