Norėdami pamatyti mažus dalykus, turime pasitelkti vis galingesnius instrumentus. Tai galioja ne tik biologijai ar kvantinei fizikai, bet ir astronomijai, net jei ten „maži dalykai“ yra daugybę kartų didesni už Saulės sistemą. Tokios, pavyzdžiui, yra aktyvių galaktikų čiurkšlės, kurios prasideda visai šalia juodosios skylės įvykių horizonto, bet gali tęstis daugybę kiloparsekų. Būtent centrines jų dalis, mažesnes už parseką, atskleidė Įvykių horizonto teleskopas. Kitas interferometras – daugelio teleskopų tinklas, apjungtas į vientisą, tarsi didesnį teleskopą – šiuo metu planuojamas Mėnulyje; jis leistų pažvelgti į aplinkinių žvaigždžių paviršių. Smulkmeniška vieno Marso uolienų mėginio analizė atskleidė ten esant gana didelių organinių molekulių. Protoplanetiniai diskai, geriau pažvelgus, irgi pasirodė dažnai esą maži, kartais mažesni net už Žemės orbitą. Kitose naujienose – jonizuotos dujos aplink vieną tolimiausių galaktikų, sumišusių egzoplanetų atmosferų atsiskyrimo skaičiavimai ir Kentauro Proksimos žybsniai. Gero skaitymo!

***

Savaitgalį įvyko dalinis Saulės užtemimas. Geriausiai jis buvo matomas arti Šiaurės ašigalio, įskaitant tokias vietas, kaip Islandija. Mėnulio šešėlis Saulę uždengė daugmaž iš viršaus, taigi likęs pjautuvas atrodė kaip ragai. Kartais tokia forma vadinama „velnio ragais“.

***

Kodėl taip sunku nusileisti Mėnulyje? Ne viena ir ne dešimt misijų į mūsų kosminį kaimyną baigėsi nesėkmingai. Pastaraisiais metais irgi turėjome ir nesėkmių (pvz. Intuitive Machines zondas Athena), ir sėkmių (Blue Ghost). Apie tai pasakoja The Space Race:

***

Milžiniško teleskopo Mėnulyje idėja. Kuo didesnį turime teleskopą, tuo detaliau galime matyti kosminius objektus. Deja, Žemėje teleskopo dydį riboja įvairiausios praktinės kliūtys – nuo medžiagų tvirtumo iki laisvos vietos trūkumo. Galiausiai, atmosferos egzistavimas iškraipo gaunamus atvaizdus. Dalį problemų išspręsti padėtų teleskopų pakėlimas į kosmosą. Bet, žinoma, kuo teleskopas didesnis, tuo sunkiau jį pakelti ir išlaikyti tvarkingą formą. Jei norime apjungti kelis teleskopus į vieną interferometrą, kosmose tą padaryti gali būti sudėtinga dėl bendro pagrindo neturėjimo – teleskopai dreifuos vienas kito atžvilgiu. Tad dabar mokslininkai pasiūlė kitokią idėją – įrengti regimųjų ir ultravioletinių spindulių teleskopų tinklą Mėnulyje. Artemis misijų metu į palydovą galėtų būti nugabenta 15-30 santykinai nedidelių regimųjų spindulių teleskopų. Juos reikėtų išdėlioti maždaug kilometro skersmens elipsės formos regione, o tada būtų galima sujungti į interferometrą. Toks tinklas leistų stebėti artimų Saulės dydžio žvaigždžių paviršiaus struktūras, pavyzdžiui dėmes ar protuberantus, o panašias žvaigždžių-milžinių struktūras leistų pamatyti net ir poros kiloparsekų atstumu. Kitose galaktikose interferometras leistų įžvelgti dujų struktūras aplink supermasyvias juodąsias skyles. Visi šie atradimai gerokai praplėstų mūsų žinias apie įvairiausių astrofizikinių procesų detales, padėtų geriau suprasti ir prognozuoti Saulės aktyvumo pasireiškimus. Idėjos autorių teigimu, numatomi teleskopai puikiai tilptų į planuojamus Artemis misijų krovinių gabaritus. Aišku, juos nugabenti ir įrengti Mėnulyje būtų iššūkis, tačiau rezultatas tikrai atpirktų reikalingą įdėti darbą. Tyrimo ataskaitą rasite arXiv.

