Pašildyti daiktai plečiasi – pavyzdžiui dujos ar garai, arba atostogos, kurios vasarą ilgesnės… Kosmose irgi taip būna. Štai planetų atmosferos gali išsiplėsti dėl žvaigždės kaitros arba netgi žybsnių, o dabar pirmą kartą parodyta, jog arti žvaigždės skriejanti planeta pati gali sukelti tokius kaitinančius žybsnius. Mažas žvaigždes, savo ruožtu, išpūsti gali tamsiosios materijos anihiliacija – bent jau ten, kur tos materijos apstu, pavyzdžiui Galaktikos cente. Kitose naujienose – Dimorfo skeveldrų pavojus, Tėjos kilmės modeliavimas ir kataklizminių dvinarių kilmė trinarėse sistemose. Gero skaitymo!
***
Didelės pamušto asteroido skeveldros. 2022 metais NASA zondas DART tyčia atsitrenkė į asteroidą Dimorfą; taip buvo bandoma pakeisti jo orbitą aplink didesnį asteroidą Didymą. Tai buvo pirmasis bandymas praktiškai išbandyti asteroidų nukreipimo technologiją. Smūgis tikslą pasiekė – Dimorfo orbitos periodas sutrumpėjo maždaug 33 minutėmis. Tačiau pats susidūrimas paskleidė ir gausybę nuolaužų, kurių elgseną tyrėjai vis dar analizuoja. Naujame tyrime pateikiama daugiau informacijos apie uolienų skeveldras, kurias užfiksavo LICIACube zondas. Šis mažytis palydovas Dimorfo link keliavo kartu su DART, o prieš pat smūgį atsiskyrė ir kelias minutes fiksavo vaizdus, leidusius įvertinti smūgio pasekmes. Iš nuotraukų tyrėjai identifikavo bent 104 pavienes uolienas, išmestas į kosmosą. Jų dydžiai siekia iki 3,6 metrų skersmens, o greitis Dimorfo atžvilgiu – iki 52 metrų per sekundę. Uolienos būriuojasi grupėmis, tad greičiausiai yra didesnių riedulių, kurie subyrėjo jau išmesti iš Dimorfo, liekanos. Tai patvirtina, kad asteroidas yra „nuolaužų krūva“, kitaip tariant, susideda iš daugybės silpnai tarpusavyje sukibusių akmenų. Dauguma uolienų judėjo kryptimi, statmena DART smūgio krypčiai, o bendras jų judesio kiekis net tris kartus viršijo zondo judesio kiekį. Taigi uolienų išmetimas galėjo turėti didesnį poveikį Dimorfo orbitai, nei pats smūgis. Iš vienos pusės tokia išvada yra gera – ji rodo, jog asteroido orbitą pakreipti santykinai lengviau, nei buvo manoma iki bandymo. Iš kitos pusės, pokytį sunkiau kontroliuoti, tad asteroidas gali pakrypti ne ten, kur norima, o išmestos uolienos pridaryti papildomų problemų. Į šiuos faktorius reikės atsižvelgti planuojant asteroidų nukreipimo misijas ateityje. Be to, naujieji atradimai padės geriau supasti ir natūralius asteroidų susidūrimus Saulės sistemoje. Tyrimo rezultatai publikuojami The Planetary Science Journal.
***
Tėja padarė Žemę gyvybingą. Kodėl Žemės mantijoje yra tiek daug siderofilinių elementų, tokių kaip platina ar auksas, o Marse jų beveik nėra? Kodėl Žemėje yra gyvybės, o Marse – greičiausiai ne? Manoma, kad abu atsakymai gali būti susiję su Tėja – maždaug Marso dydžio kūnu, kuris atsitrenkė į Žemę jos jaunystėje, o vienas iš smūgio padarinių yra Mėnulis. Naujame tyrime, remiantis planetų formavimosi dinamikos modeliais, nagrinėjama, kiek tikėtinas toks paaiškinimas. Tyrėjai ištyrė įvairius scenarijus, kaip uolinės planetos augo iš dviejų tipų medžiagos: anglinių chondritų (CC), kilusių iš Saulės sistemos išorės, ir neanglinių uolienų (NC), būdingų vidinėms sritims. Į modelį jie įtraukė NC uolienų žiedą, kurio vidurys buvo tarp Veneros ir Žemės orbitų, CC žiedą išorinėje sistemos dalyje bei Jupiterio ir Saturno gravitaciją. Kai kuriuose modeliuose visi uoliniai kūnai buvo palyginus nedideli – dešimčių kilometrų planetesimalės. Kituose visi jie buvo dideli – šimtų kilometrų planetų embrionai. Dar vienoje grupėje uolienų dydžiai aprėpė abu intervalus. Kai kuriuose modeliuose Jupiterio ir Saturno orbitos buvo fiksuotos šiandieninėse padėtyse, kituose įtrauktas jų migracijos poveikis. Jungtinio modelio, įtraukiančio didžiųjų planetų migraciją, rezultatai gana gerai atitiko realios Saulės sistemos savybes. Pavyzdžiui, juose formuodavosi po keturias uolines planetas, iš kurių dvi vidurinės prisijungdavo daug daugiau medžiagos, nei centrinė ir išorinė, todėl užaugdavo masyvesnės. Dideli smūgiai šiuose modeliuose vyko 10-40 milijonų metų po protoplanetinio disko išgaravimo – gerokai trumpesnį laiką, nei modeliuose be planetų migracijos. Paskutinis didysis Žemės formavimosi įvykis – susidūrimas su Tėja – buvo vienas iš tokių smūgių ir galėjo turėti lemiamą reikšmę mūsų planetos cheminei sandarai. Maždaug pusėje modelių Tėja dažnai turėjo bent iš dalies CC atitinkančią sudėtį: 38% atvejų ji buvo grynas CC embrionas, o dar apie 13 % – NC kilmės kūnas, padengtas CC sluoksniu po ankstesnio susidūrimo. Tėjos smūgio metu CC tipo medžiaga galėjo papildyti Žemės mantiją siderofiliniais elementais, taip pat vandeniu ir lakiomis molekulėmis, tarp kurių buvo ir svarbių gyvybei junginių. O štai Marsas formavosi greičiau ir toliau nuo išorinių planetesimalių ar embrionų srautų, todėl tokio papildymo nepatyrė. Šie rezultatai paaiškina tokį ryškų cheminės sudėties ir netgi masės skirtumą tarp dviejų planetų. Modeliai taip pat rodo, kad Tėjos masė greičiausiai apie 20–30 % Žemės masės – tai atitinka ir kitus Mėnulio kilmės tyrimus. Šis darbas patvirtina ankstesnių cheminės analizės tyrimų rezultatus ir sustiprina hipotezę, kad ne tik Mėnulis, bet ir nemaža dalis gyvybei reikalingų medžiagų Žemėje atsirado dėl Tėjos smūgio. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Kaip kolonizuoti Merkurijų? Artimiausia Saulei planeta pasižymi milžinišku karščiu dieną ir šalčiu naktį. Ar įmanoma būtų ten išgyventi? Atsakymas gali slypėti jos krateriuose. Plačiau pasakoja John Michael Godier:
