Naujame tyrime pristatoma tokia galaktika, egzistavusi kai Visatos amžius buvo 1,8 milijardo metų, tačiau labai panaši į vietines elipsines. Galaktikos C1-23152 žvaigždžių metalingumas yra beveik dvigubai didesnis, nei Saulės, o tipinis judėjimo greitis – net 400 kilometrų per sekundę, gerokai daugiau, nei Paukščių Take.

Iš kitos pusės, galaktikos masė tesiekia apie dešimtadalį Paukščių Tako masės; tai reiškia, kad ji yra labai kompaktiška – kitu atveju taip greitai lakstančios žvaigždės pabėgtų iš galaktikos. Tai įrodo, kad galaktika greičiausiai pastaruoju metu nepatyrė ir reikšmingų susiliejimų, kitaip ji būtų daug didesnė ar netvarkinga.

Vidutinis galaktikos žvaigždžių amžius tėra apie 400 milijonų metų; didžioji žvaigždžių dalis susiformavo 150-600 milijonų metų prieš stebimą momentą. Taigi galaktikos evoliuciją galima aprašyti trimis etapais: iš pradžių ji augo lėtai ir tolygiai, prieš 600 milijonų metų prasidėjo žvaigždėdaros žybsnis, o prieš 150 milijonų metų jis nuslopo.

Tikėtina, kad žvaigždėdarą nuslopino aktyvaus branduolio poveikis, bet turimais duomenimis to vienareikšmiškai įrodyti neįmanoma.

Nuo stebimo momento iki šių dienų galaktika turbūt evoliucionavo „ramiai“, be tolesnių reikšmingų žvaigždėdaros žybsnių; po kelių dešimčių susiliejimų su panašiomis seserimis ji galėjo pavirsti į elipsinę gigantę, kokios matomos aplinkinėje Visatoje.

Tyrimo rezultatai arXiv.

Pavyzdžiui, nuo žvaigždės iki Žemės atkeliaujančios šviesos cikliški sumažėjimai gali išduoti, kad aplink tas žvaigždes sukasi planeta. O dabar astronomai pirmą kartą šio mokslo istorijoje užfiksavo ir radijo signalą iš tokių tolimų egzoplanetų.

„Planetų pašvaistės radijo emisijų stebėjimas yra pats perspektyviausias metodas nustatyti egzoplanetos magnetinio lauko egzistavimą. Šios žinios suteiks vertingų įžvalgų apie planetos vidaus struktūrą, atmosferos sklaidymąsi, tinkamumą gyvybei“, – sakė Kornelio universiteto (JAV) astronomas Jake’as Turneris, kurio naujausią mokslinį darbą publikavo žurnalas „Astronomy & Astrophysics“.

Kai saulės vėjas – nuo žvaigždės sklindančių krūvį turinčių dalelių srautas – pasiekia aplink tą žvaigždę besisukančios planetos magnetinį lauką, dalelių greičio pokytis gali būti matomas kaip milžiniška radijo signalų įvairovė.

Žemės magnetinio lauko ir Saulės vėjo sąveika, „išversta“ į garsinį signalą, skamba tarsi kažkokio nežemiško paukščio čiulbėjimas. Panašių signalų užfiksuota ir kitose Saulės sistemos planetose.

Žinoma, norint tokį čiulbėjimą užfiskuoti labai tolimoje egzoplanetoje, visų pirma reikia sugalvoti, kaip nutildyti Žemės ir kitų šaltinių keliamą triukšmą.

Būtent šiuo tikslu prieš keletą metų mokslininkai pradėjo vykdyti projektą BOREALIS. Tos programos galimybės buvo išbandytos su Jupiterio signalais. Taip pat buvo atlikti skaičiavimai, kaip šios planetos radijo bangos atrodytų, jei šis dujinis milžinas būtų gerokai toliau.

Į tokį sumodeliuotą Jupiterio signalą panašių signalų, atkeliaujančių nuo egzoplanetų, šiais metais jau užfiksuota, įskaitant ir radijo bangų aktyvumą, atsklidusį nuo numanomo žvaigždės GJ 1151 vėjo ir aplink ją besisukančios planetos magnetinio lauko sąveikos, tačiau to signalo iki šiol nėra pavykę patvirtinti pakartotiniais stebėjimais.

Taigi, J.Turneris su kolegomis nusprendė išbandyti pačių išvystytą metodą ir, pasonaudojant Nyderlandams priklausančiu radioteleskopu LOFAR (LOw Frequency Array Radiotelescope), stebėjo tris sistemas, kuriose, kaip žinoma iš anksčiau, yra egzoplanetų: Vėžio 55, Andromedos Ipsilon, Jaučiaganio Tau.

Tik iš Jaučiaganio Tau sistemos, esančios už 51 šviesmečio užfiksuoti pypsėjimai radijo bangų dažnio juostoje, kurie atitinka mokslininkų modeliavimą, atliktą su Jupiterio „nutolinimu“. Šie signalai buvo 14–21 MHz dažnių ruože, su 3,2 σ standartiniu nuokrypiu.

Dvinarėje Jaučiaganio Tau sistemoje esanti karštojo Jupiterio tipo egzoplaneta buvo pastebėta dar 1996 metais – ji aplink savo jauną ir labai kaitrią F tipo žvaigždę apsisuka per 3,3128 paros. Kita tos sistemos žvaigždė – mažesnė raudonoji nykštukė.

„Konstatavome, kad emisiją skleidžia pati planeta. Pagal radijo signalo stiprumą bei poliarizaciją ir pagal planetos magnetinį lauką darome išvadą, kad signalas atitinka teorinę prognozę“, – sakė J.Turneris.

Jeigu astronomų matavimas nėra klaidingas, jis rodo, kad planetos magnetinio lauko stiprumas svyruoja nuo 5 iki 11 gausų (palyginimui, Jupiterio – nuo 4 iki 13 gausų, o magnetinio lauko matavimai parodė, kad šios planetos branduolį sudaro metališkas vandenilis). Stebėtos magnetinio lauko emisijos taip pat atitinka ankstesnes prognozes.

„Į Žemę panašių egzoplanetų magnetinių laukų stebėjimas gali prisidėti vertinant jų tinkamumą gyvybei – magnetinis laukas apsaugo planetos atmosferą nuo saulės vėjų bei kosminių spindulių ir neleidžia planetai prarasti atmosferos“, – aiškino astronomų grupės vadovas.

Tiesa, mokslininkų užfiksuotas signalas buvo labai silpnas, todėl jį būtina verifikuoti naudojant kitus žemo dažnio radijoteleskopus norint patvirtinti, kad šis pranešimas apie atradimą parašytas ne dėl triukšmo ar kitų signalų.

„Negalime atmesti, kad šios emisijos šaltinis buvo planetos žybsniai“, – įspėjo ir tyrimo autoriai.

Kiti panašių parametrų teleskopai, tinkami tokiems stebėjimams, yra LOFAR-LBA ir „NenuFAR“. Jeigu ir su jais dirbantys mokslininkai patvirtins, kad J.Turneris buvo teisus, atsivers ištisas naujų mokslinių tyrimų laukas, leisiantis mums įdėmiau pažvelgti į tolimas planetas ir galimybę, kad jose yra gyvybės.

???

Sausis

– Tarptautinėje kosminėje stotyje atlikti tyrimai parodė, kad ten gyvenančios bakterijos prisitaiko prie kosmoso sąlygų, tačiau nuo to netampa virulentiškesnės ar atsparesnės medikamentams.

– Nustatyta, kad prieš maždaug 290 milijonų metų išaugo Žemę ir Mėnulį pasiekiančių meteoroidų srautas.

– Kinijos zondas Chang’e-4 sėkmingai nutūpė Mėnulyje ir po kelių savaičių ten sudaigino medvilnę.

– Cassini duomenyse rasta netiesioginių įrodymų, kad Titano šiaurės pusrutulyje vasarą lyja metano lietūs; rasta metano bala, kuri vėliau išgaravo.

– New Horizons praskrido pro 2014 MU69, kuris tada pavadintas Ultima Thule, o metų pabaigoje gavo oficialų vardą Akorroth.

– Prožvaigždės aplinkoje aptikta molekulė glikonitrilas, reikalinga DNR ir RNR formavimuisi.

– Gaia teleskopu surinktuose duomenyse rasti kol kas geriausi įrodymai, kad vėsdamos baltosios nykštukės kristalizuojasi į deimantus.

– Nustatyta, kad Paukščių Tako palydovinės galaktikos Didysis ir Mažasis Magelano debesys neseniai ėmė sparčiau formuoti žvaigždes; toks elgesys yra priešingas įprastinei galaktikų žvaigždėdaros istorijai.

– Stebėjimais patvirtinta, kad žvaigždžių sukeliamos medžiagos tėkmės laikui bėgant iš galaktikų centrų išstumia ir tamsiąją materiją; skaitmeniniais modeliais tai buvo prognozuota jau seniai.

– Aptiktas vos antras pasikartojantis greitasis radijo žybsnis; pirmasis buvo aptiktas dar 2016 metais. Tiesa, per šiuos metus pasikartojančių žybsnių aptikta ir daugiau.

???

Vasaris

– Analizuojant archyvinius stebėjimų duomenis nustatyta, kad Žemės atmosfera – dujų sutankėjimas aplink mūsų planetą – tęsiasi net už Mėnulio.

– NASA paskelbė planus nuskraidinti žmones į Mėnulį 2028-aisiais; vėliau, kaip žinia, planai tapo ambicingesni – Artemis projekto tikslas yra sugrąžinti žmones į Mėnulį 2024 metais.

– Aptiktas rezonansas tarp Saulės magnetinio lauko ir giliųjų sluoksnių virpesių; tai greičiausiai reiškia, kad Saulės gelmių energija perduodama tiesiai į vainiką ir palaiko jo medžiagą labai karštą.

– Oficialiai baigta marsaeigio Opportunity misija; marsaeigis nutilo dar 2018 metų vasarą, didžiulės audros metu.

– Japonijos zondas Hayabusa2 paėmė asteroido Ryugu paviršiaus mėginį.

– Plutono ir Charono kraterių analizė leido nustatyti, kad Kuiperio žiede yra netikėtai mažai kilometro skersmens ir mažesnių objektų.

– Santykinai netoli Saulės aptiktas 2000 Saulės masių žvaigždžių srautas; jis greičiausiai yra subyrėjusio žvaigždžių spiečiaus liekana.

– Sudarytas tiksliausias Paukščių Tako disko erdvėlapis, iš kurio paaiškėjo, kad išorinė disko dalis yra reikšmingai išsilenkusi, lyginant su vidine.

– Supernovos SN1987A liekanoje aptiktos naujai susiformavusios dulkės – kol kas tvirčiausias įrodymas, kad dulkės supernovose tikrai formuojasi.

– Tarpgalaktinių dujų sugeriama spinduliuotė leido nustatyti, kad šių dujų yra maždaug tiek, kiek prognozuojama teoriškai; tai yra vienas pirmųjų šių dujų aptikimų.

???

Kovas

– SpaceX sėkmingai išbandė Crew Dragon kapsulę; tiesa, pirmas skrydis buvo be įgulos.

– Merkurijaus orbitoje aptiktas dulkių žiedas; analogiški žiedai egzistuoja ir Žemės bei Veneros orbitose.

– Marso upių vagų analizė parodė, kad vanduo bent kai kuriose iš jų tekėjo vos prieš milijardą metų.

– Pradėti skelbti pirmieji TESS planetų paieškos teleskopo duomenys; tarp jų – pirmoji planeta prie žvaigždės, kurios vibracijas įmanoma išmatuoti ir taip labai tiksliai nustatyti žvaigždės spindulį bei amžių.

– Aptiktas pulsaras, labai dideliu greičiu tolstantis nuo jį sukūrusio supernovos sprogimo vietos.

– Galaktikos centre, visai netoli supermasyvios juodosios skylės Šaulio A*, dujų debesyje aptikta tarpinės masės juodoji skylė, maždaug 32 tūkstančius kartų masyvesnė už Saulę.

– Galaktikos centre aptikti du „kaminai“, kylantys statmenai Galaktikos plokštumai ir pilni retų karštų rentgeno spindulius skleidžiančių dujų; juos greičiausiai sukūrė tas pats branduolio aktyvumo epizodas, kaip ir gerokai didesnius Fermi burbulus.

– Tiksliau nei bet kada anksčiau apskaičiuota Paukščių Tako masė; ji siekia 1,28-1,54 trilijono Saulės masių.

– Nustatyta, kad tamsiosios materijos halo profiliai didžiausiose ir mažiausiose galaktikose yra gana panašūs tarpusavyje ir reikšmingai skiriasi nuo vidutinio dydžio galaktikų halų.

– Aptikti net 83 kvazarai, kurių spinduliuotė mus pasiekia iš laikų, kai Visatos amžius nesiekė milijardo metų; jų šviesio pasiskirstymas šiek tiek skiriasi nuo šiandieninės Visatos, taigi galimai byloja apie kažkokius fizikinius juodųjų skylių augimo skirtumus tada ir dabar.

???

Balandis

– Prie planų 2024 metais sugrąžinti žmones į Mėnulį NASA pridėjo planą 2033 metais nuskraidinti žmones į Marsą.

– Nuo NASA neatsilikdama Kinijos kosmoso tyrimų agentūra paskelbė planus iki 2030 metų įkurti Mėnulyje tyrimų stotį ir ten nusiųsti žmones.

– Nustatyta, kad vidurinis Veneros debesų sluoksnis sukasi daugmaž nepriklausomai nuo viršutinio.

– InSight zondas aptiko pirmąjį drebėjimą Marse; jo savybės panašesnės į Mėnulio, nei į Žemės drebėjimų.

– Nustatyta, kad Saulės sistemos jaunystėje kai kurie asteroidai galėjo turėti vulkanus, pro kuriuos veržėsi skystas metalas.

– Skaitmeninių modelių rezultatai parodė, kad Saturno palydovai popaviršinius vandenynus greičiausiai turi palyginus neilgai, gerokai mažiau, nei Saulės sistemos amžius.

– Andromedos galaktikos kryptimi vykdyti stebėjimai davė tvirčiausią apribojimą, kokią maksimalią tamsiosios materijos dalį gali sudaryti mažos juodosios skylės; ji yra mažesnė nei 1%.

– Padaryta pirmoji juodosios skylės šešėlio nuotrauka.

– Pirmą kartą kosmose aptikta helio hidrido molekulė; tai turėjo būti pirmoji Visatoje susiformavusi molekulė, sudaryta iš helio ir vandenilio atomų.

– Atnaujintas LIGO detektorius pradėjo naują stebėjimų programą ir aptinka maždaug po vieną gravitacinių bangų signalą kas savaitę.

???

Gegužė

– Net kelios kompanijos paskelbė kosminio interneto planus; tarp jų yra ir SpaceX, ir Amazon, ir kitos mažiau žinomos iniciatyvos. SpaceX gegužę jau išskraidino pirmuosius 60 palydovų.

– Chang’e-4 Mėnulio pietų ašigalyje aptiko palydovo mantijos medžiagos, išsviestos į paviršių.

– Mėnulio drebėjimų analizė parodė, kad mūsų palydovas greičiausiai vis dar traukiasi.

– Paaiškėjo, kad dulkių audros padeda vandens molekulėms pabėgti iš Marso.

– Asteroido Itokawa mėginiuose aptikta vandens, kurio cheminė sudėtis atitinka Žemės vandenį; maža to, vandens gausa asteroide atrodo panaši, kaip ir Žemėje.

– Paskelbta pirmoji New Horizons duomenų, atsiųstų iš 2014 MU69 (Arrokoth), analizė; iš jos sprendžiama, kad dvi objekto dalys kadaise buvo atskiri kūnai, vėliau susijungę į vieną.

– Aptikta labai arti savo žvaigždės skriejanti Neptūno dydžio egzoplaneta; jos analizė turėtų padėti išsiaiškinti, kodėl tokios planetos yra ypatingai retos.

– Atrasti prieš 2-3 milijardus metų Paukščių Tako diske įvykusio žvaigždėdaros žybsnio pėdsakai.

– Aptikti įrodymai, kad prieš pusę milijardo metų žvaigždžių srautas Paukščių Tako pakraštyje susidūrė su tamsiosios medžiagos telkiniu; tokių telkinių egzistavimas teoriškai prognozuojamas jau seniai, bet jų tiesiogiai pamatyti neįmanoma, nes jie neturi žvaigždžių ir dujų.

– Nauji skirtingo dydžio galaktikų sukimosi kreivių stebėjimai įkalė eilinę vinį į Modifikuotos niutoninės dinamikos modelio karstą; tamsioji materija vis dar išlieka geriausiu galaktikų judėjimo savybių paaiškinimu.

???

Birželis

– NASA paskelbė nuo ateinančių metų atversianti Tarptautinę kosminę stotį turistams.

– Nustatyta, kad Ahunos kalnas Cereroje yra labai jaunas, vos kelių šimtų milijonų metų amžiaus; kitaip tariant, nykštukinė planeta prieš tiek laiko dar buvo geologiškai aktyvi.

– Jupiterio palydovo Europos paviršiuje matomos gelsvos dėmės paaiškėjo esą natrio chlorido – valgomosios druskos – nuosėdos.

– Patvirtinta misija Dragonfly – zondo-sraigtasparnio kelionė į Saturno palydovą Titaną.

– Pirmą kartą užfiksuotas vainikinės masės išmetimas kitoje žvaigždėje, nei Saulė.

– Pirmą kartą užfiksuotos dvi besiformuojančios planetos, atveriančios ertmę protoplanetiniame diske.

– Paaiškinta, kaip atsirado nelygumai išorinėje Paukščių Tako disko dalyje: juos sukėlė nykštukinės galaktikos praskridimas prieš mažiau nei milijardą metų.

– Patvirtinta, kad galaktikas supantys dujų halai sukasi panašiai, kaip ir diskai.

– Atrasta mažiausia žinoma galaktikos centrinė juodoji skylė, už Saulę masyvesnė vos 10 tūkstančių kartų.

– Nustatyta, kad kosminės foninės spinduliuotės poliarizacija idealiai atitinka teorines prognozes; spinduliuotės temperatūra šiek tiek skiriasi nuo prognozuojamos, bet neaišku, kodėl.

???

Per pirmus šešis 2019 metų mėnesius aplankytas tolimiausias Saulės sistemos objektas, nufotografuota juodoji skylė ir atrasti rentgeno spindulius skleidžiantys kaminai Galaktikos centre. Ar antroji metų pusė prilygo pirmajai? Skaitykite žemiau ir prisiminkite įdomiausius kosminius įvykius bei atradimus, padarytus pernai liepos-gruodžio mėnesiais!

???

Liepa

– Planetary Society misija LightSail2, skirta išbandyti šviesos burių technologiją kosminiams skrydžiams, sėkmingai išskleidė bures Žemės orbitoje.

– Naujas labai senų meteoritų datavimo metodas leido nustatyti, kad asteroidas Vesta greičiausiai jaunystėje patyrė stiprų smūgį; iki smūgio Vestoje jau buvo susiformavę branduolys, mantija ir pluta, bet smūgio metu išmušti meteoroidai turi visų komponentų medžiagos.

– Pirmą kartą užfiksuotas diskas, supantis besiformuojančią planetą; panašiai, kaip planetos formuojasi diske aplink žvaigždę, mažesniuose diskuose formuojasi didžiųjų planetų palydovai.

– Aptikta dvinarė žvaigždė su labai neperiodiškai kintančiu šviesiu; per 87 paras įvyko 28 nedideli pritemimai, kurie atrodo kaip planetos tranzitai, bet vyksta kone atsitiktiniais intervalais. Kol kas nėra paaiškinimo, kas juos galėtų sukelti.

– Nustatyta, kad gyvenimą baigianti žvaigždė Mažosios Lokės T prieš 40 metų pradėjo trauktis; tai turbūt reiškia, kad joje prasidėjo apie šimtą metų trunkanti evoliucijos stadija, vadinama šiluminiu pulsu – per dar pusšimtį metų turėtume labai detaliai išsiaiškinti, kaip ši stadija vyksta.

– Aptiktos trys baltosios nykštukės, galimai išgyvenusios termobranduolinius sprogimus, žinomus kaip Ia tipo supernovos; iki šiol buvo manoma, kad tokie sprogimai visiškai sudrasko nykštukę.

– Pirmą kartą aktyvioje galaktikoje aptiktas dviejų fazių vėjas: retos labai karštos stipriai jonizuotos medžiagos srautas, kuriame įsiterpę šaltesni tankesni debesys.

– Atrastas labai blausus aktyvus galaktikos branduolys, kurio struktūra panaši į daug ryškesnius; iki šiol buvo manoma, kad ryškūs ir blausūs aktyvūs branduoliai turi labai skirtingas struktūras prie juodosios skylės, bet šie rezultatai verčia pergalvoti tokią nuostatą.

– Visatos plėtimosi sparta apskaičiuota naudojantis raudonųjų milžinių stebėjimais; šių žvaigždžių maksimalus šviesis yra beveik vienodas, taigi jas galima panaudoti atstumams iki tolimų galaktikų išmatuoti. Metodas davė rezultatą, kuris skiriasi nuo analogiško skaičiavimo, kur atstumai iki galaktikų matuojami naudojant kintančiąsias žvaigždes Cefeides, ir yra panašus į kitu metodu – matuojant netolygumus kosminėje foninėje spinduliuotėje – apskaičiuojamą rezultatą.

– Tolimoje galaktikoje aptikta ją maitinanti spiralinė šaltų dujų tėkmė.

???

Rugpjūtis

– NASA pirmą kartą išbandė dviejų erdvėlaivių komunikaciją regimaisiais spinduliais ir autonominę kurso korekciją; ateityje tokia technologija padės daug efektyviau valdyti palydovus ir jų grupes.

– Juno misijos surinktų duomenų analizė parodė, kad Jupiteris jaunystėje greičiausiai susidūrė su masyvia protoplaneta; smūgio padariniai vis dar matomi kaip pasklidęs, o ne koncentruotas, planetos branduolys.

– Pirmą kartą atlikta uolinės egzoplanetos paviršiaus savybių analizė, remiantis dieninės ir naktinės jos pusių spinduliuotės skirtumais.

– Aptikta nauja kintančiųjų žvaigždžių rūšis; šios žvaigždės pulsuoja radialiai – kitaip tariant, kinta jų spindulys – vos kelių minučių intervalais.

– Pristatyti detaliausi pulsaro sukimosi greičio pokyčio, vadinamo gliču, stebėjimai; iš jų paaiškėjo, kad pulsaras iš pradžių sulėtėja, tada pagreitėja, o galiausiai vėl sulėtėja ir nusistovi naujoje, greitesnio sukimosi nei iš pradžių, būsenoje.

– Nustatyta, kad žvaigždžių srautai, susidarantys yrant jaunų žvaigždžių grupėms, net iki 300 milijonų metų juda išskiriamomis srovėmis; šis atradimas reikšmingai pagerins supratimą apie Paukščių Tako struktūrą ir evoliuciją.

– Naudojantis kintančiųjų žvaigždžių Cefeidžių stebėjimais sudarytas tiksliausias trimatis Paukščių Tako struktūros erdvėlapis.

– Pirmą kartą užfiksuotos gravitacinės bangos iš neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės susijungimo.

– Naujoviškas metodas analizuoti galaktikų evoliucijai – daugybės ypatingai paprastų modelių kūrimas ir tikrinimas, remiantis stebėjimų duomenimis – parodė, kad vienodos halo masės galaktikos Visatos jaunystėje žvaigždes formavo sparčiau, nei dabar.

– Aptikta masyviausia, 40 milijardų Saulės masių, juodoji skylė.

???

Rugsėjis

– Indija nesėkmingai bandė nutūpdyti zondą ant Mėnulio paviršiaus; tiesa, kartu su juo atskridusi orbitinė misija prasidėjo ir tebesitęsia sėkmingai.

– Marso nuotraukose užfiksuotas pavasarį žymintis reiškinys – nedideli smėlio sprogimai; juos sukelia kelių centimetrų gylyje garuojantis anglies dvideginio ledas.

– Sukurtas modelis, paaiškinantis, kodėl Saturno šiaurinis ir pietinis pusrutuliai sukasi skirtingu greičiu: atmosferą greičiausiai lėtina elektringos dalelės, kylančios iš planetos gelmių, o jų daugiau yra tame pusrutulyje, kuris tuo metu atsisukęs labiau į Saulę.

– Atrastas antras tarpžvaigždinis objektas Saulės sistemoje – kometa 2I/Borisov.

– Pirmą kartą superžemės dydžio egzoplanetos atmosferoje aptikti vandens garai.

– Atrasta masyviausia neutroninė žvaigždė; tiksliai nežinome, kokia yra didžiausia įmanoma jų masė, taigi tokie atradimai padeda geriau suprasti, kokia gali ar negali būti jų struktūra.

– Paukščių Tako centre aptikti daugiau nei 200 parsekų aukščio burbulai, kylantys į abi puses nuo centrinės juodosios skylės ir skleidžiantys daug radijo bangų.

– Statistinė žybsnių, atsklindančių iš Galaktikos centrinės juodosios skylės, analizė parodė, kad juodoji skylė pastaraisiais metais yra aktyvesnė, nei ankstesniais; kol kas nežinia, ar tai – tik statistinė anomalija, ar realių pokyčių jos aplinkoje pasekmė.

– Pirmą kartą aptikta galaktika, turinti tris supermasyvias juodąsias skyles.

– Pirmą kartą aptikti prieš keletą metų teoriškai numatyti labai greitai į supermasyvią juodąją skylę krentančios medžiagos srautai; jie juda daugiau nei 5000 km/s greičiu – panašiai greitai, kaip aktyvių branduolių vėjai, tik priešinga kryptimi.

???

Spalis

– NASA pristatė naujo dizaino skafandrus; juos naudos astronautai, 2024 metais keliausiantys į Mėnulį.

– Atrasti net 20 naujų Saturno palydovų.

– Pakartotinė Cassini duomenų analizė parodė, kad iš Encelado gelmių besiveržiančiuose geizeriuose esama deguonies ir azoto turinčių sudėtingų molekulių, greičiausiai aminų ir karbonilų – gyvybei reikalingų junginių.

– Protoplanetiniame diske pirmą kartą užfiksuotos spiralinės vijos, kurias sukuria diske esančios planetos gravitacija.

– Aptikta mažiausia žinoma juodoji skylė, vos 3,3 karto masyvesnė už Saulę; teorinė apatinė juodųjų skylių, susiformuojančių sprogstant masyvioms žvaigždėms, masės riba yra apie tris Saulės mases.

– Neutroninių žvaigždžių susidūrimo liekanoje aptiktas cheminis elementas stroncis, taip įrodant, kad jis tikrai formuojasi tokiomis sąlygomis. Jau seniai žinoma, kad neutroninių žvaigždžių susidūrimai turėtų kurti sunkesnius už geležį cheminius elementus, o šis atradimas yra geriausias tokios prognozės patvirtinimas.

– Nustatyta, kad šiuo metu į Paukščių Taką medžiaga krenta apie tris kartus sparčiau, nei jį palieka; tokia situacija nebūtinai yra ilgalaikė – per kelis šimtus milijonų metų balansas gali apsiversti į priešingą pusę.

– Net 13 iš 50 nykštukinių galaktikų aptiktos sparčios medžiagos tėkmės, kurias greičiausiai sukėlė aktyvūs branduoliai; šis atradimas papildo vis gausėjančius įrodymus, kad aktyvūs branduoliai svarbūs ir nykštukinių galaktikų evoliucijai.

– Aptikta plačiausiai išplitusi galaktinė tėkmė, kurios kraštas nutolęs net 50 kiloparsekų nuo galaktikos centro.

– Pirmą kartą užfiksuota pasklidusių karštų tarpgalaktinių dujų gijų spinduliuotė; anksčiau tokios gijos buvo aptinkamos tik pagal sugeriamą toliau esančių objektų šviesą.

???

Lapkritis

– Merkurijus praslinko Saulės disku; tai paskutinis šios planetos tranzitas, kurį iš Žemės matysime iki 2032 metų.

– Pirmą kartą meteorituose aptikta ribozė ir keli kiti gyvybei svarbūs cukrūs.

– Marso atmosferos sezoninių pokyčių analizė parodė anomalius deguonies molekulių gausos pokyčius.

– Nustatyta, kad ketvirtas didžiausias Asteroidų žiedo kūnas Higėja atitinka nykštukinės planetos kriterijus.

– Praėjus metams nuo tada, kai Voyager 2 paliko Saulės sistemą, paskelbti penki straipsniai, analizuojantys jo surinktus duomenis ir atskleidžiantys, kad heliosfera skirtingomis kryptimis nuo Saulės yra gana nevienoda.

– Atrasta planeta, išgyvenusi savo žvaigždės tapimą raudonąja milžine; greičiausiai planeta atmigravo į dabartinę orbitą jau po to, kai jos žvaigždė praėjo raudonosios milžinės stadiją.

– Skaitmeniniais modeliais parodyta, kad vandens garavimą iš egzoplanetos labai stipriai paveikia UV spinduliuotė; jei planeta gauna bent 60% daugiau UV spinduliuotės, nei Žemė iš Saulės, vandens garavimas reikšmingai paspartėja.

– Aptikta labai silpna čiurkšlė galaktikų spiečiuje; ji nesustabdo tarpgalaktinių dujų vėsimo ir netgi paspartina žvaigždėdarą savo galaktikoje, priešingai nei galingesnės čiurkšlės. Netrukus kita tyrėjų grupė rado dar bent keturias panašias čiurkšles.

– Pristatyti pirmieji detaliausio kosmologinio skaitmeninio modelio TNG50 rezultatai; jie parodė, kad laikui bėgant galaktikų diskai tampa vis tvarkingesni, o iš galaktikų besiveržiančios tėkmės – vis lėtesnės.

– Nauja kosminės foninės spinduliuotės netolygumų analizė parodė, kad Visata galimai plečiasi neizotropiškai – daug sparčiau išilgai vienos ašies, nei statmenai jai.

???

Gruodis

– Boeing išbandė erdvėlaivį Starliner, bet skrydis nebuvo visiškai sėkmingas – erdvėlaivis pakilo ir nusileido saugiai, bet nesugebėjo pasiekti Tarptautinės kosminės stoties.

– Į kosmosą išskrido ESA misija CHEOPS, skirta jau žinomų egzoplanetų detalesniam tyrimui.

– Cheminė meteoritų analizė parodė, kad Žemė formavosi daugiau iš dulkių, atsiradusių raudonosios milžinės atmosferoje, tuo tarpu išorinėse Saulės sistemos dalyse dominavo supernovose sukurtos dulkės.

– Aptiktas net 40 milijonų metų amžiaus protoplanetinis diskas; įprastai diskai išnyksta per 20 ar mažiau milijonų metų nuo žvaigždės gimimo.

– Betelgeizė pritemo labiau, nei kada nors per pastaruosius šimtą metų; kol kas neaišku, ar tai tik trumpalaikis pokytis, ar reikšmingesnių pokyčių prieš supernovos sprogimą pasekmė.

– Nustatyta, kad dvinarių žvaigždžių cheminė sudėtis yra labai panaši, daug panašesnė, nei atsitiktinai parinktų vienodo amžiaus žvaigždžių. Taigi cheminę sudėtį galima naudoti kartu gimusių žvaigždžių identifikavimui.

– Aptikta neutroninė žvaigždė, turinti netvarkingą magnetinį lauką; gali būti, kad tai yra dažnas reiškinys, tiesiog anksčiau neturėjome galimybių taip tiksliai nustatyti magnetinio lauko konfigūraciją. Kiek vėliau sudarytas ir kito pulsaro paviršiaus žemėlapis, kuriame matyti dvi arba trys karštesnės zonos, sąlygotos magnetinio lauko netolygumų.

– Detaliausia Paukščių Tako centrinės dalies žvaigždėdaros analizė parodė, kad ten žvaigždės formavosi ne tolygiai, o keliais etapais – aštuonių milijardų ir tolimesnėje praeityje, prieš milijardą metų ir prieš kelias dešimtis milijonų metų.

– Aptikta energingiausia galaktinė čiurkšlė, kaitinanti tarpgalaktines spiečiaus dujas.

– Aptikta daugybė labai tolimų galaktikų, spinduliuojančių panašiai ryškiai kaip Paukščių Takas; šios ir ryškesnės galaktikos kuria maždaug 93% jaunos Visatos spinduliuotės, taigi dabar galime nagrinėti reprezentatyvią jaunų galaktikų imtį.

???

Visatos jaunystėje, maždaug nuo 380 tūkstančių iki 180 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, buvo epocha, vadinama Tamsiaisiais amžiais – tuo metu nebuvo jokių spinduliuotės šaltinių, o Visatą užpildančios vandenilio ir helio dujos buvo neutralios.

Neutralų vandenilį stebime pagal jo skleidžiamą 21 centimetro, arba 1,4 gigahercų, spinduliuotę, bet dėl Visatos plėtimosi radijo bangos iš tų laikų pailgėja kelias dešimtis kartų, taigi spinduliuotės dažnis tampa keliasdešimt megahercų. Žemėje tai atitinka komunikacijoms naudojamas radijo bangas, todėl astronominiai signalai paskęsta žemiškame triukšme. Mėnulis gali tapti puikiu skydu, uždengiančiu radijo bangas ir leidžiančiu stebėti kosmosą.

NASA mokslininkai apsvarstė ir pristatė bent dvi kosmologinių stebėjimų Mėnulyje misijas. Pirmoji misija, DAPPER, būtų orbitinis zondas, skriejantis aplink Mėnulį ir maždaug trečdalį orbitos praleidžiantis palydovo šešėlyje. Nors tokią misiją galėtume sukurti ir paleisti ir be žmonių skrydžio į Mėnulį, galimybė pasinaudoti Artemis projekto infrastruktūra gerokai sumažintų kainą. Atskirai tokia misija kainuotų apie pusę milijardo dolerių, o kaip Artemis dalis – tik apie 90 milijonų.

Kita, sudėtingesnė misija vadinasi FARSIDE; tai būtų 128 radijo antenų masyvas, kurį dešimties kilometrų skersmens teritorijoje tolimojoje pusėje pastatytų autonominiai mėnuleigiai. Jos kaina gali siekti apie milijardą dolerių. Ir viena, ir kita misija galėtų stebėti iš tolimojo kosmoso ateinančias radijo bangas ir taip nustatyti, kaip vystėsi Visata pirmuosius šimtą milijonų metų. Šios žinios padėtų patikrinti įvairias standartinio kosmologinio modelio detales ir alternatyvias hipotezes apie tamsiosios ir įprastos materijos sąveiką.

Projektų pristatymus rasite čia ir čia.

Tik šių zondų burės bus įgreitinamos ne Saulės šviesa, o infraraudonųjų spindulių lazeriais.

Bet yra ir alternatyva šviesos burėms – elektrinės arba magnetinės burės, kurios įgreitėja atspindėdamos žvaigždės vėją. Pastarąjį sudaro elektringos dalelės, sklindančios nuo žvaigždės, taigi jos sąveikauja su elektriniu ar magnetiniu lauku. Tokių burių koncepcija yra gerokai jaunesnė ir praktiškai tyrinėta nedaug, bet galimai yra daug perspektyvesnė, nei šviesos burių.

Naujame tyrime išnagrinėta, kiek efektyvūs būtų abu metodai – šviesos ir žvaigždės vėjo burės – prie skirtingų tipų žvaigždžių. Nustatyta, kad praktiškai prie visų žvaigždžių, nedaug masyvesnių už Saulę, elektrinės burės zondą įgreitina daug efektyviau, nei šviesos burės. Ypač skirtumas juntamas prie M spektrinės klasės nykštukių, kurių masė nesiekia pusės Saulės masės. Jų spinduliuotė labai silpna, lyginant su mūsų žvaigžde, o vėjas – beveik tokio paties stiprumo.

Iš kitos pusės, šviesos burės daug efektyvesnės, jei kalbame apie įgreitinimą lazerio spinduliuote. Taip šviesos burę galima įgreitinti ir iki keliasdešimties procentų šviesos greičio, o sukurti analogiškai stiprų elektringų dalelių srautą kol kas nemokame.

Tyrimo rezultatai arXiv.

Ar tai tikrai kažkokia energija, o galbūt tiesiog Visatos erdvės savybė? Negalėdami tiesiogiai jos stebėti, astronomai priversti tenkintis netiesioginiais jos poveikio matavimais. Vienas iš jų yra galaktikų išsidėstymo Visatoje, vadinamo barionų akustiniais svyravimais, kitimo laikui bėgant matavimas. Tam mums reikia kuo tiksliau nustatyti daugybės galaktikų padėtis bei atstumus iki jų. Atstumą tiksliai nustatyti sudėtinga, bet bent jau iš dalies tą padaryti padeda raudonasis poslinkis – dydis, nurodantis, kaip sparčiai galaktika nuo mūsų tolsta dėl Visatos plėtimosi.

Praeitą savaitę JAV, Kitt Peak nacionalinėje observatorijoje, pradėjo veikti specialiai šiam tikslui skirtas instrumentas DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Jį sudaro net 5000 „akių“ – detektorių, kurių kiekvienas gali išmatuoti atskiros galaktikos spektrą. Spektras leidžia nustatyti galaktikos judėjimo greitį.

Esant geroms stebėjimo sąlygoms, vienos galaktikos stebėjimui tereikia 20 minučių, taigi per vieną naktį įmanoma išmatuoti kelių dešimčių tūkstančių galaktikų judėjimą.

Iš viso numatyta, kad DESI išmatuos daugiau nei 35 milijonus galaktikų bei 2,4 milijono kvazarų, apimančius trečdalį dangaus skliauto. Tai leis tyrinėti galaktikų pasiskirstymo pokyčius per pastaruosius 11 milijardų metų geriau, nei bet kada iki šiol. Šis laikotarpis apima ir laiką prieš maždaug keturis milijardus metų, kai Visatos plėtimasis ėmė greitėti.

Taigi naujieji duomenys padės labai detaliai nustatyti, kaip keitėsi Visatos plėtimasis, ar jis buvo vienodas visomis kryptimis ir atsakyti į kitus svarbius klausimus.

Kai kurias šios teorijos detales Einsteinas publikavo daug anksčiau, pradedant 1907 metais. Tada ilgame tekste jis išvedė kai kurias labai svarbias reliatyvistines prognozes: ekvivalentiškumo principą, teigiantį, kad judėjimas gravitaciniame lauke atitinka judėjimą su pagreičiu, gravitacinį raudonąjį poslinkį, bei gravitacijos sukeliamą šviesos spindulių užlinkimą. Būtent pastaroji prognozė – tiesa, matematiškai išreikšta tik 1911 metais – buvo pirmoji, kurią pavyko patvirtinti eksperimentiškai. Tai įvyko prieš šimtą metų, 1919-ųjų gegužės 29 dieną.

Bendroji reliatyvumo teorija teigia, kad gravitacija iškreipia erdvėlaikį. Fotonai – šviesos spinduliai – erdvėlaikiu juda tiesiomis linijomis, bet jei pats erdvėlaikis yra iškreiptas, tai iškreipta atrodys ir fotonų trajektorija. Dėl to šviesos spinduliai, judantys pro masyvius kūnus, šiek tiek užlinksta.

Jei spinduliai pasiekia mus, mums atrodo, kad šviesos šaltinis yra šiek tiek kitoje dangaus vietoje, nei iš tikro. Jei erdvę iškreipiantis kūnas yra labai masyvus, o šviesos šaltinis – pakankamai toli už jo, galime matyti netgi ne vieną atvaizdą, o kelis, arba išvis taškinis šaltinis gali pavirsti į žiedą. Jei šaltinis nėra taškinis (pavyzdžiui, galaktika), jo atvaizdas labai iškreipiamas. Dėl tokių pasekmių šis procesas vadinamas gravitaciniu lęšiavimu, nes masyvus objektas, esantis tarp šaltinio ir stebėtojo, veikia panašiai, kaip lęšis optinėje sistemoje.

Pirmasis gravitacinio lęšiavimo eksperimentas atliktas dviejų ekspedicijų metu, stebint Saulės užtemimą. 1919 metų gegužės 29 dieną Saulės užtemimas buvo matomas didžiojoje Afrikos ir Pietų Amerikos dalyje. Mėnulio šešėlis slinko beveik ties pusiauju – per dabartines Tanzaniją, Kongą, Braziliją, Boliviją ir kelias kitas šalis. Viena ekspedicija užtemimą stebėjo Principės saloje netoli Afrikos krantų, kita – Sobralio mieste Brazilijoje. Dvi ekspedicijos buvo rengiamos tik siekiant užtikrinti kuo didesnę tikimybę, kad stebėjimams nesutrukdys oro sąlygos; jų užduotys buvo vienodos.

Abiejų ekspedicijų nariai Saulės užtemimo maksimumo metu darė Saulės vainiko ir aplinkinių žvaigždžių nuotraukas. Užtemimo metu dangus pritemsta tiek, kad žvaigždes įmanoma įžiūrėti, ypač per teleskopus. Aišku, Saulės vainikas vis tiek tam trukdo, bet ne tiek, kad nebūtų įmanoma išmatuoti žvaigždžių padėčių danguje. Matuodami žvaigždžių padėtis, mokslininkai galėjo patikrinti gravitacinio šviesos kelio iškreipimo hipotezę ir tris galimas prognozes:

1) gravitacija nepaveikia šviesos kelio, žvaigždžių padėtys nepasikeičia, joms esant arti Saulės disko (tai vadinama „nuline hipoteze“);

2) gravitacija paveikia šviesos kelią taip, kaip prognozuoja klasikinė (Niutoninė) fizika, laikant, kad fotonas turi masę, ekvivalenčią jo energijai;

3) gravitacija paveikia šviesos kelią taip, kaip prognozuoja bendroji reliatyvumo teorija.

Skirtumas tarp 2) ir 3) prognozių yra lygiai du kartai: Niutoninė fizika teigia, kad žvaigždės, matomos ties Saulės disko kraštu, tikroji padėtis yra 0,87 kampinės sekundės už Saulės disko, o reliatyvumo teorija teigia, kad atstumas yra 1,75 kampinės sekundės. Kuo toliau žvaigždė yra nuo Saulės disko, tuo mažesnis padėties iškreipimas. Stebėjimams pasirinktos 13 žvaigždžių, kurių tikėtinas padėties pokytis dėl Saulės gravitacijos turėtų būti 0,3 kampinės sekundės ir didesnis, remiantis reliatyvistine prognoze. Stebėjimus Principėje šiek tiek sutrukdė debesys, bet ir ten, ir Sobralyje gauti duomenys gerai sutapo su reliatyvistine prognoze ir leido paneigti kitas dvi. Apie šiuos rezultatus paskelbta 1920 metų sausį, straipsnyje žurnale „Philosophical Transactions of the Royal Society A“. Straipsnio skenuota versija prieinama ir internete.

Šį pirmąjį įrodymą sekė daugybė kitų, kuriuos padarėme per šimtą metų. Kol kas visi bandymai paneigti reliatyvumo teorijos prognozes baigėsi nesėkmingai – ji atlaikė visus išbandymus, kokius sugebėjome sugalvoti. Tačiau beveik neabejojama, kad ji nėra galutinis ir tikrai teisingas pasaulio aprašymas: reliatyvumo teorija duoda skirtingas prognozes nuo kvantinės mechanikos kai kurioms situacijoms, kurių patikrinti kol kas neturime galimybės. Taigi abi teorijos negali būti teisingos, o greičiausiai kažkiek pakeisti reikės jas abi.

Kaip bebūtų, reliatyvumas kol kas duoda daug naudos – ir astronominiams tyrimams, ir, pavyzdžiui, palydovinei navigacijai, mat palydovuose laikas eina šiek tiek greičiau, nei ant Žemės, taigi į tai reikia atsižvelgti įrengiant palydovų laikrodžius.

Gravitacinis šviesos nukrypimas, arba tiksliau – gravitacinis lęšiavimas – naudojamas daugybėje astronominių tyrimų. Jis padeda aptikti egzoplanetas, išmatuoti žvaigždžių mases, tyrinėti labai tolimas galaktikas, prognozuoti, kada jose pamatysime įsižiebiant supernovas, ir netgi sukurti gražius (ir teisingus) juodųjų skylių atvaizdus. Šiuo metu kalbama netgi apie tai, kad galėtume į Saulės sistemos pakraščius nusiųsti kosminį teleskopą, kuris pasinaudotų Saule kaip gravitaciniu lęšiu ir galėtų detaliai stebėti labai tolimus objektus.

Nebloga pažanga nuo poros ekspedicijų į pusiaujo regioną.

Naujame tyrime teigiama, kad šios savybės gali būti susijusios; maža to, abi jos galėjo kilti dėl to, kad Venera kadaise buvo tinkama gyvybei.

Remdamiesi skaitmeniniais modeliais, astronomai išnagrinėjo, kaip Veneros sukimąsi galėtų paveikti Saulės sukeliami potvyniai planetą dengiančiame vandenyne. Žinoma, vandenyno Veneros paviršiuje šiuo metu nėra, bet tolimoje praeityje galėjo būti. O Saulė potvynius Veneroje sukelia stipresnius, nei Žemėje, nes yra arčiau.

Potvyniai lėtina planetos sukimąsi; Žemės paros trukmė pailgėja vos 20 sekundžių per milijoną metų, bet kaimyninėje planetoje efektas gali būti daug stipresnis. Pavyzdžiui, jei Veneros vandenyno vidutinis gylis buvo 850 metrų – gerokai mažiau, nei Žemės 3,7 kilometro – potvyniai jos sukimosi periodą per milijoną metų galėtų pailginti net 72 Žemės paromis.

Kitaip tariant, vos per 10-50 milijonų metų Veneros sukimasis nuo panašaus į Žemę galėtų sulėtėti iki dabartinio. Taip lėtai besisukančioje planetoje stipriai išaugtų temperatūrų skirtumas tarp dienos ir nakties, taigi dienos pusėje vandenynas imtų garuoti. Per dar kelis milijonus metų jis galėtų išgaruoti visiškai, apgaubdamas Venerą tankia atmosfera ir sukeldamas negrįžtamą šiltnamio efektą.

Toks laikotarpis yra labai trumpas, kalbant geologiniais mastais, taigi net jei Veneroje kažkada buvo gyvybei tinkamos sąlygos ir gyvybė susiformavo, ji tikrai neturėjo šansų išgyventi iki šių laikų.

Šie rezultatai piešia niūrias prognozes egzoplanetų gyvybingumui, ypač planetų, kurios sukasi arti mažų žvaigždžių. Jose potvyniai yra labai stiprūs ir net jei jos nėra prirakinamos prie savo žvaigždžių, kad visada į jas būtų nukreipusios vieną pusrutulį, vandenynai vis tiek gali išgaruoti, o šansai užsimegzti gyvybei – išnykti.

Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal Letters.

Šioje nuotraukoje matome Saturno sistemos peizažą, nutviekstą Saulės, pasislėpusios už Titano.

Titano atmosfera išsklaido Saulės spindulius ir yra matoma kaip aureolė aplink tamsų palydovo siluetą. Prieš Titaną skrenda mažesnis Enceladas, kurio apačioje įmanoma įžiūrėti vandens čiurkšles.

Na ir, aišku, priekyje matome Saturno žiedus, kurie dėl apšvietimo krypties atrodo tarsi negatyvinė nuotrauka.

Dabar pirmą kartą kosmose aptikta molekulė glikonitrilas (HOCH₂CN). Šis junginys yra labai svarbus ribonukleotidų formavimui – vienam iš nukleininių rūgščių formavimosi žingsnių. Šios rūgštys – DNR ir RNR – yra visos gyvybės Žemėje pagrindas.

Molekulė aptikta gerai ištirtos prožvaigždės IRAS16293-2422 B aplinkoje, kurią nuo mūsų skiria apie 120 parsekų. Molekulė aptikta dviejose būsenose – šiltoje, arti žvaigždės, ir šaltoje, sistemos pakraščiuose. Iš viso molekulių nėra daug – maždaug viena glikonitrilo molekulė dešimčiai milijardų vandenilio molekulių, – bet vien jos egzistavimas yra gana netikėtas.

Tyrėjai pabandė atkurti molekulės formavimosi sąlygas skaitmeniniu modeliu, bet jiems nepavyko pasiekti tokios gausos, kokia stebima. Tai reiškia, kad kol kas nežinome apie kažkurias cheminių reakcijų grandines, formuojančias glikonitrilą kosmoso sąlygomis.

Tyrimo rezultatai arXiv.