CP v2

Tag: Paukščių Takas

  • Mokslininkai pristatė didžiausią Visatos magnetinių laukų žemėlapį: pamatė tai, kas iki šiol buvo nematoma

    Mokslininkai pristatė didžiausią Visatos magnetinių laukų žemėlapį: pamatė tai, kas iki šiol buvo nematoma

    Mokslininkai paskelbė sukūrę iki šiol didžiausią ir detaliausią „paslėptų“ Visatos magnetinių laukų žemėlapį. Šie laukai nematomi plika akimi, tačiau daro įtaką tam, kaip kosmose juda dalelės ir kaip vystosi galaktikos.

    Nors magnetiniai laukai aptinkami visur, nuo Žemės iki tolimiausių kosmoso struktūrų, jų kilmė ir raida vis dar išlieka viena didžiųjų astrofizikos mįslių. Tyrėjai pabrėžia, kad būtent dėl to tokie dideli duomenų rinkiniai tampa kritiškai svarbūs naujiems atsakymams.

    Kaip pamatyti nematomą?

    Magnetinių laukų tiesiogiai nepamatysime, todėl astronomai remiasi šviesa, atkeliaujančia iš tolimų galaktikų. Keliaudama per įmagnetintą terpę ji patiria poliarizacijos pokyčius, o šį efektą ypač patogu fiksuoti radijo bangų ruože.

    Tokiu principu sudaromas žemėlapis, kuriame kiekvienas taškas atitinka konkretų danguje aptiktą objektą, o jo spinduliuotė „apšviečia“ magnetinę informaciją tarp šaltinio ir mūsų. Kuo daugiau tokių objektų, tuo smulkesnė ir patikimesnė bendro vaizdo struktūra.

    Australijos teleskopas ir milijonai galaktikų

    Naujas žemėlapis sukurtas pasitelkus Australijoje veikiantį ASKAP radijo teleskopą, priklausantį CSIRO infrastruktūrai. Šį teleskopą sudaro 36 lėkštės, kurių kiekviena yra 12 metrų skersmens, todėl sistema gali greitai aprėpti labai didelę dangaus dalį.

    Tyrėjai rėmėsi plataus masto radijo dangaus apžvalgomis, kuriose identifikuota beveik 4 milijonai tolimų galaktikų. Magnetinių laukų analizei atrinkta apie 350 000 šaltinių, kurių duomenys leido sudaryti rekordiškai tankų „magnetinį“ dangaus vaizdą.

    Mokslininkų teigimu, naujoji šaltinių imtis yra beveik dešimt kartų didesnė nei ankstesniuose didžiausiuose panašiuose darbuose, o bendras duomenų kiekis viršija visų iki šiol sukauptų stebėjimų sumą kelis kartus. Dėl to žemėlapis laikomas detaliausiu savo kategorijoje.

    Ką rodo spalvos ir kodėl tai svarbu?

    Žemėlapyje spalvos atspindi kryptį: viena jų rodo magnetinius laukus, nukreiptus į mus, kita – nuo mūsų. Didelė dalis ryškiausių sūkurių ir „burbulų“ struktūrų siejama su Paukščių Tako magnetine aplinka, tačiau smulkesnėse detalėse matyti ir daug tolimesnių sričių pėdsakai.

    Magnetiniai laukai, nors dažnai itin silpni, gali veikti kaip energijos „rezervuarai“ ir keisti, kaip greitai galaktikose formuojasi naujos žvaigždės. Dėl to tikslesni žemėlapiai padeda tikslinti modelius apie galaktikų evoliuciją, kosminių spindulių sklidimą ir medžiagos pasiskirstymą dideliais masteliais.

    Projektas laikomas svarbiu žingsniu ir dėl ateities planų: radijo astronomijoje sparčiai vystomos naujos kartos infrastruktūros, įskaitant SKA observatoriją Pietų Afrikoje ir Australijoje. Tikimasi, kad iki 2030 metų užbaigtos papildomos apžvalgos leis sudaryti dar aštresnį ir dar gilesnį Visatos magnetinių laukų vaizdą.

