Prieš ketverius metus pradėjęs darbą James Webb teleskopas atskleidė daugybę nematytų įdomybių apie ankstyvąją Visatą. Dabar tokie atradimai pilasi tikrai nebe taip sparčiai, kaip pirmaisiais darbo metais, bet kartais sutampa, kad per vieną savaitę sulaukiame net kelių. Štai ir dabar: tolimiausia galaktika, kurioje dominuoja chaotiškas žvaigždžių judėjimas; bene labiausiai pirmykštės cheminės sudėties galaktika; dvi galaktikos, įrodančios, kad supermasyvios juodosios skylės jose augo daug greičiau, nei žvaigždžių populiacija; ir netgi Visatos struktūrų erdvėlapis, siekiantis pirmąjį milijardą metų po Didžiojo sprogimo. Kitose naujienose – Saulės virpesių analizė dirbtiniu intelektu, Ganimedo branduolys ir praeities sukrėtimų požymiai labai ramiame galaktikų spiečiuje. Gero skaitymo!
***
Dirbtinis intelektas prognozuoja Saulės virpesius. Saulė nuolatos virpa – slėgio bangos keliauja gilyn į žvaigždės vidų ir grįžta atgal, atnešdamos informaciją apie procesus, vykstančius giliai po paviršiumi. Šios bangos, dar vadinamos p-modomis, leidžia mokslininkams tyrinėti žvaigždės gelmes panašiai, kaip seismologai pagal žemės drebėjimus atkuria Žemės vidų. Pastaraisiais dešimtmečiais pastebėta, kad p-modų dažnis kinta kartu su maždaug 11 metų Saulės ciklu: kai magnetinis aktyvumas didėja, aukštėja ir bangų tonas. Naujame tyrime mokslininkai pritaikė mašininio mokymosi metodus trijų dešimtmečių p-modų duomenims ir pateikė prognozes, kaip jie keisis ateityje. Nors p-modų dažnio pokyčiai seka Saulės aktyvumo ciklą panašiai kaip saulės dėmių skaičius ar radijo spinduliuotės intensyvumas, jie neša ir svarbią pridėtinę informaciją: jie atspindi procesus giliai Saulės viduje, o ne tik paviršiuje. Tyrėjų apmokytas algoritmas gerai atkūrė istorinius duomenis apie dažnio pokyčius ir pateikė prognozes, kada turėtų būti pasiektas mažiausias dažnis dabartiniame, besibaigiančiame aktyvumo cikle. Tai leidžia mokslininkams turėti nepriklausomą indikatorių, rodantį, ar Saulės aktyvumas kyla, ar leidžiasi. Tokios žinios svarbios kosminių orų prognozavimui, nes Saulės žybsniai ir vainikinės masės išmetimai gali sutrikdyti palydovų darbą, GPS sistemas ir netgi išvesti iš rikiuotės elektros tinklus Žemėje. Iki šiol šios prognozės rėmėsi Saulės paviršiaus rodikliais, tokiais kaip dėmių skaičius, tačiau helioseismologija gali užpildyti trūkstamą grandį tarp vidinių žvaigždės procesų ir jų pasekmių Žemei artimoje erdvėje. Tyrėjai tikisi, kad ateityje šis požiūris padės sukurti modelį, tvirčiau jungiantį Saulės vidaus dinamiką ir vainikinės bei heliosferos plazmos sąlygas, taip pagerinant mūsų gebėjimą numatyti ir švelninti Saulės aktyvumo poveikį technologijoms. Tyrimo rezultatai publikuojami Solar Physics.
***
Merkurijus – artimiausia Saulei planeta ir, kaip bebūtų keista, artimiausia kiekvienos kitos planetos kaimynė. Ją iš arti tyrinėjo ne vienas zondas, nuo Mariner 10 iki naujausio BepiColombo. Apie juos pasakoja The Space Race:
***
Potvyniai senovės Marse – silpni. Potvyniai Žemėje padeda reguliuoti klimatą ir netgi palaikyti planetą tinkamą gyvybei. Jie varo vandenyno sroves, maišo deguonį gelmėse ir perneša maistines medžiagas. Greičiausiai potvyniai buvo labai svarbūs ir gyvybės atsiradimui – pirmosios ląstelės galimai formavosi potvynių užliejamose pakrantėse, į kurias bangos atnešdavo naujų maisto medžiagų. Gali būti, kad panašūs procesai veikė ir senovės Marse, kur prieš 3–4 milijardus metų greičiausiai egzistavo paviršinis vandenynas. Tačiau ar Marso potvyniai buvo pakankamai stiprūs, kad pernešinėtų nuosėdas ir formuotų kraštovaizdį? Tiek NASA Curiosity marsaeigis Geilo krateryje, tiek Kinijos Žurong Utopijos lygumoje nufotografavo uolienų struktūras, primenančias žemiškus potvyninius nuosėdinius darinius. Dabar tyrėjų komanda, naudodama skaitmeninį potvynių modelį, patikrino šią hipotezę ir gavo pesimistišką atsakymą. Marso atveju potvynius sukelia ne palydovai, nes Fobas ir Deimas per maži, kad darytų reikšmingą gravitacinį poveikį. Pagrindinis veiksnys yra Saulės gravitacija. Tyrėjai sumodeliavo saulinius potvynius, atsižvelgdami į trečdaliu mažesnę Marso gravitaciją ir naujausius Marso paviršiaus rekonstrukcijos duomenis, ir apskaičiavo potvynių srautų greitį abiejose roverių tyrinėjamose vietose. Jie nustatė, kad maksimalus potvynio greitis abiejose vietose nesiekia nė centimetro per sekundę. Tai gerokai mažiau nei reikia net smulkiausiam dumblui ar dulkelėms pernešti. Palyginimui, Žemėje potvynių greitis atvirame vandenyne siekia apie 5 cm/s, o pakrantėse – 0,5–1 m/s. Tai reiškia, kad Žurong roverio nufotografuotas struktūras greičiausiai sukūrė ne potvyniai. Curiosity duomenys dera su ankstesne interpretacija, kad Geilo krateris buvo ežeras, o ne vandenyno dalis. Tačiau tyrėjai pabrėžia, kad kai kuriose kitose Marso vietose potvyniai galėjo turėti pakankamai energijos nuosėdoms formuoti. Be to, stebimos struktūros galėjo atsirasti dėl bangų, vandenyno srovių ar bendro jų poveikio su potvyniais. Tyrimo rezultatai publikuojami JGR Planets.
***
Šiuo metu pietų pusrutulyje net pro nedidelius teleskopus neblogai matyti kometa C/2025 R3 (PanSTARRS). Ji jau tolsta nuo Saulės ir nuo Žemės, bet vis dar pasidabinusi dviem uodegomis, o viena jų švyti gražiai žydrai. Čia matome ją šalia Oriono ūko; tai nedažnas vaizdas, nes Orionas yra gana toli nuo ekliptikos plokštumos, tuo tarpu kometų trajektorijos telkiasi aplink ją.
***
Ganimedo branduolys dar formuojasi. Ganimedas yra didžiausias Jupiterio palydovas ir apskritai didžiausias mėnulis visoje Saulės sistemoje. Išskirtinis jis ir tuo, kad vienintelis iš visų palydovų turi savo magnetinį lauką. Tokia situacija atrodo netikėta, nes net gerokai didesnis Marsas jau seniai nustojo generuoti nuosavą magnetinį lauką. Iki šiol buvo manoma, kad Ganimedo magnetinį lauką generuoja konvekcija jau susiformavusiame geležiniame branduolyje. Analogiškas dinamo procesas vyksta ir Žemės gelmėse. Tačiau naujame tyrime siūlomas kitoks scenarijus: Ganimedo branduolys vis dar formuojasi, ir būtent šis procesas maitina dinamą. Idėja ir skaičiavimai remiasi „šaltos pradžios“ prielaida. Tai reiškia, kad Ganimedas formavimosi metu išliko šaltas. Jis formavosi per vėlai, kad gautų pakankamai šilumos iš radioaktyvaus aliuminio skilimo, kuris šildė medžiagas Saulės sistemos jaunystėje, ir buvo per mažas, kad vien akrecijos šiluma išlydytų metalą ir suformuotų branduolį per pirmuosius kelis šimtus milijonų metų, kaip nutiko Žemėje ar Mėnulyje. Tokiu atveju, remiantis tyrimo autorių vienmačiais šiluminės evoliucijos modeliais, palydovo vidus šyla pamažu, veikiamas radioaktyvių izotopų skilimo, gravitacinės energijos ir potvyninio kaitinimo. Šis laipsniškas šilimas priverčia geležį atsiskirti nuo uolienų ir lėtai grimzti, formuojant augantį protobranduolį. Iš mantijos krintantis tankus geležies-sieros mišinys maišo skysto metalo sluoksnį ir sukuria judėjimą, palaikantį magnetinį dinamą. Reiškinys Ganimedo sąlygomis gali tęstis milijardus metų. Modelis veikia padarius prielaida, kad branduolys sudarytas iš geležies ir geležies sulfido mišinio, kurio lydymosi temperatūra yra žemesnė nei kitų geležies lydinių. Ši hipotezė aktuali ir kitiems palydovams. Europa greičiausiai patyrė šiltesnę evoliuciją, todėl jos branduolys galėjo susiformuoti anksčiau. Kalista – panašaus dydžio ir tankio kaip Ganimedas, bet skriejanti toliau – greičiausiai evoliucionavo dar šalčiau, todėl branduolys joje apskritai nepradėjo formuotis. ESA JUICE misija, kuri 2031 metais pradės ilgalaikius visų trijų didžiųjų leidinių Jupiterio palydovų stebėjimus, galės patikrinti šią hipotezę. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.
***
Molekulių įvairovė kaip gyvybės pėdsakas. Gyvybės paieška už Žemės ribų dešimtmečius atsiremdavo į klausimą, kokių požymių geriausia ieškoti. Daugelis gyvybei svarbių junginių, pavyzdžiui aminorūgščių ar riebalų rūgščių, gali susidaryti ir be gyvybės: jų rasta meteorituose, jie sukurti laboratorijose imituojant kosmoso sąlygas. Vien aptikti tokią molekulę nepakanka, kad galėtume tvirtinti radę gyvybę. Dabar mokslininkai pasiūlė naują požiūrį: svarbiausia ne pačios molekulės, o statistinė jų įvairovė. Tyrėjai pasitelkė ekologijos mokslo metodą. Ten biologinė įvairovė vertinama remiantis dviem rodikliais: turtingumu (kiek rūšių yra) ir tolygumu (kaip vienodai jos pasiskirsčiusios). Tą pačią logiką pritaikę cheminiams junginiams, jie išanalizavo maždaug 100 duomenų rinkinių – aminorūgšių ir riebalų rūgščių iš mikrobų, dirvožemių, fosilijų, meteoritų, asteroidų ir laboratorinių mėginių. Pastebėtas aiškus dėsningumas: biologinės kilmės mėginių aminorūgštys visada yra įvairesnės ir tolygiau pasiskirsčiusios nei abiotinės kilmės. Riebalų rūgščių atveju tendencija apsiverčia: abiotiniuose mėginiuose jos pasiskirsčiusios tolygiau. Šis organizacinis principas aptinkamas net tada, kai biologinė terpė stipriai degradavusi – pavyzdžiui, fosilizuotose dinozaurų kiaušinių lukštuose vis dar aptinkamas statistinis biologinės kilmės pėdsakas. Tas pat turėtų galioti ir kosmoso sąlygų paveiktiems mėginiams, pavyzdžiui atneštiems meteoritų. Tai, kad metodas remiasi tik santykine gausa, o ne absoliučiais kiekiais ar konkrečiomis molekulėmis, daro jį ypač vertingą kosminėms misijoms: jis gali būti pritaikytas bet kuriems molekulinės sudėties duomenims iš jau veikiančių ar planuojamų instrumentų, nereikalaujant specialios įrangos. Tyrėjai pabrėžia, kad joks vienas metodas neįrodys gyvybės pats iš savęs; reikės kelių nepriklausomų įrodymų. Tačiau jei skirtingi metodai duotų derančius rezultatus, šie taptų daug įtikinamesni. Taigi naujasis metodas gali labai sustiprinti nežemiškos gyvybės paieškas. Be to, statistinis požiūris neprivalo apsiriboti Žemės gyvybei būdingais biopėdsakais, taigi padėtų ieškant gyvybės, paremtos visiškai kitais elementais, molekulėmis ir reakcijų tinklais, nei mums pažįstama. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Mažiausia planeta, galinti turėti atmosferą. Ieškant gyvybei tinkamų egzoplanetų, dėmesys, aišku, krypsta į Žemės tipo uolines planetas. Kai kurios jų yra ir mažesnės už mūsiškę. O kokio mažiausio dydžio planeta gali išlaikyti atmosferą pakankamai ilgai, kad joje spėtų užsimegzti gyvybė? Naujame tyrime pateikiamas atsakymas: apie 0,8 Žemės spindulio arba pusantro karto daugiau už Marso. Šią ribą lemia du veiksniai. Pirmasis, aišku, yra gravitacija: iš mažesnės planetos lengviau pabėgti, todėl energingos molekulės lengviau pabėga į kosmosą. Antrasis, mažiau akivaizdus, veiksnys – vidaus atvėsimas: mažesnės planetos turi didesnį paviršiaus ploto ir tūrio santykį, todėl jų vidus atvėsta greičiau. Sustorėjusi litosfera – išorinis kietas sluoksnis – „užkemša“ ugnikalnius, per kuriuos dujos iš gelmių papildo atmosferą. Be šio dujų šaltinio atmosfera ilgainiui neišvengiamai sunyksta. Tyrėjų sukurtas STEHM (Smaller-Than-Earth Habitability Model) modelis leidžia nagrinėti planetas su vientisa nekintančia pluta ir anglies dioksido atmosfera. Toks scenarijus yra palankiausias atmosferos išlaikymui, nes sunki CO₂ molekulė sunkiai pabėga į kosmosą. Net šiomis optimistinėmis sąlygomis matoma aiški riba: 80% Žemės spindulio ir didesnės planetos gali išlaikyti atmosferą milijardus metų, o 70% – tik ribotais atvejais. Planeta, kurios spindulys tėra 60% Žemės, prarastų atmosferą per maždaug 400 milijonų metų – greičiausiai per trumpai gyvybei susiformuoti. O pusės Žemės spindulio planeta liktų be atmosferos per vos 30 milijonų metų. Atmosferos išlaikymas priklauso nuo kelių parametrų: planeta su didesniu anglies kiekiu, mažesniu kietu branduoliu arba susiformavusi „šaltai“, iš ledinės medžiagos, gali atmosferą išlaikyti ilgiau. Visgi visos priklausomybės yra palyginus silpnos, todėl praktinės gairės egzoplanetų tyrinėtojams aiškios: gyvybės verta ieškoti planetose, kurių spindulys siekia bent 80% Žemės. Mažesni kūnai greičiausiai yra tik beoriai akmenys. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Ramiausias galaktikų spiečius slepia praeities audrą. Galaktikų spiečius Abell 2029 kartais vadinamas „ramiausiu spiečiumi Visatoje“ – karštos dujos jame atrodo tokios tolygios ir simetriškos, tarsi niekada nebūtų sutrikdytos. Tačiau nauji, ilgesni nei bet kada anksčiau šio spiečiaus rentgeno stebėjimai, atlikti NASA Chandra kosmine observatorija, atskleidžia visai kitokią istoriją. Teleskopas šiems stebėjimams į spiečių buvo nukreiptas beveik 500 tūkstančių sekundžių, arba apie šešias paras. Siekdami aptikti galimus nedidelius nesimetriškumus, mokslininkai iš gautojo spiečiaus vaizdo atėmė simetrišką ovalų spinduliuotės pasiskirstymo šabloną. Skirtumas tarp tikrojo ir idealizuoto vaizdo atskleidė ryškią spiralę, primenančią sraigės kiautą, kuri driekiasi apie 600 kiloparsekų nuo spiečiaus centro – kone tiek pat, kiek skiria mus nuo Andromedos galaktikos. Tai viena ilgiausių kada nors aptiktų panašių struktūrų. Ji rodo, kad karštos spiečiaus dujos teliuskuoja į šalis, panašiai kaip vynas taurėje. Teliuskavimas yra būdingas galaktikų spiečių susiliejimų požymis, nes susiliejimas supurto visą tarpgalaktinę medžiagą. Tyrėjai aptiko ir daugiau susidūrimo pėdsakų: platų netvarkingą vėsesnių dujų blyną, galimą smūginę bangą ir darinį, primenantį įlanką, kurį greičiausiai suformavo persidengimas tarp spiralės pakraščio ir nuo mažesnio spiečiaus nuplėštų dujų. Palyginimas su skaitmeninio modelio prognozėmis rodo, kad maždaug prieš 4 milijardus metų apie dešimt kartų mažesnis spiečius praskriejo kiaurai Abell 2029. Mažesnis spiečius sulėtėjo, buvo gravitaciškai pritrauktas atgal ir praskrido antrą kartą. Būtent antrasis praėjimas sukūrė smūginę bangą ir paliko vėsesnių dujų pėdsaką. Net po 4 milijardų metų sistema vis dar nėra iki galo nusistovėjusi. Tai parodo, kad net, atrodytų, ramiausi spiečiai gali slėpti turtingą dinaminę istoriją, o pasiekti tikrą ramybę gali nepakakti net ir dabartinio Visatos amžiaus. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Tolimiausia beveik nesisukanti galaktika. Dauguma galaktikų sukasi – jų žvaigždės skrieja ratu aplink centrą, kaip ir mūsų Paukščių Take. Visgi ratai nėra tikslūs – visų galaktikų žvaigždės bent iš dalies juda ir chaotiškai. Aplinkinėje Visatoje bent tarp masyviausių galaktikų chaotiškas judėjimas dominuoja; jos dažniausiai yra elipsinės, o bendrai vadinamos „lėtai besisukančiomis“. Manoma, kad tokia konfigūracija nusistovi per daugybę susiliejimų, kai skirtingomis kryptimis besisukančių galaktikų judesio kiekio momentai dalinai „išsiprastina“. Tam turėtų prireikti milijardų metų, todėl tokių galaktikų ankstyvoje Visatoje rasti nesitikime. Bet dabar astronomai aptiko būtent tokį objektą: masyvią, nebesisukančią galaktiką, kurios šviesa mus pasiekia iš mažiau nei dviejų milijardų metų amžiaus Visatos. Galaktika XMM-VID1-2075 buvo jau anksčiau identifikuota kaip viena masyviausių ankstyvosios Visatos galaktikų: ji turi kelis kartus daugiau žvaigždžių nei Paukščių Takas ir naujų jau nebeformuoja. Naujojo tyrimo autoriai pasitelkė James Webb teleskopą, kurio spektroskopiniais stebėjimais išmatuotas medžiagos judėjimas galaktikos viduje. Rezultatai parodė, kad žvaigždės vidutiniškai sukasi aštuonis kartus lėčiau, nei reikėtų palaikyti apskritiminei orbitai. Tai rodo, kad galaktikoje dominuoja chaotiškas žvaigždžių judėjimas. Tyrėjai nagrinėjo dar dvi galaktikas iš panašaus laikotarpio; viena jų aiškiai sukasi, kitoje sukimasis ir chaosas maždaug lygiaverčiai, o XMM-VID1-2075 beveik visiškai chaotiška. Kaip tokia būsena galėjo susidaryti per mažiau nei du milijardus metų? Tyrėjai mano, kad tai galėjo lemti ne daugybė susiliejimų, o vienas didžiulis dviejų galaktikų, besisukančių beveik tiksliai priešingomis kryptimis, susidūrimas. Ši idėja dera ir su stebėjimais, kurie rodo, kad šalia galaktikos yra dar vienas ryškus sąveikaujantis objektas. Kai kurie kosmologiniai modeliai prognozuoja nedidelį tokių nesibesisukančių galaktikų skaičių ankstyvoje Visatoje, tačiau jos turėtų būti itin retos. Taigi kiekvienas naujas atvejis padeda tikrinti, ar mūsų supratimas apie galaktikų evoliuciją yra teisingas. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.
***
Viena primityviausių žinomų galaktikų. Pačias pirmąsias Visatos žvaigždes ir galaktikas pamatyti sudėtinga, nes blausią jų spinduliuotę vos užfiksuoja net galingiausi teleskopai. Tačiau kartais mums padeda pati Visata: kai tarp mūsų ir tolimo objekto atsiduria masyvus galaktikų spiečius, jo gravitacija sulenkia šviesą tarsi milžiniškas padidinamasis stiklas. Būtent taip James Webb teleskopu aptikta LAP1-B – itin blausi galaktika, egzistavusi, kai Visatai buvo vos 800 milijonų metų. Gravitacinis lęšis sustiprino jos šviesą apie 100 kartų; kitaip jos būtų neįmanoma pamatyti. Ryškesnis vaizdas leido astronomams išmatuoti galaktikos spektrą. Taip jie nustatė, kad didžioji šviesos dalis sklinda ne iš žvaigždžių, o iš šviečiančių dujų debesų. Deguonies kiekis šiose dujose yra maždaug 240 kartų mažesnis nei Saulėje – tai rodo, kad LAP1-B yra chemiškai primityviausia kada nors aptikta žvaigždes formuojanti galaktika. Emisijos linijos spektre rodo neįprastai stiprią jonizuojančią spinduliuotę, kurios neįmanoma paaiškinti nei metalais praturtintomis žvaigždžių populiacijomis, nei aktyvaus galaktikos branduolio poveikiu. Tačiau ji puikiai dera su itin metalais skurdžių žvaigždžių populiacijų teorinėmis prognozėmis. Būtent tokios turėjo būti pačios pirmosios Visatos žvaigždės. Tokią interpretaciją palaiko ir anglies ir deguonies gausos santykis, didesnis nei Saulėje; tokį jį prognozuoja žvaigždžių, susidariusių iš visiškai pirmykščių dujų, modeliai. Įdomu, kad bendras žvaigždžių spinduliuotės intensyvumas atitinka ne didesnę nei 3 300 Saulės masių populiaciją. Tuo tarpu iš dujų judėjimo greičio nustatyta dinaminė galaktikos masė gerokai viršija bendrą dujų ir žvaigždžių masę; iš to galima spręsti, kad galaktiką supa masyvus tamsiosios medžiagos halas. Tyrėjai apibūdina LAP1-B kaip „besiformuojančią fosiliją“: neilgai trukus po stebėjimo laikotarpio supernovų sprogimai turėtų išvalyti dujas iš galaktikos ir sustabdyti tolesnę žvaigždėdarą. Po ilgo laiko LAP1-B taps panaši į itin blausias nykštukines galaktikas, kurias stebime aplinkinėje Visatoje ir kurios yra seniausios žinomos žvaigždžių sistemos. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Juodosios skylės, aplenkusios savo galaktikas. Jaunoje, dar milijardo metų neturinčioje Visatoje, jau egzistavo supermasyvios juodosios skylės, kurių masės viršija milijardą Saulės masių. James Webb teleskopu atrasta ir mažesnių, taip pat pastebėta bendra tendencija, kad jų masių santykis su motininių galaktikų žvaigždžių mase dažnai net šimtus kartų viršija šio santykio vertę, būdingą aplinkinei Visatai. Kaip šios juodosios skylės atsirado ir užaugo tokios masyvios, iki šiol nėra aišku, tačiau santykis su žvaigždžių mase gali padėti rasti atsakymą. Dabar, ištyrę dvi galaktikas, kurios matyt neseniai buvo kvazarai, astronomai teigia identifikavę svarbų žingsnį: juodosios skylės augo anksčiau, nei galaktikų žvaigždžių populiacija. Galaktikos, pavadintos COLA1 ir NEPLA4, stebimos iš laikų, kai Visatai buvo vos 800 milijonų metų. Spektroskopiniai stebėjimai James Webb teleskopu atskleidė plačias vandenilio emisijos linijas. Jos rodo didelį dujų kiekį, judantį dideliu greičiu arti juodųjų skylių. Apskaičiuota juodųjų skylių masė – 170-190 milijonų Saulės masių, apie 400-800 kartų daugiau, nei tikėtumėmės panašios masės galaktikose aplinkinėje Visatoje. Dujos stebimu metu į juodąsias skyles krenta palyginus nesparčiai, todėl jų negalima klasifikuoti kaip kvazarų – pačių ryškiausių aktyvių branduolių. Visgi spektre matyti požymių, kad palyginus neseniai situacija buvo kitokia: aptikta Laimano alfa spinduliuotės linija su dvigubu piku. Šią liniją skleidžia sužadinti – pašildyti arba kitaip energijos gavę – vandenilio atomai. Dvigubą piką paaiškina burbulas, kuriame tokių atomų beveik nėra, t.y. jie jonizuoti; spinduliuotė sklinda iš burbulo kraštų, kurie juda skirtingomis kryptimis, todėl linijos pasislenka dėl Doplerio efekto. Jonizuoti didžiulį vandenilio burbulą gali tik labai energinga – kvazaro – spinduliuotė. Tyrėjai apskaičiavo, kad abiejose galaktikose prieš mažiau nei milijoną metų turėjo švytėti kvazarai. Greičiausiai jie švytėjo ilgai, maždaug nuo tada, kai Visatos amžius nesiekė 250 milijonų metų – tiek laiko reikėtų, kad juodosios skylės užaugtų nuo pirminių pradmenų iki stebimų masių. Tuo tarpu žvaigždžių spinduliuotė rodo, kad dauguma žvaigždžių šiose galaktikose susiformavo per pastaruosius 50 milijonų metų. Vadinasi, ankstesniais nei stebima laikais juodųjų skylių masė, lyginant su žvaigždine, buvo dar ekstremalesnė, nei yra dabar. Stebimu metu juodosios skylės jau užaugusios, galimai iki beveik maksimalios masės, kurią kada nors pasieks, o žvaigždžių populiacija tik pradeda jas vytis. Būtent tokį scenarijų prognozuoja kai kurie pirmųjų juodųjų skylių augimo modeliai. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
13 milijardų metų Visatos struktūrų erdvėlapis. Visatoje galaktikos nėra išsibarsčiusios atsitiktinai – jos sudaro milžinišką tinklą iš sankaupų, kurias jungia siūlai ir plokštumos. Šis vadinamasis kosminis voratinklis yra tarsi Visatos struktūros skeletas, jungiantis galaktikas ir spiečius į vieną sistemą. Kuo detaliau išmatuojame voratinklio savybes, tuo geriau suprantame Visatos struktūrų formavimosi istoriją ir kokie procesai jai turėjo didžiausią įtaką. Iki šiol tą detaliai padaryti buvo įmanoma tik aplinkinėje Visatoje, o labai tolimiems laikotarpiams trūko jautrumo ir gebėjimo tiksliai matuoti atstumus. Dabar astronomai, naudodami didžiausią iki šiol atliktą James Webb teleskopo apžvalgą COSMOS-Web, sukūrė detaliausią kosminio tinklo erdvėlapį, siekiantį laikus, kai Visatai buvo vos apie milijardą metų. Apžvalga apima maždaug trijų pilnačių dydžio dangaus plotą; jame identifikuota 164 000 galaktikų su pakankamai patikimais atstumo vertinimais. Remdamiesi šiais duomenimis, tyrėjai apskaičiavo aplinkos tankio struktūrą per visą Visatos istoriją nuo pirmojo milijardo metų iki šių dienų. Palyginimas su ankstesniais Hablo teleskopo erdvėlapiais tame pačiame dangaus plote rodo reikšmingą pažangą: dariniai, kurie anksčiau atrodė kaip viena struktūra, dabar išsiskiria į daugelį ir atskleidžia daugybę smulkių detalių. Rezultatai atskleidė, kaip kosminis tinklas valdo galaktikų evoliuciją per visą Visatos istoriją. Galaktikose esančių žvaigždžių populiacijos masė visais laikais koreliuoja su aplinkos tankiu – masyvesnės galaktikos telkiasi tankesnėse zonose. Žvaigždėdaros sparta su aplinkos tankiu siejasi sudėtingiau: aktyvios galaktikos beveik per visą Visatos istoriją sparčiau žvaigždes formuoja tankesnėse aplinkose, o neaktyvios per antrą istorijos pusę pasižymintis priešinga koreliacija. Be to, galaktikos nustoja formuoti žvaigždes dėl skirtingų priežasčių: pirmuosius tris milijardus metų daugiausiai dėl to, kad užauga pernelyg masyvios, o vėliau – dėl tankios aplinkos poveikio. Visa tai rodo, kad tankiose kosminio tinklo zonose galaktikos anksčiau sukaupė masę, bet vėliau tos pačios aplinkos ėmė slopinti žvaigždžių gamybą. Tyrimo autoriai visus duomenis paskelbė viešai, kad kiti mokslininkai galėtų padaryti naujų įdomių įžvalgų. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.
***
Štai tokios naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse