ASTRONOMĖ: PRASIDEDA NAUJAS SAULĖS AKTYVUMO CIKLAS – ŽYBSNIŲ, GEOMAGNETINIŲ AUDRŲ BUS VIS DAUGIAU

Pasak VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto direktorės habil. dr. Gražinos Tautvaišienės, Tarptautinės astronomų sąjungos komisijos „Lokalioji Visata“ prezidentės, šiuo metu prasideda naujas Saulės aktyvumo ciklas: dėmių, žybsnių, geomagnetinių audrų bus vis daugiau. „Padaugės gražių pašvaisčių mums visiems, o astronomams – darbo“, – sakė astronomė.

– Esame priklausomi nuo Saulės – jos aktyvumas tai padidėja, tai sumažėja, ką tai reiškia ir kaip mus veikia? Kokių įdomių reiškinių vyksta Žemę šildančioje žvaigždėje?

– Daugeliui dar turbūt nėra žinoma, kad visai neseniai, ištyrę 90-ties po vienuolika metų trunkančius Saulės aktyvumo ciklus ir jos planetų judėjimą, mokslininkai aptiko sąryšį. Šie nauji tyrimai parodė ypatingą ryšį tarp potvyninių Veneros, Žemės ir Jupiterio jėgų, kurios veikia Saulės plazmą ir magnetinį lauką. Mokslininkai ketina panaudoti šį Saulės magnetinio lauko modelį Saulės audrų, kurių metu išspinduliuojama kenksminga spinduliuotė, prognozėms ir vertinimui. Šiuo metu prasideda naujas Saulės aktyvumo ciklas, dėmių, žybsnių, geomagnetinių audrų bus vis daugiau. Padaugės gražių pašvaisčių mums visiems, o astronomams – darbo.

Šių metų kovo mėnesį Saulės vainike nufotografuota 20 kartų didesnio už Žemę skersmens skylė, skleidžianti Saulės vėją 3 mln. per valandą greičiu. NASA nuotr.

– Kas astrofizikams yra didžiausia mįslė? Kas labiausiai domina ar kelia nerimą jums kaip mokslininkei?

– Labiausiai mane sudomino 2019 metais Kinijos ir Lenkijos astronomų atskleistas faktas, kad mūsų Galaktikos diskas nėra plokščias. Pasirodo, disko kraštai yra užsilenkę į priešingas puses (žr. paveikslus). Šis atradimas leis geriau suvokti mūsų Galaktikos žvaigždžių judėjimą ir Galaktikos disko formavimosi ypatumus.

Naujas mūsų Galaktikos vaizdas, kuriame matosi jaunų kintamų žvaigždžių cefeidžių padėtys diske. Taip pat pavaizduota ir Saulės vieta. J. Skowron / OGLE / Varšuvos universiteto nuotr.

Mūsų Galaktikos vidinė struktūra ir istorija nėra visiškai aiški. Viena iš priežasčių yra ta, kad Galaktikos skersmuo siekia 100 tūkst. šviesmečių  ir yra sudėtinga išmatuoti atstumus iki tolimų žvaigždžių.  Anksčiau turėti   Galaktikos disko modeliai, buvo sukurti pagal 2.5 milijono žvaigždžių stebėjimus. Tačiau Galaktikoje žvaigždžių yra apie 2.5 milijardo, tad nenuostabu, kad gausėjant  stebėjimų duomenims, vis dar nustatoma įdomių faktų.

Pagrindinis tikslas – gal ne kitas civilizacijas atrasti, bet rasti savajai civilizacijai daugiau tinkamų vietų gyventi.

 

Šį kartą išorinių Galaktikos sričių tyrimams buvo panaudotos ryškios kintamosios žvaigždes,  vadinamosios klasikinės cefeidės. Šios žvaigždės yra iki 100 tūkst. kartų šviesesnės ir iki 20 kartų didesnės nei mūsų Saulė. Tokios ryškios žvaigždės gali būti stebimos net ir Galaktikos pakraščiuose, o  atstumą iki jų galima nustatyti 3‒5 proc. tikslumu.

Yra ir daugiau galaktikų, turinčių panašią disko formą. Toks iškraipymas galėjo atsirasti praeityje dėl sąveikos su palydovinėmis galaktikomis, su tarpgalaktine ar tamsiąja medžiaga.

– Kosmoso, galaktikų, žvaigždžių, planetų tyrinėjimas svarbus žmonijos evoliucijai, išlikimui? Kam daugiausiai dėmesio skiriate jūs?

– Daugiausiai laiko esu paskyrusi senesnių nei Saulė žvaigždžių tyrimams. Juk svarbu žinoti, kas laukia mūsų žvaigždės Saulės ateityje. Daug kartų nusišypsojo sėkmė laimėti atranką ir atlikti didelės skiriamosios gebos spektrų stebėjimus ir žvaigždžių cheminės sudėties tyrimus su Kanarų salose esančiais teleskopais. Nuo 2016 m. spektrinius stebėjimus galima atlikti ir Molėtų astronomijos observatorijoje su naujuoju JAV pagamintu spektrografu. Čia tiriame artimesnes ir šviesesnes žvaigždes. Kai tolimų ir blyškių objektų stebėjimams reikia didesnių teleskopų, į pagalbą ateina kolegos iš daugelio užsienio observatorijų. Dešimtis tūkstančių žvaigždžių spektrų esame gavę iš didžiausių pasaulio teleskopų Europos pietinės observatorijoje Čilėje, kartu su daugiau kaip 300 kolegų vykdydami tarptautinę bendradarbiavimo programą. Tai padėjo atsakyti į ne vieną žvaigždžių ir Galaktikos evoliucijos klausimą.

– Saulė – neamžina, jos resursai senka. Mokslininkai ieško naujų planetų, kuriose yra palankios sąlygos gyvybei egzistuoti, kuriose būtų įmanoma gyventi. Kiek pasistūmėjo šios paieškos? Ar preliminariai spėjama, kada žmonijos laukia didysis „persikraustymas“?

– Šioje srityje laukia didelis darbas. Į kosmosą yra paleista ir planuojama tikrai daug kosminių observatorijų, siekiančių surasti gyvybei tinkamų egzoplanetų. Mes inicijavome mokslinių tyrimų projektą „Žvaigždžių ir egzoplanetų tyrimai kosminių teleskopų TESS ir JWST kontekste“. Projekto tikslas – atlikti maždaug 1000 ryškių F, G ir K Galaktikos lauko žvaigždžių cheminės sudėties analizę, prisidėti tiriant TESS stebėjimų duomenis, ieškoti koreliacijų tarp egzoplanetų tipo ir jų žvaigždžių cheminės sudėties. Optiniai didelės skiriamosios gebos spektrus registruojame Vilniaus universiteto Molėtų astronomijos observatorijoje.

Į kosmosą yra paleista ir planuojama tikrai daug kosminių observatorijų, siekiančių surasti gyvybei tinkamų egzoplanetų.

 

– Kuo svarbi jų registracija?

– Jie analizuojami naudojant šiuolaikinius analizės metodus, taip nustatant žvaigždžių pagrindinius parametrus ir cheminę sudėtį, įskaitant svarbius gyvybės paieškoms C, O, Mg ir Si cheminius elementus. Tikslių fizinių parametrų nustatymas žvaigždėms yra esminis žingsnis, norint apibūdinanti jas supančių planetų dydį ir tipą, o apie planetą galima sužinoti tik iki tokio lygio, kiek leidžia žinios apie planetos žvaigždę. Stebėjimų rezultatai bus panaudojami TESS atrastų egzoplanetų charakterizavimui. Vienas didžiausių projekto iššūkių – pasirengti tirti Džeimso Vebo kosminio teleskopo didelės skyros egzoplanetų atmosferų spektrus. Šiuo projektu Lietuvoje pradėjome naują mokslinių tyrimų tematiką, kuri turės ilgalaikę įtaką mokslo vystymuisi Lietuvoje bei leis žengti kartu su pasaulio mokslininkais priešakinėse gretose.

– Ar ketinama tyrinėjimo tikslais siųsti robotinius erdvėlaivius, ar šiandien kol kas tai – tik utopija?

– Kai kurie mokslininkai mano, kad po 50 ar 100 metų bus įmanoma nusiųsti nedidelius robotinius erdvėlaivius į daugelį naujai atrastų egzoplanetų ir ištirti jas iš arčiau. Proksima b turėtų būti vienas pirmųjų objektų, prie kurio bus bandoma nuskristi. Milijardierių Yurio Milnerio ir „Facebook“ įkūrėjo Marko Zuckerbergo vykdomo projekto Breakthrough Starshot tikslas – iššauti flotilę mažyčių zondų, kuriuos mikrobangų lazeriais tikimasi įgreitinti iki penktadalio šviesos greičio, kad nuskristų iki Kentauro Proksimos per 20 metų ir nufotografuotų sistemą. Tam tikslui reikalinga technologinė įranga turi tapti pakankamai kompaktiška, kad tilptų į keleto centimetrų dydžio kosminį aparatą, o jo medžiagos turi būti labai atsparios karščiui, šalčiui, slėgiui ir kitiems ekstremaliems kosminio skrydžio faktoriams.

– Teigiama, kad visata plečiasi greičiau nei manyta. Ar tai natūralus ir neišvengiamas procesas? Kokios to pasekmės gali būti žmonijai?

– Viskas, kas vyksta Visatoje yra natūralu. Jeigu sužinome kažką naujo, nereiškia, kad tai yra nenatūralu. Žinome tikrai dar ne viską, tai patvirtina vis nauji ir nauji atradimai. Žmonijai poveikį daro gerokai lokalesni procesai nei Visatos plėtimasis.

– Naujausio astronomų atlikto galaktikų „surašymo“ duomenys skelbia: kosmoso gelmėse tūno daugiau nei trilijonas galaktikų – net 10 kartų daugiau, nei manyta iki šiol. Ar galaktikų kiekis gali mažėti, didėti?

– Galaktikų skaičius nedidėja, jos nebent gali susilieti. Tad, galime sakyti, kad skaičius mažėja. O kiek jų suskaičiuojame, priklauso nuo turimų teleskopų ir šviesos registravimo prietaisų jautrumo. Kosminis Džeimso Vebo teleskopas, šiuo metu didžiausio 6,5 m skersmens, yra galingiausias kosminis prietaisas. Užregistruotų galaktikų skaičius ir toliau didės.

Penkių besijungiančių Stefano kvinteto galaktikų nuotrauka, nufotografuota rentgeno spinduliuose (NASA/CXC/SAO) ir infraraudonuosiuose spinduliuose. Spitzer-NASA/JPL-Caltech ir Webb-NASA/ESA/CSA/STScI nuotr.

– O kaip su tomis nežemiškos gyvybės, nežemiško proto paieškomis? Ar manote, kad stovime ant naujos eros slenksčio, kupino naujų atradimų, kad civilizacija įmanoma ne tik Žemėje?..

– Nemanyčiau, kad nežemiško proto ir civilizacijų paieškose ant tokio „slenksčio“ jau stovime. Tačiau labai svarbu, kad jau esame atradę egzoplanetų prie kitų žvaigždžių, pradedame jas charakterizuoti, tirti jų atmosferų cheminę sudėtį. Pagrindinis tikslas – gal ne kitas civilizacijas atrasti, bet rasti savajai civilizacijai daugiau tinkamų vietų gyventi. Sėkmės sąlyga – technologijų tobulinimas.

– Žemė priklauso spiralinei Paukščių tako galaktikai. Kuo ji įdomi ir reikšminga?

– Taip, mūsų Žemė kartu su Saule skrieja Paukščių Tako galaktikoje ratu aplink jos centrą. Nors galaktikas galima suskirstyti į grupes pagal jų panašumą, pvz. spiralinės, sferoidinės, nykštukinės, tačiau vienodų surasti labai sunku. Jos skiriasi ir pagal dydį, ir pagal vijų išsidėstymą, ir pagal amžių, ir pagal cheminę sudėtį. Analogiškos Paukščių Takui galaktikos dar vis ieškoma. Kaip tik su kolega iš Ukrainos, šiuo metu dirbančiu mūsų institute, įteikėme spaudai mokslinį straipsnį šia tema.