  • Mįslingi kosminiai radijo pliūpsniai įminti? Astronomai rado raktą Paukščių Take

    Mįslingi kosminiai radijo pliūpsniai įminti? Astronomai rado raktą Paukščių Take

    Pastaraisiais metais astronomus glumina keisti, lėtai pasikartojantys radijo signalai, sklindantys iš skirtingų Paukščių Tako vietų. Jie neatitinka įprastų pulsarų ar kitų žinomų šaltinių ritmo, todėl buvo priskirti ilgaperiodžių radijo transientų klasei.

    Iki šiol užfiksuota maždaug keliolika tokių objektų, tačiau jų kilmė dažnai likdavo neaiški: vieni atrodė susiję su stipriai magnetizuotais baltaisiais nykštukais, kiti rodė požymius, būdingus dvinarėms sistemoms. Nauja analizė leidžia manyti, kad bent dalį šių signalų gali paaiškinti vienas konkretus scenarijus.

    Tyrėjų komanda, vadovaujama Sidnėjaus universiteto astronomo Kovi Rose’o, pranešė identifikavusi šaltinį ASKAP J1745-5051, kuris, jų teigimu, sujungia daug anksčiau matytų požymių. Objektas siejamas su magnetine kataklizmine kintamąja žvaigžde, kai baltasis nykštukas iš kompanionės siurbia medžiagą, o sistema periodiškai „užsidega“ radijo ruože.

    „Ilgaperiodžiai radijo transientai metų metus kėlė galvosūkį astronomams. Dabar parodėme, kad bent vieno tokio signalo šaltinis yra baltasis nykštukas, aktyviai traukiantis medžiagą iš kompanionės žvaigždės“, – sakė Kovi Rose’as.

    Signalai šiame šaltinyje kartojasi kas maždaug 81 minutę, o radijo pliūpsnius lydi ir periodinė rentgeno spinduliuotė. Rentgeno spinduliai, kaip aiškina mokslininkai, kyla tuomet, kai į baltojo nykštuko paviršių magnetiniu lauku nukreipta medžiaga įkaista iki milijonų laipsnių.

    Radijo spinduliuotė, tikėtina, susidaro dėl dalelių pagreitėjimo, kai dvinarėje sistemoje susiduria ir persitvarko stiprūs magnetiniai laukai. Panašus mechanizmas anksčiau buvo siūlytas kitam šios klasės objektui, siejant radijo blyksnius su magnetinių laukų sąveika tarp artimai besisukančių žvaigždžių.

    ASKAP J1745-5051 išskirtinumas tas, kad čia vienu metu matomi keli anksčiau atskirai fiksuoti „dėlionės gabalai“: dvinarė sistema, akrecija, stiprus magnetizmas ir rentgeno emisija kartu su radijo pliūpsniais. Tai leidžia šį šaltinį laikyti savotišku raktu, padėsiančiu tiksliau interpretuoti ir kitus ilgaperiodžius radijo transientus.

    Objekto atstumas nuo Žemės kol kas įvertintas labai plačiai, nes tokios sistemos dėl sudėtingos fizikos ir stebėjimų apribojimų ne visada lengvai „pasiduoda“ tiksliai fotometrinei ir spektrinei distancijai. Vis dėlto surinktų duomenų pakako nustatyti sistemos prigimtį ir susieti radijo bei rentgeno periodiškumą su orbitos trukme.

    Mokslininkai pabrėžia, kad ši sritis sparčiai vystosi: vis jautresni radijo teleskopai ir platesnio lauko apžvalgos leidžia aptikti vis daugiau trumpalaikių ir periodinių reiškinių. Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Astronomy“.