***

Didelės organinės molekulės Marse. Tolimoje praeityje Marse buvo skysto vandens ir greičiausiai egzistavo sąlygos, tinkamos gyvybei susiformuoti. Ar ji ir atsirado, nežinome, tačiau nauji atradimai rodo, kad bent jau prebiotiniai procesai ten buvo pažengę gana toli: Marse atrastos ypatingai didelės organinės molekulės. Analizuodami Curiosity marsaeigio dar 2013 metais surinktą mėginį, tyrėjai jame aptiko dekano, undekano ir dodekano pėdsakų. Šios molekulės turi atitinkamai 10, 11 ir 12 anglies bei 22, 24 ir 26 vandenilio atomus. Dar 2015 metais tiriant šį mėginį buvo aptiktos pirmosios organinės molekulės Marse. Naujojo tyrimo autoriai sukūrė tyrimo algoritmą, kuris leido aptikti ilgas organines molekules, ir aptiko šiuos pėdsakus. Jų yra nedaug – dešimtys dalelių trilijone – tačiau užtektinai, kad atradimas būtų statistiškai reikšmingas. Labai tikėtina, kad atrastos molekulės susidarė tik paties eksperimento – mėginio kaitinimo – metu. Tačiau tai – tik dar įdomiau, nes labiausiai tikėtinas jų šaltinis yra karboksilinės rūgštys – viena iš riebalinių rūgščių rūšių. Tokį ryšį tyrėjai patvirtino laboratoriniais eksperimentais. Riebalines rūgštis gyvybė Žemėje naudoja ląstelių membranoms formuoti ir įvairioms kitoms funkcijoms atlikti. Tiesa, karboksilines rūgštis sukurti gali ir nebiologiniai procesai, tačiau jie įprastai formuoja trumpesnes, iki 12 anglies atomų turinčias, molekules. Kuo molekulė ilgesnė, tuo daugiau šansų, kad ją sukūrė gyvybė. Gali būti, kad tame pačiame mėginyje yra ir ilgesnių organinių molekulių, bet turimi prietaisai ir metodai nepajėgūs jų aptikti. Ši išvada tik dar labiau sustiprina argumentus, jog būtina iš Marso pargabenti mėginių tyrimams Žemės laboratorijose, kur juos išnagrinėti bus galima daug išsamiau. Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.

***

Klajojantys Marso ledynai. Šiuo metu Marso paviršiuje ledo yra tik ašigalinėse kepurėse. Ten vanduo sustingęs taip tvirtai, kad ledynai beveik niekur nejuda, išskyrus dėl garavimo ir kondensacijos. Žemėje kai kurie ledynai reguliariai aptirpsta apačioje ir tada gali judėti daug greičiau. Panašu, kad praeityje taip galėjo vykti ir Marse. Išnagrinėję vieno 58 kilometrų skersmens bevardžio kraterio, esančio Arabijos žemėje maždaug 33 laipsniai šiaurės platumos, paviršiaus struktūras, mokslininkai aptiko įvairių struktūrų, kurias dažnai palieka slenkantys ledynai. Tai ir seklūs pailgi slėniai, ir siauri vingiuoti tirpstančio nutekančio vandens grioveliai bei jų suformuoti sąnašų telkiniai, ir panašiai. Daugumą šių struktūrų galėtų suformuoti ir tekančios upės, o į kraterį tikrai galėjo tekėti vanduo. Visgi detali nuotraukų analizė rodo, jog kai kurios struktūros formavosi ne tik leisdamosi, bet ir kildamos. Taip galėjo nutikti tik tuo atveju, jei jas formavo slenkantis ledynas. Kraterio amžius – maždaug 3,4 milijardo metų, taigi jis susiformavo tada, kai Marsas jau sausėjo. Faktas, kad tuo metu ir kelis šimtus milijonų metų po susiformavimo krateryje buvo ledynų, o jų apačia reguliariai tirpdavo, todo, kad Marsas išliko drėgnas ir šiltas ilgiau, nei įprastai manoma. Ateityje robotinės ir žmonių misijos galės ištirti šį ir panašius kraterius ir geriau suprasti, kaip judėjo senovės Marso ledynai. Tyrimo rezultatai pristatyti kasmetinėje Mėnulio ir planetų mokslo konferencijoje.

