Kaip ir praeitą savaitę, taip ir šią dėmesys kosmosui pirmiausia sukosi aplink Mėnulį. Tiesiogine to žodžio prasme: Artemis II apskriejo mūsų palydovą, keliavo namo ir sėkmingai grįžo. O kitose naujienose irgi rasime šiek tiek Mėnulio – vertinimų, kaip pildėsi vandens ledo atsargos jame. Taip pat – asteroidų atradimus su Veros Rubin observatorija, magnetizmo įtaką Jupiterio ir Saturno palydovų formavimuisi, juodųjų skylių susiliejimų kilmės scenarijus ir glaudžiausią supermasyvių juodųjų skylių porą. Gero skaitymo!
***
1968 metais, Apollo 8 misijos metu, buvo padaryta nuotrauka „Žemės patekėjimas“ (Earthrise), kuri greitai tapo ikonišku Mėnulio misijų ir visos kosmoso programos vaizdu. Praeitą savaitę, skriedami aplink Mėnulį, Artemis II astronautai padarė panašią nuotrauką, kurią pavadino „Žemės laida“ (Earthset). Tikėkimės, kad ji bus pirmoji iš daugybės naujų ikoniškų vaizdų – ir Mėnulyje, ir toliau. Daugiau Artemis II misijos nuotraukų – čia.
***
Artemis II sugrįžo. Praeitą savaitę rašiau apie Artemis II misijos paleidimą, o dabar galime pasidžiaugti, kad ji sėkmingai grįžo: šeštadienį paryčiais (Lietuvos laiku) sugrįžimo modulis nukrito Ramiajame vandenyne, kur jau po poros valandų jį surado JAV laivyno laivas ir ištraukė astronautus. Kelionė atgal prasidėjo dar antradienį, kai astronautai apskriejo aplink Mėnulį. Šis, tolimiausias, skrydžio etapas truko apie septynias valandas; jo metu erdvėlaivis apie 40 minučių buvo pasislėpęs tiesiai už Mėnulio ir neturėjo ryšio su Žeme. Tolimojoje pusėje astronautai aptiko keletą naujų kraterių bei stebėjo ne vieną meteorito smūgį į paviršių, kurie žibėjo kaip jonvabaliai. Skrydis nuo Mėnulio iki Žemės praėjo visiškai rutiniškai – aišku, kiek tai įmanoma tokio išskirtinumo misijoje – ir penktadienį vakare erdvėlaivis pasiekė Žemės atmosferą. Į ją įlėkė beveik 11 km/s greičiu, tad sėkmingai misijos baigčiai be galo svarbus buvo karščio skydas. Prieš beveik ketverius metus Artemis I misijos karščio skydas grįžtant į Žemę suskilo, tad buvo nerimo, ar naujasis pasirodys pakankamas. Išbandymą jis atlaikė ir sulėtino erdvėlaivį iki maždaug 560 km/val. greičio. Tada kapsulė išskleidė parašiutus ir galiausiai sėkmingai pliūkštelėjo į vandenį.
Pasibaigus šiai misijai, NASA pradeda darbus prie trečiojo programos skrydžio, kuris planuojamas ateinančių metų viduryje. Jo tikslas bus išbandyti sudėtingą orbitinį manevrą – erdvėlaivio ir nusileidimo modulio susijungimą orbitoje. Artemis vizitai Mėnulyje numatomi daug ilgesni, nei Apollo programos metu, todėl ir Mėnulio modulių reikės didesnių, taigi vienu reisu į kosmosą iškelti ir modulį, ir astronautus, ir viskam reikalingą kurą nepavyks. Tad NASA planuoja dalį montavimo veiksmų perkelti į orbitą. Nusileidimo modulius turėtų gaminti Blue Origin, SpaceX, arba abi kompanijos kartu. Jei viskas eisis sėkmingai (o tai – tikrai negarantuota), žmonės Mėnulyje leisis ketvirtosios misijos metu, 2028-aisiais.
***
Mėnulio vanduo kaupėsi milijardus metų. Mėnulio pietų ašigalio regione, giliuose krateriuose, kurie niekada nemato Saulės šviesos, slypi vandens ledo klodai. Tai potencialiai neįkainojamas išteklius būsimiems astronautams – iš jo bus galima pasigaminti ir vandens žmonių poreikiams, ir raketinio kuro. Tačiau kaip tas ledas ten atsirado ir kodėl kai kuriuose krateriuose jo daugiau nei kituose, iki šiol buvo neaišku. Dabar tarptautinė astronomų komanda pateikė dalinį atsakymą: ledas kaupėsi laipsniškai per bent 1,5 milijardo metų. Tyrėjai pasinaudojo NASA zondo Lunar Reconnaissance Orbiter LAMP instrumento duomenimis. Šis prietaisas fiksuoja ultravioletinės žvaigždžių spinduliuotės atspindžius ir pagal juos gali aptikti ledo pėdsakus nuolat šešėlio gaubiamuose krateriuose. Kitas esminis paaiškinimo ingredientas – pastebėjimas, jog Mėnulio ašies posvyris laikui bėgant mažėjo, todėl nuolatinės tamsos zonos ilgainiui plėtėsi. Kai kurie krateriai šešėlyje skendi jau daugiau nei tris milijardus metų, kiti pateko į nuolatinį šešėlį palyginti neseniai. Tyrėjai sumodeliavo kraterių šešėlių istoriją ir palygino su LAMP stebėjimais. Atrasta stipri koreliacija: seniausi ir ilgiausiai šešėlyje buvę krateriai turi daugiausiai ledo, o jauniausiuose šešėliuose, susidariusiuose prieš maždaug 100 milijonų metų, ledo ploto dalis siekia tik apie 3,4%. Tai rodo, kad vanduo į Mėnulį patenka nuolat ir gana tolygiai. Galimi šaltiniai yra keli: Saulės vėjo protonai, kurie paviršiuje susijungia su deguonies atomais ir virsta vandeniu; kometų ir asteroidų smūgiai atneša ledą tiesiogiai; ir galbūt senovinis Mėnulio vulkanizmas, kuris vandens į paviršių atnešė iš palydovo gelmių. Modeliai taip pat rodo, kad didelė dalis į kraterius patekusio vandens laikui bėgant prarandama, todėl jauniausių telkinių ledo kiekis palyginti kuklus. Šie rezultatai padeda nustatyti perspektyviausias vietas ledo gavybai: pavyzdžiui, Hawortho krateris prie pat ašigalio šešėlyje skendi jau daugiau nei tris milijardus metų ir yra vienas geriausių kandidatų. Galutiniam atsakymui apie ledo kilmę prireiks mėginių analizės vietoje. Tam NASA planuoja 2027 metų pabaigoje prie pietų ašigalio nutūpdyti specialų zondą instrumentą. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Svetima gyvybė Veneros debesyse? Veneros debesų sluoksniuose maždaug 50 kilometrų aukštyje temperatūra ir slėgis panašūs į Žemės paviršiaus sąlygas – tai vienintelė potencialiai gyvenama Veneros niša. Ar ten galėtų egzistuoti mikrobinė gyvybė? Pastaraisiais metais apie tai daug diskutuojama. Paprastai svarstoma, kad tokia gyvybė galėjo atsirasti pačioje Veneroje, kai planetos paviršius dar galbūt buvo drėgnas, ir vėliau persikraustyti į debesis. Dabar mokslininkai pasiūlė kitą scenarijų – panspermijos kelią, kai gyvybė galėjo atvykti iš Žemės ar Marso. Tyrėjai pritaikė modelį, aprašantį, kaip bolidas – į atmosferą įlėkęs gana didelis meteoroidas – elgiasi Veneros atmosferoje. Veikiamas atmosferos pasipriešinimo jis yra ardomas, tirpsta ir skyla, o fragmentai paskleidžiami daugiausiai horizontaliai į blyno formą, kol įvyksta sprogimas ir medžiaga išsibarsto. Svarbu tai, kad dalis fragmentų gali būti pakankamai maži, jog liktų plūduriuoti debesyse, o ne nukristų ant paviršiaus. Naudodami „Veneros gyvybės lygtį“ – tikimybinę sistemą, panašią į Dreiko lygtį, – tyrėjai apskaičiavo, kad per Žemės metus Veneros debesyse gali atsidurti vidutiniškai apie 100 gyvybingų ląstelių, o per pastarąjį milijardą metų – apie 20 milijardų. Žinoma, šie skaičiai apipinti didžiuliais neapibrėžtumais: kiekvienas lygties parametras, kaip ir Dreiko lygtyje, yra vertinamas tik labai apytiksliai. Be to, net jei ląstelė pasiekia debesis, lieka atviras klausimas, ar ji gali ten ne tik išgyventi, bet ir daugintis. Veneros debesyse dominuoja sieros rūgštis, o vandens yra mažiau nei žinomų žemiškų organizmų tolerancijos riba. Visgi modelis rodo, kad panspermija tarp Žemės ir Veneros yra fiziškai įmanoma, ir jei būsimos misijos aptiks gyvybės požymius Veneros debesyse, negalėsime automatiškai daryti išvados, kad ji ten atsirado nepriklausomai. Tyrimo rezultatai publikuojami JGR Planets.
