Nors iš pirmo žvilgsnio dangus atrodo amžinas ir nekintantis, viskas jame iš tiesų juda. Tik dažniausiai tą daro daug lėčiau, nei mes galėtume pastebėti. Bet kartais būna ir kitaip: štai per keletą pastarųjų metų vienoje nelabai tolimoje planetinėje sistemoje išsiplėtė debesis, greičiausiai atsiradęs dėl dviejų planetų susidūrimo. Žvaigždės Galaktikoje irgi, galima sakyti, plečiasi: Saulė susiformavo arčiau centro, nei yra dabar; neseniai išsiaiškinome, kad ji taip migravo ne viena, o su daugybe seserų. Po galaktikų susiliejimų plečiasi dujų juostos, kuriose gali imti formuotis naujos galaktikos; vienoje tokioje neseniai aptiktas gama spindulių žybsnis. O Visatos plėtimasis, išmatuotas nauju būdu – pagal netolimų galaktikų grupių narių judėjimą – atrodo, yra lėtesnis, nei manyta. Kitose naujienose – Mėnulio regolito vertimas dirva, maksimali dalelių energija planetų magnetosferose, fotosintezės galimybės prie raudonųjų nykštukių ir magnetaro gimimas supernovoje. Gero skaitymo!

***

Grybai pagerina Mėnulio dirvą. Ilgalaikėms Mėnulio misijoms reikės šviežio maisto, taigi ir auginti jį reikės vietoje. Bet ką daryti, kai Mėnulio paviršių dengiantis regolitas toli gražu neprimena dirvožemio? Jį sudaro smulkios aštrios uolienų nuolaužos, ten nėra mikroorganizmų, organinių medžiagų ir augalams reikalingos struktūros, o kai kurie jame esantys sunkieji metalai gali būti toksiški. Dabar tyrėjai parodė, kad regolitą galima paversti visai pakenčiamu dirvožemiu, pridėjus vos porą ingredientų. Pirmasis papildas – vermikompostas: raudonųjų sliekų perdirbtos organinės atliekos, turtingos augalams reikalingų maistinių medžiagų ir mikroorganizmų. Kosminėje misijoje sliekai galėtų perdirbti maisto likučius ar medvilninius higienos produktus, kurie kitaip būtų tiesiog atliekos. Antrasis – arbuskulinės mikorizės grybai, kuriais prieš sodinant buvo apvelti avinžirnių sėklų paviršiai. Šie grybai simbioziškai padeda augalui pasisavinti maistines medžiagas ir kartu mažina sunkiųjų metalų patekimą. Tyrėjai sodino avinžirnius į skirtingų proporcijų dirbtinio regolito ir vermikomposto mišinius. Mišiniuose su iki 75 procentų regolito avinžirniai sėkmingai išaugo ir subrandino sėklas. Esant didesnei regolito daliai, mažėjo subrendusių sėklų skaičius, bet jų kokybė nepakito. Gryname regolite augalai neišgyveno, tačiau su mikorizės grybais jie laikėsi vidutiniškai dviem savaitėmis ilgiau nei be jų – tai rodo grybų svarbą stresui atlaikyti. Dar vienas svarbus radinys – grybai sugebėjo kolonizuoti šaknis net gryname regolite, o tai reiškia, kad juos į žemdirbystės lauką Mėnulyje pakaktų įvesti vieną kartą. Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad biologiniai procesai pagerino paties regolito struktūrą, suformuodami agregatus – tai galėtų sumažinti ir smulkių regolito dalelių keliamą pavojų astronautams. Kol kas neatsakyta, ar užauginti avinžirniai yra saugūs valgyti – reikia patikrinti, ar sunkieji metalai nepateko į sėklas, ir įvertinti jų maistinę vertę. Tyrimo rezultatai publikuojami Scientific Reports.

***

Asteroidai mėtosi sniego gniūžtėmis. Apie 15 procentų Žemei artimų asteroidų turi mažus palydovus, kitaip tariant, sudaro dvinares sistemas. Iki šiol buvo manoma, kad šios poros yra gana statiškos ir asteroidai, laikui bėgant, beveik nesikeičia. Dabar astronomai, iš naujo išanalizavę NASA zondo DART nuotraukas, darytas 2022 metais prieš pat tyčinį susidūrimą su asteroidu-palydovu Dimorfu, atrado netikėtų paviršiaus detalių, rodančių, kad asteroidai keičiasi medžiaga tarpusavyje. Pagrindiniai įrodymai yra vėduoklės formos šviesūs dryžiai. Jų nebuvo matyti pirminėse nuotraukose, bet pavyko atskleisti pasitelkus sudėtingą vaizdų apdorojimo techniką, kuri pašalino apšvietimo netolygumus ir riedulių šešėlius. Dryžių kilmė siejama su JORP efektu: Saulės šviesa palaipsniui įsuka mažus asteroidus vis greičiau, kol nuo jų paviršiaus ima atsiskirti medžiaga. Būtent taip greičiausiai ir susiformavo Dimorfas: jį sudarė medžiaga, atsiskyrusi nuo didesniojo kompaniono Didimo. Tyrėjai apskaičiavo, kad medžiaga nuo Didimo pasiekė Dimorfą labai lėtai – vos truputį daugiau nei kilometro per valandą greičiu. Todėl smūgiai buvo švelnūs ir paliko ne kraterius, o nuosėdų sankaupas. Dimorfo paviršiuje buvę didesni rieduliai neleido nuosėdoms pasklisti vienodai visomis kryptimis, tad susidarė spinduliniai dryžiai tarpuose tarp jų. Norėdami patikrinti šią hipotezę, tyrėjai atliko laboratorinius eksperimentus – leido marmuro rutuliukus į smėlį su dažytais akmenėliais, imituojančiais riedulius, ir greito filmavimo kameromis užfiksavo panašius vėduoklės formos raštus. Kompiuteriniai skaičiavimai patvirtino, kad toks rezultatas gaunamas tiek dėl kompaktiškų kūnų, tiek dėl purių dulkių kamuolių smūgių. Šiuos paviršiaus pėdsakus netrukus galės patikrinti ESA zondas Hera, kuris pasieks Didimo sistemą šių metų gruodį ir galbūt pamatys ne tik DART poveikio pėdsakus, bet ir naujus dryžius, sukurtus smūgio metu išmestų riedulių. Tyrimo rezultatai publikuojami The Planetary Science Journal.

***

Planetų spinduliuotės juostų energijos lubos. Žemę, Jupiterį ir kitus magnetinį lauką turinčius Saulės sistemos kūnus supa spinduliuotės juostos. Jas sudaro magnetinio lauko spąstuose įstrigusios įkrautos dalelės, o magnetinis laukas jas pagreitina iki didelių energijų. Panašios juostos neseniai aptiktos ir aplink rudąsias nykštukes – už planetas didesnius, bet žvaigždžių dar nesiekiančius kūnus. Tačiau iki šiol nebuvo bendros teorijos, nusakančios, kokią didžiausią energiją šios juostos gali suteikti dalelėms. Dabar pasiūlytas stebėtinai paprastas modelis, turintis tik vieną kintamąjį – planetos paviršiaus magnetinio lauko stiprį. Modelio logika tokia: kuo stipresnis magnetinis laukas, tuo sparčiau radiacijos juosta pagreitina daleles. Tačiau šis procesas turi viršutinę ribą: pagreitintos dalelės ima spinduliuoti vis ryškiau, ir tam tikrame taške energijos nuostoliai atsveria pagreitinimą. Protonams ši riba pasiekiama esant maždaug 4 gausų magnetiniam laukui, elektronams – 0,4 gausų. Palyginimui, Žemės magnetinio lauko stipris prie pusiaujo yra apie 0,3 gauso. Didžiausia energija, kurią planetos magnetinis laukas gali suteikti dalelei, siekia apie septynis teraelektronvoltus – tai daugiau nei trilijoną kartų viršija regimosios šviesos fotono energiją, arba 7500 karto – protono ir neutrono masę. Modelis sėkmingai numato visų iki šiol ištirtų spinduliuotės juostų sistemų – nuo Žemės iki rudųjų nykštukių – maksimalias stebimas energijas. Jis taip pat pritaikomas egzoplanetoms: pagal modelį galima nustatyti, kokių bangų ilgių sinchrotroninius signalus turėtų skleisti dalelės egzoplanetų aplinkoje. Tokios prognozės leistų remiantis radijo stebėjimais spręsti, ar tolima planeta turi magnetinį lauką, o tai, savo ruožtu, yra svarbus veiksnys vertinant tinkamumą gyvybei, nes magnetinis laukas saugo atmosferą ir paviršių nuo žalingų energingų dalelių iš kosmoso. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Dviejų planetų susidūrimas realiuoju laiku. Jaunos planetų sistemos yra chaotiškos vietos – planetos nuolat susiduria, suskyla arba yra išsviedžiamos į tarpžvaigždinę erdvę. Šie procesai trunka kol sistema nusistovi per maždaug 100 milijonų metų. Tokie susidūrimai greičiausiai vyksta santykinai dažnai, tačiau stebėti juos tolimose sistemose itin sunku – reikia, kad nuolaužos skrietų tiesiai tarp mūsų ir žvaigždės, ir kad neišsisklaidytų pakankamai ilgai, jog teleskopai jas pagautų. Naujame tyrime pristatoma senų duomenų analizė, kurioje aptikta žvaigždė Gaia20ehk, kurios aplinkoje neseniai greičiausiai įvyko toks susidūrimas. Ši pagrindinės sekos žvaigždė, panaši į Saulę, turėtų šviesti stabiliai, tačiau nuo 2016 metų jos ryškumas ėmė periodiškai primažėti, o apie 2021-uosius prasidėjo chaotiški svyravimai. Raktas į mįslę buvo infraraudonosios šviesos duomenys: kai regimoji šviesa blėso, infraraudonoji – ryškėjo. Tai reiškia, kad žvaigždę užstojanti medžiaga yra karšta – apie 900 kelvinų arba daugiau nei 600 Celsijaus laipsnių – ir pati šviečia infraraudonajame ruože. Prieš chaotiškų svyravimų pradžią tyrėjai aptiko periodišką 380,5 dienų ryškumo moduliavimą, kurį galėtų kelti objektas, skriejantis maždaug 1,1 astronominio vieneto atstumo orbita – panašiai kaip Žemė nuo Saulės. Tyrimo autoriai stebėjimus aiškina tokiu scenarijumi: iš pradžių dvi planetos, ar kiek mažesni objektai, spirališkai artėjo viena prie kitos ir keliskart „perbraukė“ viena kitą, sukeldamos pirmuosius ryškumo pamažėjimus. Tuomet įvyko katastrofiškas galutinis susidūrimas, išmetęs milžinišką dulkių ir uolienų debesį, kurio skerspjūvio plotas – bent 0,13 kvadratinio astronominio vieneto, o masė – apie 4 × 10²⁰ kilogramų, arba pusė procento Mėnulio masės. Intriguojantis sutapimas: susidūrimas įvyko tokiu pat atstumu nuo žvaigždės, kaip Žemės orbitos spindulys, o prieš 4,5 milijardo metų panašus smūgis greičiausiai suformavo Žemės-Mėnulio sistemą. Veros Rubin observatorija, pradėsianti didelę dangaus apžvalgą šiais metais, per artimiausią dešimtmetį galėtų aptikti apie šimtą tokių susidūrimų – tai padėtų suprasti, kiek dažnai Visatoje kartojasi Žemei Mėnulį suteikęs scenarijus. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Uolinė planeta prie vidutinės raudonosios nykštukės. Raudonosios nykštukės (M tipo žvaigždės) yra gausiausias žvaigždžių tipas Galaktikoje. Taigi aplink jas skrieja ir daugiausia uolinių egzoplanetų. Tačiau šios planetos paprastai skrieja labai arti savo žvaigždžių, kur jas veikia intensyvi spinduliuotė, stiprus žvaigždės vėjas bei žybsniai. Visi šie veiksniai gali sunaikinti planetos atmosferą. Ar bent kai kurios iš jų atmosferą vis dėlto išlaiko? Tai vienas svarbiausių atvirų klausimų egzoplanetų tyrimuose, ypač kalbant apie tinkamų gyvybei planetų paieškas. Dabar astronomai atrado planetą, kuri turėtų reikšmingai padėti ieškant atsakymo. TOI-4616 b – Žemės dydžio planeta, skriejanti aplink vidutinę raudonąją nykštukę vos 28 parsekų atstumu nuo mūsų. Žvaigždė TOI-4616 yra truputį mažesnė nei penktadalis Saulės, jos paviršiaus temperatūra kiek didesnė nei 3000 kelvinų; pagal šias savybes ji nėra ekstremaliai maža, bet toli gražu ir ne didžiausia šios klasės atstovė. Planetos spindulys – 1,22 Žemės spindulio, orbitos periodas – vos 1,55 dienos, o pusiausvyros temperatūra siekia apie 525 kelvinus. Planeta gauna maždaug 40 kartų daugiau spinduliuotės nei Žemė; to turėtų pakakti išgarinti pirmykštei atmosferai, net jei planeta tokią kada ir turėjo. Tačiau būtent šios ekstremalios aplinkos sąlygos daro TOI-4616 b ypač vertingą: ji yra ideali laboratorija tikrinti atmosferos pabėgimo, vidinės sudėties kitimo ir lakiųjų medžiagų išlaikymo modeliams. Iš tūkstančių kitų žinomų egzoplanetų šią išskiria itin gerai pažinta žvaigždė. Archyviniai stebėjimų duomenys siekia net 1954 metus, o per pastaruosius dešimtmečius ji stebėta daugybe teleskopų skirtinguose spektro ruožuose. Dėl to žvaigždės parametrai – masė, spindulys, temperatūra – žinomi neįprastai tiksliai, o tai leidžia patikimai interpretuoti ir planetos duomenis. Be to, žvaigždės blausumas ir artumas Žemei daro šią sistemą patraukliu taikiniu James Webb teleskopui, kuris galėtų ieškoti antrinės atmosferos pėdsakų – galbūt CO₂, susidariusio dėl vulkanizmo ir dujų išsiskyrimo jau po to, kai žvaigždė nusistovėjo pagrindinėje sekoje. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Raudonosios nykštukės ir fotosintezės riba. Raudonosios nykštukės sudaro didžiąją dalį Galaktikos žvaigždžių, todėl aplink jas skrieja ir dauguma iki šiol atrastų uolinių egzoplanetų. Tai daro jas pagrindiniu taikiniu ieškant gyvybės. Tačiau ar šių žvaigždžių šviesa iš tiesų gali palaikyti deguonį gaminančią gyvybę – tokią, kokia sukūrė Žemės atmosferą? Dabar mokslininkai parodė, kad greičiausiai ne, o pagrindinę problemą kelia ne šviesos kiekis, bet jos kokybė. Tyrėjai pasiūlė naują spinduliuotės kokybės vertinimo sistemą, grindžiamą eksergijos sąvoka. Eksergija – tai maksimalus naudingas darbas, kurį galima išgauti iš spinduliuotės lauko. Fotosintezės požiūriu svarbiausias darbas yra vandens oksidacija – vandens molekulių skaidymas, kuris labiausiai riboja fotosintezės spartą ir yra pagrindinis laisvojo deguonies šaltinis. Šiai reakcijai reikia pakankamai energingų fotonų. Raudonosios nykštukės šiuo atžvilgiu turi dvigubą trūkumą: jos šaltos, todėl jų šviesa pasislinkusi į infraraudonąjį ruožą ir per mažai fotonų pasiekia energijos slenkstį vandens skaidymui; be to, net tų fotonų, kurie tą slenkstį pasiekia, mažesnė dalis gali būti paversta naudingu cheminiu darbu. Saulės tipo žvaigždžių planetose fotosintezės eksergija yra maždaug penkis kartus didesnė nei prie raudonųjų nykštukių. Galbūt gyvybė galėtų prisitaikyti ir naudoti ilgesnes, mažesnės energijos bangas? Tyrėjai teigia, kad ne – egzistuoja vadinamoji raudonoji riba, didžiausias bangos ilgis, dar galintis palaikyti fotosintezę, ir ji nėra laisvai pasirenkama, o kyla iš žvaigždės spektro, planetos atmosferos ir konkrečios cheminės reakcijos derinio. Prie raudonųjų nykštukių ši riba yra apie 0,95 mikrometro – netgi šiek tiek mažesnė nei prie Saulės tipo žvaigždžių. Be to, prie raudonųjų nykštukių bakterijos, efektyviai naudojančios infraraudonąją šviesą ir nenaudojančios deguonies, galėtų nukonkuruoti deguonį gaminančius organizmus ir neleisti planetai patirti „Didžiojo oksidacijos įvykio“. Be gausaus deguonies ir jo teikiamos energijos daugialąstė sudėtinga gyvybė vargu ar galėtų egzistuoti. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Saulė migravo ne viena. Mūsų Saulė gimė maždaug prieš 4,6 milijardo metų gerokai arčiau Paukščių Tako centro nei yra dabar. Tokią išvadą astronomai daro remdamiesi jos chemine sudėtimi, kuri būdinga vidiniam Galaktikos diskui. Tačiau kaip ji atsidūrė ten, kur yra dabar, daugiau nei trim kiloparsekais toliau nuo centro, nei gimė? Galaktikos centre esanti milžiniška pailga skersė sukuria vadinamąjį korotacijos barjerą ties šešiais kiloparsekais nuo centro, o žvaigždės neturėtų galėti kirsti šios ribos. Dabar astronomai, pasinaudoję ESA Gaia palydovo duomenimis, patvirtino, kad Saulė migravo iš centro ne viena, o kartu su gausiu panašių žvaigždžių būriu. Tyrėjai sudarė didžiausią kada nors sukurtą Saulės „dvynių“ – žvaigždžių, kurių temperatūra, gravitacija paviršiuje ir cheminė sudėtis beveik identiškos Saulės vertėms – katalogą, aprėpiantį aplinkinius 300 parsekų. Jame iš viso yra net 6 594 žvaigždės, maždaug 30 kartų daugiau nei ankstesniuose tyrimuose. Kiekvienai žvaigždei nustatytas amžius, remiantis aukščiau įvardintais parametrais bei šviesiu. Atsižvelgus į atrankos nuokrypius – ryškias ir artimas žvaigždes pamatyti lengviau, nei blausias ir tolimas – amžių pasiskirstyme išryškėjo platus pikas ties 4–6 milijardais metų. Ši epocha apima ir Saulės gimimą. Tai rodo, kad šiandien Saulės kaimynystėje esančios panašaus amžiaus ir panašios sudėties žvaigždės greičiausiai gimė kartu arčiau Galaktikos centro ir kartu migravo į dabartines pozicijas. Ši masinė migracija galėjo būti įmanoma tik tuo atveju, jei tuo metu Galaktikos skersė dar tik formavosi ir korotacijos barjeras dar neegzistavo. Vadinasi, Saulės dvynių amžiai nurodo ne tik migracijos laikotarpį, bet ir skersės formavimosi epochą. Tyrėjai taip pat pastebėjo antrą, siauresnį amžiaus piką ties maždaug 2 milijardais metų – tai greičiausiai atspindi vėlesnį žvaigždžių formavimosi protrūkį diske, daug arčiau dabartinės Saulės padėties. Šie rezultatai svarbūs ir astrobiologiniu požiūriu: Galaktikos centras yra kur kas nepalankesnė aplinka gyvybės evoliucijai, tad migracijos procesas, perkėlęs Saulės sistemą į ramesnį Galaktikos regioną, galėjo būti viena esminių sąlygų mūsų egzistavimui. Tyrimų rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose Astronomy and Astrophysics: katalogo sudarymas, Saulės migracija.

***

Ši nuotrauka, iš dalies ir dėl spalvų parinkimo, atrodo beveik kaip „Kopos“ iliustracija: smėlio kirminas kyla į dangų ir ruošiasi praryti galaktiką. Vaizdas yra tikras, bet čia matome ne monstrą, o šaltų tarpžvaigždinių dujų debesį. CG4, dar vadinamas kometiniu ūku, yra pusės parseko skersmens ir beveik trijų parsekų ilgio. Nuo mūsų jis nutolęs 400 parsekų – nedaug Galaktikos mastu, bet milijoną kartų toliau, nei Saulės sistemos dydis. Jo formą sukūrė netoliese sprogusi supernova, kurios šviesa ir smūginė banga nustūmė dalį debesies medžiagos ir suformavo uodegą. O galaktika arti atrodo tik dangaus skliaute; iš tiesų ją nuo mūsų skiria dešimtys megaparsekų.

***

Detaliausias magnetaro gimimo vaizdas. Superšviesiosios supernovos – sprogimai, bent dešimt kartų ryškesni nei įprastos supernovos – atrastos šio amžiaus pradžioje. Visgi per daugiau nei du dešimtmečius neišsiaiškinta, kas teikia ilgalaikį ir didelį energijos srautą. Dar 2010 metais pasiūlyta hipotezė, kad tai daro magnetaras – itin stiprų magnetinį lauką turinti, greitai besisukanti neutroninė žvaigždė. Tačiau tiesioginių magnetaro buvimo įrodymų superšviesiose supernovose iki šiol nebuvo. Dabar astronomai, stebėję 2024 metų supernovą SN 2024afav, pirmą kartą užfiksavo tiesioginį magnetaro gimimo pėdsaką. Per daugiau nei 200 dienų stebėjimų tyrėjai pastebėjo, kad supernova po ryškumo piko ne tiesiog blėso, kaip įprasta kiek blausesniems sprogimams. Priešingai, aptikti keturi pasikartojantys ryškumo susvyravimai, o laiko tarpai tarp jų vis trumpėjo. Tokią tendenciją astronomai dažnai vadina „čirpimu“, nes panašiu periodo trumpėjimu pasižymi ir paukščių skleidžiami garsai. Panašūs susvyravimai kartais aptinkami ir kitose supernovose, o ankstesni modeliai juos aiškino sprogimo smūginės bangos sąveika su aplinkinėmis dujomis. Visgi keturių svyravimų su mažėjančiu periodu tokiu būdu paaiškinti nepavykdavo. Naujojo tyrimo autoriai pasiūlė elegantišką paaiškinimą, paremtą bendrosios reliatyvumo teorijos sprendiniu. Scenarijus toks: dalis sprogimo medžiagos nukrito atgal į centrą ir suformavo akrecinį diską aplink sprogimo paliktą kompaktišką objektą. Objektas greitai sukasi, todėl tempia aplinkinį erdvėlaikį vadinamuoju Lense-Thirring efektu. Diskas nėra tiksliai sulygiuotas su objekto sukimosi ašimi, todėl ima svyruoti. Svyruojantis diskas periodiškai blokuoja ir atspindi objekto skleidžiamą šviesą kaip kosminis švyturys, o diskui slenkant artyn, svyravimas greitėja – taip ir atsiranda čirpimas. Šis modelis leidžia nepriklausomai nustatyti objekto sukimosi periodą ir magnetinio lauko stiprumą. Jų vertės – atitinkamai 4,2 milisekundės  ir apie 300 trilijonų kartų daugiau nei Žemės – puikiai atitinka tipines magnetarų savybes bei pagal supernovos šviesį nustatytas vertes. Tai pirmas tiesioginis Lense-Thirring efekto stebėjimas magnetaro aplinkoje ir pirmas kartas, kai bendrosios reliatyvumo teorijos efektas panaudotas supernovos raidai apibūdinti. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Sunkieji elementai iš galaktikų susidūrimo nuolaužų. Auksas, platina ir kiti sunkūs cheminiai elementai Visatoje daugiausia susidaro per neutroninių žvaigždžių susidūrimus. Kai dvi kompaktiškos mirusių žvaigždžių liekanos suartėja spirališkai ir susijungia, kyla trumpas, bet nepaprastai galingas gama spindulių žybsnis, o naujai sukurti elementai išmetami į aplinkinę erdvę. Dabar astronomai atsekė vieną tokį pliūpsnį – GRB 230906A, aptiktą NASA Fermi kosminiu teleskopu 2023 metų rugsėjį, – iki netikėtos vietos: galaktikų susiliejimo išmestų nuolaužų juostos. Naudodami Chandra rentgeno observatoriją ir Hablo teleskopą, tyrėjai tiksliai nustatė žybsnio padėtį danguje ir aptiko blausią galaktiką, kurioje žybsnis ir įvyko. Netrukus paaiškėjo, kad galaktika priklauso nedidelei grupei, kurios šviesa mus pasiekia per 4,7 milijardo metų. Grupėje vyksta keli galaktikų susiliejimai, o jų sąveikos kuria ilgas potvynines uodegas, kuriose ištemptos dujos formuoja naujas žvaigždes. Žybsnio šaltinis aptiktas kaip tik tokioje uodegoje – maždaug 180 kiloparsekų ilgio medžiagos sraute, nutįsusiame nuo centrinės grupės galaktikos. Tyrėjai mano, kad maždaug prieš 700 milijonų metų galaktikų susidūrimas sukėlė žvaigždžių formavimosi žybsnį, per kurį gimė ir dvi masyvios žvaigždės, vėliau virtusios neutroninių žvaigždžių pora. Laikui bėgant ši pora suartėjo ir susijungė, sukeldama gama pliūpsnį bei išbarstydama sunkiuosius elementus į aplinkinę tarpgalaktinę terpę. Tai gali paaiškinti, kodėl sąveikaujančių galaktikų aplinkoje stebimas didesnis sunkiųjų elementų kiekis, nei aplink pavienes galaktikas – susiliejimai paskatina žvaigždėdarą, kuri vėliau veda ir prie naujų elementų gamybos epizodų. Šios žinios svarbios ir siekiant suprasti Žemės bei gyvybės čia kilmę ir raidą, mat mūsų planetoje randami sunkieji elementai irgi susiformavo panašių sprogimų metu. Panašus scenarijus laukia ir mūsų – maždaug po 4–5 milijardų metų Paukščių Takas susijungs su Andromedos galaktika, ir panašūs procesai nutiks ir čia. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Aplinkinė Visata plečiasi lėčiau. Mūsų Visata plečiasi, o jos plėtimosi spartą nurodo dydis, vadinamas Hablo konstanta. Tiksli šio parametro vertė jau daugiau nei dešimtmetį neduoda ramybės kosmologams. Ankstyvosios Visatos, kosminio mikrobangų fono, stebėjimai duoda reikšmę apie 68 km/s vienam megaparsekui atstumo, o vietinės Visatos matavimai, paremti supernovomis ir kintančiomis žvaigždėmis, – apie 73. Šis nesutapimas, vadinamas Hablo įtampa, yra vienas didžiausių šiuolaikinės kosmologijos iššūkių. Dabar tarptautinė komanda atliko naujovišką Visatos plėtimosi analizę. Užuot bandę apskaičiuoti kosmoso plėtimąsi per tolimų žvaigždžių atstumų matavimus, jie analizavo galaktikų judėjimą dviejose artimose galaktikų grupėse – Kentauro A ir M81. Metodas remiasi pusiausvyra tarp dviejų jėgų: gravitacija traukia grupės galaktikas artyn vieną prie kitos, o kosminė plėtra jas tempia į šalis. Šis balansas leidžia vienu metu įvertinti ir grupės masę, ir Hablo konstantos vertę. Atstumams nustatyti naudotas raudonųjų milžinių šakos viršūnės metodas, paremtas kitokiomis žvaigždėmis, nei dažniau naudojamos kintančiosios, ir nuo jų nepriklausomas. Kentauro A grupėje tyrėjai nustatė, kad ji iš tiesų nėra sutelkta vien apie Kentauro A galaktiką, o aplink porą iš jos ir kaimyninės M83. Iš šios dvinarės dinamikos gautas Hablo konstantos įvertis – apie 64 km/s/Mpc. M81 grupėje, kurios centre dominuoja M81 ir M82 galaktikų pora, rezultatas panašus – apie 63 km/s/Mpc. Abi reikšmės yra artimesnės ankstyvosios Visatos matavimams nei kintančiosiomis žvaigždėmis paremtiems vietiniams, ir rodo, kad bent dalis Hablo įtampos gali kilti iš skirtingų matavimo metodų, o ne iš naujos fizikos. Dar vienas intriguojantis radinys: abiejose grupėse ryškiausių galaktikų masės beveik visiškai prilygsta pilnai grupės masei, taigi grupę sudarančių galaktikų judėjimą galima paaiškinti be papildomo tamsiosios materijos halo. Tokia struktūra prieštarauja standartiniams modeliams, kuriuose galaktikų grupės visada turi masyvius tamsiosios materijos apvalkalus. Tyrimo rezultatai publikuojami dviejuose straipsniuose Astronomy & Astrophysics: Kentauro A grupė, M81 grupė.

***

Didžiąją dalį Visatos sudaro ne žvaigždės, galaktikos ar netgi jų spiečiai, o kosminės tuštumos. Milijonų parsekų skersmens regionai, kuriuose nėra beveik nieko, net ir lyginant su tipiniu tarpžvaigždiniu vakuumu. Kaip jos atsirado, kaip keičiasi ir kaip veikia visos Visatos struktūrų raidą, pasakoja Kurzgesagt:

***

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

Laiqualasse