Visi kosminiai objektai ir reiškiniai, lyginant su žmonių masteliais, yra milžiniški. Tačiau vieni būna didesni, o kiti – mažesni. Praeitos savaitės naujienose randame keletą miniatiūrų. Pavyzdžiui, miniatiūrinį Saulės užtemimą, kurį vienas palydovas sukūrė kitam, kad pastarasis galėtų fotografuoti Saulės vainiką. Arba miniatiūrines planetines sistemas, besiformuojančias aplink laisvai skrajojančius planetinės masės kūnus. Arba nykštukines galaktikas, kurios irgi turi mažesnių už save palydovių. Kitose naujienose – fotobioreaktoriai Mėnulio kolonizavimui, tolimiausia juodoji skylė ir prigimtinis žvaigždžių pasvirimas. Gero skaitymo!
***
Magnetosferos krūvininkų judėjimas. Žemės magnetosfera yra erdvės regionas, kuriame dominuoja mūsų planetos magnetinis laukas. Ji apsaugo mus nuo Saulės vėjo ir kosminių spindulių, o magnetinio lauko nugintos vėjo dalelės, pataikiusios į atmosferą, sukelia šiaurės pašvaistes. Magnetinis laukas, kaip žinia, glaudžiai susijęs su elektriniu. Magnetosfera – ne išimtis: seniai žinoma, kad joje tvyro ir didžiulis elektrinis laukas, nukreiptas nuo rytinės planetos pusės link vakarinės. Jis reikšmingai prisideda prie geomagnetinių audrų ir kitų kosminio oro reiškinių. Elektrinio lauko jėga veikia nuo teigiamo krūvio link neigiamo, tad buvo manoma, kad rytinėje planetos pusėje magnetosfera pilna teigiamų krūvininkų – protonų ir jonų, o vakarinėje – neigiamų, elektronų. Tačiau naujausi palydovų stebėjimai atskleidė visiškai priešingą vaizdą, bent jau arti pusiaujo. O štai prie ašigalių krūviai pasiskirstę taip, kaip tikėtasi. Dabar mokslininkai, naudodami magnetohidrodinaminius modelius, išsiaiškino šio reiškinio priežastis. Tyrėjai modeliuose atkūrė Žemės aplinką, imituodami pastovų Saulės vėjo srautą. Skaičiavimai patvirtino palydovų duomenis: pusiaujo plokštumoje rytinė magnetosferos pusė tikrai įkrauta neigiamai, o vakarinė – teigiamai. Ašigalių regionuose gautas vaizdas atitinka tradicinės teorijos prognozes, vėlgi taip pat, kaip rodo stebėjimai. Tokio netolygaus pasiskirstymo priežastis – plazmos judėjimas magnetinio lauko atžvilgiu. Magnetinė energija iš Saulės vėjo patenka į magnetosferą ir vakarinėje planetos pusėje ima suktis pagal laikrodžio rodyklę, kartu judėdama ašigalių link. Žemės magnetinis laukas nukreiptas nuo pietų ašigalio link šiaurės, taigi pusiaujo plokštumoje jis kyla aukštyn, o prie ašigalių leidžiasi žemyn. Dėl to plazmos srautas ir magnetinis laukas šiuose regionuose pasiskirsto priešingai. Šie rezultatai duoda išvadą, jog elektrinė jėga ir krūvių pasiskirstymas yra plazmos judėjimo pasekmės, o ne priežastys. Šis atradimas keičia supratimą apie fundamentalius plazmos procesus kosmose ir padės geriau suprasti ne tik Žemės, bet ir kitų magnetinį lauką turinčių planetų, pavyzdžiui Jupiterio ir Saturno, aplinkos reiškinius. Tyrimas publikuotas Journal of Geophysical Research: Space Physics.
***
Dirbtinis Saulės užtemimas kosmose. Saulės užtemimai labai naudingi astronomams: kai Mėnulis uždengia Saulės diską, galima stebėti Saulės vainiką, jos išorinę atmosferą. Vainikas yra milijoną kartų blausesnis už Saulės paviršių, tad įprastai jį visiškai užgožia disko šviesa. Deja, natūralūs užtemimai vyksta retai, trunka vos kelias minutes ir matomi tik siauruose Žemės ruožuose. Todėl astronomai seniai svajoja apie galimybę kurti dirbtinus užtemimus. Šį pavasarį Europos kosmoso agentūros misija Proba-3 šią svajonę pavertė realybe. Misiją sudaro du zondai, skriejantys išskirtinai preciziškai: vienas nuo kito nutolę tiksliai 150 metrų ir palaikantys šį atstumą milimetro tikslumu. Didesniame zonde įrengtas 1,4 metro skersmens diskas, kuris mažesniam zondui uždengia Saulės diską ir ant jo 5 cm apertūros teleskopo meta vos 8 cm skersmens šešėlį. Tokia orbitinė choreografija reikalauja ypatingo tikslumo, mat zondai juda dešimčių tūkstančių km/h greičiu elipsine orbita, kurios apatinis taškas – 600 km, viršutinis – 60 000 km aukštyje virš Žemės. Visus manevrus jie atlieka automatiškai, be nurodymų iš Žemės. Kovo mėnesį sistema pirmą kartą sėkmingai sukūrė dirbtinį užtemimą ir nufotografavo Saulės vainiką. Skirtingai nuo natūralių užtemimų, dirbtiniai gali trukti iki šešių valandų ir kartotis kas 19,6 valandos – kiekvieną orbitą. Sistema leidžia stebėti vainiką arčiau Saulės paviršiaus nei bet kuriuo kitu instrumentu, nes disko šviesos lygis drastiškai sumažinamas. Tai leis tirti vainiko mįsles: kodėl jo temperatūra viršija milijoną laipsnių, nors Saulės paviršius tik 5500 laipsnių? Kaip formuojasi Saulės vėjas ir vainikinės masės išmetimai, galintys pakenkti mūsų technologijoms ir sveikatai? Proba-3 taip pat testuoja skrydžio rikiuotėje technologijas, kurios ateityje bus būtinos sudėtingoms misijoms, tokioms kaip didžiuliai teleskopai su atskirais veidrodžiais, gravitacinių bangų zondai ir kosminių šiukšlių valymo įrenginiai. Daugiau informacijos rasite ESA puslapyje.
***
Deguonis ir maistas Mėnulyje. Ilgalaikės Mėnulio misijos sėkmę lems galimybė panaudoti vietinius išteklius, kad astronautai nebūtų priklausomi nuo nuolatinio aprūpinimo iš Žemės. Tai svarbu tiek dėl logistikos, tiek dėl kainos: vieno kilogramo krovinių gabenimas į Mėnulį gali kainuoti 100 tūkstančių dolerių. Taigi kosmoso agentūros intensyviai ieško būdų, kaip išnaudoti vietinius resursus. Ypač svarbu sukurti technologijas, kurios leistų pasigaminti dalykų, kurių reikės didžiulio kiekio. Du tokių medžiagų pavyzdžiai yra deguonis ir maistas. Vienas perspektyvių sprendimų, galintis gaminti abu – fotobioreakteriai. Tai specialios talpos, kuriose mikroorganizmai, pavyzdžiui dumbliai, sunaudoja anglies dvideginį ir vandenį, o išskiria deguonį ir augina maistui tinkamą biomasę. Dabar mokslininkai išnagrinėjo, ar tokius reaktorius būtų įmanoma pagaminti iš Mėnulio išteklių, naudojant šiandienines technologijas. Tyrėjai palygino du reaktorių tipus: cilindrinius ir dėžutės formos. Pastarieji efektyvesni, bet reikalauja daugiau priežiūros. Mokslininkai apskaičiavo, kad kiekvieno reaktoriaus gamyba vietoje sutaupytų mažiausiai kelis milijonus dolerių, o cilindrinių sistemų atveju – net iki 50 milijonų dolerių. Metalinės konstrukcijos detalės galėtų būti pagamintos iš Mėnulio regolito naudojant jau turimas technologijas. Didesnį iššūkį keltų skaidrus stiklas reaktorių langams. Jis būtinas, nes dumbliams augti reikalinga šviesa. Alternatyva – dirbtinis LED apšvietimas, bet tai reikalautų daug energijos ir sudėtingų elektronikos komponentų. Dar didesnė problema – plastikinės dalys, sandarinimo žiedai ir elektronikos komponentai, kurių gamyba iš vietinių išteklių kol kas neįmanoma. Laimei, šių komponentų reikia palyginus nedaug, tad juos galima būtų atgabenti iš Žemės. Bioreaktoriaus veikimui reikalingi ir įvairūs cheminiai elementai, kurių Mėnulyje trūksta, pavyzdžiui anglis, azotas ir chloras. Autoriai siūlo kombinuotą sprendimą: panaudoti astronautų šlapimą ir išmatas kaip antrinių medžiagų šaltinį (arba, kalbant paprasčiau, trąšas). Be to, fotobioreaktorius būtų galima derinti su kitomis vietinių išteklių panaudojimo technologijomis. Taigi, nors technologinių kliūčių dar daug, jos nėra neišsprendžiamos, o fotobioreakteriai tikrai gali tapti svarbiu veiksniu, leisiančiu Mėnulio kolonijoms kada nors tapti autonomiškomis. Tyrimo rezultatai publikuojami Acta Astronautica.
