Apie tai, kad astrofizikai viską traktuoja kaip sferines karves vakuume, anekdotų netrūksta. Bet tokiam požiūriui dažnai yra priežastis: realios sistemos yra ypatingai komplikuotos, tad norint jas suprasti geriausia pradėti nuo idealizuoto atvejo analizės. Visgi ją atlikus, reikia eiti tolyn: pridėję sudėtingesnių efektų, kartais galime rasti sprendimus problemoms, kurios iki tol atrodė neįveikiamos. Štai pavyzdžiui virš Mėnulio paviršiaus kai kuriose vietose aptinkami magnetinio lauko sustiprėjimai. Pasirodo, juos sukelia Saulės vėjo sąveika su plutoje esančių magnetinių mineralų generuojamu lokaliu magnetiniu lauku, tačiau tą suprasti pavyko tik pasitelkus gerokai sudėtingesnę už įprastinę bangų judėjimo analizės metodiką. Jupiterio palydove Europoje anglies dvideginio paviršiuje yra įvairiose vietose, o jo egzistavimą lemia ne tik kiek jo atnešama iš gelmių, bet ir kaip stipriai paviršiaus ledas laiko molekules prikibusias. Magnetiniai laukai galaktikose auga labai sparčiai – daug sparčiau, nei prognozuoja „paprasta“ dinamo teorija, o juos paaiškina dinamo teorija, sujungta su dujų telkinių traukimosi matematiniu aprašymu. Kitose naujienose – pelių reakcija į skirtingą gravitacijos lygį, nukleorūgščių komponentai Ryugu ir pirma sąveikaujanti rudųjų nykštukių pora. Gero skaitymo!

***

Įvairiose vietose Žemėje randami tektitai – mažyčiai stiklo rutuliukai, susidarę kai į Žemę atsitrenkė stambus asteroidas. Bet ne visus jų galima susieti su žinomais asteroidų smūgiais. Ką apie nežinomus smūgius mums sako likusieji? Pasakoja John Michael Godier.

***

Kiek gravitacijos reikia raumenims išsaugoti? Ilgalaikis buvimas kosmose sukelia raumenų atrofiją – be nuolatinės gravitacijos apkrovos raumenys nyksta, kinta jų skaidulų tipai ir metabolizmas. Tačiau kokia minimali gravitacija būtų pakankama šiems pokyčiams sustabdyti, iki šiol buvo neaišku. Dabar japonų mokslininkų komanda atliko eksperimentą Tarptautinėje kosminėje stotyje, kuriame 24 pelės buvo 27–28 dienas veikiamos skirtingo gravitacijos lygio: mikrogravitacijos, trečdalio Žemės gravitacijos (0,33g), dviejų trečdalių (0,67g) ir imituotos pilnos Žemės gravitacijos. Tam naudota centrifuga – MARS sistema, leidžianti stotyje sukurti dirbtinę gravitaciją. Grįžus pelėms į Žemę, tyrėjai per kelias valandas išmatavo raumenų masę, gnybimo jėgą, audinių sandarą, genų raišką ir kraujo metabolitus. Rezultatai atskleidė aiškų slenkstį: 0,67g gravitacija buvo pakankama raumenų funkcijai, skaidulų tipų sudėčiai ir gnybimo jėgai išsaugoti – šie rodikliai nesiskyrė nuo pilnos gravitacijos grupės. Tuo tarpu mikrogravitacijos ir 0,33g grupėse priekinių galūnių gnybimo jėga reikšmingai sumažėjo. Pagrindiniam gravitacijai jautriam raumenį – dugno raumenį (soleus) – 0,33g vis dėlto suteikė dalinę apsaugą: raumenų skaidulų skerspjūvio plotas sumažėjo tik nežymiai, palyginti su mikrogravitacijos grupe. Tyrėjai taip pat atrado 11 kraujo metabolitų, kurių koncentracija kito priklausomai nuo gravitacijos lygio – tai potencialūs biomarkeriai neinvaziniam raumenų būklės stebėjimui. Šie rezultatai turi tiesioginių pasekmių kosminėms misijoms: Marso gravitacija siekia tik 0,38g – mažiau nei apsauginis 0,67g slenkstis, o Mėnulio – vos 0,17g. Tai reiškia, kad ilgalaikėse misijose prie šių kūnų astronautams greičiausiai prireiks papildomų priemonių – dirbtinės gravitacijos ar intensyvių fizinių pratimų. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Magnetinės bangos virš Mėnulio. Mėnulis neturi globalaus magnetinio lauko, todėl Saulės vėjo dalelės tiesiogiai bombarduoja jo paviršių. Visgi kai kur plutoje yra įmagnetintų mineralų, kurie suformuoja lokalias magnetines anomalijas. Dar septintajame dešimtmetyje orbitinių zondų duomenyse pastebėtas keistas reiškinys: kai kuriose Mėnulio vietose magnetinis laukas staiga sustiprėja, kartais net dešimt kartų virš foninio anomalijų lygio. Be to, šie sustiprėjimai driekiasi šimtus kilometrų virš paviršiaus. Per pusšimtį metų vadinamieji „Mėnulio išoriniai magnetiniai sustiprėjimai“ (LEME) išliko mįslingi – niekas nesugebėjo paaiškinti nei jų prigimties, nei tokio didelio aukščio virš paviršiaus. Dabar grupė mokslininkų pateikė atsakymą – LEME sukelia iki šiol neįvertinta netiesinė Kelvino-Helmholco nestabilumo atmaina. Kelvino-Helmholco nestabilumas (KHI) yra fundamentalus fizikinis procesas, vykstantis, kai du skysčiai ar plazmos srautai juda skirtingais greičiais. Jo pavyzdžių apstu mūsų aplinkoje – tai ir kylantys garai iš arbatinuko ar dūmai iš kamino, ir vėjo sukeltos bangos ežere, ir banguoti debesys. Mėnulio atveju Saulės vėjas trenkiasi į mažytes minimagnetosferas, kurias sukuria paviršiaus regolite esančios magnetinės anomalijos. Mokslininkai žinojo apie šią sąveiką, tačiau jai analizuoti naudojo supaprastintus tiesinius skaičiavimus, kurie prognozavo tik sūkurines bangas arti prie paviršiaus. Naujojo tyrimo autoriai panaudojo netiesinius magnetohidrodinamikos modelius ir atrado du skirtingus KHI režimus. Esant didesniam Saulės vėjo greičiui susidaro smūginių bangų dominuojamas režimas, kuriame KHI generuoja greitąsias magnetohidrodinamines smūgines bangas, sklindančias aukštyn nuo paviršiaus – būtent tai atitinka erdvėlaivių stebėtus magnetinius sustiprėjimus šimtų kilometrų aukštyje. Esant lėtesniam vėjui dominuoja sūkurių režimas, kuris stiprina magnetinį lauką 30–40 kartų prie paviršiaus, o sūkurių sukeltos bangos vis tiek sklinda aukštyn. Skaitmeninių modelių rezultatai puikiai atitiko 1998 metų Lunar Prospector zondo duomenis. Rezultatai aktualūs ne tik Mėnuliui: tas pats mechanizmas greičiausiai veikia ir Marse, kur MAVEN zondas jau patvirtino KHI egzistavimą plazmos aplinkoje, o paviršiaus magnetinės anomalijos analogiškos Mėnulio. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Ryugu turi visus nukleorūgščių komponentus. Viena iš hipotezių apie gyvybės kilmę Žemėje teigia, kad pagrindinius cheminius komponentus galėjo atnešti asteroidai, bombardavę jauną planetą prieš milijardus metų. Tarp jų galėjo būti įvairios prebiotinės molekulės, įskaitant nukleobazes, kurios sudaro DNR ir RNR „kopėčių“ skersinius. Šią hipotezę stiprina vis nauji radiniai kosminėse uolienose. 2023 metais asteroido Ryugu mėginiuose, kuriuos Japonijos zondas Hayabusa2 parskraidino 2020-aisiais, buvo aptiktas uracilas – viena iš keturių nukleobazių, randama RNR grandinėse. Dabar ta pati tyrėjų komanda pranešė radusi visas penkias įprastines nukleobazes: greta uracilo aptikti adeninas, guaninas, citozinas ir timinas. Kitaip tariant, viename mažame asteroide egzistuoja visi genetinio kodo raidyno elementai. Tai, žinoma, nereiškia, kad Ryugu egzistavo gyvybė. Tačiau galima daryti išvadą, jog primityvūs anglimi turtingi asteroidai gali gaminti ir milijardus metų išsaugoti molekules, svarbias gyvybės chemijai. Tyrėjai palygino nukleobazių gausos santykius Ryugu mėginiuose su kitų kosminio kūnų uolienomis – Bennu asteroido fragmentais, kuriuos parskraidino NASA zondas Osiris-Rex, ir Žemėje nukritusiais meteoritais Murchison bei Orgueil. Paaiškėjo, kad purinų (adenino ir guanino) bei pirimidinų (kitų trijų) gausos santykis priklauso nuo kūno istorijos: Ryugu turi beveik vienodai purinų ir pirimidinų, Murchison praturtintas purinais, o Bennu ir Orgueil – pirimidinais. Taip pat pastebėta, kad purinų ir pirimidinų santykis atvirkščiai koreliuoja su amoniako koncentracija mėginiuose. Toks ryšys gali rodyti iki šiol nežinomą nukleobazių formavimosi mechanizmą ankstyvosios Saulės sistemos medžiagoje. Kartu su praėjusių metų analogišku atradimu Bennu asteroide šie rezultatai rodo, kad gyvybės komponentai buvo plačiai pasklidę visoje Saulės sistemoje ir patvirtina hipotezę, jog anglimi turtingi asteroidai galėjo tiekti prebiotinę cheminę žaliavą ankstyvąjai Žemei. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Europos anglies dioksidas siekia toliau nei manyta. Jupiterio palydovas Europa po ledine pluta slepia globalų vandenyną, kuris laikomas viena perspektyviausių vietų gyvybės paieškoms Saulės sistemoje. Tačiau vien vandens gyvybei nepakanka – reikia ir kelių kitų gyvybei būtinų elementų ir junginių. Vienas tokių yra anglis. Ankstesniais stebėjimais anglies dioksido aptikta Europos paviršiuje, chaotiškame Taros regione, kur ledas atrodo sulaužytas ir vėl užšalęs, kaip ledonešio sangrūda. Tai gali reikšti, jog medžiaga buvo iškelta iš gelmių, gal net iš vandenyno. Buvo manoma, kad tai lokalizuotas reiškinys. Visgi naujas tyrimas, paremtas James Webb spektriniais stebėjimais, atskleidė gerokai platesnį anglies pasiskirstymą. Tyrėjai analizavo devynias spektro juostas, kuriose matomi vandens ledo, anglies dioksido ir kitų lakiųjų junginių pėdsakai, ir sudarė detalų cheminį Europos priekinės pusės žemėlapį. Paaiškėjo, kad anglies dioksidu praturtintas ne tik Taros regionas, bet ir daugelis aplinkinių chaoso reljefo zonų. Apskritai dvideginiu praturtintos zonos sudaro lęšio pavidalo figūrą palydovo paviršiuje. Visur, kur gausu anglies dvideginio, ledo paviršius pasižymi neįprasta tekstūra, tarsi būtų perdirbtas iš apačios. Šis derinys rodo, kad už paviršiaus cheminę sudėtį atsakinga ne tik Jupiterio spinduliuotė. Tyrimo autoriai duomenis interpretuoja kaip požymį, jog lakiųjų medžiagų pasiskirstymą lemia ne tik medžiagos skverbimasis iš gelmių, bet ir tai, kur paviršiaus ledo mikrostruktūra gali ją išlaikyti. Jei anglies dioksidas kyla iš požeminio vandenyno, tai reiškia, kad vandenyne yra anglies ir kad vandenynas yra chemiškai susijęs su paviršiumi. NASA zondas Europa Clipper, pradėsiantis artimus skrydžius pro Europą 2031 metais, galės patikrinti šias prognozes tiksliai tose vietose, kurias Webbo teleskopas atskleidė kaip chemiškai aktyviausias. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Lydytos sieros pasauliai. Egzoplanetas astronomai paprastai skirsto į kelias kategorijas, pavyzdžiui, uolines, dujines ar vandens pasaulius. Tačiau dabar mokslininkai atrado planetą, kuri netinka nė į vieną iš šiandieninių kategorijų, ir siūlo visiškai naują klasę. Planeta L 98-59 d skrieja aplink mažą raudoną žvaigždę vos 10 parsekų atstumu nuo Žemės. Jos skersmuo maždaug 1,6 karto viršija Žemės, tačiau tankis – neįprastai mažas. James Webb teleskopu atlikti stebėjimai 2024 metais jos atmosferoje aptiko vandenilio sulfido ir sieros dioksido – dujų, būdingų supuvusių kiaušinių kvapui. Ankstesni modeliai būtų priskyrę tokią planetą arba uoliniams „dujiniams nykštukams“ su vandenilio atmosfera, arba vandens pasauliams, kuriuose reikšmingą masės dalį sudaro vandens garai, vanduo arba ledas. Tačiau pasitelkę kompiuterinius modelius tyrėjai atskleidė gerokai kitokį scenarijų. Modeliais atkurta planetos istorija nuo gimimo iki dabar, beveik penkis milijardus metų. Planetos mantija greičiausiai susideda iš išlydytų silikatų. Šis globalus magmos okeanas tęsiasi tūkstančius kilometrų gilyn. Toks milžiniškas skystas rezervuaras leidžia planetai viduje kaupti didžiulius sieros kiekius ir ilgai išlaikyti storą vandeniliu turtingą atmosferą su sieros dujomis, nors žvaigždės rentgeno spinduliuotė nuolat ją ardo ir garina. Per milijardus metų cheminės reakcijos tarp išlydyto vidaus ir atmosferos suformavo šiandieninį vaizdą: sieros dioksidas viršutinėje atmosferoje susidaro, kai žvaigždės ultravioletinė spinduliuotė sukelia fotochemines reakcijas vandenilio ir sieros vandenilio mišinyje. Modeliai rodo, kad planeta formavosi su labai dideliu lakiųjų medžiagų kiekiu ir iš pradžių galėjo atrodyti kaip didesnė sub-Neptūno tipo planeta, tačiau per milijardus metų atvėso ir prarado dalį atmosferos. L 98-59 d gali būti pirmoji atpažinta platesnės populiacijos narė – dujomis turtingų, sieros prisotintų planetų su ilgaamžiais magmos okeanais. Geresnis supratimas apie pastaruosius padės patikslinti ir Žemės istoriją, nes magmos okeanas kadaise dengė ir mūsų planetą. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Mažiausio tankio planeta – miglota. Kepler-51 sistemoje, maždaug 800 parsekų atstumu Gulbės žvaigždyne, skrieja bent keturios planetos. Trys iš jų priklauso retai ir mįslingai „super pūkuotųjų“ kategorijai – jų dydis prilygsta Saturno, nors yra tik keliskart masyvesnės už Žemę. Kepler-51d šiuo požiūriu ekstremali: jos masė vos 5,6 Žemės masių, spindulys – net 9,3 Žemės spindulio, o tankis – tik 0,038 g/cm³, mažesnis nei cukraus vatos. Tokia planeta neturėtų egzistuoti pagal standartinius formavimosi modelius – ji neturi masyvaus branduolio, kuris trauktų ir išlaikytų dujas, ir skrieja gana arti žvaigždės, kurios vėjas turėtų tas dujas nupūsti. Siekdami geriau suprasti planetos sandarą ir kilmę, mokslininkai išmatavo jos spektrą James Webb teleskopu, tačiau pamatė tik miglą. Matavimai apėmė platų, 0,6–5,3 mikrometro bangų ilgių diapazoną, tačiau gautas rezultatas nuvylė. Spektre matyti tik tolygus nuolydis be jokių aiškių spektro linijų, kurios rodytų įvairių cheminių elementų ar junginių egzistavimą. Labiausiai tikėtinas paaiškinimas, kad tuos cheminius „pirštų atspaudus“ slepia stora migla, greičiausiai panaši į Saturno palydovo Titano angliavandenilių miglą, tik nepalyginamai storesnė. Miglos sluoksnio storis gali prilygti beveik Žemės spinduliui; tai būtų vienas storiausių, kada nors aptiktų egzoplanetoje. Tyrėjai svarstė ir alternatyvą – galbūt planeta turi žiedų sistemą, kuri, matoma tam tikru kampu, didintų jos regimąjį dydį ir mažintų apskaičiuotą tankį. Tačiau žiedai turėtų būti labai specifiškos sudėties ir pasvirę specifiniu kampu; be to, taip arti žvaigždės jie neišgyventų ilgiau nei 100 tūkstančių metų. Taigi migla lieka paprastesnis paaiškinimas. Kepler-51d ir jos seserys tebėra iššūkis planetų formavimosi teorijoms – kas tokio ypatingo šioje sistemoje, kad joje gimė trys itin pūkuotos planetos, kokių kitur beveik nematome? Tyrėjai tikisi artimiausiu metu atlikti analogiškus kitų sistemos planetų stebėjimus; galbūt jų spektruose atsiskleis daugiau informacijos. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.

***

Planetos-milžinės sukasi greičiau nei rudosios nykštukės. Per teleskopą milžiniškos dujinės planetos ir rudosios nykštukės gali atrodyti beveik identiškai – panašus ir jų ryškumas, ir paviršiaus temperatūra, ir atmosferos spektras. Kaip tada atskirti, ar stebime milžinišką planetą, ar mažytę „nepavykusią žvaigždę“? Dabar astrofizikai, naudodami Keck observatorijos aukštos skyros spektrografinį instrumentą KPIC, atrado aiškų skiriamąjį požymį – sukimosi greitį. Tyrėjai išmatavo 6 milžiniškų egzoplanetų ir 25 rudųjų nykštukių sukimosi greičius, analizuodami spektro linijų išsiplėtimą, kurį sukelia Doplerio efektas: vienas besisukančio objekto kraštas artėja mūsų link ir pamėlynuoja, kitas tolsta ir paraudonuoja. Sujungę savo matavimus su ankstesnių tyrimų duomenimis, jie sudarė didžiausią iki šiol tiesiogiai matomų egzoplanetų ir rudųjų nykštukių sukimosi matavimų apžvalgą. Galutiniame kataloge buvo 43 objektai, skriejantys kaip palydovai aplink žvaigždes, ir 54, skrajojantys laisvai. Tarp jų pastebėtas aiškus dėsningumas: planetos sukasi žymiai didesne dalimi savo teorinio maksimalaus greičio, nei rudosios nykštukės. Teorinis maksimalus greitis, dar vadinamas suirimo greičiu, yra toks, kurį pasiekus objektą sudraskytų išcentrinis pagreitis. Skirtumas statistiškai reikšmingas, ypač daroma prielaida, kad planetų ir nykštukių sukimosi ašys lygiagrečios jų orbitų ašims. Priežastis greičiausiai slypi formavimosi mechanizme: planetos formuojasi protoplanetiniame diske ir išlaiko didesnę dalį pradinio judesio kiekio momento, o rudosios nykštukės, kurių stipresni magnetiniai laukai sąveikauja su aplinkinėmis dujomis, yra stabdomos susidarančios trinties. Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad rudosios nykštukės, skriejančios aplink žvaigždę, sukasi dar lėčiau nei laisvai klajojančios – tai gali atspindėti skirtingas formavimosi aplinkas. Tuo tarpu planetų sukimosi greitis nepriklauso nuo to, ar planeta turi žvaigždę, ar skrajoja vieniša. Sukimasis taip tampa savotišku „fosiliniu įrašu“, leidžiančiu atskirti šiuos kosmiškai panašius, bet skirtingai gimusius objektus. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astronomical Journal.

***

Sąveikaujanti rudųjų nykštukių pora. Rudosios nykštukės dažnai vadinamos „nepavykusiomis žvaigždėmis“ – jų masė, 13–80 kartų viršijanti Jupiterio, per maža palaikyti stabilią branduolinę sintezę. Taigi jos švyti tik dėl formavimosi metu įgytos šiluminės energijos ir yra blausios bei vėsios. Dabar astronomai rado rudųjų nykštukių porą, švytinčią netikėtai ryškiai – tai pirmasis žinomas atvejis, kai viena jų ryja medžiagą iš kompanionės. Pora, pažymėta katalogo numeriu ZTF J1239+8347, buvo aptikta Zwicky trumpalaikių reiškinių komplekso (ZTF) archyviniuose duomenyse. Šiuo teleskopu stebimas milijardų objektų ryškumo kitimas laikui bėgant. J1239 išsiskyrė tuo, kad jo ryškumas smarkiai kisdavo neįprastai trumpu periodu, kas 57 minutes. Vėlesni detalesni stebėjimai atskleidė, kad tai dvi rudosios nykštukės, kiekviena maždaug 60–80 kartų masyvesnė už Jupiterį, skriejančios tokioje glaudžioje poroje, kad visa sistema tilptų tarp Žemės ir Mėnulio. Viena nykštukė, veikiama kompanionės gravitacijos, išsipūtė, praretėjo ir įgavo kriaušės formą, o jos medžiaga ėmė tekėti į tankesnę partnerę per smailąjį galą. Krentanti medžiaga trenkiasi į priimančiosios nykštukės paviršių ir sukuria karštą dėmę, kurios temperatūra siekia beveik 9 000 kelvinų. Tai pusantro karto viršija Saulės paviršiaus temperatūrą ir net šešis kartus – rudosios nykštukės atmosferos. Ši dėmė šviečia mėlynai ir ultravioletiniame ruože, o besisukant porai, ji periodiškai atsisuka į mus, todėl ir matome ryškumo svyravimus. Toks masės pernašos procesas anksčiau buvo žinomas tik tarp daug masyvesnių objektų – žvaigždžių ar baltųjų nykštukių. Pastarosios yra panašaus dydžio į rudąsias, tačiau maždaug milijoną kartų tankesnės. Galiausiai ši pora arba susijungs, arba medžiagos gaunanti nykštukė sukaups pakankamai masės branduolinei sintezei įsižiebti – bet kuriuo atveju dvi „nepavykusios žvaigždės“ taps viena tikra. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Galaktikos transformacija mūsų akyse. Mažasis Magelano debesis (angl. SMC) – viena artimiausių Paukščių Tako kaimyninių galaktikų, plika akimi matoma iš pietinio pusrutulio. Ši maža, dujomis turtinga galaktika dešimtmečius buvo laikoma etalonu, padedančiu suprasti panašias galaktikas ankstyvoje Visatoje. Tačiau SMC jau senokai užminė mįslę: jos dujų judėjimas atrodo kaip sukimasis, bet žvaigždžių populiacija aplink galaktikos centrą nesisuka. Be to, pastaraisiais metais pastebėta, kad artimoji SMC pusė artėja mūsų link, o tolimoji – tolsta, taigi atrodo, kad galaktika plyšta per pusę. Dabar astronomai pasiūlė galimą šių keistų savybių paaiškinimą: gali būti, jog SMC prieš maždaug 100 milijonų metų susidūrė su kaimyniniu Didžiuoju Magelano debesiu (LMC). Naudodami skaitmeninius hidrodinaminius modelius, tyrėjai parodė, kad SMC greičiausiai kiaurai kirto LMC diską. Didesniosios galaktikos gravitacija suardė SMC vidinę struktūrą ir išbarstė jos žvaigždes į atsitiktines, netvarkingas orbitas. Tuo pat metu LMC dujų slėgis veikė tarsi vėjas, nupučiantis vandens lašus, ir sunaikino SMC dujų sukimąsi. Taip pat jis suteikė dujoms maždaug 30 km/s greitį lyginant su žvaigždėmis, o to pakako, kad dujų ir žvaigždžių centrai atsiskirtų maždaug kiloparseku, kaip ir stebimas. Tuo tarpu dešimtmečiais stebėtas dujų „sukimasis“ iš tiesų yra iliuzija; iš tikro dujos, kaip ir žvaigždės, juda daugiau radialia kryptimi palei susidūrimo ištęstą galaktikos kūną. Į sukimąsi šis judėjimas panašus tik iš tam tikro stebėjimo kampo, ir taip sutapo, kad tai atitinka kryptį į Saulę. Susidūrimas paaiškina ir kitus SMC keistumus. Pavyzdžiui, nors galaktikos skersmuo danguje tėra apie 4 kiloparsekus, jos gylis išilgai stebėjimo krypties siekia apie 10 kiloparsekų. Tokią nesimetrišką struktūrą sukuria potvyninė uodega, ištempta iš SMC į šalį. Visi šie rezultatai turi svarbių pasekmių platesniems galaktikų tyrimams: jei SMC vis dar atsigauna po katastrofiško susidūrimo, ji nėra „normali“ galaktika ir greičiausiai netinka kaip etalonas ankstyvosios Visatos galaktikoms tirti. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Supergreitas galaktikų magnetinių laukų augimas. Beveik visa regimoji materija Visatoje yra plazmos būsenoje – elektronai atsiskyrę nuo branduolių ir sudaro elektringų dalelių mišinį. Ją persmelkia magnetiniai laukai, besidriekiantys per tūkstančius parsekų. Pagrindinė teorija, aiškinanti šių laukų kilmę, yra dinamo mechanizmas: turbulentiškas plazmos judėjimas sustiprina esamus silpnus magnetinius laukus. Tačiau standartinė dinamo teorija prognozuoja, kad tvarkingų galaktinių magnetinių laukų susidarymas turėtų užtrukti kelis milijardus metų, tuo tarpu stebėjimai rodo, kad jaunos galaktikos stiprius laukus turėjo praėjus mažiau nei milijardui metų po Didžiojo sprogimo. Dabar mokslininkai pasiūlė paaiškinimą, kuris šį prieštaravimą pašalina. Pagrindinė pasiūlyto modelio naujovė – įtraukiamas gravitacinis plazmos debesies kolapsas, vykstantis galaktikai formuojantis. Pats debesies traukimasis sukuria papildomą turbulenciją – sūkurius, panašius į tuos, kuriuos matome vandens srovėse. Dinamo veiksmingumas priklauso nuo šių sūkurių „apsisukimo“ spartos; naujojo tyrimo autoriai parodė, kad kolapsas spartą nuolat didina. Dėl to magnetinis laukas auga ne eksponentiškai, kaip stacionarioje turbulencijoje, o „supereksponentiškai“ – kur kas sparčiau. Savo analizei tyrėjai panaudojo vadinamąsias superjudančias koordinates – matematinę priemonę, kuri dažnai skaitmeniniuose modeliuose naudojama įtraukiant Visatos plėtimąsi, bet čia pritaikyta kolapsui. Šios koordinatės leidžia besitraukiančio debesies lygtis pertvarkyti į tokias pat kaip statiško debesies, labai supaprastinant skaičiavimus. Analitiniai skaičiavimai ir skaitmeniniai modeliai parodė, kad magnetinis laukas gali pasiekti maksimalias vertes, didesnes už tas, kurių tikėtumėmės vien iš magnetinio srauto suspaudimo. Tai reiškia, kad dinamas tiesiog efektyviau veikia traukiantis debesiui. Nors magnetinės jėgos paprastai yra daug silpnesnės už gravitaciją formuojant kosmines struktūras, šie rezultatai rodo, kad stiprūs magnetiniai laukai galėjo atsirasti anksčiau, nei manyta, ir ilgiau veikti Visatos evoliuciją. Tyrimo rezultatai publikuojami Physical Review Letters.

***

Šios dvi galaktikos priklauso Eridano spiečiui už maždaug 20 megaparsekų nuo mūsų, arba 25 kartus toliau, nei Andromedos galaktika. Apačioje esanti NGC 1300, atsisukusi „veidu“ į mus, atrodo panaši į Paukščių Taką, su spiralinėmis vijomis ir aiškia skerse. Viršuje matoma NGC 1297 yra elipsinė ir šiek tiek primena tai, kuo Paukščių Takas pavirs susijungęs su Andromeda po kelių milijardų metų.

***

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

Laiqualasse