***
Saulės sistemos išorė – senesnė. Saulės sistemos formavimosi laikotarpiu, prieš daugiau nei 4,5 milijardo metų, žvaigždę supo dujų ir dulkių diskas. Jame pamažu formavosi planetesimalės – kelių ar keliolikos kilometrų skersmens objektai, vėliau tapę planetų užuomazgomis. Dalis jų išliko iki šių dienų kaip asteroidai ar kometos, o kai kurie, nukritę į Žemę, atnešė svarbios informacijos apie ankstyvąją Saulės sistemą. Ankstesnė įvairių meteoritų bei Žemės uolienų analizė rodė, kad pirmieji kieti kūnai susiformavo prieš truputį daugiau, nei 4568 milijonus metų, o išorinės Saulės sistemos objektai – maždaug keturiais milijonais metų vėliau. Tačiau dabar vieno meteorito, Northwest Africa (NWA) 14250, analizė parodė, kad ir toli nuo Saulės kūnai formavosi panašiai anksti. Meteoritas, nupirktas Maroke 2018 metais, sveria apie 50 gramų. Atlikę jo chromo ir deguonies gausos analizę tyrėjai įrodė, kad meteoritas kilęs iš išorinės Saulės sistemos dalies, mat šių elementų gausos santykis skirtingose vietose yra nevienodas. Tuomet dviem metodais jie nustatė meteorito amžių. Aliuminio ir magnio izotopų santykis rodo, kad meteoritas formavosi prieš daugiau nei 4564 milijonus metų, o dviejų švino izotopų – prieš 4570 milijonų. Nors amžiai nesutampa, tikėtina, kad pastarasis yra teisingesnis, nes aliuminio izotopų duodami rezultatai laikomi mažiau patikimais. Taigi NWA 14250 amžius prilygsta pirmųjų kietų dalelių Saulės sistemoje amžiui. Net įvertinus paklaidas jis nėra daugiau nei pusantro milijono metų už jas jaunesnis. Tai labai ankstyvas laikas, palyginus su kitais išorinių sistemos sričių objektais. Įprastai manoma, kad išorinių sričių objektai formavosi lėčiau, nes į jų sudėti įėjo daug vandens ledo, kuris sulėtino jų įkaitimą ir diferenciaciją – išsiskaidymą į plutą, mantiją ir branduolį. Visgi panašu, kad taip būdavo ne visada. Šie rezultatai atitinka ir jaunų protoplanetinių diskų stebėjimų duomenis: jie irgi rodo, kad kieti kūnai vienodai sparčiai auga tiek arti žvaigždės, tiek toli nuo jos. Atradimas praplečia mūsų žinias apie medžiagos judėjimą protoplanetiniame diske bei apie tai, kaip galėjo susiformuoti ne tik planetos, bet ir kometos bei kiti mažieji kūnai. Tyrimo rezultatai publikuojami žurnale Communications Earth & Environment.
***
Netikėta išankstinė mikrolęšio nuotrauka. Reliatyvumo teorija sako, kad gravitacija iškreipia šviesos trajektoriją. Tad jei tarp mūsų ir tolimo šviesos šaltinio įsiterpia kitas masyvus kūnas, susidaro iškreiptas vaizdas. Tokį reiškinį vadiname gravitaciniu lęšiavimu. Kartais iškreipimo pamatyti neįmanoma, tačiau pastebime tolimojo objekto paryškėjimą, nes jo spinduliai sutelkiami mūsų link – tą vadiname gravitaciniu mikrolęšiavimu. Per pastarąjį dešimtmetį mikrolęšiavimo stebėjimai pagerėjo tiek, kad tapo įmanoma išmatuoti vos keleto valandų trukmės žybsnius. Taip atrasta nemažai trumpų, mažiau nei paros trukmės, mikrolęšiavimo įvykių, kuriuos galimai sukelia laisvai skrajojančios planetos. Tačiau tai gali būti ir planetos, skriejančios toli nuo savo žvaigždžių. Kaip atskirti šiuos scenarijus? Vienas iš būdų – ieškoti žvaigždės netoli lęšiuojančio kūno. Tą padaryti įmanoma ne anksčiau nei praėjus keletui metų po įvykio – tik tada lęšis ir tolimasis šviesos šaltinis atsiskiria pakankamu atstumu, kad pastarojo šviesa nenustelbtų ieškomosios. Taigi po mikrolęšiavimo aptikimo atlikti stebėjimų kol kas dar nelabai įmanoma, nes tiesiog nepraėjo pakankamai laiko. Bet dabar mokslininkai atrado, jog vieno tokio įvykio, aptikto 2023 metais, vietą prieš ketvirtį amžiaus fotografavo Hubble teleskopas. 