***
Vera Rubin jau renka asteroidų derlių. Veros C. Rubin observatorija, esanti Čilėje, dar net nepradėjo savo pagrindinės apžvalgos, o jau pateikė įspūdingą pajėgumo pavyzdį. Ankstyvųjų optimizavimo stebėjimų duomenyse, surinktuose vos per pusantro mėnesio, mokslininkai aptiko daugiau nei 11 000 naujų asteroidų. Tai didžiausia per pastaruosius metus pateikta vienkartinė atradimų partija. Ją patvirtino ir Tarptautinės astronomų sąjungos Smulkiųjų planetų centras. Per pusantro mėnesio observatorija atliko daugiau nei milijoną stebėjimų. Tarp jų rasta ir daugiau nei 80 000 jau žinomų asteroidų, įskaitant kai kuriuos „pamestus“ objektus, kurių orbitos buvo per daug netikslios, kad būtų galima prognozuoti jų padėtį. Tarp naujai aptiktų objektų yra 33 anksčiau nežinomi Žemei artimi objektai. Šiai kategorijai priskiriami kūnai, kurie priartėja prie Žemės orbitos arčiau nei maždaug trečdalis jos spindulio. Nė vienas iš jų Žemei pavojaus nekelia, o didžiausias yra apie 500 metrų skersmens. Šiuo metu manoma, kad žmonija yra suradusi tik apie 40 procentų Žemei artimų objektų, kurie didesni nei 140 metrų. Tokio dydžio kūnai galėtų sukelti regioninę katastrofą. Rubin observatorija per visą savo apžvalgą turėtų aptikti dar apie 90 000 naujų Žemei artimų objektų, o didesnių nei 140 metrų populiaciją užpildytų iki maždaug 70 procentų. Dar įspūdingesnis radinys – maždaug 380 transneptūninių objektų, ledinių kūnų už Neptūno orbitos. Per tris dešimtmečius iki šiol buvo atrasta tik apie 5 000 tokių objektų, o Rubin per pusantro mėnesio jų pridėjo dar beveik dešimtadalį. Du iš jų – 2025 LS2 ir 2025 MX348 – juda itin pailgomis orbitomis, kurių tolimiausi taškai siekia maždaug 1 000 astronominių vienetų nuo Saulės, taip patekdami tarp 30 tolimiausių žinomų smulkiųjų kūnų. Tokie objektai yra ir potencialus įrankis ieškoti hipotetinės devintosios planetos, kurios gravitacija gali specifiškai surikiuoti Saulės sistemos pakraščio objektų orbitas. Šiuos atradimus įgalino unikalus Rubin įrenginių derinys – didelis veidrodis, galingiausia astronomijos skaitmeninė kamera ir nauja programinė įranga, sukurta specialiai šiai apžvalgai. Mokslininkai tikisi, kad šių metų pabaigoje, pradėjus pagrindinę LSST apžvalgą, 11 tūkstančių naujų asteroidų bus aptinkama kas kelias naktis. Per dešimtmetį tai patrigubins žinomų asteroidų skaičių bei beveik dešimt kartų padidins žinomų transneptūninių objektų skaičių. Aptiktus objektus galima naršyti interaktyvioje duomenų bazėje.
***
Magnetizmas išsaugojo Jupiterio palydovus. Jupiteris ir Saturnas – du didžiausi Saulės sistemos dujiniai milžinai – turi ir didžiausias palydovų šeimas. Tačiau jų struktūra labai skiriasi: Jupiteris turi keturis didelius Galilėjinius palydovus, iš kurių trijų orbitos rezonuoja tarpusavyje, o Saturno sistemoje dominuoja vienas milžinas Titanas. Kodėl taip yra, ilgai buvo mįslė. Dabar astronomai rado paaiškinimą: didelių palydovų formavimuisi ir išlikimui padeda stiprūs jaunų planetų magnetiniai laukai. Tyrėjai sumodeliavo jaunų Jupiterio ir Saturno vidaus šiluminę evoliuciją ir magnetinių laukų stiprį, o tada – aplinkplanetinių diskų, iš kurių formavosi palydovai, struktūrą. Magnetinis laukas gali stipriai paveikti disko raidą, mat nukreipia jonizuotų (elektros krūvį turinčių) dalelių trajektorijas. Jupiterio atveju, panašu, taip ir nutiko: stiprus magnetinis laukas atvėrė tarpą diske, arti planetos. Ši ertmė veikė kaip savotiškas prieglobstis: migruojantys protopalydovai, užuot nukritę į planetą, buvo sulaikomi ertmės krašte. Būtent čia, prie tarpo išorinio krašto, buvo pagauti Ijo, Europa ir Ganimedas ir atsirado jų orbitų rezonansas. Tuo tarpu jaunasis Saturnas generavo per silpną magnetinį lauką ir ertmės nesuformavo. Be šio apsauginio barjero migruojantys protopalydovai tiesiog nukrito į planetą ir išgaravo. Tik Titanas susiformavo pakankamai toli nuo planetos, kad galėtų išlikti iki diskui išgaruojant. N-kūnų skaitmeniniai modeliai patvirtino šį scenarijų: esant ertmei susidaro kompaktiška kelių palydovų sistema rezonanse, tuo tarpu be jos išlieka tik vienas tolimas palydovas. Modelis leidžia prognozuoti ir egzopalydovų sistemų struktūrą: prie Jupiterio dydžio ar didesnių dujinių milžinių turėtų formuotis kompaktiškos kelių didelių palydovų sistemos, o prie Saturno dydžio – tik vienas ar du tolimi palydovai. Tikimasi, kad per artimiausią dešimtmetį kosminės misijos pajėgs aptikti egzopalydovus ir leis patikrinti šią prognozę. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Enceladas – vos šeštas pagal dydį Saturno palydovas, bet vienas įdomiausių mėnulių visoje Saulės sistemoje. Geizeriai, besiveržiantys ties jo pietų ašigaliu, rodo, kad popaviršiniame vandenyne vyksta įdomios cheminės reakcijos. O neseniai juose aptikta dar daugiau organinių molekulių. Ar tai gali reikšti, kad Encelade egzistuoja gyvybė? Pasakoja Astrum:
***
Egzoplaneta atspindi žvaigždės sudėtį. Viena pamatinių planetologijos ir astrobiologijos prielaidų yra ta, kad planetos formuojasi iš tokios pačios cheminės sudėties medžiagos, kaip ir jų motininės žvaigždės. Jei taip yra iš tiesų, išmatavę žvaigždės spektrą, galime spręsti ir apie jos planetų sandarą. Tai ypač aktualu kalbant apie uolienas formuojančius elementus, tokius kaip silicis, magnis ir geležis. Visgi iki šiol ši prielaida buvo paremta tik Saulės sistemos duomenimis ir niekada tiesiogiai nepatikrinta kitur. Dabar tarptautinė astronomų komanda pateikė pirmąjį tiesioginį šios prielaidos patvirtinimą. Tyrimo objektas – WASP-189b, vadinamasis itin karštas jupiteris, esantis maždaug 100 parsekų atstumu Svarstyklių žvaigždyne. Jo dieninės pusės temperatūra viršija 3 350 kelvinų – pakankamai aukšta, kad magnis, silicis ir geležis virstų dujomis ir pasklistų atmosferoje. Taip jie tampa matomi matuojant planetos spektrą. Naudodami Čilėje esančio Gemini Pietų teleskopo aukštos skyros infraraudonąjį spektrografą IGRINS, tyrėjai pirmą kartą vienu metu išmatavo magnio ir silicio kiekius egzoplanetos atmosferoje, taip pat aptiko geležies, vandens, anglies monoksido ir hidroksilo. Rezultatai parodė, kad WASP-189b atmosferoje magnio, silicio ir geležies gausos tarpusavio santykiai atitinka šiuos santykius žvaigždės atmosferoje. Tuo tarpu lakiųjų elementų gausa, lyginant su uolienas formuojančiais, planetoje apie du kartus mažesnė. Šis faktas gali atspindėti planetos formavimosi vietą protoplanetiniame diske arba vėlesnę atmosferos raidą karštomis sąlygomis. Šie rezultatai svarbūs ne tik dujinėms milžinėms: jei pagrindinė prielaida apie cheminį žvaigždės ir jos planetų panašumą yra teisinga, galime tvirčiau pasitikėti ir tolimų uolinių planetų vidaus sudėties vertinimais. Tai, savo ruožtu, tiesiogiai susiję su jų geologija, magnetiniais laukais, plokščių tektonika ir galiausiai tinkamumu gyvybei. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.
***
Gryniausia žinoma žvaigždė Visatoje. Pirmosios žvaigždės, gimusios vos keli šimtai milijonų metų po Didžiojo Sprogimo, buvo sudarytos beveik vien iš vandenilio ir helio – vienintelių elementų, egzistavusių iškart po Didžiojo sprogimo. Šios žvaigždės švietė ryškiai, gyveno trumpai ir žuvo sprogimais, paskleidusiais į aplinką pirmuosius sunkesnius elementus. Šių pirmosios kartos žvaigždžių tiesiogiai stebėti neįmanoma, nes jos visos jau seniai žuvusios. Tačiau jų tiesioginiai palikuonys, antrosios kartos žvaigždės, galėjo būti pakankamai mažos ir išlikti iki mūsų dienų. Dabar astronomai, naudodami SDSS-V apžvalgos duomenis ir aukštos skyros spektrus, atrado tokią žvaigždę. Sunkiųjų elementų kiekis joje – mažiau nei 0,005 procento Saulės vertės, arba mažiau nei viena dalis milijone. Tai daro ją „švariausia“ žinoma žvaigžde Visatoje. Sunkiųjų elementų kiekis joje dvigubai mažesnis nei ankstesnės rekordininkės, o geležies – net 40 kartų mažiau nei turi geležimi skurdžiausia iki šiol žinota žvaigždė. Žvaigždė yra raudonoji milžinė, ji atrasta Paukščių Tako pakraštyje, apie 25 kiloparsekų atstumu nuo Žemės. ESA Gaia palydovo duomenys parodė, kad ji gimė ne Paukščių Take, o Didžiojo Magelano Debesies, palydovinės galaktikos, hale. Laikui bėgant mūsų Galaktikos gravitacija ją prisitraukė. Žvaigždės sunkiųjų elementų pasiskirstymas atitinka modelius, kuriuose medžiagą sukūrė viena pirminė supernova, kilusi iš maždaug 30 Saulės masių pirmykštės žvaigždės. Atrastoji žvaigždė yra daugiau nei dešimt kartų chemiškai švaresnė nei tolimiausios žinomos galaktikos, šiuo metu stebimos James Webb teleskopu, kurių šviesa mus pasiekia iš 300-400 milijonų metų amžiaus Visatos. Tai rodo, kad tos galaktikos jau buvo gerokai praturtintos sunkiaisiais elementais, o pirmosios žvaigždės formavosi bent keliais šimtais milijonų metų anksčiau. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Glaudžiausia supermasyvių juodųjų skylių pora. Beveik kiekvienos didelės galaktikos centre slypi supermasyvi juodoji skylė, kurios masė siekia milijonus ar net milijardus Saulės masių. Tačiau kaip jos užaugo iki tokių dydžių, vis dar nėra visiškai aišku. Svarbūs turėjo būti bent du procesai: dujų rijimas, arba akrecija, ir susiliejimai su kitomis panašiomis skylėmis. Susiliejimų kiekviena juodoji skylė per Visatos istoriją turėtų patirti dešimtis, nes galaktikų susiliejimai yra įprastas reiškinys kosmose. Galaktikose, kurios atrodo neseniai susijungusios, dažnai randama po du branduolius su atskiromis juodosiomis skylėmis, tačiau atstumai tarp jų paprastai matuojami bent kiloparsekais. Laikui bėgant, juodosios skylės turėtų suartėti, tačiau iki šiol nebuvo aptikta nė viena artima supermasyvi juodųjų skylių pora paskutinėje susiliejimo stadijoje. Dabar astronomų komanda rado tiesioginių įrodymų, kad galaktikos Markarian 501 centre yra dvi supermasyvios juodosios skylės, skriejančios viena aplink kitą labai trumpo periodo orbita. Markarian 501 – gerai žinomas blazaras Heraklio žvaigždyne. Jo centrinė juodoji skylė išmeta galingą beveik šviesos greičiu skriejančių dalelių čiurkšlę, nukreiptą tiesiai į Žemę; būtent ši savybė ir lemia objekto klasifikaciją. Blazarai dažnai švyti ryškiai radijo bei gama spindulių ruože; tyrėjai pasirinko analizuoti pirmąjį iš jų. Jie peržiūrėjo per maždaug 23 metus surinktus aukštos skyros radijo stebėjimus ir aptiko ne tik šią gerai žinomą čiurkšlę, bet ir antrą, kuri atrodo prasidedanti priešingoje pusėje ir besisukanti aplink pagrindinę juodąją skylę prieš laikrodžio rodyklę. Vienos 2022 metų birželio dienos stebėjime antrosios čiurkšlės šviesa išsilenkė į lanką, vadinamą Einšteino žiedu. Taip nutinka, kai tarp šaltinio ir mūsų įsiterpia kitas masyvus objektas, kurio gravitacija iškreipia šviesos trajektoriją. Taigi tuo metu sistema buvo idealiai sulygiuota, o lęšiuojantis objektas buvo kita – pagrindinė – juodoji skylė. Iš ryškumo svyravimų ir čiurkšlių judėjimo pasikartojimo tyrėjai nustatė, kad dvi juodosios skylės skrieja viena aplink kitą maždaug 121 dienos periodu, o jų orbitos plokštuma precesuoja per maždaug septynerius metus. Juodųjų skylių masės greičiausiai yra tarp šimto milijonų ir milijardo Saulės masių – didokos, tačiau ne ekstremalios, lyginant su kitomis žinomomis. Atstumas tarp jų – tik 27–128 Švarcšildo spinduliai, tokios masės objektams tai yra 250–540 kartų daugiau, nei tarp Žemės ir Saulės, arba mažiau nei šimtadalis parseko. Toks atstumas – itin mažas tokio masto objektams. Priklausomai nuo tikslių masių, pora gali susilieti per vos 100 metų. Net geriausi šiandieniniai teleskopai, įskaitant visą Žemę apimantį Įvykių horizonto teleskopų tinklą, negali atskirti šių dviejų objektų kaip atskirų taškų, tačiau jų susiliejimas turėtų paskleisti žemo dažnio gravitacines bangas, kurias galėtų aptikti pulsarų matavimo masyvai arba kosminiai gravitacinių bangų detektoriai. Po šio tyrimo Markarian 501 tampa pagrindine kandidate, leisiančia susieti stebimą gravitacinių bangų foną su konkrečia supermasyvia dvinare. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
***
Trys keliai į juodųjų skylių susiliejimus. Gravitacinių bangų detektoriai LIGO, Virgo ir KAGRA iki šiol užfiksavo daugiau nei 150 dvinarių juodųjų skylių susiliejimų. Tačiau ar visi šie susidūrimai vyksta tuo pačiu būdu? Nauja analizė rodo, kad ne – susiliejančios juodosios skylės priklauso trims skirtingoms populiacijoms, kurių kiekvieną greičiausiai sukuria vis kitas formavimosi kelias. Tyrėjai, nagrinėdami ketvirtojo gravitacinių bangų katalogo duomenis, pastebėjo, kad apskaičiuotų juodųjų skylių masių pasiskirstymas nėra visai tolygus. Jame pastebėti ryškūs pikai ties maždaug 10 ir 35 Saulės masėmis bei nedidelis pakilimas ties 70. Analizuojant sukimosi spartą ir poros narių masių santykius taip pat pastebimi pokyčiai ties 20 ir 40 Saulės masių. Jei visos juodosios skylės formuotųsi vienu būdu, pasiskirstymas būtų daug tolygesnis. Naudodami parametrizuotus modelius, tyrėjai parodė, kad stebimus bruožus geriausiai atkuria trijų grupių mišinys. Pirmoji ir didžiausia grupė – apie 79% visų aptiktų dvinarių – pasižymi maždaug 10 Saulės masių juodosiomis skylėmis, kurios sukasi gana lėtai, o jų sukimosi ašys lygiagrečios orbitos ašiai. Tokia konfigūracija atitinka izoliuotos dvinarės evoliuciją, kai dvi žvaigždės gimsta kartu, mainosi medžiaga ir galiausiai abi virsta juodosiomis skylėmis, kurios galiausiai susijungia be išorinio poveikio. Antroji grupė – apie 14,5% – turi beveik lygių, maždaug 35 kartus už Saulę didesnių, masių poras, jų sukimosi greičiai ir kryptys įvairesnis. Tai rodo dinamišką kilmę tankioje aplinkoje, pavyzdžiui, kamuoliniuose žvaigždžių spiečiuose, kur gravitacinės sąveikos su kitais objektais sujaukia juodųjų skylių kryptis. Trečioji, rečiausia grupė – vos 2,5% – apima masyviausias, nelygių masių poras su labai netvarkingu sukimusi. Tai greičiausiai hierarchinių susiliejimų padariniai, kitaip tariant, bent viena skylė yra ankstesnio susiliejimo produktas. Tyrėjai taip pat nustatė, kad šių trijų kanalų santykinės proporcijos kinta per milijardus metų; tai rodo, kad formavimosi sąlygos evoliucionuoja kartu su Visata. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Gausybė vandenilio halų Visatos vidurdienį. Prieš 10–12 milijardų metų Visata išgyveno vadinamąjį kosminį vidurdienį – epochą, kai galaktikos augo sparčiausiai. Tam joms reikėjo milžiniškų vandenilio dujų atsargų, nes šios dujos yra pagrindinė žvaigždžių formavimosi žaliava. Tačiau aptikti šiuos telkinius sunku, nes jie patys švyti labai blausiai, nebent juos apšviečia stiprūs ultravioletinės šviesos šaltiniai, tokie kaip jaunos žvaigždės ar aktyvūs galaktikų branduoliai. Tada vandenilis sužadinamas ir ima spinduliuoti būdingą Laimano alfa šviesą. Iki šiol buvo žinoma tik apie 3 000 tokių šviečiančių vandenilio halų, vadinamų Laimano alfa ūkais, ir dauguma jų buvo arba patys ryškiausi milžinai, arba mažiausi, patenkantys į siaurus stebėjimo laukus. Visa tarpinė populiacija likdavo nepastebėta. Dabar HETDEX projektas, naudojantis Hobby-Eberly teleskopą Teksase, padidino žinomų halo skaičių daugiau nei dešimt kartų – iki daugiau nei 33 000. Tyrėjai iš daugiau nei 1,6 milijono HETDEX aptiktų ankstyvųjų galaktikų atrinko 70 691, skleidžiančias Laimano alfa spinduliuotę. Kiekvienai jų jie sumodeliavo Laimano alfa emisiją, ieškodami kompaktiško centrinio šaltinio ir platesnio švytinčio apvalkalo. Beveik pusė – 47,5 procento – šaltinių pasirodė turį reikšmingą išplėstinę emisiją. Aptikti halai apima platų dydžių diapazoną – nuo dešimčių parsekų iki šimtų kiloparsekų skersmens. Kai kurie yra paprasti cepelino formos debesys aplink vieną galaktiką, kiti – netaisyklingi kelias galaktikas aprėpiantys dariniai, tarsi amebos su milžiniškais dujų čiuptuvais. Gautasis skaičius beveik neabejotinai yra tik apatinė riba, mat kuo šaltinis ryškesnis, tuo daugiau šansų, kad prie jo bus aptiktas halas. Tai reiškia, kad blausesnių šaltinių halų tiesiog nepavyko aptikti, bet jie galimai vis tiek egzistuoja. Apie 12 procentų halų turi aktyvaus galaktikos branduolio požymių – tai didesnis procentas, nei tarp visų galaktikų, ir gali būti dar vienas stebėjimų nepilnumo požymis. Šis katalogas – didžiausias tokio tipo rinkinys – leis astronomams statistiškai tirti ankstyvosios Visatos struktūrų evoliuciją, medžiagos pasiskirstymą ir galaktikų augimo mechanizmus. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse