Kąsnelis Visatos DCLXXVIII: Trumpalaikiai reiškiniai

Astronomijoje susiduriame su tokiomis laiko skalėmis, kad suprasti, kas yra “trumpalaikis” įvykis ar reiškinys, dažnai atrodo sudėtinga. Bet tam tiesiog reikia palyginti jį su kitais panašiais. Štai Žemė pernai kelis mėnesius turėjo papildomą mėnulį – akivaizdu, kad įvykis trumpalaikis, palyginus su nuolatinio mūsų palydovo egzistencija. O dabar žinome, kad greičiausiai tas priklydėlis mėnulis buvo tikrojo Mėnulio gabaliukas. Iš kitos pusės, lyginant su Mėnulio ar Žemės amžiumi, trumpas yra ir kelių milijonų metų laikotarpis – būtent tiek turbūt liko gyventi porai uolinių planetų, kurių garavimo požymius dabar pavyko patvirtinti. Materijos judėjimas aplink juodąją skylę gali būti labai spartus, o pokyčiai vykti vos per kelias minutes, bet ir metų trukmės pasikeitimai gali būti trumpalaikiai; panašu, kad taip nutiko prie centrinės supermasyvios juodosios skylės M87 galaktikoje. Kitose naujienose – kosminių skrydžių poveikis akims, radijo žybsnis senoje galaktikoje ir dar viena užuomina, kad struktūra Visatoje formuojasi per lėtai. Gero skaitymo!

***

Kometa C/2024 G3 (ATLAS) ir jos įvairios uodegos. Šaltinis: Martin Mašek (FZU, Čekijos mokslų akademija) ir Jakub Kuřák

Pastarąsias porą savaičių pietų pusrutulio gyventojai galėjo grožėtis kometa. C/2024 G3 (ATLAS) aptikta pernai; ji atlėkė iš Saulės sistemos pakraščių, tačiau ten nebegrįš, nes priartėjusi prie Saulės subyrėjo į gabalus ir dabar sparčiai blėsta. Subyrėjimas gali būti vienas iš paaiškinimų, kodėl kometa atrodo neįprastai, ką matome ir šioje nuotraukoje – turi ne dvi, o bent šešias uodegas. Įprastai kometa užsiaugina dvi uodegas – vieną iš dulkių, kurios daugmaž seka kometos orbitą, kitą iš jonų, kuriuos Saulės vėjas nupučia tiesiai tolyn nuo žvaigždės. Tiek ryškesnioji dulkių uodega, tiek blausesnė tiesi jonų pasidalinusios bent į kelias, kurios gali žymėti skirtingus fragmentus. Taip pat jos galėjo atsirasti dėl spartaus kometos branduolio sukimosi prieš subyrant.

***

Kosminiai skrydžiai kenkia akims. Seniai žinoma, kad būnant kosmose, sutrinka astronautų regėjimas, tačiau iki šiol nebuvo aišku, kodėl taip nutinka. Dabar mokslininkai, ištyrę grupės astronautų akis, rado keletą reikšmingų pokyčių, kurie padės atsakyti į šį klausimą ir galbūt rasti būtų poveikiui sumažinti. Tyrėjai pasirinko 13 astronautų – devynis vyrus ir keturias moteris – kurie apie pusmetį išbuvo Tarptautinėje kosminėje stotyje. Aštuoniems iš jų tai buvo pirmasis skrydis į kosmosą. Tiek prieš skrydį, tiek netrukus po jo tyrėjai išmatavo tris svarbius akių veiklos parametrus – akies obuolio tvirtumą, akispūdį (slėgį akies obuolyje) ir akispūdžio kitimo amplitudę dėl širdies plakimo. Visi parametrai po apsilankymo TKS sumažėjo – obuolio tvirtumas trečdaliu, akispūdis 11%, kitimo amplitudė – ketvirtadaliu. Visi šie pokyčiai buvo statistiškai reikšmingi, taigi jų neįmanoma paaiškinti tiesiog atsitiktinėmis variacijomis. Suminkštėjęs akies obuolys reiškia, kad akis gali fiziškai sumažėti, kartais dėl to netgi atsiranda klostės tinklainėje. Penkiems astronautams pasireiškė dar vienas simptomas – choroido, akį maitinančių kraujagyslių sluoksnio, sustorėjimas. Visus šiuos pokyčius galima paaiškinti tuo, kad mikrogravitacijos sąlygomis daugiau kraujo suteka į galvą, todėl akis labiau spaudžiama iš išorės. Be to, sustiprėjęs kraujo pulsavimas galvoje gali fiziškai apdaužyti akies obuolį ir performuoti kai kuriuos audinius jame. Nors bent vienas neigiamas simptomas pasireiškė 80% astronautų, nei vienas iš šių pokyčių nėra tragiškas, ir per metus ar mažiau jų regėjimas grįžo į priešskrydinę būseną. Tiesa, svarbu tai, kad misijos truko ne ilgiau nei metus; kol kas nežinome, kaip astronautų akis paveiktų ilgesnis buvimas mikrogravitacijoje, nes tiesiog nėra atlikta tokių bandymų. Naujieji atradimai padės suprasti, kaip mikrogravitacija sukelia neigiamus simptomus, o tai turėtų padėti sukurti būdus juos sumažinti arba išvis panaikinti. Tyrimo rezultatai publikuojami IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology.

***

Trumpalaikis mėnulis – iš Mėnulio. Praeitų metų pabaigoje Žemė kelis mėnesius turėjo kvazi-palydovą – naujai aptiktas mažytis asteroidas 2024 PT5 skriejo labai arti mūsų planetos ir formaliai buvo su ja gravitaciškai surištas. Vėliau Saulės, Mėnulio bei planetų gravitacinės perturbacijos jį patraukė tolyn. Visgi asteroido orbita yra labai artima Žemės orbitai. Dabar tyrėjai pateikė įrodymų, kad tai – tikrai ne atsitiktinumas: asteroidas greičiausiai kadaise buvo Mėnulio dalis. Išmatavę asteroido spektrą regimųjų ir infraraudonųjų spindulių ruože, tyrėjai nustatė, kad 2024 PT5 paviršių dengia pirokseno mineralai. Tokie mineralai dengia ir Mėnulį, tuo tarpu kiti panašaus raudonumo asteroidai padengti daugiausiai olivinu. Galima ir dar viena 2024 PT5 kilmės interpretacija – tai galėtų būti kokio nors žmonių sukurto prietaiso detalė, pavyzdžiui viršutinė raketos pakopa. Keletą kartų jau yra buvę, kad tokie objektai “pametami”, o vėliau atrandami ir iš pradžių palaikomi natūraliais. Visgi jie paprastai yra palyginus mažo tankio, nes turi daug tuščių ertmių, todėl Saulės spinduliuotės slėgis pastebimai keičia jų orbitas. Tuo tarpu 2024 PT5 orbitai Saulės spinduliuotės įtaka yra šimtus kartų mažesnė, nei būtų panašaus ryškumo dirbtiniam objektui. Taigi šis asteroidas beveik neabejotinai yra iš Mėnulio išmušta uoliena. Tai – vos antrasis toks objektas; prieš keletą metų analogiški įrodymai pateikti kitam Žemės kvazi-palydovui Kamo’oalewai. Vienas objektas gali būti anomalija, bet du jau rodo tendenciją – Žemės orbitoje galimai skrieja daugybė objektų, kadaise išmuštų iš Mėnulio, o gal net ir iš pačios Žemės. Aptikus jų daugiau būtų galima žymiai geriau suprasti, kaip dažnai ir kokie asteroidai trenkiasi į mūsų palydovą ir kurios Mėnulio vietos nuo jų labiausiai nukenčia. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysial Journal Letters.

***

Marso šiaurės vandenyno pėdsakai. Marso šiaurinis pusrutulis yra viena milžiniška žemuma. Gali būti, kad praeityje ten plytėjo vandenynas, bet aiškių to įrodymų neturime. Dabar mokslininkai orbitinėse nuotraukose atrado įdomių požymių, kad kurį laiką ten tikrai plytėjo vanduo – bent jau arti pusiaujo ir pietinių aukštumų pakraščių. Atradimas padarytas nagrinėjant Marso apžvalgos zondo (MRO) darytas Mawrth slėnio nuotraukas (“Mawrth” valų kalba reiškia Marsą). Nors jis yra įdubęs aplinkinių regionų atžvilgiu, vienas jo galas atsiveria į dar žemesnį šiaurės pusrutulį. Ta kryptimi matyti tūkstančiai maždaug kilometro dydžio kalnelių. Įvertinę jų formą ir spektrus, tyrėjai padarė išvadą, kad Marso jaunystėje tai buvo vientisa aukštuma, kuri sunyko ir atsitraukė į pietus dėl erozijos. Detaliau analizuojant kai kurių kalnų nuotraukas pastebėta, jog juose matomi aiškūs molingų uolienų sluoksniai. Jas tiek iš apačios, tiek iš viršaus riboja nemolingos uolienos. Molis formuojasi tik drėgnoje aplinkoje, taigi datuojant šiuos sluoksnius galima bus nustatyti, kada ir kiek ilgai šį regioną skalavo vanduo. Apskritai daug vandens Marse buvo prieš 3,7-4,1 milijardo metų, tačiau skirtingose vietose jo telkiniai ir srautai egzistavo skirtingu metu. Tyrėjų teigimu, regionas Mawrth slėnio žiotyse yra puiki vieta, kurią tiriant būtų galima išsiaiškinti daug daugiau tiek apie vandenį ir galimą vandenyną Marso šiaurėje, tiek apie skirtumo tarp šiaurės ir pietų pusrutulių prigimtį. Toje vietoje turėtų leistis Europos kosmoso agentūros marsaeigis Rosalind Franklin, kuris pakils 2028 metais. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.

***

Egzoplanetų žinome labai daug. Kai kurios iš jų primena Žemę savo dydžiu bei iš žvaigždės gaunamu spinduliuotės kiekiu. O kaip kiti jų parametrai? Vienas iki šiol beveik neapribotas parametras buvo jų orbitų elipsiškumas – jei jis didelis, planetų klimatas gali ekstremaliai kisti ir šansai egzistuoti gyvybei sumažėja. Bet panašu, kad taip nėra, o apie tyrimą, kuriame tai išsiaiškinta, pasakoja vienas jo autorių Cool Worlds kanale:

***

Viršgarsiniai vėjai dujinėje egzoplanetoje. Egzoplanetos pasižymi įvairiomis ekstremaliomis savybėmis, kurių neturime Saulės sistemoje – dydžiais, tankiais, temperatūromis ir panašiai. Dabar aptiktas dar vienas ekstremalus reiškinys – vėjas, kurio greitis 12 kartų viršija garso. Atradimas padarytas nagrinėjant planetą WASP-127b, kuri aptikta 2017 metais. Ji skrieja aplink į Saulę panašią žvaigždę, o vieną ratą apsuka per kiek daugiau nei keturias Žemės paras. Mažas atstumas nuo žvaigždės reiškia, kad planeta įkaista iki milžiniškos temperatūros – dieninėje pusėje ši siekia apie 1400 kelvinų (maždaug 1100 Celsijaus laipsnių). Įkaitusi ji ir išsipučia, o tai reiškia, kad atmosfera tampa reta ir dalinai perregima. Tai – puikios sąlygos jos tyrimams, mat egzoplanetų atmosferos paprastai tiriamos matuojant, kiek jos praleidžia žvaigždės šviesos. Analizuodami naujus stebėjimus, gautus naudojant Čilėje esantį Labai didelį teleskopą, tyrimo autoriai pastebėjo, kad planetos atmosferos spektro linijos yra susidvejinusios. Toks linijų profilis rodo, kad dalis atmosferos artėja prie mūsų, dalis – tolsta. Greičiausiai juda ta atmosferos dalis, kuri yra arčiausiai planetos pusiaujo, taigi galima daryti išvadą, kad ties ašigaliais atmosferos yra mažiau, kitaip tariant – ji mažiau išsipūtusi. Taigi planeta pasižymi gana dideliu pusiaujo ir ašigalių temperatūrų skirtumu – ašigaliai apie 600 kelvinų šaltesni. Atstumas tarp dviejų pikų priklauso nuo greičių skirtumo tarp artėjančios ir tolstančios pusės. Išmatavus jį pavyko nustatyti, kad vėjas ties WASP-127b pusiauju juda devynių kilometrų per sekundę greičiu. Palyginimui greičiausi vėjai Saulės sistemoje užfiksuoti Neptūne ir siekia iki 0,5 km/s; vėjo greičio rekordas Žemėje siekia apie 0,11 km/s. Vėjo greitis apie šešis kartus viršija pačios planetos sukimosi aplink savo ašį greitį. Pastebėtas ir temperatūros skirtumas tarp dviejų pikų – rytinis terminatorius yra maždaug 175 laipsniais šaltesnis, nei vakarinis. Toks skirtumas irgi atrodo ekstremalus – visas temperatūras sumažinus proporcingai iki tipinių Žemei, skirtumas tarp ryto ir vakaro būtų didesnis nei 30 laipsnių. Dar šiuose duomenyse aptiktas aiškus vandens garų ir anglies monoksido signalas. Šios molekulės labai dažnos planetų atmosferose, tačiau ankstesni stebėjimai nedavė aiškaus atsakymo, ar jų yra ir WASP-127b. Naujieji rezultatai prisidės gilinant supratimą apie karštųjų jupiterių – masyvių planetų, kurios skrieja arti savo žvaigždžių – savybes ir raidą. Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.

***

Garuojančios uolinės planetos. Kai kurios egzoplanetos skrieja labai arti savo žvaigždžių; jų paviršius įkaista iki tūkstančių laipsnių. Jei planeta yra dujinė, tiek įkaitusi ji išsipučia ir žvaigždės spinduliuotės slėgis, vėjas bei gravitacija atmosferą nutempia į šalis – planeta ima garuoti ir įgyja kometišką formą. Tokių planetų žinome bent keletą. O jei planeta uolinė? Ar gali žvaigždės spinduliuotės pakakti, kad išlydytų ir suardytų net akmenis? Pasirodo, taip: praeitą savaitę paskelbti net du nepriklausomi tokių planetų atradimai. Vienas atradimas padarytas James Webb teleskopu, kurį astronomai nukreipė į žvaigždę K2-22 ir jos vienintelę žinomą planetą. Žvaigždė pateko į Keplerio teleskopo papildomos misijos K2 stebėjimų laukus, tačiau planetos tada nepavyko aptikti – atrasti tik keisti šviesio pritemimai, kuriuos galima buvo interpretuoti kaip iš planetos garuojančių dulkių šleifą. Vėliau interpretacija sustiprinta, tačiau nebuvo vienareikšmiška. James Webb stebėjimais siekta išsiaiškinti, kokia medžiaga garuoja iš numanomos planetos ir ar ji atspindi tikėtiną planetos branduolį, mantiją ar plutą. Pasirodė, kad garuojanti medžiaga sudaryta ne iš geležies, kurios tikėtumėmės rasti planetos branduolyje, o iš magnio silikatinių mineralų, kurie turėtų sudaryti uolinės planetos mantiją. Taip pat aptikti galimi azoto monoksido arba anglies dvideginio pėdsakai. Tokių molekulių pėdsakai labai netikėti, nes planetų mantijose jų aptikti nesitikima, ir apskritai tokioje aukštoje temperatūroje jos turėtų suskilti arba būti seniai išgaravusios. Antrame tyrime TESS teleskopu aptikta planeta prie žvaigždės BD+05 4868A. Priešingai nei K2-22b, ši planeta palieka labai ryškias dulkių juostas – ryškesnes už bet kurias anksčiau aptiktas. Jos driekiasi apie devynis milijonus kilometrų – daugiau nei pusę planetos orbitos ilgio. Uodegos yra dvi – viena už planetos, kita prieš ją, nes dalis pabėgusios medžiagos priartėja arčiau žvaigždės ir nuskuba į priekį. Panašu, kad pabėgančios dulkės yra gana didelės – iki dešimties mikrometrų skersmens – o bendra jų pabėgimo sparta siekia maždaug vieną Žemės masę per 100 milijonų metų. Tiesa, tiek masės planeta greičiausiai neturi – apskaičiuota jos temperatūra rodo, kad medžiaga taip sparčiai pabėgti galėtų tik iš Mėnulio masės objekto, taigi tikėtina, kad ji visiškai išgaruos vos per kelis milijonus metų. TESS duomenys nepateikia informacijos apie dulkių spektrą, taigi kol kas neįmanoma pasakyti, ar jos sudarytos iš plutos, mantijos, ar branduolio medžiagos, bet tą nustatyti bus galima ateityje. Tokie atradimai naudingi dviem aspektais: viena vertus, jie padeda suprasti, kokių ekstremalių savybių gali turėti kitos planetinės sistemos ir patikrinti planetų migracijos modelius, mat šios planetos turėjo į dabartines orbitas atkeliauti palyginus neseniai. Kita vertus, garuojančių planetų liekanų stebėjimas yra puikus būdas praplėsti žinias apie galimą uolinių planetų mantijų sandarą, nes apie šių planetų sudėtį galime nesunkiai sužinoti daugiau, nei dabar žinome apie Merkurijaus, Veneros ar Marso gelmes. Tyrimo rezultatai arXiv: K2-22b, BD+05 4868 Ab.

***

Kintanti M87* aplinka. 2019 metais astronomai paskelbė pirmąsias juodosios skylės šešėlio nuotraukas. Jų taikinys buvo M87* – centrinė supermasyvi juodoji skylė netolimoje galaktikoje M87. Tos nuotraukos paremtos duomenimis, surinktais 2017 metais. Dabar paskelbta metais vėliau darytų stebėjimų analizė. Naujesnieji stebėjimai daryti 2018 metais; tada surinkta trigubai daugiau duomenų, nei pirmajame rinkinyje, tad ir analizės rezultatai turėtų būti patikimesni. Naujuose duomenyse irgi matomas žiedas, kurio skersmuo nesiskiria nuo ankstesniojo. Taigi medžiaga į juodąją skylę krenta nuolatos, o matoma kiaurymė tikrai atspindi juodosios skylės šešėlį, o ne kokią nors trumpalaikę struktūrą. Ryškiausia žiedo dalis per metus pasislinko apie 30 laipsnių prieš laikrodžio rodyklę. Tai leidžia spręsti, kad krentanti medžiaga išsidėsčiusi ne visai tvarkingai, o turi turbulentišką struktūrą, su įvairiais sutankėjimais ir praretėjimais. Tokį pokytį prognozavo ir ankstesnių duomenų analizės autoriai. Abu duomenų rinkinius mokslininkai palygino ir su teoriniais akrecijos modeliais. Geriausias modelis pasirodė toks, kuriame medžiaga juda priešinga kryptimi, nei sukasi juodoji skylė; tokiu atveju dujų judėjimas įprastai yra labiau turbulentiškas, nei priešingu – tai gerai dera ir su šviesiausios vietos pasislinkimu. Taip pat modeliai prognozuoja, kad šviesiausios žiedo vietos padėtis neturėtų būti atsitiktinė, o kaip tik laikytis panašioje pusėje, kaip 2017 ir 2018 metais. Šiuo metu mokslininkai jau analizuoja 2021 ir 2022 metais darytas nuotraukas, kurios leis patikrinti šią ir kitas modelių prognozes. Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.

***

Radijo žybsnis senoje galaktikoje. Greitieji radijo žybsniai (FRB) – trumpi radijo spinduliuotės blyksniai, kartais atlekiantys iš įvairių dangaus vietų – paprastai siejami su mažomis galaktikomis ir aktyvia žvaigždėdara jose. Manoma, kad jie įvyksta magnetaruose – išskirtinai stiprų magnetinį lauką turinčiose neutroninėse žvaigždėse. Tokie objektai egzistuoja tik palyginus neilgą laiką – kelis šimtus tūkstančių metų – po supernovos sprogimo, o supernovomis sprogsta masyvios žvaigždės, kurios gyvena ne ilgiau nei keliasdešimt milijonų metų. Taigi jei galaktikoje įvyksta FRB, vadinasi, joje žvaigždės formavosi ne seniau kaip prieš 100 milijonų metų, ar ne? Pasirodo, nebūtinai – pirmą kartą aptiktas FRB iš senos, visiškai nurimusios galaktikos. Žybsnis FRB 20240209A (skaičiai rodo jo datą), kaip ir įprasta, aptiktas atsitiktinai, teleskopu, kuris skirtas tokių įvykių paieškai dideliame dangaus plote. Nuo vasario iki birželio žybsnis pasikartojo dar 21 kartą, o šeši iš tų žybsnių užfiksuoti ir kitu, mažesniu teleskopu. Fiksavimas dviem teleskopais leido daug tiksliau nustatyti žybsnio padėtį danguje, tad tyrėjai galėjo tenlink nukreipti galingus regimųjų spindulių teleskopus ir išnagrinėti, kokioje galaktikoje kilo žybsnis. Galaktika pasirodė esanti elipsinė, apie keturis kartus masyvesnė už Paukščių Taką, o vidutinis žvaigždžių amžius joje siekia net 11 milijardų metų. Šiuo metu joje formuojasi mažiau nei trečdalis Saulės masės naujų žvaigždžių per metus – apie 10 kartų mažiau, nei Paukščių Take, ir šimtus kartų mažiau, nei tipinėse FRB motininėse galaktikose. Maža to, FRB 20240209A įvyko galaktikos pakraštyje, apie 40 kiloparsekų nuo centro (Saulė nuo Paukščių Tako centro nutolusi apie aštuonis kiloparsekus, o visas Paukščių Tako disko skersmuo siekia apie 30 kiloparsekų). Ši galaktika yra seniausia ir masyviausia, kurioje aptiktas FRB, o atstumas iki galaktikos centro irgi didesnis, nei bet kurio kito žybsnio. Tyrėjų teigimu, greičiausiai žybsnis įvyko kamuoliniame spiečiuje – šie kompaktiški žvaigždžių telkiniai dažnai skrajoja toli nuo galaktikų centrų. Gali būti, kad jį irgi sukėlė procesai magnetare, tačiau magnetaras atsirado, pavyzdžiui, susijungus dviem neutroninėms žvaigždėms ar baltosioms nykštukėms. Ateityje tyrėjai ketina nukreipti žybsnio vieton James Webb teleskopą, kad išsiaiškintų, ar tikrai ten yra kamuolinis spiečius ir geriau suprastų jo savybes bei tikimybę ten įvykti tokiam susijungimui. Tyrimo rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose The Astrophysical Journal Letters: žybsnio atradimas, motininė galaktika.

***

Keista gama žybsnio spinduliuotė. Pernai kovo viduryje naujas Kinijos ir Europos rentgeno teleskopas Einstein Probe užfiksavo silpną žemos energijos (“minkštų”) rentgeno spindulių žybsnį. Šis truko apie 17 minučių; maždaug valandą vėliau iš to paties erdvės taško užfiksuota regimoji spinduliuotė. Ji leido nustatyti, kad žybsnis iki mūsų keliavo 12,5 milijardo metų. Tai – tolimiausias kada nors aptiktas minkštų rentgeno spindulių žybsnis. Vėliau, stebint šaltinį radijo ruože, padaryta išvada, kad tai turbūt buvo gama spindulių žybsnis, mat šie pasižymi specifiniu energijos kitimu per kelis mėnesius po žybsnio pradžios. Dar kiek vėliau Swift kosminės observatorijos archyve aptiktas gama spindulių žybsnis, nutikęs tuo pačiu metu ir panašioje dangaus vietoje (tikslių koordinačių nustatyti neįmanoma, nes jis užfiksuotas tik prastos skyros apžvalginiu teleskopu). Nors gama spindulių žybsniai aptikti ir dar tolimesni, bet čia yra pirmas atvejis, kai tolimoje Visatoje randama gama žybsnio rentgeno spinduliuotė. Kartu aptiktas ir netikėtumas: aplinkinėje Visatoje minkšti rentgeno spinduliai iš gama žybsnio atsklinda keliasdešimt sekundžių prieš pačius gama spindulius, tuo tarpu šiuo atveju laiko skirtumas buvo daugiau nei šešios minutės. Be to, rentgeno žybsnio trukmė irgi neįprastai ilga, lyginant su artimesniais. Ar tai reiškia, kad jaunoje Visatoje gama spindulių žybsniai vyko kažkaip reikšmingai kitaip, nei aplinkinėje? Galbūt. Deja, turint tik vieną egzempliorių, tvirtai atsakyti neįmanoma, tad reikės palaukti daugiau panašių atradimų. Tyrimo rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose: apie rentgeno spinduliuotę Nature Astronomy, apie radijo – The Astrophysical Journal Letters.

***

Milžiniškos galaktinės čiurkšlės spiečiuje. Kai kuriose galaktikose randamos didžiulės čiurkšlės – labai greitų, beveik šviesos greičiu lekiančių, dalelių srautai, nusidriekiantys į šalis nuo centrinės juodosios skylės prieigų. Kartais čiurkšlės sustoja nutolusios palyginus nedaug nuo centro – dešimtis parsekų ar net mažiau, bet dažnai išlekia net iš galaktikos. Pastaraisiais metais naujais radijo teleskopais – o čiurkšlės daugiausiai skleidžia būtent radijo bangų – atrandama vis daugiau milžiniškų čiurkšlių, kurios driekiasi dešimtis kartų toliau, nei galaktikos dydis regimųjų spindulių ruože. Dabar pirmą kartą tokia milžiniška radijo galaktika (GRG) aptikta galaktikų spiečiuje. Praminta “Inkathazo”, kas Pietų Afrikoje gyvenančių zulusų ir kosų kalbomis reiškia “bėdą”, galaktika nuo mūsų nutolusi daugiau nei 450 megaparsekų, o jos šviesa iki mūsų keliauja beveik 1,4 milijardo metų. Jos čiurkšlės, lekiančios į abi puses nuo galaktikos, tęsiasi net 1,29 megaparseko – pusantro karto daugiau, nei atstumas tarp Paukščių Tako ir Andromedos. Nors tai nėra didžiausia GRG apskritai – rekordininkės čiurkšlių ilgis siekia net penkis megaparsekus – Inkathazo, priešingai nei kitos, yra spiečiaus centre. Spiečiuose tarp galaktikų yra daugybė dujų, kurios, atrodytų, turėtų sulaikyti čiurkšles ir neleisti joms išsiplėsti gerokai už galaktikos ribų, bet šiuo atveju, akivaizdu, taip neįvyko. Tiesa, viena čiurkšlė yra gerokai užsilenkusi, tačiau nežinia, ar taip nutiko dėl sąveikos su sutankėjimais pakeliui, ar dėl kitų priežasčių. Čiurkšlių spektras irgi netikėtas – sprendžiant iš jo, čiurkšlės amžius siekia apie 67 milijonus metų, tačiau matuojant čiurkšlės ilgį ir jos galią, amžius turėtų viršyti 500 milijonų. Kodėl jie taip skiriasi – nežinia; nors abu amžiaus vertinimai turi nemenkas paklaidas, vien jomis skirtumo paaiškinti neįmanoma. Tikėtina, kad spiečiuose čiurkšles veikia ir iki šiol neįskaityti procesai. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Visata sudėtingėja per lėtai. Iškart po Didžiojo sprogimo medžiaga Visatoje buvo pasiskirsčiusi beveik visai tolygiai. Mažyčiai tankio netolygumai laikui bėgant augo, iš jų atsirado dabartinė Visatos struktūra. Galaktikos, jų spiečiai ir kiti dideli dariniai, sudarantys vadinamąjį kosminį voratinklį, užaugo iš tų pirmųjų svyravimų ir vis dar auga. Vienas būdas aprašyti, kaip kinta struktūrų sudėtingumas ir tankio kontrastai, yra parametras \sigma_8, nurodantis tipines tankio variacijas aštuonių megaparsekų dydžio regionuose (aštuoni megaparsekai yra apie dešimt kartų daugiau, nei atstumas iki Andromedos, ir daugiau už daugumos galaktikų spiečių skersmenį), arba S_8, gaunamas apjungus \sigma_8 ir vidutinį medžiagos tankį Visatoje. Kosmologiniai modeliai pateikia prognozes, kaip šie parametrai turėtų keistis laikui bėgant, o dabar paskelbta labai išsami stebėjimų analizė, leidžianti jas patikrinti. Duomenys surinkti dviem teleskopais – Atakamos kosmologijos teleskopu (ACT) ir Tamsiosios energijos spektroskopiniu instrumentu (DESI). ACT, įrengtas Atakamos dykumoje Čilėje, duomenis rinko 2007-2022 metais ir aprėpė apie ketvirtadalį dangaus ploto. Jo duomenys duoda išskirtinai gerą vaizdą apie kosminę foninę mikrobangų spinduliuotę – fotonus, laisvai sklindančius nuo 380 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo. Jų pasiskirstymas rodo, kokio lygio tankio netolygumai egzistavo pačioje Visatos jaunystėje. Be to, foninės spinduliuotės pasiskirstyme matyti netolygumai, kurie atsiranda fotonams sklindant pro galaktikų spiečius ir panašius sutankėjimus, tad nagrinėjant juos galima susidaryti vaizdą ir apie vėlesnių laikų struktūras. Arizonoje įrengtas DESI matuoja daugybės galaktikų padėtis ir taip leidžia susidaryti vaizdą apie struktūras šiais laikais. Lygindami abu duomenų rinkinius persidengiančiuose dangaus regionuose, tyrėjai nustatė, kad struktūros Visatoje auga daugmaž taip, kaip prognozuojama, tačiau vėlyvais laikais atsiranda vis didesnis nesutapimas. Realios struktūros yra per mažos, palyginus su tuo, ką prognozuoja standartinis kosmologinis modelis. Tiesa, neatitikimas nėra didelis – yra kone 4,5% tikimybė, kad neatitikimas galėjo nutikti dėl matavimų paklaidų ar panašių netobulumų. Iš kitos pusės, tai jau trečias nepriklausomas tyrimas per pastaruosius metus, kurio išvada yra, kad vėlyvais laikais – maždaug per paskutinius penkis milijardus metų – struktūros Visatoje auga lėčiau, nei turėtų. Tai gali reikšti, kad bręsta dar viena krizė kosmologijoje, galimai susijusi ir su vadinamąja Hablo įtampa apie Visatos plėtimosi spartą. Tyrimo rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ir arXiv.

***

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

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *