Kuo gilyn į mišką, tuo daugiau medžių, bent jau pasak patarlės. O gilyn į galaktiką galima rasti daug ir vis įdomesnių žvaigždžių bei egzotiškesnių objektų. Štai Paukščių Tako centre, šalia supermasyvios juodosios skylės, galimai egzistuoja ir tarpinė. Ji, arba tiesiog masyvus spiečius, sujaukia jaunų žvaigždžių orbitas apylinkėse. Įdomybių yra ir planetų gelmėse: Marse senovėje turbūt buvo platūs magmos telkiniai, o Urane ir Neptūne magmos gali būti ir dabar. Jaunoje Visatoje pirmųjų žvaigždėdaros lopšių gelmėse susiduriantys dujų srautai kėlė turbulenciją ir skaldė dujas į mažesnius gumulus. Kitose naujienose – 3I/ATLAS amžius, susijungusios juodosios skylės virpesys ir klausimas, ar Visatos plėtimasis apskritai greitėja. Gero skaitymo!

***

Mėnulyje yra daugybė kraterių. Tycho – vienas žymiausių, tačiau jo istorija vis dar kelia klausimų. Plačiau pasakoja Astrum:

***

Saulė jau persirito per dabartinio aktyvumo ciklo maksimumą, bet dėmių, žybsnių ir kitų aktyvumo požymių dar gausu. Štai dabar Saulėje susiformavo vienas didžiausių pastarojo laikotarpio aktyvių regionų – dėmių grupė, pasižyminti stipriu magnetiniu lauku, dažnais žybsniais ir vainikinės masės išmetimais. Jo plazmos pliūpsniai gali pasiekti ir Žemę, tad tokius regionus verta stebėti. Mėgsta juos stebėti ir mėgėjai, nes stambiems aktyviems regionams pamatyti pakanka netgi specialių, užtemimams stebėti pritaikytų akinių.

***

Senovės Marse buvo daug magmos. Geologiškai Marsas dažnai apibūdinamas kaip „sustingusio dangčio“ planeta: skirtingai nuo Žemės, jo paviršius nesuskaidytas į judančias tektonines plokštes. Kadangi būtent plokščių tektonika Žemėje varo vulkanizmą, medžiagų pokyčius ir žemyninės plutos formavimąsi, ilgai manyta, kad Marso sąlygomis panašiai sudėtinga pluta formuotis negalėjo. Tačiau naujame tyrime pateikiami įrodymai, kad Marsas kadaise turėjo milžiniškas, į Žemės panašias gilumines magmatines sistemas. Tyrimas remiasi NASA InSight misijos, pirmojo seismometro Marse, duomenimis. Apie ketverius metus jis fiksavo seismines bangas, sukeltas meteoroidų smūgių ir Marso drebėjimų. Juose jau seniau pastebėta riba maždaug 24 kilometrų gylyje, kur pakinta plutos savybės, bet iki šiol jos prigimtis nebuvo aiški. Naujojo tyrimo autoriai palygino šimtus galimų uolienų sudėčių su seisminiais duomenimis, naudodami termodinaminį skaitmeninis modeliavimą ir statistinius metodus, bei nustatė, kad žemiau šios ribos esančios uolienos yra ultramafinės – turi daug geležies ir magnio, bet mažai silicio. Virš ribos plyti mafinės uolienos su didesniu silicio kiekiu. Tyrėjai mano, kad šis palaidotas maždaug 14 kilometrų storio sluoksnis susidarė ten, kur išlydytos uolienos kaupėsi giliai po žeme ir pamažu išsisluoksniavo. Tankių kristalų liekana liko apačioje, o lengvesnė magma pakilo aukštyn. Kad uolienos išsilydytų, ar bent suminkštėtų tiek, kad galėtų sluoksniuotis, nepakanka šiandieninių plutos temperatūrų; procesam reikėjo padidinto šilumos srauto, kurį greičiausiai suteikė kylanti mantijos medžiaga ir magmos įsiskverbimai. InSight aptiktas sluoksnis gali tęstis šimtus ar net tūkstančius kilometrų praktiškai per visą šiaurinį Marso pusrutulį. Jei taip ir yra, tai reiškia, kad Raudonoji planeta turėjo ne pavienius ugnikalnius, o milžiniškas tarpusavyje sujungtas magmatines sistemas. Toks reiškinys, vadinamas transkrustaliniu magmatizmu, anksčiau laikytas būdingu tik Žemei. Tai svarbu, nes panašūs procesai siejami su atmosferų ir vandenynų stabilumu bei potencialiai gyvybei tinkamų aplinkų vystymusi. Atradimas leidžia manyti, kad gyvybei tinkamos sąlygos galėtų atsirasti daug įvairesnėse egzoplanetose, nei vien tik panašios į Žemę, įskaitant ir tokias, kurios anksčiau atmestos dėl dydžio ar tektoninio aktyvumo trūkumo. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Nežinoma medžiaga Titano ir Plutono paviršiuje. Analizuodami spektrus, gaunamus galingais teleskopais, mokslininkai paprastai žino, kuris atomas ar molekulė sukuria tam tikrą sugerties ar spinduliuotės liniją. Tačiau dabar tyrėjų komanda Saturno palydovo Titano ir nykštukinės planetos Plutono spektruose aptiko sugerties liniją, kurios neatitinka joks žinomas junginys. Titanas ir Plutonas iš pirmo žvilgsnio labai skiriasi: Titanas – didelis palydovas su stabiliais skysčiais paviršiuje, Plutonas – sušalusi nykštukinė planeta Saulės sistemos pakraštyje, perpus mažesnė ir kur kas šaltesnė. Tačiau jų atmosferos panašios – abiejose gausu azoto su nemažu metano kiekiu, ir abi gaubia migla, susidaranti ultravioletinei šviesai reaguojant su šiomis dujomis. Stora migla iki šiol trukdė tirti Titano paviršiaus chemiją, o plonytė Plutono atmosfera leidžia paviršių matyti lengviau. Tyrėjai analizavo James Webb teleskopo NIRSpec ir MIRI instrumentais išmatuotus spektrus mažai tyrinėtame penkių mikrometrų atmosferos lange ir abiejuose duomenų rinkiniuose aptiko sugerties liniją ties 5,11 mikrometro. Kadangi ją užfiksavo du atskiri instrumentai, signalo negalima nurašyti prietaiso klaidai. Tą pačią liniją MIRI aptiko ir Plutone; tiesa, ten ji maždaug tris kartus platesnė. Peržiūrėję ankstesnius tyrimus ir laboratorinius spektrus, tyrėjai nerado nė vieno junginio, atitinkančio šią liniją. Galimi kandidatai – acetileno ledas ar benzenas, sumaišyti su kitomis molekulėmis, tačiau šias hipotezes dar reikia patikrinti, geriausia laboratorijoje. Taip pat atrodo gana aišku, kad signalas sklinda iš abiejų kūnų paviršių, o ne atmosferų: Titano atmosferos modeliavimas neparodė jokios įdubos ties 5,11 mikrometro. Tyrėjai įtaria, kad metano-azoto aplinka kartu su spinduliuotės poveikiu vaidina svarbų vaidmenį sukuriant šią liniją, tačiau proceso – cheminių reakcijų grandinės – detalės lieka neaiškios. Nors junginys lieka neidentifikuotas, ateities stebėjimai tuo pačiu Webbu galėtų parodyti, kur Titane ši linija stipriausia, o laboratoriniai matavimai – atrasti atitikmenį ir nustatyti tikslią jo sandarą. Ateinančio dešimtmečio viduryje NASA Dragonfly misija pasieks Titaną ir galės tirti paviršių tiesiogiai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Urano ir Neptūno gelmėse – magma? Uranas ir Neptūnas lieka vieni paslaptingiausių Saulės sistemos objektų, nes juos aplankė tik vienintelis erdvėlaivis – Voyager 2 – atitinkamai 1986 ir 1989 metais. Jie dažnai vadinami „ledo milžinais“, nes manoma, kad po vandenilio-helio atmosfera jų gelmėse slypi ledinė mantija iš vandens, amoniako ir metano, o pačiame centre – uolinis branduolys. Tačiau naujame tyrime mokslininkai tyrėjai meta iššūkį tokiam pavadinimui: jų skaitmeniniai modeliai rodo, kad Urano ir Neptūno gelmėse gali būti ne ledas, o magmos okeanas. Ledinės struktūros modeliai negali paaiškinti kai kurių abiejų planetų magnetinių laukų ir šilumos pasiskirstymo ypatumų. Naujasis modelis siūlo kitokią sluoksnių struktūrą: viršuje – vandenilio-helio atmosfera, perduodanti šilumą į viršutinius sluoksnius ir spinduliuojanti ją į erdvę; po ja – ribinis sluoksnis iš vandenilio, helio, magnio, silicio monoksido ir deguonies; o dar giliau – magmos okeanas iš silikatų, geležies ir vandenilio. Tyrėjai parodė, kad tokia struktūra atitinka stebimus abiejų planetų spindulius, tankius, gravitacinio lauko detales, inercijos momentus, savąją spinduliuotę ir atmosferų chemines savybes. Visa dermė pasiekiama naudojant vos tris laisvus parametrus kiekvienai planetai. Svarbu dar ir tai, kad šis modelis sukuria sąsają su subneptūnais – dažniausiu egzoplanetų tipu Galaktikoje. Jų spinduliai siekia nuo 1 iki 4,5 Žemės spindulio, šiek tiek mažiau, nei Neptūno. Saulės sistemoje panašios planetos nėra, tad subneptūnų formavimasis ir evoliucija lieka labai paslaptingi. Tyrėjai teigia, kad nėra aišku, kodėl ledo milžinai ir subneptūnai turėtų iš esmės skirtis vien dėl atstumo nuo žvaigždės; pagrindiniai cheminiai jų bruožai panašūs, o tai gali reikšti, kad abiejų atmosferų chemiją lemia panašūs magmos okeanai. Taigi Uranas ir Neptūnas galėtų tapti prieinamais subneptūnų tyrimo etalonais. Šiuo metu siūlomos net kelios misijos į šias planetas, o ryšys su subneptūnais galėtų gerokai sustiprinti argumentus už jų parinkimą. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Kometos dėl senovinio žvaigždės praskridimo. Kometos suka pailgus ratus aplink Saulę, kartais priartėdamos arti, kartais nutoldamos į šaltus pakraščius. Vienų periodai trunka kelis dešimtmečius, kitų gali siekti ir dešimtis tūkstantmečių. Šias tolimąsias ilgo periodo kometas į vidinę Saulės sistemą pastumia viso Paukščių Tako disko gravitacinio lauko pokyčiai. Bent jau toks yra standartinis paaiškinimas. Dabar mokslininkai, naudodami Gaia misijos duomenis, parodė, kad palyginus neseniai pro Saulę praskriejusi žvaigždė galėjo sukelti didžiulį naujų kometų antplūdį, ir kad galbūt jį jaučiame iki šiol. Bendras Galaktikos poveikis turėtų nukreipti visas kometas šiek tiek panašiomis orbitomis – jų visų tolimiausias Saulei taškas turėtų būti maždaug toje pačioje dangaus vietoje. Tačiau naujojo tyrimo autoriai, analizuodami ilgo periodo kometų orbitas, pastebėjo, kad jų kryptys daug įvairesnės. Tada jie parodė, kad pro šalį skriejanti žvaigždė galėjo supurtyti Oorto debesies objektų orbitas ir sukelti kometų pliūpsnį, kurių orbitos pasižymėtų stebimomis savybėmis. Tam reikėtų, kad žvaigždė būtų praskridusi maždaug 6 000-10 000 astronominių vienetų (AU; 1 AU yra vidutinis atstumas tarp Žemės ir Saulės, beveik 150 milijonų kilometrų). Palyginimui artimiausia dabartinė žvaigždė, Kentauro Proksima, nuo Saulės nutolusi 250 tūkstančių AU. Visgi toks įvykis greičiausiai nutiko: Gaia teleskopu atskleista, kad HD 7977 – netoli esanti, į Saulę panaši žvaigždė Kasiopėjos žvaigždyne – maždaug prieš 2,5 milijono metų pralėkė labai arti mūsų žvaigždės. Kaip arti – vis dar atviras klausimas: Gaia duomenys apriboja jį tarp 4 000 ir 25 000 AU. Tokią interpretaciją patvirtina ir faktas, kad orbitų įvairove pasižymi daugiausiai „jaunos“, pirmą kartą į centrinę Saulės sistemos dalį atlekiančios kometos. Tuo tarpu senesnės, atvykstančios čia ne pirmą kartą, turi daug vienodesnes orbitas, kaip prognozuoja Galaktikos disko perturbacijų modelis. Palyginę modelius su 112 ilgo periodo kometų, stebėtų per paskutinius keturis dešimtmečius, tyrėjai padarė išvadą, kad gyvename retos kometų liūties vėlyvojoje stadijoje, o dabartinis kometų srautas yra maždaug dvigubai didesnis nei ilgalaikis, Galaktikos valdomas tempas. Tai reiškia, kad Oorto debesyje greičiausiai yra dvigubai mažiau objektų, nei manyta iki šiol, mat šie vertinimai paremti būtent kometų skaičiais. Tiesa, rezultatas nėra visiškai „švarus“ – kometų orbitų dydžiai neidealiai dera su modeliais, todėl gali trūkti kažkokio svarbaus fizikinio veiksnio. Patikrinti hipotezę netrukus padės nauji Gaia duomenys, o vėliau – Veros Rubin observatorija. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

3I/ATLAS – ypatingai sena. 3I/ATLAS – trečioji ir ryškiausia tarpžvaigždinė viešnia, kada nors aptikta mūsų Saulės sistemoje. Tokie objektai suteikia astronomams retą progą ištirti kūną, susiformavusį kitur Galaktikoje. Praėjus jau beveik metams nuo atradimo 2025 metų liepą, klausimų apie objektą išlieka daugybė, tad ir įdomių atradimų netrūksta. Štai dabar, remdamiesi naujais cheminės sudėties matavimais, mokslininkai atskleidė, kad 3I/ATLAS gali būti net iki 12 milijardų metų amžiaus, daugiau nei dvigubai senesnė nei Saulės sistema. Išvada remiasi cheminių elementų izotopų santykiais, išmatuotais James Webb teleskopu ir ALMA observatorija. Izotopai yra cheminių elementų atmainos, turinčios skirtingą neutronų skaičių branduolyje. Pavyzdžiui vandenilis turi izotopus protį (dažniausiai vadinamą tiesiog vandeniliu, be neutronų), deuterį (vienas neutronas) ir tritį (du neutronai), anglis gali būti anglis-12 (6 protonai ir tiek pat neutronų), anglis-13 (septyni neutronai) ar anglis-14 (aštuoni neutronai). 3I/ATLAS sudėtyje deuterio yra maždaug 30 kartų daugiau, nei Saulės sistemos kometose. Tokia didelė sunkiojo izotopo gausa pagal astrochemijos modelius gali susidaryti tik itin šaltoje, maždaug 30 laipsnių virš absoliutaus nulio, aplinkoje. Tai reiškia, kad kometa greičiausiai yra ir vienas šalčiausių kada nors stebėtų objektų. Anglies izotopų santykiai taip pat viršija įprastas Saulės sistemos, artimų tarpžvaigždinių debesų ir protoplanetinių diskų reikšmes, o tai sufleruoja apie formavimąsi metalais (t.y. už helį sunkesniais elementais) skurdžioje aplinkoje. Remiantis Galaktikos cheminės evoliucijos modeliais, anglies izotopų sudėtis atitinka maždaug 12 milijardų metų praeitį, iškart po intensyvios ankstyvosios žvaigždėdaros Paukščių Take periodo. Taigi 3I/ATLAS galimai yra „kosminio vidudienio“ eros relikvija. Kur Galaktikoje gimė 3I/ATLAS, bent kol kas lieka mįslė. NASA ir SETI institutas paneigė ankstyvas spėliones apie dirbtinę kilmę – visi surinkti duomenys atitinka natūralų astrofizikinį objektą. Ši kometa jau palieka Saulės sistemą ir niekada negrįš, tačiau Veros Rubin observatorija artimiausiais metais turėtų aptikti šimtus, o gal ir tūkstančius panašių objektų. Metodai, išvystyti 3I/ATLAS analizei, padės atskleisti ir jų savybes bei kilmę. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Tarpinė juodoji skylė Galaktikos centre? Paukščių Tako centre tūno Šaulio A* – supermasyvi juodoji skylė, keturis milijonus kartų masyvesnė už Saulę. Ją supa net kelios mįslingos jaunų, masyvių žvaigždžių grupės. Arčiausiai Šaulio A* yra glaudus vadinamųjų S žvaigždžių spiečius; šios žvaigždės skrieja stipriai ištęstomis, atsitiktinai pakreiptomis orbitomis. Toliau – masyvesnių, karštesnių žvaigždžių diskas, besisukantis darniai pagal laikrodžio rodyklę. Aplink abi – labiau išsklaidyta žvaigždžių populiacija su įvairiausiais orbitų posvyriais. Visos trys grupės ne senesnės nei maždaug 15 milijonų metų, tačiau jų orbitos tokios skirtingos, kad buvo neaišku, ar jų kilmė gali būti bendra. Dabar mokslininkai sukūrė vieningą modelį, paaiškinantį visas tris grupes vienu metu; tam tereikia įtraukti tarpinės masės juodąją skylę Šaulio A* apylinkėse. Modelyje visos trys populiacijos susiformavo vienu metu iš vieno dujų disko aplink Šaulio A*. Tarpinės masės, maždaug 10 000 kartų masyvesnės už Saulę ir skriejančios toliau nuo centro nei nagrinėjamos žvaigždės, gravitacinė įtaka per milijonus metų palaipsniui keitė jaunųjų žvaigždžių orbitas. Tuo pačiu metu pačių žvaigždžių tarpusavio gravitacinės sąveikos perskirstė energiją ir judesio kiekio momentą. Šis procesas spartesnis arčiau centro, tad vidinių žvaigždžių orbitos pasklido į šalis, suformuodamos S žvaigždžių spiečių, o išorinis diskas liko beveik nepaliestas. Modelis sėkmingai atkūrė visą stebimų žvaigždžių elgesį – ir S žvaigždžių didelius elipsiškumus bei atsitiktinius posvyrius, ir tvarkingą disko sukimąsi, ir neseniai aptiktą nepaaiškintą tarpą S žvaigždžių orbitų parametrų pasiskirstyme. Svarbiausia, kad visa tai pasiekta per realų žvaigždžių gyvavimo laiką; ankstesniuose modeliuose panašiems procesams reikėdavo daug ilgesnių laikotarpių. Įdomu, kad tarpinės masės kompanionė nebūtinai turi būti juodoji skylė; tai galėtų būti ir žvaigždžių spiečius, pavyzdžiui IRS-13E, esantis daugiau nei 0,13 parseko atstumu nuo Šaulio A*. Būsimi tikslūs IRS-13E judėjimo ir vidinės struktūros stebėjimai galėtų patvirtinti, ar jo užtektų paaiškinti visai žvaigždžių populiacijų įvairovei, ar artimiausia mūsų Galaktikos centrinės juodosios skylės kaimynyste dalinasi dar vienas tamsus objektas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Išmatuotas susijungusios juodosios skylės virpesys. Juodosios skylės įvykių horizontas yra riba, kurią kirtus atgal nebėra kelio net šviesai. Taigi sužinoti, kas yra už jos, neturime galimybių. Ir net jį patį tirti be galo sudėtinga. Tačiau viena kataklizminių įvykių rūšis iš principo leidžia pažvelgti ir į tokią ekstremalią aplinką. Tai – dviejų juodųjų skylių susiliejimas, kurio metu erdvėlaikiu pasklinda gravitacinės bangos. Dabar tarptautinė tyrėjų komanda, analizuodama stipriausią kada nors užfiksuotą gravitacinių bangų signalą GW250114, pirmą kartą aptiko susiliejusios juodosios skylės horizonto virpesius. Signalą 2025 metų sausį užfiksavo LIGO observatorija Jungtinėse Valstijose. Analizuojant signalą tyrėjams pavyko aptikti vadinamąsias „tiesiogines bangas“ – paskutinį virpesių pliūpsnį, paleidžiamą iškart po susiliejimo, kai naujai susidariusios juodosios skylės įvykių horizontas nusistovi į suploto rutulio formą. Horizontą apibūdina du dydžiai: jo sukimosi greitis ir paviršiaus gravitacija. Bet koks krentantis objektas dėl vadinamojo atskaitos tempimo (angl. frame dragging) atrodo tarsi skrietų aplink horizonto sukimosi greičiu, o jo skleidžiami signalai eksponentiškai gęsta dėl gravitacinio raudonojo poslinkio, kuris tiesiogiai susijęs su paviršiaus gravitacija. Aptikta tiesioginė banga virpėjo dažniu, dvigubai viršijančiu horizonto sukimosi dažnį – būtent tai ir prognozuoja teoriniai modeliai. Kitos išmatuotos savybės irgi puikiai atitiko teorines besisukančios juodosios skylės prognozes, taip dar kartą patvirtindamos bendrąją reliatyvumo teoriją. Tiesa, rezultatai sukėlė ir diskusijų: dalis ekspertų ragina likti atsargiems ir tikina, kad analizę turi patikrinti kiti tyrėjai; bent vienas mokslininkas abejoja, ar aptiktas virpesys iš tiesų kyla ties horizontu. Ateityje tyrėjai tikisi šiuo metodu ieškoti net kvantinių fliuktuacijų ir galimų nukrypimų nuo bendrosios reliatyvumo teorijos. Juodųjų skylių įvykių horizontai laikomi viena labiausiai tikėtinų vietų tokiems nuokrypiams aptikti. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Milžiniškos galaktikos gimimas. Astronomai, naudodami James Webb teleskopą, užfiksavo nepaprastą reginį – ankstyvojoje Visatoje besiformuojančią išskirtinai masyvią galaktiką, vienu metu jungiantis bent šešioms mažesnėms. Sistemos TGSSJ1530+1049 šviesa iki mūsų keliauja daugiau nei 12 milijardų metų, taigi matome ją tokią, kokia buvo Visatai esant vos apie 1,5 milijardo metų amžiaus. Tyrėjai nukreipė Webbą į šią vietą danguje, nes ankstesni radijo stebėjimai rodė neaiškius aktyvios supermasyvios juodosios skylės požymius. Naujieji duomenys atskleidė, kad aplinka kur kas sudėtingesnė nei tikėtasi: vietoj vienos galaktikos – ištisas mažiausiai šešių galaktikų ir dar keturių mažiau aiškių medžiagos telkinių kompleksas. Keturios galaktikos pasirodė esančios stebėtinai masyvios – kartu jos turi šimtus milijardų Saulės masių žvaigždžių vos dešimties kiloparsekų skersmens srityje; palyginimui, Saulę nuo Paukščių Tako centro skiria aštuoni kiloparsekai. Tai daro sistemą viena tankiausių žinomų masyvių galaktikų sankaupų iš šios ankstyvosios Visatos epochos. Tokios struktūros vadinamos protospiečiais – milžiniškų galaktikų spiečių, kuriuos matome šiandien, pirmtakais. Tyrėjai mano, kad pagavo retą akimirką, kai kelios masyvios galaktikos dar egzistuoja atskirai, bet jau pradeda jungtis į vieną kur kas didesnę. Panašūs telkiniai aptinkami ir skaitmeniniuose modeliuose, kuriuose sekamas Visatos struktūrų formavimasis. Visos galaktikos per kelis milijardus metų nuo stebimojo laiko turėtų susijungti į vieną, dydžiu prilygstančią didžiausioms šiandieninėms spiečių centrų galaktikoms. Tyrimo rezultatai publikuojami The Open Journal of Astrophysics.

***

Viršgarsinės audros formavo pirmąsias žvaigždes. Praėjus mažiau nei šimtui milijonų metų po Didžiojo Sprogimo, Visata buvo tamsi ir paprasta: jokių galaktikų, planetų ar sunkiųjų elementų, tik milžiniški pirminio vandenilio ir helio debesys, lėtai krintantys į nematomus tamsiosios medžiagos „kokonus“ – minihalus. Maždaug po 100 milijonų metu juose pradėjo gimti pirmosios žvaigždės, vadinamos III-ąja populiacija. Dešimtmečius manyta, kad šios žvaigždės formavosi gana ramioje aplinkoje ir užaugo į milžiniškus objektus, šimtus kartų masyvesnius už Saulę. Tačiau naujame tyrime mokslininkai piešia kur kas chaotiškesnį vaizdą. Naudodami itin aukštos skyros skaitmeninius modelius, tyrėjai sekė 15-os pirmykščių minihalų evoliuciją laikotarpiu, kai Visatai buvo mažiau nei 300 milijonų metų. Kad pasiektų reikiamą detalumą, jie 100 000 kartų padidino didelių kosmologinių skaitmeninių modelių skyrą, o tai leido sekti dujų judėjimą gerokai mažesniu nei parseko masteliu. Paaiškėjo, kad dujos, krentančios į tamsiosios medžiagos gravitacinius šulinius, natūraliai sukuria turbulenciją. Kai keli dujų srautai susiduria ties halo centru, jie sukuria chaotiškus sūkurius, kuriuose dujos juda 2-5 kartus greičiau už garsą. Taigi užuot tolygiai kolapsavęs į vieną milžinišką žvaigždę, minihalas prisipildo daugybe tankių gumulų. Vieni jų buvo vos kelis kartus masyvesni už Saulę, kiti – kelias dešimtis; panašios masės buvo ir susiformavusios žvaigždės. Taigi pirmosios žvaigždės galėjo būti mažesnės ir įvairesnės, nei manyta iki šiol. Šie rezultatai padeda paaiškinti seną mįslę: senovinės „fosilinės“ žvaigždės, randamos Paukščių Take, turi cheminę sudėtį, kuri rodo jas susiformavus iš dujų, kurias praturtino vos viena supernova, tačiau supernovos savybės atitinka daug mažesnių nei 100 Saulės masių žvaigždžių sprogimus. Turbulencijos sukelta fragmentacija pateikia natūralų paaiškinimą, kaip tokios žvaigždės atsirado. Pirmųjų žvaigždžių masės taip pat lemia ankstyvųjų galaktikų evoliuciją ir Visatos praturtinimą pirmaisiais už helį sunkesniais elementais, todėl geresnės žinios apie jas padės interpretuoti daugybę kitų stebėjimų duomenų. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Ar tikrai Visatos plėtimasis greitėja? Daugiau nei prieš 25 metus, naudodami Ia tipo supernovas kaip atstumo matuoklius, astronomai padarė išvadą, kad Visata plečiasi greitėdama. Už šį atradimą, apvertusį ankstesnį supratimą apie Visatos sąrangą, 2011 metais skirta Nobelio fizikos premija. Tačiau dabar grupė mokslininkų pateikė naują analizę, kuria kvestionuoja šią plačiai priimtą išvadą. Ia tipo supernovos nutinka, kai sprogsta baltosios nykštukės, kurių masė padidėja ir viršija specifinę kritinę ribą. Jų visų maksimalus šviesis yra labai panašus, todėl jį galima panaudoti atstumo iki galaktikos, kurioje aptinkama supernova, nustatymui. Visgi velnias, kaip žinia, slypi detalėse: įvairūs efektai gali padidinti ar sumažinti maksimalų šviesį, o į juos neatsižvelgus atstumų matavimai tampa netikslūs. Viena iš pataisų – žvaigždės amžius. Naujojo tyrimo autoriai šią pataisą pritaikė supernovoms iš Pantheon+ katalogo, kuriame šių sprogimų suirnka daugiau nei 1700. Visiškai netikėtai jie pamatė, kad taip pakoreguoti duomenys nebepalaiko spartėjančios Visatos vaizdo; priešingai, panašu, kad plėtimasis greičiau lėtėja nei spartėja. Antras tyrėjų argumentas prieš dabartinį standartinį modelį – anizotropija, arba nevienakryptiškumas. Jie patikrino, ar įprastai randamas plėtimosi spartėjimas vienodas visomis kryptimis, kaip teigia standartinis kosmologinis modelis. Paaiškėjo, kad jis nukreiptas daugiausia ta linkme, kuria mes patys judame kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės atžvilgiu. Šis greitis yra santykinai lokalus, t.y. vyksta daug mažesniu masteliu, nei Visatos dydis, taigi negali būti susijęs su tamsiąja energija, kuri turėtų būti visuotinė Visatos savybė. Svarbu turėti omeny, kad šis rezultatas, nors ir labai įdomus, yra pavienis, o kitų tyrėjų analizė rodo, kad Visatos plėtimasis visgi spartėja. Išvadas patikrinti ir atsirinkti tarp prieštaringų rezultatų padės Veros Rubin observatorijos duomenys. Ji artimiausiais metais turėtų aptikti šimtus tūkstančių supernovų. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

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

Laiqualasse