CP v2

Tag: Paukščių Takas

  • Atrado rekordinį Paukščių Tako greituolį: žvaigždė lekia 8,5 proc. šviesos greičiu – kas tai keičia?

    Atrado rekordinį Paukščių Tako greituolį: žvaigždė lekia 8,5 proc. šviesos greičiu – kas tai keičia?

    Astronomai Paukščių Tako centre aptiko žvaigždę S301, kuri artimiausiame priartėjime prie supermasyvios juodosios skylės Šaulys A žaibiškai įsibėgėja iki maždaug 25 000 kilometrų per sekundę. Tai sudaro apie 8,5 proc. šviesos greičio ir yra vienas įspūdingiausių iki šiol stebėtų judėjimų mūsų Galaktikoje.

    Šaulys A yra supermasyvi juodoji skylė Paukščių Tako branduolyje, kurios masė siekia apie 4,3 milijono Saulės masių. Nors pati juodoji skylė šviesos neskleidžia, jos gravitacija „išduodama“ stebint aplink skriejančias žvaigždes ir jų orbitų pokyčius.

    Naujausiame tyrime, paskelbtame žurnale „Nature“, nurodoma, kad S301 aplink Šaulį A apsisuka per maždaug 8,7 metų. Skriedama labai ištęsta orbita ji priartėja maždaug iki atstumo, panašaus į Saturno ir Saulės nuotolį, o tada akimirksniu pasiekia maksimalų greitį.

    Proga pamatuoti juodosios skylės sukimąsi

    S301 svarbi ne vien dėl rekordinio greičio. Kuo arčiau žvaigždė priartėja prie juodosios skylės, tuo aiškiau galima užfiksuoti subtilius bendrosios reliatyvumo teorijos efektus, atsirandančius itin stipriame gravitaciniame lauke.

    Vienas jų yra vadinamasis erdvėlaikio „tempimas“, dar žinomas kaip Lense’o–Thirringo efektas. Jei juodoji skylė sukasi, ji tarsi „suka“ ir aplinkinį erdvėlaikį, o tai turėtų nežymiai pakeisti S301 orbitą, lyginant su skaičiavimais, kurie sukimąsi ignoruoja.

    „Galaktikos centras yra tarsi nuotolinė laboratorija, o žvaigždės joje atlieka matavimo zondų vaidmenį“, – sakė astrofizikas Felixas Mangas iš Maxo Plancko nežemiškos fizikos instituto, priklausantis GRAVITY+ bendradarbiavimui.

    „Kuo arčiau žvaigždė praskrieja pro Šaulį A, tuo tiksliau galime įvertinti, kaip sukimasis iškreipia erdvėlaikį. Turėti tokį zondą yra išties įspūdinga“, – pridūrė jis.

    Einšteino teorija ir „beplaukiškumo“ testas

    Paukščių Tako centre jau anksčiau itin vertinga „matavimo priemone“ tapo žvaigždė S2, kurios 16 metų orbita leido patikrinti gravitacinio raudonojo poslinkio ir Švarcšildo precesijos efektus. S301 priartėja dar smarkiau, todėl mokslininkai tikisi pasiekti naują tikslumo lygį.

    Tokie stebėjimai padeda artėti prie vieno sudėtingiausių uždavinių: patikimai nustatyti Šaulio A sukimąsi. Ilgesnėje perspektyvoje tai atvertų kelią tikrinti ir vadinamąją juodųjų skylių „beplaukiškumo“ idėją, pagal kurią neįkrautos juodosios skylės gravitacinį lauką pilnai apibrėžia masė ir sukimasis.

    Vien sukimąsi išmatuoti nepakanka, tačiau ilgainiui, kaupiant daugiau tikslių orbitos duomenų, būtų galima įvertinti ir kitą parametrą, siejamą su juodosios skylės masės pasiskirstymu bei sukimosi poveikiu. Jei stebėjimai sutaptų su bendrosios reliatyvumo teorijos prognozėmis, tai būtų dar vienas rimtas Einšteino teorijos išbandymas ekstremaliomis sąlygomis.

    Kodėl teks palaukti iki 2031 metų

    Mokslininkai pabrėžia, kad stipriausias sukimąsi atskleidžiantis signalas pasireiškia žvaigždei esant arčiausiai juodosios skylės. S301 kitą kartą pericentrą, tai yra artimiausią tašką orbitoje, turėtų pasiekti 2031 metų pabaigoje.

    Tyrimus tęsia GRAVITY+ komanda, o papildomą impulsą žada Europos pietų observatorijos itin didelio teleskopo naujos kartos prietaisai, tarp jų ir „MICADO“. Tikimasi, kad jie leis dar tiksliau atkurti žvaigždės judėjimą trimatėje erdvėje ir sumažinti paklaidą, kuri iki šiol ribojo galimybę patikimai „pagauti“ sukimąsi.

    Be to, pati S301 orbita kelia klausimų apie jos kilmę: labai ištęstas kelias gali rodyti, kad žvaigždė anksčiau buvo dvinarėje sistemoje, kurią juodoji skylė „išardė“, vieną narį pagaudama į artimą orbitą, o kitą išsviesdama didžiuliu greičiu. Tokį scenarijų patvirtintų, jei ateityje būtų aptiktas iš Galaktikos centro tolstantis buvęs „poražvaigždės“ partneris.

    Astronomai neatmeta, kad Paukščių Tako centre gali slėptis ir daugiau panašių greituolių. Kiekviena nauja tokia žvaigždė didintų šansus greičiau ir tiksliau nustatyti Šaulio A savybes, kurios yra esminės norint suprasti, kaip elgiasi gravitacija pačiomis ekstremaliausiomis sąlygomis.

  • Mįslė išspręsta: mokslininkai perskaičiavo Saulę ir rado net 55 proc. daugiau sidabro

    Mįslė išspręsta: mokslininkai perskaičiavo Saulę ir rado net 55 proc. daugiau sidabro

    Mokslininkai skelbia, kad Saulėje gali būti gerokai daugiau sidabro, nei manyta iki šiol – nauji skaičiavimai rodo apie 55 proc. didesnę šio elemento gausą. Taip priartėjama prie atsakymo į seną klausimą, kodėl kai kuriuose senoviniuose meteorituose sidabro aptinkama daugiau nei Saulės sudėtyje.

    Problema ilgą laiką atrodė paradoksali: meteoritai ir Saulė susiformavo iš tos pačios dujų bei dulkių sankaupos maždaug prieš 4,6 milijardo metų. Jei pradinė medžiaga buvo panaši, logiška tikėtis artimų cheminių „parašų“, tačiau sidabro skaičiai ilgai nesutapo.

    Komanda, kurios rezultatai publikuoti žurnale „Astronomy & Astrophysics“, sidabro kiekį įvertino iš naujo, analizuodama Saulės šviesos spektrą. Būtent pagal tai, kaip tam tikro ilgio bangas sugeria atomai Saulės atmosferoje, astronomai sprendžia, kokių elementų ir kiek jų yra žvaigždėje.

    Esminis pokytis – gerokai tikslesnis Saulės atmosferos modeliavimas, paremtas detalesniu, trimatį vaizdą atkuriančiu skaičiavimu ir didelės skaičiavimo galios resursais. Tokie modeliai leidžia tiksliau aprašyti, kaip sidabro atomai sukuria spektrines linijas ir kaip jos kinta priklausomai nuo temperatūros, slėgio bei judėjimo Saulės sluoksniuose.

    „Naudodami naują modelį galėjome tiksliau interpretuoti spektrines linijas, pagal kurias nustatoma sidabro gausa Saulėje“, – sakė Upsalos universiteto astrofizikė Sema Caliskan.

    Padidintas įvertis beveik sulygina Saulės sidabro kiekį su to paties amžiaus meteoritų duomenimis, kuriuos galima patikrinti tiesiogiai laboratorijose. Tai svarbu ne tik dėl vieno elemento: Saulės cheminė sudėtis astronomijoje veikia kaip atskaitos taškas, pagal kurį lyginamos kitos žvaigždės, planetų sistemų formavimosi aplinkos ir Paukščių Tako cheminė raida.

    Sidabras priklauso sunkesniems elementams, kurių kilmė siejama su sudėtingais branduolinės sintezės ir neutronų gaudymo procesais žvaigždžių evoliucijos pabaigoje. Todėl tiksliau žinant jo gausą, lengviau tikrinti, kaip per kosminį laiką buvo kuriami ir pasiskirstė sunkieji elementai, o kartu – geriau suprasti, kokiomis sąlygomis formavosi įvairaus amžiaus žvaigždės.

    Tyrėjai pabrėžia, kad modelyje dar išlieka neapibrėžtumų: rezultatai jautriausi duomenims apie sidabro sąveiką su vandeniliu, kurio Saulėje daugiausia. Dėl to ateities stebėjimai ir tikslesni laboratoriniai bei teoriniai skaičiavimai turėtų dar labiau sumažinti paklaidą ir patikslinti sidabro „balansą“ Saulėje.

    „Naujos žinios apie Saulės sudėtį svarbios norint suprasti kitas žvaigždes, planetas ir kosminę medžiagą, nes Saulė yra vienas pagrindinių astronomijos atskaitos taškų“, – sakė S. Caliskan.

    Komanda planuoja taikyti patobulintą metodiką ir kitoms žvaigždėms, kad sidabras taptų papildomu „forensiniu“ rodikliu, padedančiu atsekti Paukščių Tako cheminės evoliucijos istoriją. Kuo tiksliau nustatomi elementų kiekiai, tuo patikimesnį vaizdą astronomai susidaro apie Saulės sistemą ir platesnį kosminį kontekstą.

  • Paukščių takas gali slėpti 170 mln. juodųjų skylių: mokslininkai parodė, kur jų ieškoti

    Paukščių takas gali slėpti 170 mln. juodųjų skylių: mokslininkai parodė, kur jų ieškoti

    Juodosios skylės yra vieni slapčiausių Visatos objektų: jos beveik neskleidžia šviesos, todėl dažniausiai lieka nematomos. Astronomai jas patikimiausiai aptinka tik tada, kai jos „maitinasi“ ir įkaitina aplinkines dujas, arba kai išduoda savo trauką aplinkiniams kūnams.

    Dėl to iki šiol nebuvo aišku, kiek Paukščių take gali būti žvaigždinės masės juodųjų skylių, susidariusių po masyvių žvaigždžių žūties. Nauji modeliavimai rodo, kad jų mūsų galaktikoje gali būti apie 170 000 000, nors dauguma jų tebūtų tylūs, praktiškai nepastebimi klajūnai.

    Tyrėjų skaičiavimai paremti Paukščių tako raidos imitavimu per maždaug 13,6 mlrd. metų: įvertinta žvaigždžių formavimosi istorija, jų gyvavimo trukmė, supernovų dažnis ir tikėtina, kiek branduolių turėjo virsti juodosiomis skylėmis. Tokia metodika leidžia daryti prielaidą ne tik apie bendrą skaičių, bet ir apie tai, kur šie objektai turėtų būti pasiskirstę šiandien.

    Modelis rodo, kad ties Saulės atstumu nuo galaktikos centro juodųjų skylių tankis nėra didelis, todėl artimoje kosminėje kaimynystėje jų aptikti būtų sudėtinga. Visgi bendras skaičius milžiniškas, nes Paukščių takas yra didžiulė struktūra, per savo istoriją pagimdžiusi ir „užgesinusi“ daugybę masyvių žvaigždžių.

    Ypatingas dėmesys skiriamas vadinamiesiems gimimo smūgiams, kuriuos juodoji skylė gali gauti supernovos metu. Jei sprogimas būna nesimetriškas, naujai susiformavęs objektas įgauna papildomą greitį ir gali būti „išspirtas“ tolyn nuo savo gimimo vietos.

    Dėl šių smūgių juodųjų skylių pasiskirstymas turėtų skirtis nuo įprasto žvaigždžių disko. Skaičiavimai leidžia manyti, kad juodųjų skylių „diskas“ gali būti gerokai storesnis už plonąjį žvaigždžių diską: atitinkamai apie 790 parsekų, palyginti su maždaug 306 parsekais, nes dalis objektų pakyla aukščiau galaktikos plokštumos.

    Modeliavimai taip pat numato įdomią tendenciją: lengvesnės juodosios skylės, tikėtina, nuskrenda toliau nuo galaktikos plokštumos. Aiškinama, kad tokiais atvejais supernova išmeta daugiau medžiagos, o atatranka būna stipresnė, tuo tarpu sunkesnės juodosios skylės formuojasi, kai dalis medžiagos „sugrįžta“ atgal ir sumažina smūgio efektą.

    Šios prognozės svarbios ne vien dėl statistikos. Jei būsimi plataus masto dangaus stebėjimai, ypač ieškantys subtilių gravitacinių poveikių ir juodųjų skylių judėjimo pėdsakų, patvirtins numatytą masių ir greičių pasiskirstymą, tai padėtų geriau suprasti pačias supernovas ir juodųjų skylių formavimosi mechanizmus.

    Tyrėjai pabrėžia, kad dabartinės juodųjų skylių padėtys ir judėjimas gali išsaugoti jų kilmės „parašą“ ir tapti savotišku Paukščių tako istorijos archyvu. Kitaip tariant, nematoma galaktikos populiacija gali suteikti netikėtai daug informacijos apie tai, kaip Paukščių takas augo ir keitėsi per milijardus metų.

    Darbas paskelbtas kaip išankstinis mokslinis rankraštis ir šiuo metu laukia formalaus recenzavimo. Tai reiškia, kad skaičiai ir detalės dar gali kisti, tačiau pati kryptis aiški: didžioji dalis galaktikos juodųjų skylių tikėtina yra tylios, išsibarsčiusios ir aptinkamos tik netiesioginiais metodais.

  • JWST aptiko vandenį pavojingai arti Paukščių Tako juodosios skylės: kas ten vyksta?

    JWST aptiko vandenį pavojingai arti Paukščių Tako juodosios skylės: kas ten vyksta?

    Jameso Webbo kosminis teleskopas (JWST) užfiksavo vandens ir deguonies chemijos junginių pėdsakus itin arti Paukščių Tako centro, kur dominuoja supermasyvi juodoji skylė Sagittarius A*. Astronomams tai netikėta, nes tokioje aplinkoje intensyvi spinduliuotė ir dinaminis chaosas paprastai greitai ardo molekules.

    Stebėjimų dėmesio centre atsidūrė evoliucionavusi, mirštanti žvaigždė IRS 3. Ji yra vėlyvos raidos asimptotinės milžinių šakos žvaigždė, kuri galingais žvaigždiniais vėjais nuolat išmeta savo išorinius sluoksnius ir taip praturtina aplinkinę erdvę dulkėmis bei dujomis.

    JWST vidutinio infraraudonojo spektro matavimai leido aiškiai atskirti silikatinių dulkių požymius ir identifikuoti vandens buvimą dujose. Tokie spektriniai „pirštų atspaudai“ svarbūs todėl, kad jie parodo ne tik tai, kas yra aplink žvaigždę, bet ir kaip ilgai medžiaga gali išlikti nepalankiomis sąlygomis.

    Mokslininkų vertinimu, IRS 3 nuo galaktikos centro nutolusi maždaug 0,55 šviesmečio ir yra apsupta didžiuliu dulkių apvalkalu, nusidriekiančiu iki maždaug 10 000 astronominių vienetų. Žvaigždės vėjų greitis siekia apie 15 kilometrų per sekundę, o judėdama per tankesnę terpę ji sukuria smūginę bangą, padedančią aiškinti matomą struktūrą.

    Modeliavimas leidžia spėti, kad ši žvaigždė galėjo susiformuoti toliau nuo centro ir vėliau migruoti į vidinį regioną. Kai kuriuose scenarijuose jos masė siekia apie šešias Saulės mases, o amžius gali būti apie 72 mln. metų, tai yra palyginti jauna, lyginant su Saulės evoliucijos trukme.

    Didžiausia šio rezultato reikšmė yra platesnė nei viena žvaigždė: jei vanduo ir kitos molekulės gali išgyventi šalia supermasyvios juodosios skylės, vadinasi, galaktikų centrai gali būti chemiškai aktyvesni, nei manyta. Tai svarbu aiškinantis, kaip dulkės ir molekulinė medžiaga maitina naujų žvaigždžių formavimąsi ir kaip bėgant laikui kinta galaktikų branduolių aplinka.

    „Vandens aptikimas ypač jaudina, nes jis rodo, kad molekulinė medžiaga gali išlikti net aplinkoje, kurioje vyrauja intensyvi spinduliuotė“, – sakė ESA mokslininkė Macarena Garcia Marin.

    „Galaktikų centrai yra vienos ekstremaliausių aplinkų, todėl klausimas, ar žvaigždės ten gali toliau praturtinti savo aplinką, yra labai svarbus“, – sakė pagrindinis darbo autorius Florianas Peißkeris.

    Šis tyrimas dar kartą parodo, kodėl JWST laikomas vienu svarbiausių pastarojo dešimtmečio mokslo įrankių: jis leidžia ne tik fotografuoti, bet ir „išskaityti“ cheminę sudėtį ten, kur anksčiau trūko jautrumo ir raiškos. Astronomai tikisi, kad panašūs stebėjimai padės nustatyti, kiek paplitusi tokia cheminė „atsparumo zona“ prie galaktikų centrų ir kaip ji susijusi su dulkių, vandens bei organinių molekulių ciklu Visatoje.

  • Mokslininkai „įgarsino“ žvaigždžių spiečių: kaip iš tiesų skamba Westerlund 2 vaizdas?

    Kosminės observatorijos „Hubble“ komanda pasidalijo vaizdo įrašu, kuriame žvaigždžių spiečius paverčiamas garsu. Toks metodas vadinamas sonifikacija – kai moksliniai duomenys atvaizduojami ne tik vaizdu, bet ir klausoma forma.

    Šį kartą „įgarsintas“ Westerlund 2 – vienas įspūdingiausių jauname Paukščių Tako žvaigždžių formavimosi regione. Astronomai nurodo, kad spiečiuje gausu labai jaunų žvaigždžių, kurių amžius siekia maždaug 1–2 milijonus metų.

    Westerlund 2 nuo Žemės yra nutolęs apie 20 000 šviesmečių. Tokie objektai mokslininkams svarbūs todėl, kad leidžia stebėti ankstyvas masyvių žvaigždžių gyvenimo fazes ir jų poveikį aplinkinei dujų bei dulkių terpei.

    Sonifikacijoje pritaikyta aiški taisyklė: ryškesnės vaizdo sritys atitinka garsesnį skambesį, o garso aukštis siejamas su vertikalia padėtimi nuotraukoje. Kitaip tariant, viršutinėse kadro vietose esantys šaltiniai skamba aukštesnėmis natomis, o apatinėse – žemesnėmis.

    Tokie projektai naudojami ne vien dėl įspūdžio socialiniuose tinkluose. Duomenų pavertimas garsu vis dažniau taikomas mokslo komunikacijoje ir švietime, o taip pat gali padėti pastebėti struktūras ar dėsningumus, kuriuos vien iš vaizdo atpažinti sunkiau.

  • 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.