Japonijos astronomai ankstyvojoje Visatoje aptiko neįprastą supermasyvią juodąją bedugnę, kuri auga beveik neįsivaizduojamu greičiu ir kartu skleidžia galingas rentgeno bei radijo bangas. Šis atradimas meta iššūkį nusistovėjusioms teorijoms ir rodo, kad pagrindiniai fizikiniai procesai, veikę jaunojoje Visatoje, vis dar nėra iki galo suprasti.
Mokslininkų komanda, naudodama teleskopą „Subaru“, užfiksavo tolimą kvazarą – aktyvią supermasyvią juodąją bedugnę, kuri intensyviai „maitinasi“. Šis objektas egzistavo laikotarpiu, kai Visatai buvo mažiau nei 1,5 mlrd. metų. Juodoji bedugnė pasižymi itin sparčia akrecija: ji ryškiai šviečia rentgeno diapazone ir generuoja galingą radijo spinduliuotę iš čiurkšlės (džeto). Tokia savybių kombinacija, anot tyrėjų, nėra numatyta daugumoje teorinių modelių.
Edingtono riba
Supermasyvios juodosios bedugnės, kurių masė gali būti milijonus ar net milijardus kartų didesnė už Saulės masę, paprastai yra daugumos galaktikų centruose. Jos auga ryjdamos aplinkinį dujų debesį – daugiausia vandenilį ir helį – iš savo galaktikų.
Kai dujos krinta į juodąją bedugnę, susidaro kompaktiška karštos plazmos sritis – vadinamoji korona, kuri skleidžia rentgeno spindulius. Be to, kai kurios supermasyvios juodosios bedugnės formuoja čiurkšles – siaurus ir galingus medžiagos srautus, intensyviai spinduliuojančius radijo diapazone.
Jei dujos į juodąją bedugnę plūsta pernelyg sparčiai, iš spinduliuotės kylantis slėgis ima veikti priešinga kryptimi ir lėtina medžiagos kritimą. Taip atsiranda vadinamoji Edingtono riba – sąlyginis akrecijos „greičio limitas“.
Retais atvejais juodosios bedugnės gali trumpam viršyti šią ribą – šis reiškinys vadinamas superedingtonine (virš Edingtono ribos vykstančia) akrecija. Tuomet jos gali labai sparčiai kaupti masę. Tačiau paprastai manoma, kad tokiomis sąlygomis aukštadažnė spinduliuotė ir čiurkšlių aktyvumas turėtų silpti.
Siekiant patikrinti, ar toks ekstremalus augimas ankstyvojoje Visatoje iš viso įmanomas, mokslininkai panaudojo artimojo infraraudonojo diapazono spektrografą MOIRCS, įrengtą ant teleskopo „Subaru“. Jie išmatavo dujų judėjimą šalia juodosios bedugnės ir, remdamiesi Mg II emisijos linija, įvertino jos masę. Rentgeno stebėjimai parodė, kad juodoji bedugnė ryja medžiagą maždaug 13 kartų greičiau, nei leistų Edingtono riba. Tai daro ją viena sparčiausiai augančių juodųjų bedugnių savo klasėje.
Pasak tyrimo vadovės, Vasėdos universiteto mokslininkės Sakiko Obuči, šis atradimas gali priartinti prie atsakymo, kaip supermasyvios juodosios bedugnės sugebėjo taip greitai susiformuoti ankstyvojoje Visatoje.
Be to, mokslininkai užfiksavo ryškią rentgeno ir stiprią radijo spinduliuotę, rodančią aktyvią koroną ir galingą čiurkšlę. Dabartiniai superedingtoninės akrecijos modeliai numato, kad esant tokiems ekstremaliems augimo tempams šie reiškiniai turėtų būti silpni arba visai išnykti.
Tyrėjų teigimu, jie siekia išsiaiškinti, kas tiksliai tiek stiprina rentgeno ir radijo spinduliuotę ir ar panašūs objektai anksčiau galėjo likti nepastebėti plataus masto stebėjimų duomenyse.
Manoma, kad kvazaras gali būti trumpalaikėje pereinamojoje fazėje, kai galingas dujų srautas „pastūmėjo“ sistemą už Edingtono ribos, tačiau korona ir čiurkšlė dar nespėjo užgesti.
Jei tai pasitvirtins, šis stebėjimas gali suteikti unikalų „momentinį kadrą“ apie kintamą juodųjų bedugnių augimą ankstyvojoje Visatoje – procesą, kurį itin sunku užfiksuoti. Tai taip pat gali padėti paaiškinti spartų galaktikų augimą, nes galingos čiurkšlės geba veikti žvaigždžių formavimąsi tuo metu, kai juodosios bedugnės vystosi ypač audringai.
Vėjas ir astronautų judesiai – potencialus energijos šaltinis kosminiams laivams
Mokslininkai siūlo sukurti triboelektrinius nanogeneratorius (TENG), kurie galėtų tapti revoliuciniu sprendimu kosmoso tyrimuose. Tai yra lengvi generatoriai, paverčiantys mechaninį judesį naudojama elektros energija. Manoma, kad TENG gali sumažinti priklausomybę nuo sunkių baterijų.
Tokie nanogeneratoriai apibūdinami kaip itin kompaktiški „energetiniai pleistrai“, kuriuos galima spausdinti, lankstyti ir montuoti mažųjų palydovų viduje, skirtuose kosmoso tyrimams. Juos taip pat būtų galima integruoti tiesiai į astronautų pirštines, kad būtų panaudojamas jų judėjimas ar net silpni vėjo srautai kosminių aparatų aplinkoje.
