Webbi väikesed punased täpid võivad olla musta augu tähed
Astronoomid, kes analüüsivad James Webbi kosmoseteleskoobi andmeid, jätkavad debatti arvukate kompaktsete, äärmiselt punaste objektide üle, mida tuntakse väikeste punaste täppidena ja mis on varajase universumi piltidel ohtrad. 14. septembri Quanta analüüs toob esile julge tõlgenduse: osa neist on „musta augu tähed“ — massiivsed vesinikukatted, mida toidab keskne must auk tuumasünteesi asemel —, mis võivad esindada ülimassiivsete mustade aukude tekkefaasi. Spektrites on näha tähepindadele omaseid Balmeri katkestusi koos laienenud vesinikujoontega; hiljutised artiklid testivad peidetud musta augu seemnete massihinnanguid, mis on palju väiksemad kui paljastatud omadel.
Taustaks on esialgsed vaated täppidele kui ülemassiivsetele varajastele galaktikatele, mis seadsid kahtluse alla tekkimise ajaskaalad, ning hilisem nihe tolmuga varjatud mustade aukude suunas. Üksikasjalik spektroskoopia uuringutest nagu RUBIES ja MOM tõi esile vastuolud, näiteks puuduvad röntgenikiirgus ja piiratud virvendus. Musta augu tähe mudel eeldab gaasikookonit, mis blokeerib teatud kiirgust, tootes samal ajal vaadeldud punast kontiinumit ja jooneprofiile elektronhajumise ning aeglasemate gaasiliikumiste kaudu.
Peamised pinged püsivad: paljud teadlased peavad objekte tavalisteks ülimassiivseteks mustadeks aukudeks, mida vaadeldakse eri nurkade alt või paksude toorustega, väites, et andmed sobivad standardse akretsiooniga ilma uue füüsikata. Valdkonna polariseeritus on kõrge, konkureerivate Ockhami habemenuga väidetega; järelkontrolli massi- ja evolutsioonianalüüsid on alles esialgsed ning täppide kadumine pärast umbes 2–3 miljardit aastat kosmilist aega on vaid viitav tõend üleminekufaasist.
Allikad: Quanta Magazine, arXiv preprints viidatud seal.
Chariklo rõngad näitavad kiireid, vastupidiseid muutusi
James Webbi kosmoseteleskoobi tähevarjutuse andmed, mis avaldati umbes 15. septembril, näitavad, et kentauri Chariklo (läbimõõt ~250 km, orbiidil Saturni ja Uraani vahel) kaks kitsast rõngast on aastate jooksul oluliselt arenenud. Siserõnga läbipaistmatus kasvas märkimisväärselt, samal ajal kui välisrõnga oma langes — esimene selge tõend sellistest lühiajalistest dünaamikatest väikese keha rõngassüsteemis. 2022. aasta varjutus, esimene planeeritud ja edukas JWST-iga, kasutas täpseid Gaia orbiite ja aeglast suhtelist liikumist (~2,5 km/s) kõrge ruumilise eraldusvõime saavutamiseks.
Rõngaid seostati kaua peamiselt hiidplaneetidega, kuni Chariklo 2013. aasta avastuseni. Varasemad varjutused (2013–2017) andsid baasjooned; võrdlus näitab, et radiaalsed asukohad on stabiilsed, kuid optilised sügavused on pöördunud. Otsene pildistamine jääb võimatuks kauguse ja kitsaste laiuste (mõned km) tõttu.
Ebakindlused hõlmavad seda, kas muutused on olemuslikud (põrked, karjatamine või ainevahetus) või osaliselt vaatluslikud (filtrierinevused). Tulemus sunnib ümber mõtlema väikeste kehade rõngaste tekkimise, stabiilsuse ja evolutsiooni mehhanisme, mida varem peeti peaaegu staatilisteks; põhjused on endiselt tuvastamata.
Allikad: ScienceDaily, Science Advances (Santos-Sanz et al.), IAA-CSIC.
Intensiivne “muoniumi” (muonium) kiir edendab gravitatsiooni teste
ETH Zürichi ja Paul Scherreri instituudi teadlased on loonud kõrge intensiivsusega supertermilise “muoniumi” (muonium) aatomite kiire — eksootilised aatomid, milles positiivne “müoon” (muon) on seotud elektroniga — eraldatuna supervedelast heeliumist. 14. septembril Nature Physicsis avaldatud kiir võimaldab planeeritud interferentsi mõõtmist, et testida vaba langemise universaalsust teise põlvkonna aineosakeste puhul protsenditasemel, uurides, kas gravitatsioon mõjub tavalisele ja eksootilisele ainele ühtemoodi.
Muonium tekib, kui kiirendis toodetud positiivsed “müoonid” (muons) püüavad elektrone. Külm, peaaegu monoenergeetiline kiir pakub kõrget heledust gravitatsiooniliste faasinihete mõõtmiseks ja sub-kHz 1S–2S laserspektroskoopiaks, et täpsustada “müooni” (muon) massi ja seotud oleku QED teste. Varasemad vaba langemise testid kasutasid ainult esimese põlvkonna osakesi (aatomid, neutronid, antivesinik).
Väljakutsed hõlmavad vajaliku horisontaalse geomeetria saavutamist ja tundlikkust tühiste gravitatsiooniliste faasinihete suhtes; esialgseid meetodi teste plaanitakse peagi, täielikke gravitatsioonikatseid 2–3 aasta pärast. Edu piiraks võimalikke Einsteini ekvivalentsiprintsiibi rikkumisi uues osakeste sektoris.
Allikad: ETH Zurich, Nature Physics, Phys.org.