Magnetiniai laukai visada driekiasi kilpomis ir vingiais, ir yra linkę jiems jautrias daleles pakreipti išilgai savęs. Taigi ir jonizuota medžiaga ima judėti panašiai vingiuotai, o tai neretai sukelia įdomių efektų. Pavyzdžiui, Marso atmosferos viršuje Saulės vėjas sukuria tokias stiprias bangas, kad jų keteros atitrūksta ir nulekia į kosmosą. O Merkurijus kartkartėmis turi elektronų pripildytas spinduliuotės juostas, bet tik kai Saulė nėra ypatingai aktyvi. Išilgai magnetinio lauko gali judėti ir planetų nuolaužos, krentančios į baltąsias nykštukes; tokiu atveju nuolaužų kritimo pėdsakas gali matytis tik vienoje žvaigždės pusėje. Kitose naujienose – koncentrinės bangos Veneros atmosferoje, žvaigždžių dulkės meteorituose ir lėtėjanti žvaigždėdara kaimyninėje Andromedoje. Gero skaitymo!

***

Iš pirmo žvilgsnio šią nuotrauką lengva supainioti su kometa 67P arba Saulės sistemos pakraščių objektu Arrokothu. Abu jie susideda iš dviejų gabalų, kuriuos jungia plonas kaklas. Bet čia – visai kitas kūnas: artimas Žemei asteroidas Torifune, pro kurį praeitą savaitę praskrido Japonijos zondas Hayabusa2. Maždaug 400 metrų nuotolis nuo asteroido paviršiaus – mažiausias, kokiu kada nors bet kuris žmonių kurtas zondas nesustodamas pralėkė pro Saulės sistemos objektą.

***

Laikinos Merkurijaus spinduliuotės juostos. Daugumą planetų, kurios turi nuolatinį magnetinį lauką, supa spinduliuotės juostos – energingų įkrautų elektronų telkiniai, įkalinti planetos magnetiniame lauke. Pavyzdžiui Žemę juosia Van Aleno juostos, pavojingos kosminei technikai; panašias turi ir Jupiteris bei Saturnas. Tačiau ar tokią juostą gali išlaikyti Merkurijaus magnetosfera, viena mažiausių ir kompaktiškiausių Saulės sistemoje? Diskutuojama apie tai jau dešimtmečius, nuo tada, kai energingų elektronų požymius užfiksavo Mariner 10. Visgi praėjus 40 metų MESSENGER zondo riboti matavimai privertė suabejoti šiuo ankstesniu rezultatu. Dabar tyrėjai, iš naujo išanalizavę MESSENGER duomenis naujais metodais ir sujungę juos su teoriniais skaičiavimais bei modeliais, atrado struktūrizuotą spinduliuotės juostą, kurios forma kinta priklausomai nuo Saulės vėjo aktyvumo. Tyrėjai naudojo netiesioginius, bet jautresnius energingų elektronų matavimus: kai elektronai atsitrenkia į erdvėlaivio paviršių, jie sukuria antrinę rentgeno spinduliuotę, kurią ir užfiksavo MESSENGER instrumentai. Šių elektronų savybių analizė atskleidė juostos egzistavimą. Esant silpnam Saulės vėjui juosta yra gana stabili ir gali išsilaikyti bent keletą Žemės parų, taigi atrodo beveik nuolatinė. Tačiau Saulės vėjui sustiprėjus stabilumo nelieka: elektronų judėjimo trajektorijos dieninėje magnetosferos pusėje išsišakoja aplink magnetinį pusiaują, reikšminga dalis elektronų nutolsta nuo planetos ir yra sparčiai prarandama. Tai iš esmės skiriasi nuo Žemės, kur galingas magnetinis laukas juostų stabilumą užtikrina nepriklausomai nuo Saulės vėjo galios. Merkurijaus magnetosfera tokia kompaktiška ir taip arti Saulės, kad į vėjo pokyčius reaguoja kur kas dramatiškiau ir greičiau. Rezultatai svarbūs dviem atžvilgiais: pirma, jie parodo, kad net mažiausios magnetosferos gali išlaikyti spinduliuotės juostas; antra, Merkurijus tampa natūralia laboratorija tirti spinduliuotės juostų fiziką ekstremaliomis, sparčiai kintančios būsenos sąlygomis, kokių prie Žemės pasiekti neįmanoma. Šiuos rezultatus netrukus galės patikrinti bendra Europos ir Japonijos misija BepiColombo, kuri 2026 metų pabaigoje pradės skrieti aplink Merkurijų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Milžiniškos koncentrinės bangos Veneros atmosferoje? Venerą gaubia tanki debesų danga, po kuria vyksta sudėtingi atmosferos procesai, beveik nematomi iš išorės. Vienas subtiliausių būdų juos tirti – poliarimetrija, matuojanti, kokia kryptimi virpa nuo planetos atsispindėjusi Saulės šviesa. Bet koks atspindys šiek tiek poliarizuoja šviesą – viena kryptimi virpančios bangos atsispindi lengviau, nei kitomis, todėl jų mus pasiekia šiek tiek daugiau. Poliarimetrija jautri savybėms, kurių įprasti ryškumo matavimai nepagauna. Dabar tyrėjai, analizuodami archyvinius poliarimetrinius duomenis, aptiko galimą naują atmosferos reiškinį – silpnas, koncentrines, visą planetą apjuosiančias bangas Veneros viršutinėje atmosferoje. Duomenys buvo surinkti visiškai atsitiktinai: 2010 metais itin jautriu Extreme Polarimeter (ExPo) instrumentu, įrengtu William Herschel teleskope Kanaruose, buvo atliktas vos 36 minučių trukmės stebėjimas. Šiuose duomenyse ir pastebėti silpni – vos milijoninės dalies ryškumo pokyčių – koncentriniai žiedai. Jų bendras centras buvo šiek tiek pavėjui nuo tiesiai po Saule esančio taško. Žiedai matėsi per visus regimosios šviesos filtruose, tačiau tuo pačiu metu darytuose įprastuose bendro ryškumo stebėjimuose jų nesimatė. Tyrėjai išvadas apie naują atmosferinį reiškinį daro atsatgiai, nes duomenys yra unikalūs, mat ExPo buvo išmontuotas dar prieš žiedus aptinkant, taigi pakartoti stebėjimų kol kas neįmanoma. Vis dėlto mokslininkai kruopščiai patikrino, ar žiedai negalėjo atsirasti dėl paties instrumento. ExPo sukonstruotas taip, kad sukeltų kuo mažiau instrumentinio poliarizacijos signalo, tad jokios techninės priežasties nuotraukose atsirasti žiedams neaptikta. Skaitmeniniai spinduliuotės pernašos modeliai parodė, kad tokie visą planetą apjuosiantys poliarizacijos žiedai gali atsirasti, jei sluoksnyje virš debesų dujų tankis svyruoja 5–10 procentų. Tokia situacija atitinka gravitacijos sukeltą bangą, sklindančią per atmosferą. Modeliai taip pat patvirtino, kad tokie tankio svyravimai bendro ryškumo stebėjimuose nepasirodytų, o tai paaiškina, kodėl žiedai matomi tik poliarizuotoje šviesoje. Šiuo darbu tyrėjai tikisi paskatinti naujus poliarimetrinius Veneros stebėjimus, kurie galėtų patvirtinti arba paneigti tokių planetinio mastelio bangų egzistavimą ir geriau išaiškinti jų prigimtį. Tyrimo rezultatai publikuojami The Planetary Science Journal.

***

Marso atmosferos viršus banguoja. Marsas kadaise turėjo tankią atmosferą ir skysto vandens, tačiau per milijardus metų didžioji jos dalis pabėgo į kosmosą. Vienas pagrindinių šio proceso kaltininkų – Saulės vėjas, kuris tiesiogiai nupučia jonizuotas daleles, nes Marsas neturi bendro magnetinio lauko, kuris jas apsaugotų. Jau senokai pastebėta, kad jonai pabėga plazmos debesimis, kurie vienu ypu nuneša itin daug medžiagos. Tačiau buvo neaišku, iš kur šie debesys atsiranda ir kokie jų tikrieji dydžiai, nes trūko tuo pat metu atliekamų matavimų tiek prie pačios planetos, tiek Saulės vėjo srovėje. Dabar tyrėjai, sujungę NASA MAVEN ir Kinijos Tianwen-1 zondų stebėjimus, pateikė tiesioginį įrodymą, kad debesys kyla iš milžiniškų bangų Marso atmosferos viršuje. Zondų pora stebėjimus atliko vienu metu, bet skirtingose vietose. Tianwen-1 stebėjo ateinantį Saulės vėją aukščiau srovės iš planetos, o MAVEN tuo pat metu matavo plazmos debesis prie pat Marso. Tai leido pirmą kartą tiesiogiai susieti debesis su juos sukėlusiomis sąlygomis. Paaiškėjo, kad plazmos debesis sukuria vadinamasis Kelvino-Helmholco nestabilumas – toks pat reiškinys, kaip vėjo keliami raibuliai vandens paviršiuje ar banguoti debesys danguje. Jis kyla ties riba, kur greitas Saulės vėjo srautas slysta pro lėtesnę planetos jonosferą; slydimo zonoje išauga bangos, kurios galiausiai susivynioja į sūkurius. Turėdami du matavimo taškus, tyrėjai pirmą kartą tiesiogiai išmatavo šių bangų erdvinį mastelį. Taip jie nustatė, kad jonų srautas plazmos debesyse yra 10-100 kartų didesnis nei pabėgantis iš planetos kitais būdais. Taigi būtent debesys išneša pagrindinę dalį visos pabėgančios Marso atmosferos. Galima daryti išvadą, kad Kelvino-Helmholco nestabilumas yra svarbus būdas, kuriuo Saulės vėjas sąveikauja su planetų atmosferų viršutine dalimi, ir vaidina esminį vaidmenį jonų pabėgime iš planetų, neturinčių bendro magnetinio lauko, – nuo Marso iki Veneros. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Neptūno palydovai – permaltos nuolaužos. Neptūnas turi vieną didelį palydovą Tritoną ir daugybę mažyčių. Tritonas yra atklydėlis: jį Neptūnas pagavo prieš milijardus metų, o formavosi jis Kuiperio žiede, kaip ir Plutonas bei gausybė kitų kūnų. Chaotiškas Tritono pagavimas išblaškė ir greičiausiai sudaužė pirmykščius Neptūno palydovus. Iš jų liekanų vėliau galėjo susiformuoti dabartiniai vidiniai palydovai ir dulkėti žiedai. Norint patikrinti šią hipotezę, reikėtų tiksliai žinoti dabartinių palydovų sandarą. Naujame tyrime tai ir daroma. Tyrimo autoriai pasitelkė James Webb teleskopą ir ištyrė Neptūno žiedus bei tris vidinius palydovus – Larisą, Galatėją ir Protėją. Šių palydovų ir žiedų spektrai pasirodė esantys unikalūs, nepanašūs į jokį kitą išorinės Saulės sistemos kūną. Nepaisant stiprių hidroksilo grupės (OH) molekulių kuriamų sugerties juostų, juose nerasta jokių vandens ledo požymių, nors ledo išorinėje Saulės sistemoje yra beveik visur. Dar įdomiau, kad Larisa, Galatėja ir žiedai pasižymi išskirtine spinduliuotės sugertimi ties 2,72 mikrometro. Tokia spektro savybė būdinga magniu turtingiems filosilikatams. Šie moliui giminingi mineralai susidaro tik tada, kai uolienas intensyviai skalauja vanduo. Kitaip tariant, kūnas, iš kurio kilo ši medžiaga, kadaise buvo pakankamai didelis, kad turėtų skysto vandens, kuris galėjo reikšmingai paveikti mineralų sandarą. Tyrėjai daro išvadą, kad mineralai greičiausiai susidarė pirmykščių palydovų gelmėse ir vėliau buvo išlaisvinti šiems byrant Tritono pagavimo laikotarpiu. Alternatyvi kilmės vieta – nykštukinė planeta, kurią galėjo suardyti Neptūno gravitacijos potvyninės jėgos. Dabartiniai mažieji Neptūno palydovai ir žiedai, savo ruožtu, susiformavo iš šios giluminės medžiagos nuolaužų. Tai reiškia, kad jie suteikia retą galimybę tiesiogiai pažvelgti į diferencijuotų ledinių išorinės Saulės sistemos kūnų vidų – sritis, kurių kitaip nematytume, nes paprastai jos paslėptos giliai po lediniu paviršiumi. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Saulės sistemos kietieji kūnai formavosi aplink žvaigždžių dulkes. Mūsų Saulės sistema susiformavo iš milžiniško dujų ir dulkių debesies, kuris subyrėjo ir susitelkė į daugybę žvaigždžių. Tarp jų buvo ir jauna Saulė su ją supančiu protoplanetiniu disku. Į šį diską patejo ir vadinamosios ikisaulinės dulkės – mažyčiai kietosios medžiagos grūdeliai, susidarę dar prieš Saulę, kitų žvaigždžių aplinkoje ir jų sprogimų metu. Seniausi kietieji kūnai, susidarę pačioje Saulės sistemos pradžioje, yra kalciu ir aliuminiu turtingi intarpai (angl. CAI), randami primityviausiuose meteorituose. Ilgai manyta, kad CAI formavimosi srityje netoli jaunos Saulės buvo taip karšta, kad visos ikisaulinės dulkės turėjo visiškai išgaruoti. Tačiau neseniai smulkiagrūdžiuose CAI aptiktos reikšmingos stroncio-84 izotopo gausos anomalijos su tokia hipoteze nedera, nes jos būdingos būtent ikisauliniams dariniams. Dabar tyrėjai, kruopščiai išskyrę stroncį iš atskirų smulkiagrūdžių CAI granulių, paaiškino šį prieštaravimą. Analizė parodė, kad radikalios stroncio-84 anomalijos pasireiškia praktiškai tik tam tikrame CAI oksidų pogrupyje. Kitose granulėse anomalijų signalas silpnesnis, tačiau jo stiprumas koreliuoja su ikisaulinės medžiagos gausa. Tai reiškia, kad ikisaulinės dulkės darė įtaką aplink jas besikondensuojančios medžiagos sudėčiai. Remdamiesi šiuo ryšiu, tyrėjai siūlo tokį scenarijų: ikisaulinės žvaigždžių dulkės veikė kaip kondensacijos sėklos – užuomazgos, ant kurių pradėjo augti pirmieji Saulės sistemos kietieji kūnai. Užuot visiškai išgaravusios, jos išliko kaip branduoliai, aplink kuriuos telkėsi nauja medžiaga. Taip seniausiuose kūnuose liko jų izotopinis pėdsakas. Scenarijus natūraliai paaiškina, iš kur kyla izotopinė įvairovė ankstyvajame Saulės sistemos diske, ir rodo, kad senovinės žvaigždžių dulkės išliko net karščiausiose disko srityse. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Jau dešimt metų praėjo nuo tada, kai mokslo (ir ne tik) pasaulį apskriejo žinia apie keistą žvaigždę, kurį kartais labai stipriai pritemsta ir daro tą labai nereguliariai. Vėliau kaip ir prieita išvados, kad Tabi žvaigždės regimasis šviesis priklauso nuo to, kaip išsidėstęs aplink ją skrajojantis kometų nuolaužų debesis. O dabar nustatyta, kad ši žvaigždė greičiausiai turi planetą. Kuo tai svarbu ir įdomu, pasakoja John Michael Godier:

***

DESI atskleidė suardytų planetų sudėtį. Kai į Saulę panašios žvaigždės pasensta, jos išsipučia į raudonąsias milžines, po kurio laiko nusimeta išorinius sluoksnius ir galiausiai lieka tankiais, karštais likučiais – baltosiomis nykštukėmis. Šis virsmas smarkiai sujaukia jų planetines sistemas: kūnai išmušami iš orbitų, kartais priartėja prie žvaigždės ir gali būti suardomi potvyninių jėgų. Suardyta medžiaga krenta ant baltosios nykštukės ir „užteršia“ jos atmosferą įvairiais sunkiais elementais, kuriuos astronomai bendrai vadina metalais. Stipri gravitacija tokius teršalus greitai nutraukia gilyn, tad bet koks atmosferoje matomas metalas reiškia neseniai vykusį maitinimąsi. Taigi užterštos baltosios nykštukės suteikia unikalią galimybę kone tiesiogiai analizuoti egzoplanetų vidinę sandarą. Apskritai užterštų baltųjų nykštukių žinoma daugiau nei 1750, tačiau tik keliasdešimt yra pakankamai prisodrintos metalų, kad leistų detalią analizę. Naujame tyrime mokslininkai pristato iš DESI apžvalgos pirmojo duomenų leidimo išskyrtas 12 stipriai metalais prisodrintų baltųjų nykštukių, kurios leidžia nustatyti prarytų kūnų sudėtį. Kiekvienos žvaigždės regimųjų spindulių spektre tyrėjai identifikavo nuo trijų iki dešimties skirtingų elementų. Tarp jų yra didžioji dalis uolienas sudarančių medžiagų – deguonis, magnis, silicis, kalcis ir geležis. Iš šių elementų gausos santykių galima atkurti, iš kokių mineralų buvo sudarytas suardytas kūnas. Paaiškėjo, kad prarytos planetos ir asteroidai savo sudėtimi bendrais bruožais primena vidinės Saulės sistemos kūnus – primityvius meteoritus, karščio paveiktą medžiagą ar net planetų branduolius. Šešiose sistemose pavyko padaryti nuodugnesnę analizę: keturių prarytų kūnų sudėtis atitiko sausas, uolienas sudarančias medžiagas, o dviejų – kažką panašaus į vandeningą planetesimalę, primenančią ledinius kūnus Saulės sistemos išorėje. Tai reiškia, kad kai kurios egzoplanetų sistemos, kaip ir mūsiškė, turėjo tiek sausų uolinių kūnų, tiek ir vandeningų. Svarbiausia platesnė išvada – DESI apžvalga, sukurta tamsiajai energijai ir Visatos plėtimuisi tirti, pasirodė esanti galingas įrankis ieškoti metalais prisodrintų baltųjų nykštukių ir per jas patikimai nustatyti prarytos egzoplanetų medžiagos sudėtį. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Magnetizuota mirusių žvaigždžių mityba. Nors baltųjų nykštukių, užterštų metalais, žinoma nedaug (žr. praeitą naujieną), jų tyrimai labai perspektyvūs ir gali suteikti nepamainomų žinių tiek apie egzoplanetų sistemas, tiek apie ekstremalią nykštukių medžiagą. Kaip įprasta astrofizikoje, tyrimai remiasi tiek stebėjimais, tiek skaitmeniniais modeliais. Pastaruosiuose dažniausiai daroma prielaida, kad subyrėjusios planetos medžiaga pasiskirsto tolygiai per visą žvaigždės atmosferą. Tačiau naujame tyrime mokslininkai parodė, kad baltosios nykštukės magnetinis laukas gali šį vaizdą smarkiai iškreipti. Daugelis baltųjų nykštukių turi galingus magnetinius laukus, kurie nukreipia krentančią jonizuotą medžiagą palei lauko linijas į siaurą sritį prie magnetinių polių. Toks procesas vadinamas magnetosferine akrecija. Naujojo tyrimo autoriai sukūrė modelius, aprašančius, kaip šiuo būdu krentanti medžiaga pirmiausia susikaupia mažame paviršiaus plote, o paskui sklinda plačiau dėl konvekcijos – šiltesnės ir vėsesnės medžiagos maišymosi. Kas nutinka toliau, priklauso nuo dviejų procesų pusiausvyros: kaip greitai metalai plinta paviršiumi ir kaip greitai jie sminga gilyn. Jei plitimas spartus, medžiaga pasklinda tolygiai visame ar beveik visame paviršiuje; jei smigimas spartesnis, medžiaga lieka susitelkusi lokaliose paviršinėse dėmėse. Įdomiausia pasekmė – jei magnetinio lauko ir sukimosi ašys nesutampa (o taip dažniausiai ir būna), tokia dėmė, žvaigždei sukantis, tai pasirodo, tai pasislepia nuo mūsų, todėl užterštumo signalas periodiškai kinta. Tai galėtų paaiškinti neseniai aptiktus periodiškai kintančius užterštumo požymius kai kuriose stipriai įmagnetintose baltosiose nykštukėse. Išmatavus pasikartojimo periodą galima net įvertinti dėmės dydį. Dar viena svarbi išvada: jei medžiaga magnetinio lauko sutelkta į dėmes, o ne pasklidusi tolygiai, tradiciniai analizės metodai gali sistemingai nuvertinti tikrąją medžiagos kritimo į žvaigždę sparta. Būtent iš pastarosios sprendžiama apie prarytų kūnų dydį ir prigimtį. Tai reiškia, kad dalis baltųjų nykštukių gali maitintis kur kas sočiau, nei atrodo. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždės suardymas galaktikos pakraštyje. Kai žvaigždė priartėja pernelyg arti supermasyvios juodosios skylės, galingos potvyninės jėgos ją sudrasko. Draiskalai suformuoja dujų juostą, kurios dalis įkrenta į juodąją skylę ir sukuria ryškų blyksnį – potvyninio suardymo įvykį (TDE). Įprastai tokie įvykiai stebimi galaktikų centruose, kur ir randamos supermasyvios juodosios skylės. Ten paprastai jų ir ieškoma. Tačiau teoriniai bei skaitmeniniai modeliai numato, kad kai kurie suardymai turėtų vykti ir toli nuo centro, prie „klajojančių“ juodųjų skylių, kurias iš centro išsviedė galaktikų susiliejimai. Dabar tyrėjai pirmą kartą aptiko tokį įvykį: TDE 2025abcr įvyko beveik 10 kiloparsekų nuo galaktikos centro. Įvykis rastas pritaikius mašininio mokymosi klasifikatorių, skirtą TDE paieškai, „necentriniams“ reiškiniams. Klasifikatorius apdoroja Zwicky trumpalaikių įvykių apžvalgos duomenis ir skirsto objektus pagal jų šviesos kreives. Papildomi stebėjimai patvirtino, kad tai tikras potvyninio suardymo įvykis, įvykęs maždaug 9,3 kiloparseko projekciniu atstumu nuo masyvios – apie 150 milijardų Saulės masių – galaktikos centro. Sistemos branduolyje esanti juodoji skylė yra milžiniška, apie 700 milijonų Saulės masių, tačiau žvaigždę suardžiusi juodoji skylė kur kas mažesnė – jos masė vos viršija milijoną Saulės masių. Būtent tokio dydžio juodosios skylės ir yra geriausios potvyniniams suardymams – žvaigždės suardomos pakankamai toli nuo jų įvykio horizonto, priešingai nei prie didesnių, o kylantys žybsniai yra pakankamai galingi, kad būtų pastebėti, priešingai nei prie mažesnių. Taigi akivaizdu, jog suardymą sukėlė ne centrinė, o atskira, mažesnė juodoji skylė galaktikos pakraštyje. Tyrėjai siūlo du galimus jos kilmės paaiškinimus: arba ji buvo dinamiškai išsviesta iš galaktikos centro po galaktikų susiliejimo, arba aplink ją turėtume rasti labai blausią, potvyninių jėgų apardytą nykštukinę galaktiką, kuri šiuo metu jungiasi su didesniąja. Vėlesni šio įvykio raidos stebėjimai galėtų padėti atskirti šiuos scenarijus. Remdamiesi šiuo vienu radiniu tyrėjai vertina, kad stipriai nuo centro nutolę suardymai sudaro mažiau nei 10 procentų centrinių TDE dažnio. Vis dėlto, galima tikėtis, kad Veros Rubin observatorija kasmet aptiks dešimtis panašių įvykių su aiškiai išmatuojamu poslinkiu nuo centro. Tai atvers naują langą į paslėptą klajojančių juodųjų skylių populiaciją. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal Letters.

***

Andromedos žvaigždėdara lėtėja. Andromeda yra artimiausia mums kaimyninė didelė galaktika, nutolusi beveik 800 kiloparsekų – apie šimtą kartų toliau, nei skiria mus nuo Paukščių Tako centro. Taigi Andromeda yra viena geriausių vietų tirti žvaigždžių formavimosi – žvaigždėdaros – savybes ir kitimą diskinėje galaktikoje. Tokioje palyginus artimoje galaktikoje įmanoma išskirti pavienes žvaigždes, o jų ryškis ir spalva leidžia įvertinti amžių. Taip galima atkurti, kada ir kur galaktikoje gimė naujos žvaigždės. Iki šiol tokie detalūs žemėlapiai apėmė tik dalį Andromedos disko, daugiausiai šiaurinėje pusėje. Dabar tyrėjai, naudodami Hablo teleskopo programos PHAST duomenis, sudarė detaliausią iki šiol Andromedos pietinio disko žvaigždėdaros istorijos erdvėlapį ir nustatė, kad žvaigždėdara kaimynėje blėsta. Tyrėjai analizavo daugiau nei 6 500 mažyčių disko sričių, maždaug 100×100 parsekų dydžio, kiekvienoje atskirdami pavienes žvaigždes. Tada pagal jų spalvos bei ryškio diagramas jie atkūrė, kaip žvaigždėdara kito per pastaruosius maždaug 500 milijonų metų. Gauti žemėlapiai atskleidė darnią struktūrą, atkartojančią žiedinę disko formą – Andromedos žvaigždėdara telkiasi būtent žieduose. O štai lyginant žvaigždžių amžius pastebėta, kad jaunų žvaigždžių santykinai mažai. Tai reiškia, kad žvaigždėdaros tempas pastaruoju metu mažėja, o ypač staigiai krito per pastaruosius maždaug 40 milijonų metų. Labiausiai žvaigždėdara lėtėjo srityje arčiausiai palydovinės galaktikos M32. Tai leidžia manyti, kad žvaigždžių formavimosi silpimą galėjo paskatinti gravitacinė sąveika su kaimynine galaktika. Naujieji PHAST duomenys, apjungti su ankstesniais PHAT šiaurinės pusės matavimais, padengia du trečdalius Andromedos disko. Ekstrapoliavus žvaigždėdaros spartą iš analizuotų regionų į visą diską, nustatyta, kad per pastaruosius 100 milijonų metų vidutinis viso disko žvaigždėdaros tempas siekė apie 0,67 Saulės masės per metus, o per pastaruosius 20 milijonų metų – jau tik apie 0,43. Abu skaičiai nedideli, lyginant su Paukščių Taku, kuris formuoja apie 3-4 Saulės mases per metus. Tyrėjai interpretuoja šį kritimą kaip vėlyvą ilgo, gal net kelis milijardus metų trunkančio nurimimo etapą, kai galaktika palaipsniui grįžta iš ankstesnės kur kas aktyvesnės būsenos. Šią sukelti galėjo ta pati M32, su kuria Andromeda sąveikavo ne kartą. Darbas svarbus ir iš metodinės pusės: palyginę žvaigždėmis paremtus matavimus su įprastu būdu vertinti žvaigždėdarą pagal ultravioletinę ir infraraudonąją spinduliuotę, tyrėjai nustatė, kad pastarasis metodas šiuo atveju nuvertina tikrąjį tempą maždaug dvigubai. Taip yra todėl, kad ultravioletinė spinduliuotė priklauso nuo žvaigždėdaros vidurkio per maždaug 100 milijonų metų ir netiksliai atspindi situaciją, kai tempas sparčiai kinta. Tai svarbus perspėjimas interpretuojant tolimų galaktikų, kurių atskirų žvaigždžių įžiūrėti neįmanoma, žvaigždėdaros matavimus. Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.

***

Aktyvus branduolys jaukia dujas aplink galaktiką. Supermasyvios juodosios skylės, randamos kone kiekvienos galaktikos centre, kartais ima sparčiai ryti aplinkines dujas. Įkaitusios dujos ryškiai šviečia – atsiranda aktyvus galaktikos branduolys. Toks objektas gali reikšmingai paveikti visą galaktiką, ypač pūsdamas stiprius vėjus, kurie gali išstumti dujas iš galaktikos ir taip sustabdyti žvaigždžių formavimąsi joje. Vėjai ir dujų tėkmės gali paveikti ir regioną aplink galaktiką, tačiau iki šiol nebuvo aišku, kiek toli jie gali pasiekti ir kiek energijos, lyginant su aktyvaus branduolio spinduliuote, perduoda tolimoms dujoms. Naujame tyrime mokslininkai, naudodami kosminį rentgeno teleskopą XRISM, parodė, kad šie vėjai maždaug 100 kartų galingesni, nei manyta, ir perneša energiją net 100 kiloparsekų atstumu. Tyrėjai stebėjo kvazarą – išskirtinai ryškų aktyvų branduolį ir jo galaktiką – H1821+643, matomą Drakono žvaigždyne, esantį maždaug gigaparseko atstumu. Nepaisant didelio nuotolio, tai yra artimiausias kvazaras galaktikų spiečiaus centre. Kvazaro spinduliuotė ir vėjai kelia turbulenciją aplinkinėse karštose, rentgeno bangomis šviečiančiose dujose. Analizuodami geležies jonų emisijos linijas, tyrėjai tiksliai nustatė šių dujų judėjimo greitį. Aukštos skyros XRISM stebėjimai atskleidė, kad karštos dujos galaktikos aplinkoje juda labai netvarkingai, turbulentiškai. Tipiniai jų judėjimo greičiai siekia maždaug 300 km/s, gerokai daugiau nei artimų galaktikų spiečių centrinėse dalyse. Ši spinduliuotė daugiausia kyla 20–100 kiloparsekų atstumu nuo centro, taigi gerokai už pačios galaktikos ribų; palyginimui Paukščių Tako disko skersmuo siekia apie 30 kiloparsekų. Bendra turbulentiško judėjimo energija siekia maždaug 1-10% kvazaro išspinduliuojamos energijos ir yra apie 100 kartų didesnė, nei buvo skaičiuojama seniau. Būtent tokio energijos perdavimo efektyvumo reikia kosmologiniuose skaitmeniniuose modeliuose, kad pavyktų atkurti šiandienines galaktikų populiacijas. Naujasis rezultatas yra pirmas kartas, kai tiesiogiai parodyta, kad juodosios skylės veikia platesnę už galaktikos dydį kosminę aplinką tokios milžiniškos galios ir pločio smūgine banga. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

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

Laiqualasse