  • Žvaigždė staiga sužibo valandai: mokslininkai svarsto, ar tai pirmykštė juodoji skylė

    Žvaigždė staiga sužibo valandai: mokslininkai svarsto, ar tai pirmykštė juodoji skylė

    2019 metais astronomai užfiksavo neįprastą reiškinį: tolimoje dangaus srityje stebėta žvaigždė maždaug valandai švelniai paryškėjo, o vėliau ryškis grįžo į įprastą lygį. Toks signalas neprimena nei tipinio žvaigždės žybsnio, nei supernovos, nei daugumos žinomų kintamumo tipų.

    Išsamiau išanalizavusi duomenis, Swinburne technologijos universiteto vadovaujama tyrėjų grupė teigia, kad vienas geriausiai su stebėjimais sutampančių paaiškinimų yra mikrolęšiavimo įvykis. Tai situacija, kai masyvus, bet pats beveik nespindintis objektas trumpam „padidina“ fone esančios žvaigždės šviesą dėl gravitacinio poveikio.

    Kas galėjo suveikti kaip lęšis

    Komanda svarstė kelis scenarijus: laisvai klajojančią egzoplanetą Paukščių Take, panašų objektą Didžiajame Magelano Debesyje arba itin kompaktišką kūną Paukščių Tako tamsiosios medžiagos hale. Pastarasis variantas tyrėjams pasirodė statistiškai labiausiai tikėtinas, nes halas yra didžiulė, bet menkai žvaigždėmis užpildyta erdvė aplink galaktikos diską.

    Pasak autorių, modeliai rodo, kad lęšiu tapęs objektas yra daug labiau tikėtinas Paukščių Tako hale nei įprastose žvaigždžių populiacijose. Kandidatui suteiktas vardas Phoebe, o jo masė, pagal pirminius skaičiavimus, galėtų siekti maždaug trijų Mėnulių masę.

    Tokio masto juodoji skylė, jei ji egzistuotų, būtų neįtikėtinai kompaktiška: jos įvykių horizonto skersmuo būtų mikroskopinis, palyginti su astronominiais masteliais. Būtent todėl tokie objektai beveik neturi „įprastų“ stebimų požymių ir dažniausiai gali būti aptinkami tik per gravitacinį poveikį, o ne per jų skleidžiamą šviesą.

    Pirmykštės juodosios skylės ir tamsioji medžiaga

    Pirmykštės juodosios skylės yra hipotetiniai objektai, galėję susidaryti ankstyvojoje Visatoje, kai labai tankiose srityse medžiaga galėjo kolapsuoti į juodąsias skyles dar gerokai iki žvaigždžių formavimosi. Ilgą laiką jos laikomos viena iš galimų, bet nepatvirtintų tamsiosios medžiagos paaiškinimų krypčių.

    Vis dėlto šioje srityje vyrauja atsargumas: daugybė stebėjimų riboja, kokią tamsiosios medžiagos dalį galėtų sudaryti pirmykštės juodosios skylės skirtinguose masės intervaluose. Tai reiškia, kad net jei pavieniai kandidatai pasitvirtintų, vien jų nepakaktų automatiškai „išspręsti“ tamsiosios medžiagos mįslės.

    Diskusijos tęsiasi: planetos ar juodosios skylės?

    Tyrėjai pabrėžia, kad alternatyva išlieka: reiškinį vis dar galėtų sukelti ir klajojanti egzoplaneta, nors halas nėra pati palankiausia vieta tokiai gausai objektų, kaip tankesnėse žvaigždžių srityse. Mikrolęšiavimo signalai dažnai yra vienkartiniai, todėl papildomų patvirtinančių stebėjimų surinkti sudėtinga.

    Šis kandidatas įsilieja į platesnę mokslinę diskusiją, kilusią po to, kai 2026 metais buvo paskelbta apie mikrolęšiavimo kandidatų paieškas kitomis kryptimis, o vėliau dalis interpretacijų sulaukė kritiškų peranalizavimų. Tokie ginčai yra įprasti, nes mikrolęšiavimo duomenys jautrūs tiek instrumentiniams efektams, tiek foninių šaltinių „susimaišymui“ tankiuose žvaigždynuose.

    Autoriai teigia, kad proveržiui reikės dar jautresnių ir didesnio kadrų dažnio stebėjimų, kai teleskopai ilgesnį laiką nepertraukiamai „stebi“ tą pačią sritį. Dėl to daug vilčių siejama su naujos kartos plataus lauko programomis, kurios turėtų padidinti tikimybę sugauti daugiau trumpų, retų mikrolęšiavimo įvykių ir tiksliau atskirti jų kilmę.

  • 1933 metais „Bell Labs“ inžinierius pagavo kosminį radijo šnypštimą: taip gimė radioastronomija

    1933 metais JAV ryšių tyrimų centre „Bell Labs“ dirbęs inžinierius Karlas Jansky, ieškodamas trukdžių priežasčių tolimojoje radijo komunikacijoje, užfiksavo neįprastą, pastovų šnypščiantį signalą. Iš pradžių jis atrodė kaip eilinis radijo triukšmas, tačiau matavimai greitai parodė, kad šis šaltinis nėra nei audros, nei žmogaus veiklos padarinys.

    Jansky tyrimams pasistatė didelę besisukančią anteną, leidusią nustatyti, iš kurios dangaus krypties ateina stipriausi trukdžiai. Stebėdamas signalą skirtingu paros metu, jis pastebėjo aiškų pasikartojimą, kuris neatitiko Saulės paros ritmo.

    Signalo stiprumas kartojosi maždaug kas 23 valandas ir 56 minutes, tai yra pagal žvaigždinę parą. Toks intervalas astronomijoje laikomas vienu patikimiausių požymių, kad šaltinis susijęs su tolimais dangaus objektais, o ne su Žeme ar Saulės aktyvumu.

    Analizuodamas kryptį, Jansky nustatė, kad stipriausias radijo šnypštimas sklinda iš Šaulio žvaigždyno pusės. Ši kryptis danguje siejama su regionu netoli Paukščių Tako centro, kur gausu dujų, dulkių, žvaigždžių spiečių ir energetinių procesų.

    Iki Jansky darbo astronominiai tyrimai daugiausia rėmėsi regimosios šviesos teleskopais, todėl apie Visatą buvo sprendžiama pagal tai, ką galima pamatyti optikoje. Jo rezultatai parodė, kad kosminiai objektai skleidžia energiją ir radijo bangų pavidalu, o ją įmanoma fiksuoti nuo Žemės paviršiaus.

    Tai iš esmės pakeitė požiūrį į dangaus stebėjimus: Visata tapo ne tik šviesos, bet ir radijo spinduliuotės šaltiniu. Taip buvo padėtas pamatas radioastronomijai, kuri vėliau tapo vienu svarbiausių įrankių tiriant Paukščių Taką, pulsarus, kvazarus, galaktikų spiečius ir kitus ekstremalius reiškinius.

    Radioastronomija dabar apima ir milžiniškus antžeminius radioteleskopus, ir tarptautinius tinklus, kurie sujungia kelias observatorijas į vieną virtualų instrumentą. Šis metodas leidžia matyti tai, ką dažnai paslepia kosminės dulkės, ir atverti procesus, kurių neatskleidžia vien optiniai stebėjimai.

    Istorinis Jansky atradimas išliko klasikinis pavyzdys, kaip inžinerinė užduotis gali atverti naują mokslo kryptį. Iš pažiūros menkas trukdis ryšių linijose tapo signalu, kad Paukščių Takas „kalba“ ir radijo bangomis.

  • Mokslininkai sako radę Paukščių Tako ribą: nustebino, kur baigiasi žvaigždžių gimimas

    Mokslininkai sako radę Paukščių Tako ribą: nustebino, kur baigiasi žvaigždžių gimimas

    Astronomams vis dar nelengva atsakyti į klausimą, kur tiksliai baigiasi Paukščių Takas, nes Saulės sistema yra pačios galaktikos viduje. Vis dėlto naujas tyrimas siūlo aiškesnį apibrėžimą: galaktikos riba gali būti siejama ne su žvaigždžių „pabaiga“, o su vieta, kur praktiškai nustoja formuotis naujos žvaigždės.

    Publikacijoje žurnale Astronomy & Astrophysics mokslininkai teigia, kad žvaigždžių formavimosi diskas baigiasi maždaug 11,28–12,15 kiloparseko nuo galaktikos centro. Tai atitinka apie 37 000–40 000 šviesmečių atstumą, todėl vadinamąją aktyviąją Paukščių Tako zoną galima apibrėžti daug tiksliau nei vien pagal neryškiai retėjantį žvaigždžių tankį.

    Kaip aptikta galaktikos „riba“?

    Tyrėjai analizavo daugiau nei 100 000 milžinių tipo žvaigždžių amžių ir jų padėtį, pasitelkdami kelių didelių stebėjimų programų duomenis. Buvo naudoti APOGEE-DR17, LAMOST-DR3 ir „Gaia“ katalogai, leidžiantys lyginti cheminę sudėtį, judėjimą ir atstumus su žvaigždžių evoliucijos modeliais.

    Duomenyse išryškėjo U formos ryšys tarp žvaigždžių amžiaus ir atstumo nuo galaktikos centro. Arčiau centro žvaigždės dažniau yra senesnės, tolstant jos jaunėja iki tam tikro taško, o dar toliau vėl dominuoja senesnės žvaigždės.

    „Tas lūžis U formos kreivėje rodo vietą, kur baigiasi intensyvus žvaigždžių formavimasis, todėl tai galime vadinti galaktikos žvaigždėdaros kraštu“, – teigiama tyrimo išvadų interpretacijoje.

    Kodėl už ribos dar yra žvaigždžių?

    Jei už žvaigždžių formavimosi ribos naujų žvaigždžių beveik nebeatsiranda, kyla natūralus klausimas, kodėl ten vis tiek matomos žvaigždės. Tyrėjai aiškina, kad didelė dalis tolimųjų Paukščių Tako disko žvaigždžių galėjo migruoti iš vidinių regionų per milijardus metų.

    Ši migracija siejama su galaktikos spiralinių vijų gravitaciniu poveikiu ir centrine juosta, galinčia keisti žvaigždžių orbitas bei „išstumti“ jas į išorę. Todėl pakraščiuose gali vyrauti senesnės žvaigždės, nors dujų ir dulkių, reikalingų naujų žvaigždžių gimimui, ten jau per mažai.

    Kodėl žvaigždėdarai atsiranda aiškus „nukirtimas“?

    Tyrime aptariamos kelios priežastys, kodėl maždaug ties 40 000 šviesmečių riba žvaigždėdara pastebimai slopsta. Viena jų siejama su vadinamąja išorine Lindblado rezonanso sritimi, kurią gali sukelti galaktikos centrinė juosta ir kuri trukdo dujoms laisvai tekėti į išorę.

    Kita galimybė yra galaktikos disko išlinkimas, kuris gali išsklaidyti dujas didesniame tūryje ir sumažinti jų tankį. Trečias veiksnys paprastesnis: išorėje dujos gali būti per retos, kad efektyviai atauštų ir susitelktų į tankius žvaigždėdaros debesis.

    Tyrėjai taip pat pažymi, kad toks profilis dera su vadinamųjų II tipo diskinių galaktikų požymiais, kai šviesis ir medžiagos pasiskirstymas išorėje krinta sparčiau. Šis rezultatas svarbus ne tik Paukščių Tako sandarai, bet ir bendresniam galaktikų evoliucijos supratimui, lyginant su panašiomis galaktikomis vietinėje Visatos aplinkoje.