***

Kentauro Proksima labai žybsi. Saulė kartais paleidžia žybsnius – energingų, daugiausiai ultravioletinių spindulių pliūpsnius. Mažesnės, žvaigždės, kaip taisyklė, linkusios žybsėti dažniau ir gausiau. Praeitą savaitę paskelbta išsamiausia vienos tokios žvaigždės – kaimyninės Kentauro Proksimos – žybsnių analizė, rodanti, kad jie dar dažnesni, nei manėme. Stebėjimai atlikti ALMA teleskopų masyvu, milimetrinių bangų ruože. Nors ne tokie energingi, kaip regimųjų ar ultravioletinių spindulių, šiame ruože vykstantys žybsniai gali atskleisti daug informacijos apie bendrą žybsnių dažnį. Be to, ALMA yra labai jautrus teleskopas, todėl gali aptikti net ir palyginus blausius žybsnius. Tai šiame tyrime ir padaryta – išnagrinėję 50 valandų bendros trukmės duomenis, astronomai aptiko net 463 žybsnius, kurie truko 3-16 sekundžių. Mažiausi žybsniai tik nežymiai viršijo vidutinį žvaigždės šviesį, tuo tarpu energingiausių metu žvaigždė paryškėdavo net tūkstantį kartų. Įdomu, kad šių žybsnių energijos pasiskirstymas seka beveik kubinę laipsninę funkciją, t.y. dvigubai energingesni žybsniai įvyksta kone aštuonis kartus rečiau. Iš regimųjų, ultravioletinių ir rentgeno spindulių stebėjimų buvo sprendžiama, kad funkcija yra maždaug kvadratinė – dvigubai energingesni žybsniai nutinka keturis kartus rečiau. Gali būti, kad ankstesni stebėjimai tiesiog nepajėgė aptikti didelės dalies blausių žybsnių. Jei taip yra iš tiesų, šie mažieji žybsniai greičiausiai bendrai išskiria daug daugiau energijos į tarpplanetinę erdvę Kentauro Proksimos sistemoje, nei manėme iki šiol. Tai reiškia, kad planetos šioje sistemoje irgi sugeria daug daugiau energijos, tad nežinia, ar pajėgia išlaikyti savo atmosferą ir bet kokias gyvybei tinkamas sąlygas. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Protoplanetiniai diskai – dažniausiai maži. Protoplanetiniais diskais vadinamos paplokščios dujų ir dulkių struktūros, susisukančios aplink gimstančias ir jaunas žvaigždes. Pirmieji diskai atrasti panašiu metu, kaip ir pirmosios egzoplanetos, o prieš dešimtmetį jų tyrimai gerokai paspartėjo. Tada nauji teleskopai leido reguliariai fotografuoti įvairius diskus, aptikti struktūras juose ir kitaip tyrinėti jų ryšį su augančiomis planetomis. Dauguma atrastų diskų buvo didžiuliai – driekėsi šimtus astronominių vienetų nuo žvaigždės, t.y. šimtus kartų toliau, nei Žemės orbita ir bent keletą kartų toliau, nei Neptūno. Ar tai – reali tendencija, ar tik pasekmė to, jog didesnius diskus aptikti lengviau? Naujame tyrime daroma išvada, kad teisingas antrasis paaiškinimas. Tyrėjai atliko 73 jaunų žvaigždžių stebėjimus Vilko žvaigždyne esančiame netolimame žvaigždėdaros regione. Jau seniau buvo žinoma, kad visos jos turi protoplanetinius diskus, tačiau senesni, prastesnės erdvinės skyros, stebėjimai neleido išmatuoti jų dydžio. Naujieji duomenys buvo pakankami tokiam matavimui, ir paaiškėjo, kad du trečdaliai diskų yra mažesni už Neptūno orbitą – 30 astronominių vienetų. Mažiausių diskų spinduliai nesiekė net Žemės orbitos dydžio. Maži diskai dažniausiai aptikti prie mažų – 2-10 kartų už Saulę mažesnės masės – žvaigždžių. Šis atradimas padeda paaiškinti, kodėl aptinkamos egzoplanetų sistemos yra daug kompaktiškesnės už žinomus protoplanetinius diskus. Iš tiesų taip nėra, tiesiog iki šiol nebuvome aptikę tokių mažų diskų, kuriuose ir užauga glaudžiai išsidėsčiusios planetos. Be to, mažuose diskuose daugiau šansų užaugti superžemėms – uolinėms planetoms, masyvesnėms už mūsiškę. Saulės sistema greičiausiai formavosi iš didesnio disko, o tai paaiškina, kodėl superžemės neturime. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Maišytų atmosferų išsiskirstymas. Tarp egzoplanetų labai gausu tokių, kurios dydžiu ir mase tarpinės tarp Žemės ir Neptūno. Daugelį jų turėtų gaubti atmosfera, susidedanti iš vandenilio ir vandens, mat šios molekulės yra labai dažnos protoplanetiniuose diskuose. Kol planeta labai jauna, aukštoje temperatūroje abi molekulės gali susimaišyti į vientisą apvalkalą, tačiau vėstant jis turėtų išsisluoksniuoti. Kaip vyksta pastarasis procesas, iki šiol nežinome, nes tose planetose sąlygos yra tokios ekstremalios, kad eksperimentiškai patikrinti jų Žemėje neįmanoma. Dabar mokslininkai apėjo šią problemą pasitelkę skaitmeninius modelius. Jie apskaičiavo, kaip, esant skirtingai temperatūrai, maišosi vienodo kiekio – po šimtą molekulių – vandenilio ir vandens telkiniai. Toks mažas kiekis pasirinktas todėl, kad modeliai ypatingai detalūs, įtraukiantys įvairiausius kvantinius reiškinius, aktualius molekulių sąveikai. Gauti rezultatai gerai atitiko eksperimentų duomenis tomis sąlygomis, kuriomis eksperimentus vykdyti įmanoma. O štai aukštesnės temperatūros ir slėgio sąlygomis tikrai aptikta sumišusi būsena. Planetai po truputį vėstant, vanduo turėtų atsiskirti ir „išlyti“ gilyn. Šis procesas gali stebėtinai įkaitinti planetos gelmes ir ilgam laikui – net iki milijardų metų – sustiprinti jos infraraudonąją spinduliuotę. Įdomu, kad sąlygos giluminiam lietui šiuo metu greičiausiai egzistuoja Urane ir Neptūne. Neptūne lietus gali būti pažengęs toliau, tad tai paaiškina, kodėl ši planeta yra šiltesnė už Uraną. Kai kurios egzoplanetos yra pakankamai jaunos, kad jas turėtų gaubti vientisas apvalkalas. Mišinį sunkiau išgarinti, nei gryną vandenilį, tad šios planetos atmosferą praranda lėčiau, nei vėsesnės – tai gali būti priežastis, kodėl kai kurios Neptūno dydžio egzoplanetos net ir būdamos labai arti savo žvaigždžių turi gana storas atmosferas, nors atrodytų, kad žvaigždės spinduliuotės daugiau nei pakanka įkaitinti ir nupūsti vandenilio sluoksniui. Detalesni šių egzoplanetų stebėjimai parodys, ar jų atmosferų viršutiniuose sluoksniuose tikrai gausu vandens. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Archeologija juodojoje skylėje. Archeologiniai tyrimai – žinių apie praeitį rinkimas, tiriant dabar egzistuojančias liekanas – galimi ne tik Žemėje, bet ir kosmose. Galaktinė archeologija apima Paukščių Tako formavimosi istorijos tyrimus, remiantis šiandieninių žvaigždžių savybėmis. Dabar panašūs metodai pritaikyti išsiaiškinti kitą praeities detalę: supernova sprogusios žvaigždės savybes. Tam jie pasitelkė dar 2005 metais surinktus rentgeno spinduliuotės duomenis. Tada objekte GRO J1655−40 įvyko gana stiprus žybsnis. GRO J1655−40 yra dvinarė sistema, kuri susideda iš beveik septynių Saulės masių juodosios skylės ir maždaug dvigubai mažesnės masės žvaigždės. Kadaise, aišku, ten buvo dvi žvaigždės, tačiau masyvesnė baigė savo gyvenimą supernovos sprogimu, po kurio liko tik juodoji skylė. Supernovos išmesta medžiaga pabėgo į šalis ir išsisklaidė, tačiau ne visa – dalis jos liko gravitaciškai surišta su sistema ir po truputį krenta atgal į juodąją skylę. Tokie žybsniai, kaip įvykęs 2005-aisiais, nutinka, kai kristi pradeda tankesnis medžiagos gumulas. Tąkart Chandra kosminis teleskopas labai detaliai išmatavo šaltinio spektrą, kuriame pavyko identifikuoti net 18 stipriai jonizuotų cheminių elementų skleidžiamą spinduliuotę. Naujojo tyrimo autoriai, pasitelkę geresnius analizės algoritmus, nei egzistavo prieš du dešimtmečius, apskaičiavo šių elementų gausą krentančioje medžiagoje. Tada jie palygino šiuos duomenis su įvairiais supernovų sprogimų modeliais ir nustatė, kad sprogusios žvaigždės masė greičiausiai buvo 25 kartus didesnė, nei Saulės. Jos metalingumas – už helį sunkesnių cheminių elementų gausa – greičiausiai didesnis, nei Saulės. Įdomu, kad žvaigždės-kompanionės cheminė sudėtis gerokai skiriasi nuo sprogusiosios. Kodėl taip yra, nors abi žvaigždės turėjo formuotis iš to paties dujų debesies, – neaišku. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Aktyvių galaktikų čiurkšlių stebėjimai. Daugelis aktyvių galaktikų – tokių, į kurių centrinę supermasyvią juodąją skylę sparčiai krenta dujos – turi čiurkšles. Magnetinio lauko linijos suformuoja tunelį, per kurį dalis dujų, užuot įkritusios į juodąją skylę, gali pabėgti beveik šviesos greičiu tolyn ir kartais netgi išsiveržti lauk iš visos galaktikos. Čiurkšlės tyrinėjamos daugybę metų, tačiau dažniausiai stebėjimai apsiribojo keleto parsekų ir didesniais masteliais, mat artimesnių juodajai skylei regionų tiesiog nepavykdavo išskirti. Nauji dideli teleskopų tinklai keičia situaciją, o Įvykių horizonto teleskopas leido pažvelgti į pačius čiurkšlių centrus. Įvykių horizonto teleskopas yra keliolikos teleskopų, išdėstytų visame pasaulyje, tinklas, veikiantis kaip vienas interferometras. Fiksuojant ne tik ateinančių bangų intensyvumą ir kryptį, bet ir fazę, atskirų teleskopų surenkamus duomenis galima sujungti į bendrą paveikslą ir pasiekti erdvinę skyrą, kokią gautume turėdami Žemės dydžio teleskopą. 2017 metais, vykdant pirmuosius stebėjimus, teleskopas buvo sufokusuotas į 18 šaltinių. Žymiausi iš jų, aišku, yra Paukščių Tako centrinė juodoji skylė Šaulio A* ir M87 galaktikos centrinė juodoji skylė, kurių šešėlių nuotraukos paskelbtos jau seniau. Kiti 16 šaltinių yra aktyvios galaktikos, o dabar paskelbta jų čiurkšlių stebėjimų analizė. 16 objektų imtis leido nustatyti bendro pobūdžio tendencijas, būdingas visoms čiurkšlėms, ir atmesti pavienių objektų savitumus. Teleskopų tinklo skyra leido pažvelgti į pačius čiurkšlių centrus, beveik nuo įvykių horizonto iki maždaug vieno parseko atstumo. Pastebėta, kad toldamos nuo skylės čiurkšlės šviesėja; tai reiškia, kad magnetinio lauko energija perduodama plazmai ir ją kaitina. Įvertintas magnetinio lauko stiprumas mažėja kaip atstumo kubas. Nors iš principo tokį efektą teoriniai modeliai prognozuoja, realybėje jis pasirodė esąs daug stipresnis, nei rodė skaičiavimai. Be to, paprasčiausi čiurkšlių modeliai prognozuoja, kad jų forma turėtų priminti kūgį, kitaip tariant, plotis turėtų būti proporcingas atstumui. Toliau nuo centro taip ir yra, tačiau prie pat juodosios skylės forma pereina į parabolinę – plotis proporcingas kvadratinei šakniai iš atstumo. Taigi čiurkšlių modelius akivaizdžiai reikės tobulinti. Tiesa, gali būti, kad paprasčiausias modelis tinkamas bent daliai čiurkšlių aprašyti. Šitai mokslininkai ketina išsiaiškinti gavę daugiau aukštos skyros čiurkšlių nuotraukų. Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.

***

Raudoni taškeliai – pridengtos juodosios skylės. Vienas iš žymesnių atradimų, padarytų James Webb teleskopu, buvo „maži raudoni taškeliai“ – išskirtinai raudonos, kompaktiškos ir ryškios galaktikos tolimoje Visatoje. Išmatavus spektrus aptiktos labai plačios vandenilio ir helio linijos, kurios davė užuominą apie galaktikų spinduliuotės prigimtį. Dažniausia linijų išplitimo priežastis – Doplerio efektas, nes dalis spinduliuojančių dujų juda mūsų link, dalis – tolsta, dalis juda statmena kryptimi; jų šviesa, atitinkamai, tampa mėlynesnė, raudonesnė, arba nepakinta visai. Linijų plotis rodė dujas judant daugiau nei 1000 km/s greičiu, o tą paaiškinti galima tik sukimusi aplink dešimties milijonų Saulės masių ir didesnes juodąsias skyles. Tuo tarpu apskaičiuota galaktikų žvaigždžių masė – vos 10-100 kartų didesnė. Daugumoje galaktikų santykis yra artimesnis 3000, tad atrodė labai netikėta aptikti tokias milžiniškas juodąsias skyles palyginus mažose galaktikose. Dabar mokslininkai pateikė galimą paaiškinimą: pasirodo, juodosios skylės šiose galaktikose ne tokios ir didelės, tiesiog jas gaubia – ir linijas išplečia – jonizuotų dujų telkiniai. Jonizuotose dujose yra gausybė laisvų elektronų, kurie sąveikauja su pro šalį lekiančia spinduliuote ir gali pakeisti jos bangos ilgį. Naujojo tyrimo autoriai nustatė, kad toks modelis daug geriau paaiškina stebimą vandenilio ir helio linijų formą, nei Doplerio efektas. Išplitimas dėl Doplerio efekto irgi egzistuoja, tačiau daug silpnesnis, atitinkantis vos maždaug 300 km/s greitį. Tai reiškia, kad tikrosios juodųjų skylių masės greičiausiai yra 10-100 kartų mažesnės, nei buvo nustatyta anksčiau, ir gerai dera su žinomu sąryšiu tarp jų ir žvaigždinės masės. Jonizuoto dujų debesies modelis gerai paaiškina ir kitą keistą mažųjų raudonų taškelių savybę: labai silpną radijo ir rentgeno spinduliuotę. Paprastai aktyvūs branduoliai – supermasyvių juodųjų skylių prieigose besisukančios ir spinduliuojančios dujos – skleidžia daug šių spindulių. Tačiau jeigu juos gaubia dideli jonizuotų dujų kokonai, jie gali sugerti šią spinduliuotę, tad jos ir nematome. Bendrai šie rezultatai piešia vaizdą, jog mažieji raudoni taškeliai yra galaktikos, kuriose supermasyvios juodosios skylės auga sparčiai, maždaug maksimalia įmanoma Edingtono sparta, nes jas gaubia gausus dujų rezervuaras. Būtent tokie augimo periodai leido atsirasti supermasyvioms juodosioms skylėms, ypač matomoms per pirmąjį milijardą metų po Didžiojo sprogimo. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Jauna galaktika valo aplinką. Didžiąją dalį šiandieninės Visatos tūrio užpildo jonizuotos dujos – tokios, kuriose elektronai ir branduoliai laksto atskirai vieni nuo kitų. Taip pat buvo ir pačioje Visatos jaunystėje, pirmus 380 tūkstančių metų. Tačiau tada, Visatai plečiantis ir vėstant, įvyko rekombinacija – elektronai susijungė su protonais į neutralius vandenilio atomus. Vėliau įvyko rejonizacija – elektronai vėl atsikabino nuo branduolių. Tam reikėjo energijos, kurią suteikė pirmosios galaktikos ir jose esantys aktyvūs branduoliai arba jaunos masyvios žvaigždės. Gana gerai žinome, jog rejonizacija pilnai įvyko, t.y. didžioji dalis Visatos vėl užsipildė jonizuotomis dujomis, praėjus mažiau nei milijardui metų po Didžiojo sprogimo. O kada ji prasidėjo, atsakyti sunkiau. Pirmosios žvaigždės ėmė formuotis apie 100 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, galaktikos – greičiausiai kiek vėliau. Dabar mokslininkai rado vykstančios rejonizacijos įrodymų aplink galaktiką, kurios šviesa mus pasiekia iš 300 milijonų metų amžiaus Visatos. Galaktika yra apskritai viena iš tolimiausių žinomų, aptikta prieš porą metų su James Webb teleskopu. Naujajame tyrime išnagrinėtas galaktikos spektras – detali informacija apie spinduliuotės intensyvumo priklausomybę nuo bangos ilgio. Jame aptikta aiški Laimano alfa linija – tai spinduliuotė, kurią skleidžia neutralaus vandenilio atomai, kai jų elektronai šoka iš antro žemiausio energijos lygmens į žemiausiąjį. Jei tokią spinduliuotę neutralus vandenilis skleidžia, jis ją ir sugeria, taigi jei galaktiką suptų vien neutralios vandenilio dujos, šie fotonai būtų sugerti ir mes jų nematytume. Tačiau jei aplink galaktiką yra jonizuotų dujų burbulas, pro jį Laimano alfa fotonai pralekia laisvai, o didesniu atstumu dėl Visatos plėtimosi jų energija sumažėja tiek, kad nebesužadina vandenilio ir gali prasiskverbti ir pro neutralias dujas. Tyrėjai daro išvadą, kad burbulo spindulys turėtų siekti bent 200 kiloparsekų. Maždaug toks yra šiandieninio Paukščių Tako tamsiosios materijos halo spindulys, arba kiek daugiau nei ketvirtadalis atstumo iki Andromedos. Laikui bėgant tokie burbulai plėtėsi ir jungėsi tarpusavyje, kol užpildė visą tarpgalaktinę erdvę. Pasakyti, koks procesas – medžiagos akrecija į juodąją skylę ar jaunų žvaigždžių spinduliuotė – suteikia energijos ir jonizuojančių fotonų, kol kas neišeina. Idealiu atveju tyrėjai norėtų stebėjimus pakartoti ir kitoms žinomoms galaktikoms, nutolusioms panašiu atstumu, tačiau tą padaryti gali būti sudėtinga. Vien šios galaktikos stebėjimai užtruko 19 valandų nepertraukiamo James Webb teleskopo laiko, o tiek jo skirti kiekvienai galaktikai turbūt nebus įmanoma. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

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

Laiqualasse