***
Šiuo metu Saulės link artėja trečiasis žinomas tarpžvaigždinis svečias, kometa 3I/ATLAS. Čia matote prieš porą savaičių Hubble teleskopu darytą jos nuotrauką. Kometos galvą supa vis didėjanti dulkių aureolė, kurią šildo stiprėjanti Saulės šviesa.
***
Žvaigždės kartais gimsta pasvirusios. Saulė sukasi beveik toje pačioje plokštumoje, kaip ir jos planetų orbitos – nukrypimas tesiekia tik šešis laipsnius. Ši savybė kadaise atrodė savaime suprantama: jei žvaigždė ir planetos formuojasi iš to paties besisukančio dujų ir dulkių disko, jos turėtų suktis ta pačia kryptimi. Tačiau egzoplanetų stebėjimai atskleidė milžinišką įvairovę: neretai planetų orbitų plokštumos reikšmingai skiriasi nuo žvaigždžių sukimosi ašių. Iš kur kyla toks nukrypimas? Ar tai vėlesnių gravitacinių sąveikų, susidūrimų ar kitų dinaminių procesų pasekmė, ar galbūt sistemos jau gimsta pasvirusios? Dabar mokslininkai, ištyrinėję 49 jaunas pavienes žvaigždes ir jas supančius protoplanetinius diskus, nustatė, kad maždaug trečdalis sistemų susiformuoja jau pasvirusios. Tyrėjai analizavo duomenis iš ALMA radijo teleskopų masyvo, TESS ir Kepler kosminių teleskopų. Tiksliai išmatavę žvaigždžių sukimosi ašių ir diskų plokštumų kryptį jie pastebėjo, kad du trečdaliai sistemų tikrai yra „sulygiuotos“: žvaigždės sukimosi ašis statmena disko plokštumai. Tuo tarpu 16 sistemų – trečdalis – pasižymi reikšmingais nukrypimais. Maksimalūs nuokrypiai siekia net ir 60 laipsnių. Šis atradimas reiškia, kad ne visos pasvirusios egzoplanetų sistemos tokios tampa dėl gravitacinių sąveikų tarp planetų ar žvaigždžių; kai kurios tokios ir gimsta. Mūsų Saulės sistemos šešių laipsnių nukrypimas taip pat laisvai gali būti ne ilgalaikės evoliucijos, o formavimosi pasekmė. Tyrimas keičia supratimą apie planetinių sistemų architektūros kilmę ir rodo, kad astronomijoje ne visada reikia ieškoti sudėtingų paaiškinimų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Laisvų planetų minisistemos. Planetos skrieja aplink žvaigždes, ar ne? Pasirodo, ne visos: tarp kosmoso erdvėse klaidžiojančių pavienių objektų aptinkama ir tokių, kurių masė ir kitos savybės atitinka milžiniškų planetų savybes. Šie laisvai plūduriuojantys kūnai, mažesni nei 13 Jupiterio masių, niekada nepradeda jokių termobranduolinių reakcijų, o tik lėtai vėsta, išspinduliuodami formavimosi metu įgytą karštį. Žinome, kad aplink žvaigždes ir rudąsias nykštukes – tarpinius kūnus tarp žvaigždžių ir planetų – susidaro protoplanetiniai diskai ir gali gimti planetos. Ar gali taip nutikti ir prie palaidų planetų? Diskai prie jų aptikti prieš keletą metų, o dabar mokslininkai, analizuodami aštuonių jaunų laisvų planetų duomenis, nustatė, kad tokios miniatūrinės sistemos tikrai gali susiformuoti. Visi tirti objektai yra 5-10 kartų masyvesni už Jupiterį. Analizei pasitelkti James Webb teleskopo duomenys, surinkti dviem instrumentais; jie apima gana platų 1-13 mikrometrų bangos ilgių ruožą. Spektroskopinė analizė atskleidė, kad šeši objektai skleidžia papildomą infraraudonąją spinduliuotę – tai šiltų dulkių, esančių plokščiame diske aplink objektą, požymis. Svarbu, kad diskuose aptiktos silikatų dalelės su aiškiais dulkių augimo ir kristalizacijos pėdsakais. Šiuos procesus galime laikyti pirmaisiais uolinių planetų formavimosi žingsniais. Tai pirmas kartas, kai silikatų spinduliuotė aptikta prie laisvai skrajojančių planetinės masės objektų. Modeliai rodo, kad tokie diskai aplink laisvus kūnus gali išgyventi kelis milijonus metų – pakankamai laiko planetų formavimuisi. Šie rezultatai atskleidžia, kad planetų sistemų formavimasis toli gražu neapsiriboja žvaigždėmis ir rudosiomis nykštukėmis, bet gali vykti ir aplink vienišus objektus, kurie tik šiek tiek didesni už Jupiterį. Tokios sistemos galėtų priminti Saulės sistemą, tik apie 100 kartų mažesnės masės ir dydžio. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Debesų susidūrimas paleido žvaigždėdarą. Žvaigždės formuojasi molekuliniuose debesyse – didžiuliuose šaltų dujų, daugiausiai vandenilio, telkiniuose. Dažniausiai šis procesas vyksta lėtai ir ramiai: debesis traukiasi ir byra į vis smulkesnius fragmentus, kurių centruose galiausiai pasiekiama pakankamai temperatūra ir tankis termobranduolinėms reakcijoms vykti. Tačiau kartais žvaigždėdara gali būti ir staigi bei intensyvi, ypač masyvių žvaigždžių atveju. Vienas iš procesų, sukeliančių masyvių žvaigždžių formavimąsi, gali būti molekulinių debesų susidūrimai. Pataikę vienas į kitą debesys suspaudžiami, jų dujos sutankėja ir ima formuoti žvaigždes daug sparčiau nei įprastai. Šios išvados paremtos skaitmeniniais modeliais, tuo tarpu stebėjimų rezultatai kol kas nėra vienareikšmiai. Yra žinoma kelios dešimtys debesų susidūrimų, tuose regionuose vyksta žvaigždėdara, tačiau ryšys tarp reiškinių iki šiol nebuvo nuodugniai ištirtas. Dabar tyrėjai, išnagrinėję vieną molekulinį debesį Paukščių Take, pateikė įtikinamus susidūrimo ir žvaigždėdaros ryšio įrodymus. Mokslininkai išmatavo įvairių molekulių, pavyzdžiui amoniako ir anglies monoksido, bei anglies jonų spinduliuotę debesyje G013.313+0.193 (skaičiai nurodo jo koordinates danguje – jis yra arti Galaktikos disko plokštumos, maždaug 13 laipsnių nuo centro). Spektrai atskleidė du skirtingo greičio debesies komponentus: vienas juda link mūsų, kitas tolsta. Erdvėje šie komponentai formuoja U ir S formos struktūras, kurios tarsi sukimba viena su kita, o greičių erdvėje matyti juos jungiantys „tiltai“. Tokios konfigūracijos yra klasikiniai debesų susidūrimo požymiai. Susidūrimas, tikėtina, įvyko prieš 0,35-1 milijoną metų. Tokie skaičiai puikiai atitinka regione aptiktų jaunų žvaigždinių objektų amžių. Pastarųjų aptikta net 94, taip pat 21 tankių dujų sankaupa. Visi požymiai rodo, kad susidūrimas tikrai skatina žvaigždėdarą. Tankias sankaupas supa pailgos struktūros, per kurias dujos krenta link tankiųjų centrų. Taip susidaro idealios sąlygos formuotis masyvioms žvaigždėms. Šie rezultatai aktualūs visiems žvaigždėdaros tyrimams, nes geriau paaiškina, kaip atsiranda masyviausios žvaigždės. Tyrimas publikuotas Astronomy & Astrophysics.
***
Galaktikos pakraščiai primena Magelano debesis. Paukščių Tako pakraščiai, daug labiau nutolę nuo centro, nei Saulė, išsiskiria iš kitų Galaktikos disko vietų. Ten randame mažai dujų, maža ir sunkesnių už helį cheminių elementų gausa, be to, disko spiralinių vijų poveikis menkas. Tokie išoriniai spiralinių galaktikų regionai dažnai laikomi mirusiomis zonomis, kur žvaigždės beveik, ar visiškai, nesiformuoja. Visgi molekulinių debesų randama ir ten, o juose turėtų gimti ir naujos žvaigždės. Kuo jie skiriasi nuo skrajojančių arčiau Galaktikos centro? Naujame tyrime pateikiami atsakymai. Mokslininkai ištyrė 72 debesis Paukščių Tako pakraščiuose. Jie išmatavo dviejų anglies monoksido spektro linijų intensyvumo santykį. Santykis tarp aukštesnės ir žemesnės energijos molekulių šuolių atskleidžia dujų fizikines savybes: aukštas santykis rodo tankesnes ir šiltesnes dujas, žemas – retesnes ir šaltesnes. Pakraščių debesyse santykis svyravo nuo 0,3 iki 3,0, vidutiniškai siekė vienetą, ir net 37,5% dujų turėjo santykį, aukštesnį už šį vidurkį. Dar ketvirtis dujų turėjo santykį tarp 0,7 ir vieneto; 0,7 yra apytikris vidurkis centrinės Galaktikos dalies debesyse. Be to, centrinėje dalyje santykio vertės skirtinguose debesyse išlieka gana panašios, o pakraščiuose, kaip matome, gerokai varijuoja. Tokie skaičiai rodo tankių dujų sankaupų egzistavimą net ir aplinkoje, kur sunkių cheminių elementų nedaug, o tai reiškia, kad dujos vėsta gana neefektyviai. Aukštos skyros stebėjimais pažvelgus į dujų pasiskirstymą erdvėje matyti, kad aukštą santykį daugiausiai turi kompaktiški debesų fragmentai ir žvaigždėdaros regionai. Panašios molekulinių dujų savybės stebimos ir nykštukinėse galaktikose, pavyzdžiui Magelano debesyse. Taigi šie rezultatai padeda suprasti žvaigždėdaros mechanizmus ne tik Paukščių Tako pakraščiuose, bet ir kitose, sunkių elementų nedaug turinčiose, aplinkose. Tarp tokių aplinkų yra ir ankstyvoji Visata. Bendrai paėmus tyrimas atskleidžia, kad molekuliniai debesys gali išlikti ir net aktyviai formuoti žvaigždes, atrodytų, visiškai nepalankiomis sąlygomis. Tyrimas publikuotas Astronomy & Astrophysics.
***
Nykštukinių galaktikų palydovų medžioklė. Ir Paukščių Taką, ir Andromedą, ir kitas dideles galaktikas supa pulkai mažų palydovių. Jos sąveikauja tarpusavyje, ypač su tamsiosios materijos halais, krenta į didžiąsias ir jas augina. Ar egzistuoja panašūs palydovų telkiniai aplink nykštukines galaktikas? Taip vadinamos galaktikos, bent dešimt kartų mažesnės už mūsiškę. Šis klausimas svarbus ne tik siekiant suprasti galaktikų formavimosi detales, bet ir ankstyvosios Visatos bei tamsiosios materijos tyrimams. Dabar astronomai pristatė stambiausią tyrimą, skirtą nykštukinių galaktikų palydovių paieškai. Tyrėjai išnagrinėjo 35 netolimas nykštukines galaktikas, panašias į Didįjį ir Mažąjį Magelano debesis, esančias 4-10 megaparsekų atstumu nuo mūsų. Didysis Magelano debesis yra didžiausia Paukščių Tako palydovė, kurios masė siekia apie dešimtadalį mūsiškės, o Mažasis debesis – dar apie 10 kartų mažesnis. Naudodami DESI Legacy Survey archyvinius duomenis, tyrėjai ieškojo palydovų iki 150 kiloparsekų spindulio aplink kiekvieną galaktiką – tai atitinka tipinį tamsiosios materijos halo dydį. Algoritmais pašalinę foninį triukšmą ir vizualiai patikrinę kandidatus, tyrėjai identifikavo 355 galimus palydovus. 264 iš jų yra nauji atradimai. Blausiausios aptiktos galaktikos šviečia vos kelis šimtus tūkstančių kartų ryškiau už Saulę, taigi jose yra ne daugiau nei keli milijonai žvaigždžių – apie 100 tūkstančių kartų mažiau, nei Paukščių Take. Vidutiniškai aplink Didžiojo Magelano debesies dydžio galaktiką rasta keturi palydovai, aplink Mažojo Magelano debesies tipo – vos daugiau nei du. Šie skaičiai atitinka skaitmeninių kosmologinių modelių prognozes ir patvirtina, kad nykštukinės galaktikos taip pat gali turėti savo palydovų sistemas. Atradimas atveria naują galimybę tirti tamsiosios materijos prigimtį mažiausiose Visatos struktūrose, nes būtent tokiose sistemose tamsiosios materijos įtaka yra didžiausia. Tyrimas publikuotas The Astrophysical Journal.
***
Kosminė vynuogių kekė. Šiandieninės galaktikos dažniausiai yra tvarkingos – elipsoidai arba diskai, kai kurie pastarųjų turi aiškias spiralines vijas, o reikšmingi netolygumai matomi tik tada, kai galaktikos jungiasi ar kitaip sąveikauja. Ankstyvojoje Visatoje turėtų būti kitaip: teoriniai modeliai prognozuoja, kad pirmos galaktikos buvo chaotiškos ir netvarkingos. Masyvios dujų sankaupos be aiškių struktūrų nuolat krito į tamsiosios materijos halus, jas papildomai jaukė tarpusavio susijungimai ir besiformuojančių žvaigždžių spinduliuotė, vėjai ir sprogimai. Tačiau James Webb teleskopu aptikta daug tvarkingų besisukančių galaktikų, egzistavusių vos 1,4 milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Kaip jos spėjo taip greitai nusistovėti? Atsakymas, žinoma, slypi dar tolimesnėse galaktikose, iš kurių šios susiformavo. Iki šiol, net ir naudojant James Webb teleskopą, tokiems tyrimams trūko jautrumo ir erdvinės skyros. Tačiau kartais į pagalbą ateina pati Visata: gravitacinis lęšiavimas duoda padidintus ir paryškintus tolimų galaktikų vaizdus. Dabar, pasinaudoję šiuo reiškiniu, astronomai pirmą kartą detaliai išmatavo pirmykštės galaktikos vidinę struktūrą. Galaktika, pavadinta „kosminėmis vynuogėmis“, egzistavo vos 930 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Atrasta prieš keletą metų, ji atrodo tipinė tiems laikams, tiek pagal masę, tiek pagal žvaigždžių formavimosi spartą ir cheminę sudėtį. Tarp jos ir mūsų išsidėsčiusio galaktikų spiečiaus gravitacija galaktiką padidino ir paryškino apie 32 kartus, o tai leido ALMA ir James Webb teleskopams pasiekti vos 10 parsekų erdvinę skyrą. Ankstesnėse Hubble teleskopo nuotraukose galaktika atrodė kaip vientisas diskas, tačiau naujieji stebėjimai atskleidė dramatiškai kitokį vaizdą. Taip, diskas egzistuoja, tačiau jame išskirta bent 15 milžiniškų žvaigždėdaros regionų, kartu primenančių vynuogių kekę. Šių regionų dydžiai siekia 10-60 parsekų, jie skleidžia 70% galaktikos ultravioletinės spinduliuotės. Bendrai paėmus diskas tikrai sukasi – sukimosi ir chaotiško judėjimo greičių santykis siekia 3,6 ir yra panašus į nesparčiai besisukančių šiuolaikinių galaktikų. Be to, diskas yra gravitaciškai nestabilus – kitaip tariant, dujų tankis jame toks didelis, kad sukimasis ir chaotiškas judėjimas nesugeba įveikti gravitacijos, kuri skatina dujas telktis į sankaupas. Tai ir paaiškina milžiniškų sankaupų egzistavimą. Visgi jos yra didesnės ir masyvesnės, nei prognozuoja šiuolaikiniai modeliai. Galima daryti išvadą, jog daugelis ankstyvųjų galaktikų, kurios atrodo lygios, iš tikrųjų gali turėti panašias struktūras, kurių kol kas tiesiog nepajėgiame išskirti. Tyrimas publikuotas Nature Astronomy.
***
Tolimiausia supermasyvi juodoji skylė. Ankstyvoji Visata, prieš 13 milijardų metų, turi daug paslapčių. Viena jų – kaip per palyginus trumpą laiką spėjo susiformuoti milžiniškos supermasyvios juodosios skylės, kurių masės siekia milijonus ar net milijardus Saulės masių? Įprastai manoma, kad joms užaugti reikėjo bent milijardų metų, tačiau pastaruoju metu jos aptinkamos vis didesniais atstumais, kurie atitinka laikus vos keli šimtai milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Dabar paskelbta apie naują tolimiausią supermasyvią juodąją skylę. CAPERS-LRD-z9 galaktiką matome iš laikų, kai Visata buvo vos 500 milijonų metų amžiaus. Tai sudaro tik 3% dabartinio. Remdamiesi vandenilio spektro linijų pločiu, tyrimo autoriai nustatė, kad labiausiai tikėtina juodosios skylės masė – 38 milijonai Saulės masių. Tiesa, galimos paklaidos nemenkos, tad galimas masių intervalas platus, nuo maždaug 4,5 iki 300 milijonų Saulės masių. Pastaroji vertė sudaro net pusę visos galaktikos žvaigždžių masės. Tokie didžiuliai santykiai, apie šimtą kartų viršijantys būdingus šiandieninėms galaktikoms, Visatos jaunystėje aptinkami neretai. Jų egzistavimas rodo, kad pirminė galaktikų raidos stadija gerokai skyrėsi nuo vėlesnių laikų. Juodajai skylei užaugti iki dešimčių milijonų Saulės masių per kelis šimtus milijonų metų sudėtinga, nes jos augimą riboja vadinamoji Edingtono sparta, atsirandanti dėl to, kad sparčiai į juodąją skylę krentanti medžiaga įkaista, ima spinduliuoti, o spinduliuotės slėgio jėga nustelbia gravitaciją. Įprastai juodųjų skylių egzistavimo paaiškinimai remiasi dviem idėjomis: arba jos susiformavo iš itin masyvių „sėklų“, taigi augti joms nereikėjo daug; arba augo neįprastai sparčiai, viršydamos Edingtono ribą. Kiekvienas naujas tolimų supermasyvių juodųjų skylių atradimas padeda patikrinti šias ir kitas hipotezes. CAPERS-LRD-z9 priklauso naujai „mažų raudonų taškelių“ klasei – kompaktiškoms, netikėtai ryškioms ir raudonoms galaktikoms, kurios egzistavo tik pirmuosius 1,5 milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Jų raudonumą gali paaiškinti stori dujų kiautai aplink juodąją skylę; jie sugeria daug centrinės spinduliuotės, ypač mėlynesnės, o patys skleidžia daugiau raudonus spindulius. Atradimas padės išsiaiškinti ir šių taškelių prigimtį; manoma, kad tai gali būti galaktikos, kuriose juodosios skylės išpūtinėja tankias dujas milžiniškomis tėkmėmis, bet tai ne vienintelis įmanomas paaiškinimas. Tyrimas publikuotas The Astrophysical Journal Letters.
***
Kas atsirado pirmiau – galaktikos ar supermasyvios juodosios skylės? Kol kas atsakymo neturime, bet James Webb stebėjimai padeda prie jo artėti. Apie tai pasakoja Dr. Becky:
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse