Kaip greitai plečiasi Visata? Šis klausimas jau kurį laiką kelia didelius nesutarimus, vadinamus Hablo įtampa. Įtampų kosmologijoje – astronomijos šakoje, kuri tyrinėja Visatos raidą didžiausiais masteliais – yra ir daugiau. Pavyzdžiui, gerai žinome, kad Visata plečiasi greitėdama, bet nežinome, kodėl. Galbūt tai yra tam tikros kosmologinės konstantos pasekmė – taip teigia standartinis kosmologinis modelis, kurio išvadas puikiai patvirtina praeitą savaitę paskelbti naujausi Atakamos kosmologinio teleskopo duomenys. O štai kitų dviejų didelių projektų – DES ir DESI – rezultatai kaip tik rodo, kad Visatos plėtimąsi greitinantis veiksnys laikui bėgant silpsta. Jiems antrina ir skaitmeniniai modeliai, kuriuose tokio veiksnio įtraukimas geriau atkuria stebimas galaktikas. Kitose naujienose – meteoritų įvairovė, radijo žybsniai iš baltosios nykštukės dvinarėje sistemoje, ir spiralinė galaktika su milžiniškomis čiurkšlėmis. Gero skaitymo!

***

Įstrigusių astronautų sugrįžimas. Kovo 14 dieną, penktadienį, vėlai vakare (o Lietuvos laiku – jau šeštadienį) į dangų pakilo eilinė Space X Falcon 9 raketa, o po keturių dienų jos nešta Crew Dragon įgulos kapsulė nusileido Atlanto vandenyne, šalia Floridos. Atrodytų kaip jau eilinis Crew Dragon skrydis į Tarptautinę kosminę stotį ir atgal. Tačiau išskirtinis jis buvo tuo, kad šioje kapsulėje į Žemę grįžo ir netikėtai ilgą vizitą stotyje baigė astronautai Butchas Wilmore`as ir Suni Williams, kurie dar pernai birželį pakilo Boeing Starliner erdvėlaivio bandomuoju skrydžiu. Deja, Starliner’is susidūrė su techninėmis problemomis, tad buvo nuspręsta, kad jis į Žemę grįš be įgulos, o Wilmore`as ir Williams liko stotyje neplanuotam ilgam vizitui. Kapsulė, skirta juos parskraidinti, prie stoties prisijungė dar rugsėjį, bet iki pat dabar užtruko antros tokios atskraidinimas, mat Tarptautinė kosminė stotis negali likti be prisišvartavusio įgulos modulio. Atvykus naujajai įgulai, kurį laiką stotyje buvo 11 žmonių, bet antradienį keturi – Wilmore`as, Williams, dar vienas amerikietis Nickas Hague`as ir rusas Aleksandras Gorbunovas – išskrido į Žemę. Wilmore`o ir Williams kelionė tapo ir politinių ginčų objektu – naujojo JAV prezidento Trumpo administracija kaltino ankstesniąją, Bideno, „palikus“ astronautus likimo valiai, tačiau NASA, kaip ir patys astronautai, teigia, kad nieko panašaus nebuvo, o atsargumas juos grąžinant į Žemę – normali tokios misijos dalis. Maža to, abu astronautai greitai įsitraukė į stoties darbą, o Williams netgi kelis mėnesius buvo stoties įgulos viršininkė. Kokios bebūtų politinės srovės, aišku viena – abu astronautai prabuvo kosmose ilgiau, nei įprastinės misijos trukmė, tad ir poveikis jų sveikatai greičiausiai stipresnis. Dėl šios priežasties jų atsistatymas grįžus į Žemę bus sekamas kaip niekad detaliai, taip siekiant gauti duomenų, kurie bus be galo reikšmingi planuojant ilgesnes žmonių misijas į kosmosą – tiek į Mėnulį, tiek į Marsą.

***

Saulės užtemimų nuotraukos, aišku, visada įspūdingos, bet kartu ir matytos. Tad kuo ši ypatinga? Viena užuomina gali būti tai, kad nematyti įprastų vainiko gijų, kurios išryškėja, kai Mėnulis pilnai uždengia Saulės diską. Taip yra todėl, kad čia Saulę dengia ne Mėnulis, o Žemė. Nuotrauka daryta kovo 14 dieną, kai Žemėje buvo matomas Mėnulio užtemimas. Mėnulyje tuo metu, aišku, įvyko Saulės užtemimas, kurį pagavo Firefly Aerospace zondas Blue Ghost. Nors Žemė yra apie keturis kartus didesnė Mėnulio dangaus skliaute, nei Saulė, atmosferos laužiama šviesa sukuria „žiedo su deimantu“ efektą, kuris matomas ir per Saulės užtemimus Žemėje.

***

Neuroniniai tinklai erdvėlaivių valdymui. Tarpžvaigždiniai objektai turėtų būti palyginus dažni svečiai Saulės sistemoje. Nors kol kas jų esame aptikę tik du, iš tiesų vienu metu jų čia lankytis gali milijonai. Jei pavyktų į tokį kūną nusiųsti zondą ir paimti mėginių, tai atvertų mums neišmatuojamus pažinimo klodus apie kitas planetines sistemas. Net ir nežinodami, iš kurios būtent sistemos objektas atlėkė, galėdami prisiliesti prie kitur susiformavusių mineralų galėtume neįsivaizduojamai praplėsti savo žinias apie planetų formavimosi dėsningumus ir savitumus. Pagrindinis iššūkis zondo siuntimui – laiko skalės: tarpžvaigždiniai objektai į vidinę Saulės sistemos dalį atlekia neprognozuojamomis kryptimis ir juda dideliu greičiu, taigi laiko tarpas, per kurį galima juos pasiekti, gali būti vos keli mėnesiai. Įprastos kosminės misijos planuojamos ne vienus metus; akivaizdu, kad toks metodas šiuo atveju neveikia. Bet net jei parengtume zondų ir laikytume jų flotilę orbitoje, nusiųsti juos į pro šalį lekiantį svečią iš kitos sistemos gali būti sudėtinga. Vien orbitos korekcijų, reikalingų susitikimui, skaičiavimai įprastais metodais gali užtrukti savaites. Dabar grupė mokslininkų pasiūlė alternatyvą – neuroniniais tinklais paremtą algoritmą, kuris tuos pačius skaičiavimus atlieka per sekundes. Metodas gali pradėti veikti vos aptikus tarpžvaigždinį objektą, o jo prognozės gerėja, gaunant vis tikslesnius duomenis apie objekto trajektoriją. Tyrėjai išbandė metodą naudodami erdvėlaivių testavimo programinę įrangą ir nustatė, kad jis tikrai efektyviai pasiūlo orbitų korekcijas. Gretutiniame tyrime tos pačios tyrimų grupės nariai pasiūlė dar vieną tarpžvaigždinių objektų tyrimo būdą. Turint omeny, kad tokio objekto trajektorijos nenustatysime idealiai tiksliai pakankamai greitai, kad galėtume nusiųsti zondą tiksliai į objektą, geriau būtų siųsti ne vieną, o kelias dešimtis mažų zondų, kuriuos pozicionuotume įvairiose vietose, kuriose gali būti tiriamasis objektas. Tokiu būdu zondai apsuptų objektą iš visų pusių ir bent jau galėtų padaryti visą jo paviršių apimančių nuotraukų. Taip pat gerokai išaugtų ir tikimybė, kad bent vienas zondas galėtų paimti mėginių nuo objekto paviršiaus. Tyrimų rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose: neuroninis tinklas – Journal of Guidance, Control & Dynamics, daugelio zondų paleidimo planas – arXiv.

***

Meteoritai atskleidžia Asteroidų žiedo įvairovę. Kasdien į Žemę nukrenta daugybė meteoritų. Dauguma jų yra mažyčiai ir niekad neaptinkami, bet kai kurie sukelia didelius ugnies kamuolius, kurie padeda rasti ir krituolį. Per pastarąjį dešimtmetį tiek dedikuotomis kameromis, tiek analizuojant automobiliuose bei durų skambučiuose įrengtų kamerų vaizdus, 75 meteoritų kritimo trajektorijos nustatytos pakankamai tiksliai, kad galėtume apskaičiuoti jų orbitas. Nors skaičius atrodo nedidelis, to pakanka, kad būtų galima daryti pirmąsias išvadas apie jų kilmę ir susieti juos su specifiniais Asteroidų žiedo regionais. Būtent tai daroma naujoje apžvalgoje. Viena įdomi bendra tendencija – iki metro skersmens meteoroidai Žemę pasiekia kitokiomis orbitomis, nei savo sandara panašūs kilometro dydžio ir didesni asteroidai, aptinkami artimose Žemei orbitose. Iš dalies tą galima paaiškinti tuo, kad mažųjų kūnų orbitos kinta greičiau, tad ir Žemės apylinkes jie pasiekia anksčiau, nei panašūs didesnieji. Skirtingos mineralinės sudėties meteoritai paprastai atskrenda iš skirtingų asteroidų telkinių. Tais atvejais, kai galima juos susieti tarpusavyje, meteoritų amžius, nustatomas pagal paviršiaus pokyčius dėl kosminių spindulių bombardavimo, gerai dera su telkinių dinaminiu amžiumi – laiko tarpu nuo tada, kai telkinys susidarė po susidūrimo sudužus didesniam asteroidui. Tokie tarpusavio panašumai leidžia pasitikėti analizės išvadomis. Ateityje vis gausesni meteoritų orbitų duomenys leis vis detaliau tirti Asteroidų žiedo telkinius, net ir tuos, apie kuriuos šiuo metu mažai ką žinome. Tai bus naudinga ir planuojant Žemės apsaugą nuo pavojingų asteroidų – žinodami, iš kur asteroidas kilęs, galėsime geriau suprasti tikėtiną jo mineralinę sandarą ir parinkti tinkamiausią būdą pakreipti jo trajektoriją į nekeliančią grėsmės mūsų planetai. Apžvalga publikuojama Meteoritics & Planetary Science. 

***

Netikėtas radijo pulsacijų šaltinis. Radijo bangų ruože dangus atrodo gerokai kitaip, nei regimųjų. Jei galėtume matyti šias ilgas bangas, mums atsivertų ir milžiniški burbulai aplink aktyvias galaktikas, ir daugybė mirgančių taškelių. Kai kurie iš jų – pulsarai – tiriami jau daugiau nei pusšimtį metų. Jie mirga todėl, kad neutroninė žvaigždė – labai kompaktiška žvaigždės liekana – turi stiprų magnetinį lauką, kuris nukreipia jos spinduliuotę siauru srautu išilgai magnetinės ašies. Žvaigždei sukantis, spinduliuotės pluoštas reguliariai atsisuka į mus, tad matome pasikartojančius žybsnius. Dažniausiai jie kartojasi kas keletą sekundžių arba dažniau. Pastaraisiais metais atrastos kelios dešimtys panašių, tačiau daug lėtesnių radijo pulsuotojų – jų periodai siekia minutes ar net valandas. Taip lėtai besisukančių pulsarų neturėtų būti, tad kas juos sukelia? Dabar gavome bent jau dalinį atsakymą. Neseniai tyrėjai aptiko dar vieną panašų ilgo periodo pulsuotoją, kurio žybsniai kartojosi kas dvi valandas ir penkias su trupučiu minutės. Sulyginę radijo nuotrauką su įvairiais regimųjų spindulių katalogais toje pat dangaus vietoje jie rado blausią raudoną žvaigždę. Tai – ne istorijos pabaiga, nes pavienė nedidelė žvaigždė tikrai neturėtų skleisti tokios ryškios radijo spinduliuotės. Išmatavę žvaigždės spektrą, tyrėjai nustatė, kad ji turi porininkę – baltąją nykštukę. O radijo signalai pasikartoja tokiu pat periodu, kaip poros orbita. Žybsniai nutinka kaip tik tuo metu, kai žvaigždės prasilenkia dangaus skliaute. Tai greičiausiai reiškia, kad magnetinius procesus baltosios nykštukės aplinkoje paveikia šalia skraidanti žvaigždė-kompanionė. Be to, raudonosios žvaigždės medžiaga greičiausiai po truputį krenta į baltąją nykštukę – tai irgi gali sukelti radijo žybsnius. Beveik neabejotinai tai nėra vienintelė galima konfigūracija, paaiškinanti ilgo periodo radijo žybsnius, tačiau dabar astronomai turi bent jau vieną aiškų scenarijų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Didžiulis nykštukinių galaktikų katalogas. Europos kosmoso agentūros teleskopas Euclid jau beveik dvejus metus renka duomenis apie daugybę galaktikų visoje Visatoje. Praeitą savaitę paskelbtas pirmasis duomenų rinkinys. Jis apima stebėjimus dangaus lopinėliuose, kuriuose praktiškai nėra artimų galaktikų – šios kryptys pasirinktos tam, kad būtų galima kuo greičiau gauti duomenų, reikalingų Visatos plėtimosi ir ilgalaikės struktūrų raidos matavimams. Taip pat šie plotai labai naudingi tolimų nykštukinių galaktikų paieškai – nesant artimų didelių galaktikų šviesos, išryškėja ir tolimi blausesni telkiniai. Būtent tą dabar mokslininkai padarė ir naujų nykštukinių galaktikų aptiko daugiau nei 2600. Palyginimui, Vietinėje galaktikų grupėje, kuriai priklauso Paukščių Takas ir Andromeda, nykštukinių galaktikų žinoma kiek daugiau nei šimtas. Tarp jų kiek daugiau nei pusė yra daugiau mažiau elipsinės, o likusios – netvarkingos formos; keli procentai turi kompaktiškus mėlynus branduolius, kurie rodo vykstant gana sparčią žvaigždėdarą. Elipsinės nykštukės susitelkusios būriuose, o netvarkingos – pasklidusios labiau tolygiai, kas atrodo kiek netikėta, nes galaktikos netvarkingomis dažnai tampa dėl sąveikų su kaimynėmis. Nors šie pirmieji rezultatai to dar neleidžia padaryti, ateityje nykštukinių galaktikų savybių pasiskirstymą bus galima panaudoti tikrinti įvairiems kosmologiniams modeliams. Skirtingi modeliai prognozuoja truputį kitokias Visatos struktūrų augimo istorijas, o šie skirtumai ypač stipriai atsiliepia mažiausios masės objektams. Iki šiol žinių apie nykštukines galaktikas neužteko statistiškai reikšmingoms išvadoms daryti, bet Euclid duomenys situaciją pakeis. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Netikėtai aktyvi spiralinė galaktika. Keli procentai galaktikų Visatoje yra aktyvios – į jų centrines supermasyvias juodąsias skyles sparčiai krenta dujos. Krisdamos jos išskiria daug energijos, o kartu su savimi atsineša ir magnetinį lauką, kurio linijos susisuka ir gali suformuoti piltuvus. Pro juos dalis dujų gali išlėkti tolyn kone šviesos greičiu – tokį reiškinį matome kaip ilgas siauras čiurkšles. Dažniausiai čiurkšlės stebimos elipsinėse galaktikose, kuriose ir supermasyvios juodosios skylės būna didžiausios. Bet dabar aptikta tikra retenybė – milžiniškas čiurkšles turinti spiralinė galaktika. Maždaug milijardą šviesos kelionės metų nuo mūsų nutolusi galaktika, įvardijama sutrumpintu katalogo numeriu J2345−0449, turi daugiau nei pusantro megaparseko ilgio čiurkšles. Jų ilgis nuo centro iki vieno ir kito galo prilygsta atstumui tarp Paukščių Tako ir Andromedos galaktikų. Tai rodo, kad juodąją skylę pasiekia, ir paskutinius kelis milijonus metų pasiekė, nemenkas dujų kiekis. Iš kitos pusės, pati galaktika yra labai tvarkinga ir simetriška; kitaip tariant, nėra jokių požymių, kad ji per paskutinius kelis šimtus milijonų metų būtų susijungusi ar netgi arti prasilenkusi su kokia nors kaimyne. Be to, ji netgi neturi „tradicinio“ centrinio telkinio – elipsoido formos žvaigždžių pūpsnio centrinėje dalyje. Tokie centriniai telkiniai susidaro, kai į galaktikos centrą krenta daug dujų arba ištisos mažytės galaktikos. J2345−0449 turi centrinį sutankėjimą, tačiau jis, panašu, susidarė disko žvaigždėms po truputį keičiant orbitas. Taip pat aplink centrą matoma pailga skersė ir didelis dujų žiedas – irgi tvarkingos ir ramios galaktikos požymiai. Taigi ir dujų kritimas į juodąją skylę yra lėtų bei ramių procesų, nuolat vykstančių kiekvienoje galaktikoje, dalis. Kad tokie procesai gali pamaitinti juodąsias skyles, žinome jau seniai, tačiau čia maitinimas yra ypatingai ilgas ir spartus, ko anksčiau nebuvo aptikta. Taip pat anksčiau buvo manoma, kad tradicinių centrinių telkinių neturinčios galaktikos negali užauginti labai masyvių centrinių juodųjų skylių, bet ir šis dėsningumas pasirodė esąs neuniversalus. Visi šie atradimai suteikia naujų iššūkių galaktikų formavimosi modeliams, kuriuos išsprendę gausime geresnį vaizdą apie visokiausių kosminių struktūrų augimo detales. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Dujų rezervuaras besiformuojančiame spiečiuje. Galaktikų spiečiai yra didžiausios gravitaciškai surištos struktūros Visatoje. Jas sudaro ne tik galaktikos, bet ir didžiulis kiekis tarpgalaktinių dujų bei viską gaubiantis bendras tamsiosios materijos halas. Dujos šiandieniniuose spiečiuose paprastai yra labai karštos. O kaip buvo jaunoje Visatoje, kai spiečiai dar tik formavosi? Dabar mokslininkai tokiame besiformuojančiame spiečiuje aptiko net 800 milijardų Saulės masių šaltų tarpgalaktinių dujų. Spiečius SPT2349-56 matomas pietų danguje, jo šviesa iki mūsų keliauja apie 12,3 milijardo metų. Vos 200 kiloparsekų regione – maždaug tokio dydžio yra Paukščių Takas, jei apimsime ir tamsiosios medžiagos halą – ten telpa daugiau nei 10 ypatingai ryškių galaktikų, kurios kartu formuoja virš 10 tūkstančių žvaigždžių per metus. Šiam procesui reikia atitinkamo kiekio dujų. Pavienėse galaktikose jų jau seniau rasta nemažai, tačiau dabar aptikta dar daugiau. Likusios šaltos dujos – daugiausiai, žinoma, vandenilio molekulės, tačiau kartu ir anglies monoksidas, dulkės ir dar gausi įvairovė kitų junginių – aptiktos atlikus bendrą spiečiaus stebėjimą vidutinės erdvinės skyros teleskopu. Išmatuotas bendras šaltų dujų spinduliuotės srautas 75% viršijo tai, ką pavyko užfiksuoti aukštos skyros teleskopais stebint atskiras galaktikas ir erdvę tarp jų. Greičiausiai tai reiškia, kad aukštos skyros teleskopu neišeina aptikti blausių plačiai pasklidusių dujų spinduliuotės. Pridėjus šias dujas – bent 800 milijardų Saulės masių – prie jau žinomų apskaičiuojama, kad dujų spiečiuje užteks žvaigždes formuoti dar bent 400 milijonų metų. Tai yra daugiau nei ketvirtis Visatos amžiaus stebėjimo laikotarpiu. Turint omeny, kad žvaigždėdara greičiausiai lėtės, rezervuaro gali pakakti maitinti žvaigždėdarai ir milijardus metų, iki kol telkinys nusistovės į brandų spiečių. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Detaliausias jaunos Visatos vaizdas. Tolimiausia šviesa, kurią galime aptikti, yra kosminė foninė mikrobangų spinduliuotė. Ji susidarė 380 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo, kai besiplečianti Visata atvėso tiek, jog elektronai sukibo su protonais į vandenilio atomus. Tuomet dujos tapo skaidrios ir fotonai, anksčiau nuolatos sąveikavę su elektronais, galėjo sklisti tiesiai ir tolygiai. Skirtingose Visatos vietose elektronų ir protonų susijungimas įvyko ne visai tuo pačiu metu. Ten, kur medžiaga buvo tankesnė, tai nutiko vėliau, o iš ten sklindantys fotonai iki šių dienų išlaikė aukštesnę energiją. Stebėdama mikrobangų foną ir matuodami tuos mažyčius energijos skirtumus, astronomai gali susidaryti vaizdą apie tai, kokio dydžio tuo metu buvo regimoji Visata, kaip greitai ji plėtėsi, kokio dydžio buvo pirmosios augančios struktūros ir kaip greitai jos augo. Nuo foninės spinduliuotės atradimo prieš daugiau nei 60 metų iki dabar buvo ne viena stebėjimų misija, dedikuota jos tyrimams. Jos leido susidaryti vis detalesnį vaizdą apie vis smulkesnius fono netolygumus. Dabar paskelbti naujausios tokios misijos – Atakamos kosmologijos teleskopo (ACT) – galutiniai rezultatai. Priešingai nei daugelis ankstesnių, ACT yra ne kosminis, o antžeminis teleskopas, įrengtas Atakamos dykumoje Čilėje. Dangų jis stebėjo 2007-2022 metais. Paskutinis tyrimų projektas, trukęs nuo 2017-ųjų, aprėpė ne tik spinduliuotės intensyvumo, bet ir poliarizacijos matavimus. Poliarizacija yra šviesos bangų svyravimų krypties vienodumas – nepoliarizuotos bangos svyruoja visomis kryptimis, statmenomis judėjimo krypčiai, o poliarizuotose dominuoja kuri nors viena kryptis. Poliarizacija gali parodyti jaunoje Visatoje egzistavusio magnetinio lauko kryptį bei dujų judėjimą. Taip pat naujieji stebėjimai pasiekė geresnę erdvinę skyrą, nei ankstesni, o tai leido dar tiksliau nustatyti pagrindinius Visatos raidą valdančius parametrus ir patikrinti standartinį kosmologinį modelį. Gautieji rezultatai iš dalies nustebino – pasirodė, kad duomenys gerai dera su paprasčiausi įmanomo modelio prognozėmis. Bendras materijos tankis sudaro apie 31,5% Visatos masės-energijos, tamsioji energija – likusius 68,5%. Didžioji dalis materijos yra tamsioji, įprasta sudaro vos šeštadalį visos. Visatos amžius – 13,77-13,8 milijardo metų – įvertintas su vos 24 milijonų metų paklaida. Visatos plėtimosi sparta, žinoma kaip Hablo parametras, irgi atitinka ankstesnius foninės spinduliuotės analize paremtus vertinimus. Pastaruoju metu tiek Hablo parametro, tiek kai kurių kitų kosmologinių parametrų vertės, gaunamos skirtingais metodais, reikšmingai išsiskyrė, ir mokslininkai kol kas nežino, kokia šių skirtumų priežastis. Dažnai juos bandoma paaiškinti įvedant papildomų dedamųjų į kosmologinį modelį, tačiau naujieji ACT rezultatai leidžia gana tvirtai atmesti daugumą iki šiol pasiūlytų idėjų. Taigi užuot pateikęs atsakymų, naujasis tyrimas tik užminė dar daugiau mįslių. Tyrimo rezultatai publikuojami trijuose straipsniuose arXiv: foninės spinduliuotės dangalapiai, kosmologinių parametrų nustatymas, alternatyvių kosmologijų tikrinimas.

***

Tamsioji energija silpsta? Kalbant apie neatitikimus tarp skirtingų kosmologinių parametrų matavimo būdų, dviejų kitų didžiulių tyrimų duomenys rodo, jog tamsioji energija nėra konstanta, kaip prognozuoja standartinis kosmologinis modelis, o laikui bėgant silpsta. Vienas duomenų rinkinys surinktas Tamsiosios energijos spektroskopiniu instrumentu (DESI), įrengtu Arizonoje esančioje Kitt Peak nacionalinėje observatorijoje; antrasis gautas Tamsiosios energijos apžvalgoje (DES), kuri atliekama teleskopu Inter-American observatorijoje Čilėje. Nors abu projektai nepriklausomi, jų duomenys gerai papildo vieni kitus, nes pirmasis daugiausiai stebi šiaurinio pusrutulio dangų, o antrasis – pietinio. Abu projektai stebi daugybę galaktikų, fiksuoja jų padėtis dangaus skliaute bei atstumą nuo mūsų, ir taip sudaro trimačius Visatos erdvėlapius. Iš jų galima nustatyti Visatos plėtimosi istoriją; tą darome keliais būdais – pavyzdžiui, matuojant specifinių žvaigždžių sprogimų, vadinamų Ia tipo supernovomis, šviesumą arba matuojant tipinius atstumus tarp galaktikų porų ir kitokius jų pasiskirstymo erdvėje netolygumus; pastarieji vadinami barionų akustiniais svyravimais, nes iš esmės yra garso bangų, sklidusių plazmoje pirmuosius kelis šimtus tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo, padariniai. Teoriniuose modeliuose Visatos plėtimosi istorija priklauso nuo kelių pagrindinių Visatos parametrų, tarp kurių yra ir tamsiosios energijos indėlis į bendrą Visatos masės-energijos biudžetą. Standartinis, arba Lambda-CDM, kosmologinis modelis, prognozuoja, kad tamsiosios energijos tankis Visatoje laikui bėgant nekinta, o jos įtaka plėtimuisi tam tikroje vienetų sistemoje išreiškiama skaičiumi -1 (tai iš esmės reiškia antigravitaciją – tamsioji energija ne traukia viską aplink, o stumia). O štai tiek DESI, tiek DES duomenis daug geriau paaiškina modelis, pagal kurį šiuo metu tamsiosios energijos įtaka yra kiek artimesnė nuliui, bet praeityje buvo stipresnė. Neatitikimo Lambda-CDM prognozei statistinis reikšmingumas artimas trims sigmoms – tai reiškia, jog tikimybė tokį neatitikimą duomenyse rasti atsitiktinai lygi ne daugiau nei 0,3%. Paprastai maždaug toks reikšmingumas astrofizikoje laikomas tvirtu atradimu, tačiau, pavyzdžiui, dalelių fizikoje reikia penkių sigmų, kas atitinka maždaug vieno iš dviejų milijonų atsitiktinumo tikimybę. Taigi remiantis šiais rezultatais, galime gana tvirtai teigti, kad Lambda-CDM modelis nėra teisingas. Kaip šiuos rezultatus suderinti su aukščiau aprašytais ACT duomenimis, kol kas neaišku. Tyrimo rezultatus rasite arXiv: DESI, DES.

***

Kintanti tamsioji energija Visatą atkuria tiksliau. Tęsiant kalbą apie tamsiosios energijos savybes, dar vienas būdas patikrinti, kuris parametrų rinkinys teisingesnis, yra skaitmeniniai modeliai. Konkrečiai – jų rūšis, vadinama kosmologiniais. Tai ne tas pat, kas aukščiau minėti kosmologiniai modeliai, kurie aprašo skirtingas galimas Visatos sąrangas. Kosmologiniais skaitmeniniais modeliais vadinami tokie, kuriuose sekama didelio Visatos regiono struktūrų raida nuo labai ankstyvų laikų iki šių dienų. Juose būna įtraukiamas ir kosmologinis modelis (ta pirmąja reikšme), kitaip tariant, nurodoma, kaip greitai plečiasi Visata ir iš kokių komponentų ji susideda. Taigi grupė mokslininkų dabar nusprendė palyginti, kokios struktūros formuojasi dviejuose modeliuose – viename, paremtame standartiniu, arba Lambda-CDM, kosmologiniu modeliu, ir kitame, kuriame tamsioji energija laikui bėgant silpsta, kaip nustatyta remiantis DESI duomenimis (žr. ankstesnę naujieną). Abiejuose modeliuose skaičiavimai pradėti nuo identiško medžiagos pasiskirstymo, abiejuose buvo po kiek daugiau nei 300 milijardų skaičiavimo elementų, abu aprėpė pusantro gigaparseko kraštinės ilgio kubą. Vienintelis skirtumas buvo Visatos plėtimosi spartos aprašymas. Gautieji skirtumai – tamsiosios materijos halų masių skirstinys, medžiagos kritimo į halus sparta, žvaigždžių formavimosi sparta skirtingose galaktikose – nėra dideli, tačiau DESI duomenimis paremtas modelis realios Visatos stebėjimus visais atžvilgiais atitinka geriau. Ateityje tyrėjai dar ketina aiškintis, kurie konkrečiai kosmologinių parametrų skirtumai lemia kuriuos skaitmeninio modelio rezultatų neatitikimus, ir taip pat mums visiems išsiaiškinti, koks gi lygčių rinkinys valdo mūsų Visatą. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Ar gali būti, kad Visata yra juodosios skylės vidus? Gal. O ar gali būti, kad ta juodoji skylė dar ir sukasi? Tai irgi įmanoma, o šią hipotezę pristato John Michael Godier:

***

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

Laiqualasse