2023 metais pastebėtas mikrolęšiavimo įvykis truko apie aštuonias valandas. Tikėtina lęšio masė siekia nuo mažiau nei dešimties iki daugiau nei 50 Žemės masių. Archyviniuose duomenyse tyrėjai aptiko Hubble darytą nuotrauką, kuri apima ir šio įvykio vietą. Tuo metu, 1997 metais, Hubble’u buvo stebimas visai kitas gravitacinio lęšiavimo įvykis. Prieš 25 metus, tikėtina, lęšį ir tolimąją žvaigždę turėjo skirti bent kelios lanko minutės – pakankamai, kad Hubble galėtų atskirti objektus. Jokios žvaigždės, kuri galėtų būti mikrolęšiuosiančios planetos kompanionė, neaptikta. Tai nereiškia, kad jos tikrai nėra: Hubble stebėjimai daryti nelabai ilgai, todėl ypatingai blausių žvaigždžių aptikti nebūtų pavykę. Visgi šis atradimas parodo, kokie naudingi gali būti archyviniai duomenys, siekiant gauti papildomos, laike nutolusios, informacijos apie trumpų astronominių reiškinių eigą. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Planeta sukelia žvaigždės žybsnius. Daugybė egzoplanetų skrieja labai arti savo žvaigždžių, gerokai arčiau nei Merkurijus prie Saulės. Kai kurių orbitos visiškai ar bent dalinai kerta žvaigždės vainiką – karštos plazmos apvalkalą, nuo kurio prasideda žvaigždės vėjas. Ten planetos gali iškreipti žvaigždės magnetinį lauką ir sukelti įvairius reiškinius, patenkančius po „aktyvumo“ apibrėžimu: radijo spinduliuotę, plazmos pliūpsnius ar žybsnius. Tolios sąveikos įrodymų ieškoma jau kurį laiką, o dabar pirmą kartą aiškiai parodyta, jog planeta sukelia savo žvaigždės žybsnius. Tyrėjai rėmėsi penkeriais metais stebėjimų duomenų, kuriuos surinko TESS ir CHEOPS kosminiai teleskopai. Juose aptikta 15 žvaigždės HIP 67522 žybsnių. Jų pasiskirstymas laike – ne atsitiktinis: priešingai, dauguma žybsnių įvyksta prieš pat planetos tranzitą. Tranzitas pats savaime čia nesvarbus, nes yra tik atsitiktinės mūsų stebėjimo krypties pasekmė, tačiau jis rodo, kad žybsniai įvyksta maždaug toje pačioje planetos orbitos vietoje. Tai aiškiai rodo, kad žybsniai kyla dėl planetos ir žvaigždės sąveikos. Tokie žybsniai į planetą pataiko šešis kartus dažniau, nei pataikytų, jei kiltų atsitiktinėse žvaigždės vietose. Taigi planeta pati sukelia sau pražūtį: žybsniai kaitina ir išpučia jos atmosferą, kuri ima garuoti į kosmosą. Šie rezultatai gerokai praplečia mūsų žinias apie planetų ir žvaigždžių sąveiką ekstremaliomis sąlygomis. Turint omeny, kad daugybė žvaigždžių su egzoplanetomis yra mažytės, taigi ir jų gyvybinė zona labai artima žvaigždei, magnetinės sąveikos gali būti reikšmingas veiksnys, ribojantis planetų tinkamumą gyvybei. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Tamsioji materija išpučia žvaigždes? Raudonųjų nykštukių masė siekia nuo mažiau nei dešimtadalio iki pusės Saulės. Jos šviečia labai blausiai, o gyvuoja trilijonus metų. Tačiau vietose, kur tamsiosios materijos tankis labai didelis, jų struktūra ir raida gali būti visai kitokios. Naujame teoriniame tyrime apskaičiuota, kaip tamsiosios materijos dalelės kaupiasi mažose žvaigždėse. Tą daryti gali WIMPai (angl. Weakly Interacting Massive Particles) – bene pagrindinė hipotetinė dalelių, galinčių sudaryti tamsiąją materiją, rūšis. Jos yra gerokai masyvesnės už protonus ar neutronus, todėl veikiamos gravitacijos gali sukristi į žvaigždės vidų. Ten jos gali anihiliuoti tarpusavyje, o tai išskiria energiją, kuri daro poveikį žvaigždės struktūrai. Nors bendra išskiriama energija nedidelė, žvaigždės šviesį ji gali padidinti bent kelis kartus, palyginus su atveju, kai tamsiosios materijos joje nėra. Be to, padidėjusi šilumos gamyba iš vidaus išpučia žvaigždę, todėl ji tampa didesnė, vėsesnė ir raudonesnė, nei atitinkamo amžiaus žvaigždės be tokio poveikio. Tiesa, tam, kad poveikis būtų reikšmingas, tamsiosios materijos turi būti gausu, tad efektas turėtų aiškiausiai pasireikšti Paukščių Tako centrinėse srityse. Tamsiosios materijos tankis ten net iki milijono kartų didesnis nei prie Saulės. Jei tokios „tamsiosios nykštukės“ egzistuoja, jas būtų galima atpažinti iš spektro, mat jame turėtų matytis litis. Išsipūtusioje žvaigždėje sulėtėja arba net visai sustoja termobranduolinės reakcijos, todėl pakinta jos cheminė sudėtis; mažose žvaigždėse laikui bėgant išnyksta net ir nedidelis pradžioje buvęs ličio kiekis, o paveiktose tamsiosios materijos dalelių to neturėtų nutikti. Per artimiausią dešimtmetį šias prognozes gali patikrinti James Webb kosminis teleskopas ar būsima antžeminė observatorija Extremely Large Telescope. Atradus tokių žvaigždžių, tai suteiktų ne tik informacijos apie žvaigždžių evoliuciją ekstremaliose sąlygose, bet ir padėtų nustatyti tamsiosios materijos savybes. Jei tamsiąją materiją sudaro labai mažos masės dalelės, kaip prognozuoja kai kurie alternatyvūs modeliai, žvaigždžių gravitacija jų neišlaikytų viduje, tad efekto nematytume. Taip pat jo nebūtų, jei tamsiosios materijos dalelės tarpusavyje neanihiliuoja. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Kataklizminės dvinarės iš trinarių sistemų. Kataklizminės dvinarės (angl. Cataclysmic variable, CV) – tai glaudžios žvaigždžių poros, kuriose baltoji nykštukė iš savo palydovės traukia medžiagą nedidele sparta. Susikaupusi medžiaga kartais sužimba trumpalaikėmis termobranduolinėmis reakcijomis – įvyksta novos sprogimas. Kad vyktų toks procesas, žvaigždės turi būti labai arti viena kitos – arčiau, nei pradinių dviejų žvaigždžių spindulių suma, mat baltoji nykštukė yra daug mažesnė už žvaigždę, iš kurios gimė. Įprastai manoma, kad CV susiformuoja bendrojo apvalkalo evoliucijos metu: masyvesnė poros žvaigždė, virtusi raudonąja milžine, apgaubia kaimynę, tad šios orbita ima trauktis. Visgi įmanomas ir kitoks scenarijus, pavyzdžiui, kad žvaigždes suartino dar vienos kaimynės gravitacija trinarėje sistemoje. Trinarės sistemos, nors ir retesnės už dvinares, kosmose yra gana dažnos, todėl tyrėjai nusprendė išsiaiškinti, kaip gali vystytis jų narių tarpusavio atstumai. Gaia teleskopo duomenyse jie rado 50 CV, kurios nuo Saulės nutolusios ne daugiau nei vieną kiloparseką, ir turi trečią kompanionę. Iš šių duomenų jie padarė išvadą, kad nutolusią kompanionę turi bent kas dešimta CV. Taip pat jie sumodeliavo 2000 hierarchinių trinarių sistemų – t.y. tokių, kuriose dvi žvaigždės skrieja gana arti viena kitos, o trečia – pastebimai toliau. Joms evoliucionuojant, susidarė 47 CV. Trečiosios žvaigždės poveikis pasireiškia per vadinamąjį ekscentriškąjį Kozai-Lidovo mechanizmą. Kaimynės gravitacija ištempia vidinės dvinarės orbitą į vis pailgesnę, o potvyniniai efektai bando ją grąžinti į apskritiminę formą; taip dvinarės orbita vis mažėja. Maždaug penktadalis CV, susidariusių trinarėse sistemose, išvis nepatiria bendrojo apvalkalo evoliucijos, nes suartėja jau vienai iš žvaigždžių tapus baltąja nykštuke. Tarp likusiųjų maždaug pusė nebūtų suartėjusios be tolimosios kaimynės pagalbos. Panašu, kad šiuo būdu galėjo atsirasti net 30-40% visų CV. Jos atsiranda sistemose, kurių pradiniai orbitų spinduliai didesni, nei vidutiniškai tiek dvinarėse, tiek trinarėse sistemose. Tokia tendencija atitinka ir realius stebėjimų duomenis. Be to, dažnai trečia žvaigždė yra visai išmetama iš sistemos, taigi net ir tos CV, kurios dabar neturi tolimos kompanionės, galėjo susiformuoti šiuo keliu. Tyrimo rezultatai publikuojami Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
***
Ilgaamžės dulkės iš mirštančių žvaigždžių. Naujų James Webb kosminio teleskopo stebėjimų dėka paaiškėjo, kad kelias masyvias, gyvenimo pabaigą pasiekusias Wolf-Rayet žvaigždes gaubia gausūs anglies turtingų dulkių kevalai. Wolf-Rayet, arba WR, žvaigždės yra gana retos; jos jau prarado išorinius vandenilio sluoksnius, o branduolyje jungia helį į sunkesnius elementus – tai vienas paskutinių jų raidos etapų, kuris trunka tik apie šimtą tūkstančių metų. Kai WR žvaigždė yra dvinarėje sistemoje, jos ir kaimynės stiprūs žvaigždiniai vėjai susiduria. Tokie susidūrimai suslegia dujas ir skatina anglies dulkių kondensaciją. Taip aplink žvaigždes susiformuoja aiškiai išreikšti dulkėti kevalai. Iki šiol tokius kevalus nuodugniai ištirti pavyko tik aplink vieną sistemą, WR 140, tačiau dabar infraraudonųjų spindulių nuotraukose jie aptikti dar prie keturių Wolf-Rayet porų. Tai rodo, kad reiškinys būdingas turbūt visoms WR dvinarėms sistemoms. Nepaisant karštos ir audringos aplinkos, dulkės išsilaiko šimtmečius: aptikti tolimiausi kevalai nuo žvaigždžių tolsta daugiau nei 300 metų. Be to, atstumai tarp gretimų kevalų praktiškai vienodi, tai rodo, kad jie sukuriami periodiškai. Tai patvirtina, kad dulkių gamyba susijusi su dvinarės žvaigždės orbitos periodu. Laikui bėgant dulkės išsisklaido į tarpžvaigždinę erdvę ir ją praturtina šia nepamainoma žvaigždžių ir planetų statybine medžiaga. Taigi šie atradimai padeda geriau suprasti, kaip formuojasi nauji dangaus kūnai ir vyksta medžiagos apykaita Visatoje. Tyrimo autoriai artimiausiu metu ketina išmatuoti dulkių spektrą ir taip nustatyti jų cheminę sudėtį. Taip jie dar tiksliau nustatys, kaip šios medžiagos praturtina tarpžvaigždinę aplinką. Rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Prieš trejus metus, 2022-ųjų liepos 11 dieną, James Webb teleskopas pradėjo moksliniams tyrimams skirtus stebėjimus. Tai nebuvo pirmieji jo stebėjimai – vadinamasis „first light“ gaunamas techninių patikrinimų metu, – tačiau būtent nuo čia prasidėjo ankstesnį supratimą aukštyn kojomis verčianti odisėja. Sukakties proga pažvelkite į šį beprecedentiškai detalų Katės letenos ūko, arba NGC 6334, vaizdą. 1,7 kiloparseko nuo mūsų nutolęs žvaigždėdaros regionas stebėtas ne kartą įvairias teleskopais; joje yra daugiau nei 700 tūkstančių žvaigždžių ir bent 2200 besiformuojančių. James Webb praplečia mūsų žinias, ypač apie tankiausius ūko regionus, kurie anksčiau skendėjo dulkių šešėliuose.
***
Šalti debesys Fermi burbuluose. Paukščių Tako galaktiką supa vainikas, arba halas. Šį daugmaž sferišką apvalkalą sudaro tamsioji materija, dujos ir šiek tiek žvaigždžių, o driekiasi jis kelis šimtus kiloparsekų. Halo dujos paprastai būna labai karštos, temperatūra matuojama milijonais laipsnių. Tačiau nauji stebėjimai atskleidė jame egzistuojant ir vos kelių tūkstančių laipsnių temperatūros vandenilio debesis. Be to, jie aptikti arti Galaktikos sukimosi ašies, kur į halą kyla milžiniški dar karštesnių dujų lašai, vadinami Fermi burbulais. Atradimas padarytas stebint nedidelį, maždaug 20 kvadratinių laipsnių (100 kartų daugiau už Mėnulio pilnaties plotą) regioną šiaurinio burbulo kryptimi, 25-30 laipsnių virš Galaktikos plokštumos. Burbulų atstumu tai atitinka apie 4-5 kiloparsekų aukštį. Radijo teleskopu atlikti 21 centimetro bangos ilgio stebėjimai parodė neutralių vandenilio atomų spinduliuotę – būtent pagal šio bangos ilgio intensyvumą tokios dujos ir stebimos. Regione aptikti net aštuoni debesys, kurių dydžiai siekia nuo keturių iki 28 parsekų, o masės – iki pusantro tūkstančio Saulės masių. Jie visi juda mūsų link, tačiau greičiausiai tai reiškia, kad jie tolsta nuo Galaktikos centro, o judėjimas į mus yra tik projekcijos efektas. Debesų temperatūra neviršija 10 tūkstančių laipsnių, kitaip tariant, yra 10-100 kartų žemesnė, nei aplinkos. Anksčiau ta pačia kryptimi aptiktos 100 tūkstančių laipsnių ir karštesnės dujos, kurios greičiausiai atsiranda garuojant tiems patiems debesims. Tai yra toliausiai nuo Paukščių Tako disko aptikti neutralaus vandenilio debesys. Tokioje karštoje aplinkoje, kaip Fermi burbulai, jie turėtų išgaruoti per kelis milijonus metų. Jų egzistavimas yra dar vienas įrodymas, kad burbulai yra palyginus jauni: jei jie būtų atsiradę daugiau nei prieš 10 milijonų metų, šaltų debesų nebematytume. Šis atradimas padės geriau suprasti ne tik Fermi burbulų kilmę, bet ir galaktikų halų sandarą ir dujų apykaitą tarp galaktikų ir jų aplinkos. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.
***
Pirmykščių juodųjų skylių įtaka pirmosioms žvaigždėms. Pirmosios žvaigždės gimė maždaug 100 milijonų metų amžiaus Visatoje ir susidėjo vien iš vandenilio bei helio. Jos gyvavo neilgai, greitai sprogo supernovomis, o vėliau besiformuojančios žvaigždės jau turėjo ir sunkesnių elementų. Kol kas nesame aptikę nei vienos iš šių pirmųjų žvaigždžių, tačiau įvairūs skaitmeniniai modeliai gana tiksliai prognozuoja, kada jos turėjo gimti. Dabar mokslininkai nustatė, kad jų formavimuisi reikšmingos įtakos galėjo turėti pirmykštės juodosios skylės. Šie objektai galėjo susiformuoti kone iškart po Didžiojo sprogimo. Jei jų susidarė daug, jos galėtų sudaryti nemažą dalį tamsiosios materijos. Kaip ir pirmųjų žvaigždžių, pirmykščių juodųjų skylių kol kas nesame aptikę. Modeliai prognozuoja labai įvairias galimas jų mases – nuo gerokai mažesnės už Saulės masę iki tūkstančius kartų didesnės. Tyrėjai pasitelkė skaitmeninius modelius, kuriuose sekamas dujų judėjimas, žvaigždžių formavimasis ir tamsiosios materijos, kurios dalį sudaro pirmykštės juodosios skylės, judėjimas bei gravitacijos poveikis. Pagrindinis rezultatas – juodųjų skylių poveikis priklauso nuo jų masės. Jei pirmykštės juodosios skylės yra 100 kartų ir daugiau masyvesnės už Saulę, jų gravitacija padeda greičiau išaugti dujų telkiniams, tad žvaigždės ima formuotis anksčiau. Tas pat nutinka, jei mažesnių juodųjų skylių yra labai gausu. O štai jeigu pirmykštės juodosios skylės turi mažesnę masę, nei 100 Saulių, ir jų yra santykinai nedaug – dešimtadalis ar mažiau viso tamsiosios materijos tankio, – žvaigždžių formavimasis kaip tik sulėtėja. Taip nutinka todėl, kad juodųjų skylių tarpusavio judėjimas kaitina dujas ir trukdo susidaryti tankiems regionams. Ateityje, kai vis tiksliau nustatysime, kada susiformavo pirmosios žvaigždės, tuos rezultatus galėsime panaudoti taip pat ir išsiaiškinimui, ar egzistuoja pirmykštės juodosios skylės, kokia gali būti jų masė ir apytikris kiekis Visatoje. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse