Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'czarna dziura'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 28 results

  1. Polsko-niemiecki zespół naukowy zaobserwował niedawno grupę gwiazd najbliższych czarnej dziurze w Drodze Mlecznej i stwierdził, że znajduje się wśród nich najszybsza znana nam gwiazda.  Niektóre z badanych gwiazd znajdują się wewnątrz orbity gwiazdy S2, która jeszcze do niedawna była uważana za najbliższą czarnej dziurze w Drodze Mlecznej. Czarna dziura znajdująca się w centrum naszej galaktyki nosi nazwę Sagittarius A* (Sgr A*), dlatego też pobliskim jej gwiazdom nadano nazwy od S4711 do S4715. Gwiazdy te badał Michał Zajączek z Centrum Fizyki Teoretycznej w Warszawie we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu w Kolonii i Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka. Z grupy tej najbardziej interesujące okazały się S4711 oraz S4714. Badania wykazały, że S4711 ma masę 2,2 mas Słońca i okrąża czarną dziurę w ciągu zaledwie 7,6 roku i zbliża się do niej na odległość zaledwie 143,7 (± 18,8) jednostek astronomicznych. Jest więc gwiazdą o najkrótszym okresie orbitalnym i najmniejszej średniej odległości do Sgr A*. Z kolei S4714 jest najszybszą znaną nam gwiazdą. Co prawda okrąża ona czarną dziurę w ciągu 12 lat, jednak jej orbita jest eliptyczna, dzięki czemu przez dłuższy czas jest poddawana większemu oddziaływaniu ze strony Sgr A*. Z przeprowadzonych badań wynika, że S4714 zbliża się do Sgr A* na odległość zaledwie 12,6 j.a. (± 9,3 j.a.). W takiej odległości osiąga gigantyczną prędkość 23 928 km/s (± 8840 km/s), co stanowi aż 8% prędkości światła. Szczegóły badań opublikowano w artykule S62 and S4711: Indications of a population of faint fast moving stars inside the S2 orbitS4711 on a 7.6 year orbit around Sgr A*. « powrót do artykułu
  2. Czarnych dziur nie możemy bezpośrednio obserwować. Widzimy jednak gaz i pył, które świecą, gdy są przez nie wchłaniane. Wciągana do czarnej dziury materia wiruje na podobieństwo wody wpływającej do dziury, a nad i pod dziurą pojawia się tzw. korona, zbudowana z jasno świecącego ultragorącego gazu. Przed dwoma laty astronomowie ze zdumieniem zaobserwowali, że korona czarnej dziury w galaktyce 1ES 1927+654 szybko zniknęła, a później równie szybko jest pojawiła. Korony czarnych dziur mogą zmieniać jasność nawet 100-krotnie. Jednak w naszym przypadku doszło do bezprecedensowego wydarzenia. W ciągu zaledwie 40 dni jasność korony zmniejszyła się 10 000 razy. Niemal natychmiast korona zaczęła świecić coraz mocniej i po kolejnych 100 dniach jej blask był 20-krotniej silniejszy niż przed przygasaniem. Jako, że blask korony jest bezpośrednio związany z materią wchłanianą przez czarną dziurę, zaobserwowane zjawisko świadczyło o tym, że źródło materii zostało odcięte. Jednak co mogło być przyczyną tak spektakularnego wydarzenia? Międzynarodowy zespół astronomów z Izraela, USA, Wielkiej Brytanii, Chin, Kanady i Chile uważa, że przyczyną czasowego zniszczenia korony była zabłąkana gwiazda. Znalazła się ona zbyt blisko czarnej dziury i została rozerwana przez siły pływowe. Jej szybko poruszające się szczątki mogły spaść na dysk gazu otaczającego dziurę i chwilowo go rozproszyć. Zwykle nie obserwujemy tak dużych zmian w dysku akrecyjnym czarnej dziury, mówi główny autor badań, profesor Claudio Ricci z chilijskiego Uniwersytetu im. Diego Portalesa. To było tak dziwne, że początkowo sądziliśmy, iż coś jest nie tak z naszymi danymi. Gdy stwierdziliśmy, że są one prawidłowe, poczuliśmy dużą ekscytację. Nie mieliśmy jednak pojęcia, z czym mamy do czynienie. NIkt, z kim rozmawialiśmy, nie obserwował wcześniej takiego zjawiska. Hipotezę o rozerwanej gwieździe wzmacnia fakt, że kilka miesięcy przed zniknięciem korony zauważono, że dysk akrecyjny badanej czarnej dziury nagle pojaśniał w paśmie widzialnym. Być może był to wynik pierwszego zderzenia z resztkami gwiazdy. Najnowsze odkrycie jest również o tyle cenne, że naukowcy mogli całe zjawisko obserwować w czasie rzeczywistym. Oczywiście uwzględniając fakt, że galaktyka 1ES 1927+654 znajduje się w odległości 300 milionów lat świetlnych od Ziemi. Kiedy bowiem obserwatoria doniosły o pojaśnieniu dysku akrecyjnego zespół Ricciego zaczął obserwować czarną dziurę za pomocą kilku narzędzi. Wykorzystano teleskop NICER znajdujący się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, Neil Gehrels Swift Observatory, NuSTAR oraz XMM-Newton. Wszystkie one zapewniały ciągły napływ danych przez wiele miesięcy, co pozwoliło na obserwowanie zniknięcia i pojawienia się korony. Autorzy badań nie wykluczają, że mogą istnieć inne wyjaśnienia obserwowanego zjawiska. Podkreślają, że jedną z wyróżniających się cech tego, co obserwowali był fakt, że spadek jasności korony nie był liniowy. Zmiany zachodziły w różnym tempie, czasami jasność korony spadała 100-krotnie w czasie zaledwie 8 godzin. Wiadomo, że korony czarnych dziur mogą tak bardzo zmieniać jasność, jednak w znacznie dłuższym czasie. Tak dramatyczne skoki, do których dochodziło całymi miesiącami, to coś niezwykłego. Te dane wciąż stanowią zagadkę. Ale to niezwykle ekscytujące, gdyż oznacza, że uczymy się czegoś nowego o wszechświecie. Sądzimy, że hipoteza o gwieździe jest dobra, ale wiemy, że jeszcze przez długi czas będziemy to analizowali, mówi współautor badań profesor Erin Kara z MIT. « powrót do artykułu
  3. Astronomowie odkryli czarną dziurę, która – jak się wydaje – przyczynia się do powstawania gwiazd w odległych od niej galaktykach. Jeśli odkrycie się potwierdzi, będzie to oznaczało, że zaobserwowano czarną dziurę rozpalającą gwiazdy w największej znanej nam odległości. Naukowcy z włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki informują o czarnej dziurze, która powoduje powstawanie gwiazd w odległości miliona lat świetlnych od siebie. Po raz pierwszy obserwuję pojedynczą czarną dziurę, która powoduje powstawanie gwiazd w więcej niż jednej galaktyce. To fascynujące, że czarna dziura z jednej galaktyki może decydować o tym, co dzieje się w galaktykach oddalonych od niej o miliony bilionów kilometrów, mówi Roberto Gilli, główny autor badań. Włosi obserwowali supermasywną czarną dziurę znajdującą się w galaktyce oddalonej o 9,9 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Sąsiaduje ona z co najmniej 7 innymi galaktykami. Już wcześniej naukowcy zaobserwowali dżet wysokoenergetycznych cząstek o długości około miliona lat świetlnych. Jego źródłem jest obserwowana czarna dziura. Włosi odkryli, że jeden z końców strugi otoczony jest gigantycznym bąblem gorącego gazu podgrzewanego wskutek interakcji wysokoenergetycznych cząstek z otaczającą materią. Uczeni sądzą, że rozszerzający się bąbel, przechodząc przez sąsiadujące galaktyki, może wytwarzać falę uderzeniową, która kompresuje zimny gaz i powoduje powstawanie gwiazd. Wszystkie objęte bąblem galaktyki znajdują się w odległości około 400 000 lat świetlnych od jego centrum. Naukowcy obliczają, że tempo formowania się gwiazd w tych galaktykach jest od 2 do 5 razy szybsze niż w podobnych im galaktykach znajdujących się w tej samej odległości od Ziemi. Znamy historię króla Midasa, który dotykiem zamieniał wszystko w złoto. Tutaj mamy przypadek czarnej dziury, która zamienia gaz w gwiazdy, a jej zasięg jest międzygalaktyczny, mówi współautor badań, Marco Mignoli. To wyjątkowe obserwacje. Dotychczas bowiem znajdowano czarne dziury, które zwiększały tempo formowania się gwiazd o 30% i oddziaływały na galaktyki znajdujące się w odległości nie większej niż 50 000 lat świetlnych od ich rodzimej galaktyki. « powrót do artykułu
  4. Astronomowie obserwują ostatnie etapy łączenia się trzech supermasywnych czarnych dziur. Krążą one wokół siebie w centrum trzech galaktyk, do połączenia których dochodzi w odległości około miliarda lat świetlnych od Ziemi. Niezwykły taniec czarnych dziur specjaliści zauważyli wewnątrz obiektu SDSS J084905.51+111447.2. Obserwowaliśmy parę czarnych dziur, a gdy użyliśmy kolejnych technik [obrazowania rentgenowskiego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej, obrazowania w bliskiej podczerwieni oraz spektroskopii optycznej – red.] znaleźliśmy ten niezwykły system, mówi główny autor badań, Ryan Pfeifle z George Mason University. Mamy tutaj najsilniejsze z dostępnych dowodów na istnienie systemu trzech aktywnych supermasywnych czarnych dziur. Badania wspomnianego systemu rozpoczęły się od jego obrazowania w świetle widzialnym za pomocą teleskopu Sloan Digital Sky Survey (SDSS) w Nowym Meksyku. Dane udostępniono w społecznościowym projekcie Galaxy Zoo, którego użytkownicy oznaczyli SDSS J084905.51+111447.2 jako miejsce, w którym właśnie dochodzi do łączenia się czarnych dziur. Naukowcy przeanalizowali więc dane zebrana przez teleskop kosmiczny Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Pracuje on w podczerwieni i jeśli rzeczywiście w galaktyce dochodzi do łączenia się czarnych dziur, to powinien on zaobserwować co najmniej dwa źródła gwałtownego pochłaniania materii. Kolejne obserwacje potwierdziły podejrzenia. Chandra X-ray Observatory wykrył istnienie silnych źródeł promieniowania X, co wskazuje, że czarne dziury pochłaniają tam duże ilości pyłu i gazu. Podobne dowody zdobył Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). Kolejne obrazowanie w świetle widzialnym przeprowadzone za pomocą SDSS i Large Binocular Telescope potwierdziły obecność trzech aktywnych czarnych dziur. Dzięki użyciu wielu instrumentów opracowaliśmy nową technikę identyfikowania potrójnych układów supermasywnych czarnych dziur. Każdy z tych teleskopów dostarczył nam nieco innych informacji o tym, co się tam dzieje. Mamy nadzieję, że za pomocą tej techniki znajdziemy więcej układów potrójnych, mówi Pfeifle. Naukowcy stwierdzili, że odległość pomiędzy każdą z czarnych dziur, a jej sąsiadami wynosi od 10 do 30 tysięcy lat świetlnych. Będzie ona malała, gdyż galaktyki, do których należą te dziury, łączą się, więc i czarne dziury są skazane na połączenie. Dzięki wykryciu przez LIGO fal grawitacyjnych pochodzących z łączenia się czarnych dziur, wiemy co nieco o tym, jak przebiega taki proces. Jednak łączenie się układu potrójnego wygląda prawdopodobnie nieco inaczej. Specjaliści podejrzewają, że obecność trzeciej dziury powoduje, iż dwie pierwsze łączą się znacznie szybciej. Istnienie układu potrójnego może pozwolić też na wyjaśnienie teoretycznego „problemu ostatniego parseka”. Gdy dochodzi do połączenia dwóch galaktyk ich czarne dziury nie zderzają się czołowo, ale powinny minąć się po orbicie hiperbolicznej. Musi istnieć mechanizm, który spowoduje, że zbliżą się do siebie. Najważniejszym takim mechanizmem jest dynamiczne tarcie. Gdy czarna dziura zbliża się do gwiazdy, gwiazda jest przyspieszana, a czarna dziura spowalniana. Mechanizm ten spowalnia czarne dziury na tyle, że tworzą powiązany ze sobą układ podwójny. Dynamiczne tarcie nadal działa, dziury zbliżają się do siebie na odległość kilku parseków. Jednak proces krążenia czarnych dziur wokół siebie powoduje, że w pobliżu zaczyna brakować materii. W końcu jest jej tak mało, że jej oddziaływanie nie wystarczy, by dziury się połączyły. Ostatecznie do połączenia się czarnych dziur mogłyby doprowadzić fale grawitacyjne, ale ich oddziaływanie ma znaczenie dopiero, gdy dziury zbliżą się do siebie na odległość 0,01–0,001 parseka. Wiemy jednak, że czarne dziury się łączą, pozostaje więc pytanie, co rozwiązuje problem ostatniego parseka, czyli co powoduje, że zbliżą się do siebie na tyle, iż utworzą jedną czarną dziurę. Obecność trzeciej czarnej dziury wyjaśniałaby, jaka siła powoduje, że czarne dziury się łączą. Nie można też wykluczyć, że w układach potrójnych dochodzi nie tylko do połączenia się dwóch czarnych dziur, ale i do wyrzucenia trzeciej z nich w przestrzeń kosmiczną. « powrót do artykułu
  5. Astronomowie pokazali  pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury. Po dekadzie teoretycznych rozważań na temat możliwości obrazowania obiektu, z którego nie wydobywa się światło, udało się teorię przekuć w praktykę. Dzięki Event Horizon Telescope (EHT), o którego uruchomieniu informowaliśmy przed dwoma laty, udało się osiągnąć kamień milowy w astronomii. EHT, w skład którego wchodzą teleskopy na Hawajach, w Chile, Meksyku, Antarktydzie, Francji i Hiszpanii od początku swojego powstania obserwował Saggitariusa A*, czyli czarną dziurę w Drodze Mlecznej, oraz supermasywną czarną dziurę w galaktyce Messier 87. I to właśnie M87 jest pierwszą czarną dziurą, którą zobrazowała ludzkość. EHT zbiera tak dużo danych, że jej przesłanie za pomocą internetu nie jest możliwe. Informacje są składowane lokalnie, a później przewożone do Instytutu Maksa Plancka w Niemczech i do Haystack Observatory w USA, gdzie są przetwarzane. Dane, dzięki którym zobaczyliśmy czarną dziurę, zostały zebrane pomiędzy 5 a 14 kwietnia 2017 roku. Dopiero po dwóch latach pracy udało się je złożyć razem i pokazać, jak wygląda M87. Czarne dziury są tak masywne i gęste, że nie może z nich uciec nawet światło. Są też zwane osobliwościami, gdyż nie zajmują przestrzeni. Jednak są otoczone horyzontem zdarzeń. I wszystko, co przekroczy granicę horyzontu zdarzeń, wpada do czarnej dziury bez możliwości powrotu. Z czarnej dziury nie wydobywa się więc światło, które można by uchwycić na fotografii. Jest ona jednak obiektem tak gęstym i masywnym, że oddziałuje na swoje otoczenie, zakrzywiając czasoprzestrzeń i podgrzewając do ekstremalnych temperatur otaczającą ją materię. Jeśli czarną dziurę zanurzymy w czymś jasnym, takim jak dysk świecącego gazu, to powstanie ciemny obszar podobny do cienia. Coś, co przewidziane jest ogólną teorią względności Einsteina, a czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy, wyjaśnia przewodniczący Rady Naukowej EHT Heino Falcke z Holandii. Ten cień, powodowany przez grawitacyjne zaginanie i przechwytywanie światła przez horyzont zdarzeń, zdradza nam wiele informacji na temat czarnej dziury i pozwolił nam na zmierzenie maszy M87. Gdy już upewniliśmy się, że mamy na obrazie cień, mogliśmy go porównać z naszymi modelami komputerowymi, które uwzględniają fizykę zagiętej przestrzeni, supergorącą materię i silne pola magnetyczne. Wiele z tego, co zaobserwowaliśmy dzięki EHT zadziwiająco dobrze pasuje do modeli teoretycznych. Dzięki temu jesteśmy pewni, że dobrze interpretujemy to, co widzimy i dobrze obliczyliśmy masę czarnej dziury, stwierdza Paul T.P. Ho, dyrktor Obserwatorium Wschodnioazjatyckiego i członek Rady EHT. Event Horizon Telescope zdobył petabajty danych, które zostały przeanalizowane przez wyspecjalizowane superkomputery w Niemczech i USA. Osiągnęliśmy coś, o czym generację temu nie mogliśmy nawet marzyć. Przełom technologiczny, współpraca najlepszych światowych radioteleskopów oraz innowacyjne algorytmy pozwoliły nam badanie czarnych dziur i horyzontów zdarzeń w zupełnie nowy sposób, podsumowuje dyrektor EHT, Sheperd S. Doeleman z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. « powrót do artykułu
  6. Naukowcy pracujący pod kierunkiem specjalistów z Columbia University odkryli, że wokół Saggitariusa A* (Sgr A*), masywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, krąży 12 mniejszych czarnych dziur. To pierwszy dowód na prawdziwość pochodzącej sprzed dziesięcioleci hipotezy dotyczącej budowy centrum naszej galaktyki. Wszystko czego chcielibyśmy dowiedzieć się o interakcji pomiędzy wielkimi czarnymi dziurami, a małymi czarnymi dziurami, możemy dowiedzieć się badając ten obszar, mówi główny autor badań, astrofizyk Chick Hailey. Droga Mleczna to jedyna galaktyka, gdzie możemy badać wpływ supermasywnych czarnych dziur na małe czarne dziury. W innych galaktykach nie możemy dostrzec takich interakcji. Naukowcy od ponad 20 lat szukają dowodów na wsparcie hipotezy o tysiącach czarnych dziur krążących wokół supermasywnych czarnych dziur w centrach dużych galaktyk. W całej naszej galaktyce, która liczy sobie 100 000 lat świetlnych średnicy, istnieje zaledwie około 50 czarnych dziur. A w tym regionie, o szerokości 6 lat świetlnych, może być ich 10 do 20 tysięcy i nikt nie był w stanie ich znaleźć. Brakowało więc wiarygodnych dowodów na ich istnienie, dodaje Hailey. Sgr A* jest otoczona pyłem i gazem, które tworzą idealne środowisko powstawania masywnych gwiazd, które po śmierci stają się czarnymi dziurami. Ponadto supermasywny Sgr A* może przyciągać czarne dziury, które powstały poza tym pyłem i gazem. Astronomowie sądzą, że większość krążących wokół Saggitariusa A* czarnych dziur to samotne obiekty. Jednak niektóre z nich mogły przechwycić pobliską gwiazdę i stworzyć układ podwójny. Zagęszczenie samotnych czarnych dziur i układów podwójnych powinno wzrastać w miarę zbliżania się do Sgr A*. W przeszłości poszukiwano dowodów na istnienie układów podwójnych czarna dziura - gwiazda próbując zanotować rozbłysk promieniowania rentgenowskiego, do którego dochodzi podczas łączenia się czarnej dziury z gwiazdą. To oczywisty sposób na poszukiwanie czarnych dziur, jednak centrum naszej galaktyki jest tak bardzo od nas oddalone, że odpowiednio silny rozbłysk zdarza się raz na 100-1000 lat, mówi Hailey. Jego zespół zdał sobie sprawę, że żeby wykryć wspomniane układy podwójne trzeba szukać słabszego ale stabilnego promieniowania rentgenowskiego, które pojawia się po wstępnym rozbłysku. Izolowane samotne czarne dziury są po prostu czarne. Nie wysyłają żadnych sygnałów. Więc poszukiwanie w centrum Galaktyki takich dziur nie jest zbyt rozsądne. Gdy jednak czarna dziura tworzy układ podwójny z gwiazdą, ma miejsce stała emisja promieniowania rentgenowskiego, którą można wykryć. Jeśli znajdziemy czarną dziurę powiązaną z gwiazdą o małej masie i wiemy, jaki odsetek czarnych dziur wiąże się z takimi gwiazdami, możemy obliczyć populację izolowanych czarnych dziur, wyjaśnia Hailey. Uczeni przejrzeli historyczne dane z Chandra X-ray Observatory i w promieniu 3 lat świetlnych od Sgr A* znaleźli 12 układów czarna dziura-gwiazda. Po analizie właściwości i rozłożenie w przestrzeni tych układów podwójnych i ekstrapolacji swoich wyników na całe otoczenie Sgr A* stwierdzili, że musi się tam znajdować 300-500 układów podwójnych i około 10 000 izolowanych czarnych dziur. Odkrycie ma bardzo duże znaczenie np. dla badań nad falami grawitacyjnymi. Znając liczbę czarnych dziur w centrum galaktyki można będzie obliczyć, jak wiele fal grawitacyjnych będzie emitowane. « powrót do artykułu
  7. Astronomowie ze szwedzkiego Uniwersytetu w Lund znaleźli możliwe wytłumaczenie tajemniczego zjawiska, odkrytego w ubiegłym roku w pobliżu centrum naszej galaktyki. Wówczas zauważono, że w pobliżu centralnej czarnej dziury, Sagittariusa A*, znajdują się duże ilości skandu. Szwedzi twierdzą, że to iluzja optyczna. W ubiegłym roku pojawiła się praca naukowa, której naukowcy donosili, że w czerwonych olbrzymach, oddalonych od czarnej dziury nie więcej niż o 3 lata świetlne, znajduje się duża ilość trzech różnych pierwiastków. Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Lund we współpracy z kolegami z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Los Angeles, twierdzą, że zauważone widmo spektroskopowe skandu, wanadu i itru, to złudzenie optyczne. Te czerwone olbrzymy zużyły większość swojego wodoru i ich temperatura jest o połowę niższa niż temperatura Słońca, mówi główny autor badań, doktorant Brian Thorsbro. Wedle najnowszych badań, niska temperatura gwiazd przyczyniła się do powstania iluzji optycznej. Elektrony wspomnianych pierwiastków zachowują się inaczej w niższych temperaturach niż w wyższych. Podczas badania widma spektroskopowego może to wprowadzać w błąd. Do takich wniosków doszli astronomowie i fizycy atomowi. Thorsbro i jego zespół wykorzystali podczas swoich badań m.in. Teleskopy Kecka na Hawajach. Wykonali szczegółowe mapowanie centralnych obszarów Galaktyki, skupiając się na znajdujących się tam gwiazdach i badając, jakie pierwiastki zawierają. To światowej klasy badania w tym sensie, że wykonaliśmy szczegółowe mapowanie składu gwiazd wielkiej centralnej gromady otaczającej czarną dziurę, wyjaśnia Nnils Ryde z Uniwersytetu w Lund. Na podstawie badań w bliskiej podczerwieni, z wykorzystaniem technologii, która jest dostępna dopiero od niedawna, uczeni doszli do wniosku, że wcześniejsze doniesienia to nie naukowa sensacja, a złudzenie optyczne. « powrót do artykułu
  8. W centrum Drogi Mlecznej znajduje się olbrzymia czarna dziura o masie około 4,3 miliona razy większej niż masa Słońca. Astronomowie twierdzą, że już wkrótce Sagittarius A*, bo tak nazwano ten obiekt, rozbłyśnie dzięki chmurze gazu, która zmierza w jego kierunku. O istnieniu Sagittariusa A* wiemy z intensywnego promieniowania na obrzeżach dziury. Jest ono emitowane przez rozgrzaną materię wpadającą do dziury. Jednak z wyjątkiem promieniowania radiowego i niewielkiej emisji promieni X, Sagittarius A* jest niezwykle spokojna, co oznacza, że wokół niej niewiele się dzieje. Ten spokój powoduje, że niewiele o czarnej dziurze wiadomo. Jednak wkrótce to się zmieni. Od 2002 roku astronomowie obserwują chmurę gazów o masie 3-krotnie większej od masy Ziemi, która pędzi z prędkością 8,4 miliona kilometrów na godzinę w kierunku Sagittariusa A*. W miarę zbliżania się do strefy akrecji, obszaru, w którym materia zaczyna opadać do czarnej dziury, chmura ulega rozerwaniu. Obecnie obserwujemy, jak się rozpada. Od kilku lat na naszych oczach zachodzą zmiany. W najbliższym czasie proces ten stanie się jeszcze bardziej dramatyczny... chmura znacznie przyspiesza w kierunku czarnej dziury - mówi Stefan Gillessen, astronom z Instytutu Maksa Plancka w Garching. Chmura dotrze do dziury w 2012 lub 2013 roku. Astronomowie spodziewają się, że gdy materia zacznie opadać do Sagittariusa A* emisja promieniowania X stanie się znacznie bardziej intensywna, a w ciągu kilku lat powstanie gigantyczna flara. Prawdopodobnie pierwszymi urządzeniami, które zauważą rozbłysk, będą satelity wykrywające promieniowanie X, ale później Sagittarius A rozświetli się w pełnym zakresie promieniowania - stwierdził Gillessen.
  9. Naukowcy z NASA poinformowali, że teleskop Spitzer wykonał niezwykłe zdjęcie. Widoczna jest na nim najstarsza sfotografowana dotychczas emisja we wszechświecie. Uczeni oceniają jej wiek na ponad 13 miliardów lat. Powstała więc wkrótce po Wielkim Wybuchu, który miał miejsca 13,7 miliarda lat temu. Australijski astrofizyk Ray Norris jest zdania, że NASA znalazła "Świętego Graala” astronomii. Tajemnicą pozostaje to, co widać na zdjęciu. Niektórzy uważają, że są to pozostałości gwiazd, inni, że światło pochodzące z początków wszechświata. Zdaniem NASA widoczna materia ma masę 1000-krotnie większą od naszego Słońca. Możliwe też, że są to czarne dziury. O ile ich samych nie można zobaczyć, widoczne jest ciepło pochłanianej przez nie materii. Czymkolwiek są te obiekty są one niezwykle jasne i różnią się od wszystkiego, co obecnie istnieje – mówi Alexander Kashlinsky z Goddard Space Flight Centre. Zdjęcie uzyskano dzięki wykonaniu fotografii pięciu obszarów nieba. Następnie usunięto z niego wszelkie światło emitowane przez gwiazdy i galaktyki, pozostawiając jedynie widoczny w podczerwieni blask pochodzący z początków wszechświata. Szare plamy na fotografii to właśnie miejsca, z których usunięto blask gwiazd i galaktyk. Wyobraź sobie, że chcesz zobaczyć sztuczne ognie, których pokaz odbywa się na drugim końcu ludnego miasta. Jeśli wyłączysz wszystkie światła, możesz zobaczyć blask. My wyłączyliśmy wszystkie światła wszechświata i ujrzeliśmy rozbłyski sztucznych ognii – dodał Kashlinsky. Profesor Norris dodaje, że na zdjęciu nie widać konkretnych obiektów, ale to, co jest przez nie emitowane. Ta emisja pochodząca z wczesnych lat istnienia wszechświata jest wszędzie wokół nas – stwierdził Norris. Poinformował przy tym, że następnym celem naukowców będzie odnalezienie tych starożytnych obiektów odpowiedzialnych za emisję. Być może uda się to osiągnąć dzięki pomocy teleskopu Jamesa Webba, następcy Hubble’a, który w przyszłym dziesięcioleciu zostanie umieszczony w przestrzeni kosmicznej. Pomocny będzie też Square Kilometre Array, radioteleskop, który może powstać w Australii.
  10. University of Washington udostępnił system monitorujący internetowe 'czarne dziury'. Tym terminem określono miejsca, w których z nieznanych przyczyn sygnał zanika. Wielu internautom zdarzyło się klikać na link lub wpisywać w przeglądarce adres i bezskutecznie czekać na połączenie z jakąś witryną. Tymczasem połączenie nie następuje, pomimo że nie powinno być żadnych problemów. Serwery pracują prawidłowo, łącza nie są zapchane, a mimo to sygnał gdzieś ginie. Hubble to system, który od 17 września 2007 roku monitoruje Internet. W tym czasie zidentyfikował 885 059 "czarnych dziur". Oczywiście sytuacja w Sieci ciągle się zmienia. Witryny przed chwilą z tajemniczych powodów niedostępne, nagle stają się bez problemu osiągalne, a problemy zaczynają trapić strony, które jeszcze przed godziną działały bez zarzutów. Hubble pokazuje bieżącą sytuację w Sieci. Monitoruje on bez przerwy 78 772 prefiksy CIDR. W ciągu ostatnich 24 godzin zanotował problemy na 108 159 trasach dostępu do 4252 prefiksów. Oznacza to, że do tych właśnie prefiksów możemy się nie dostać. Hubble pokazuje też mapę, na której pokazuje, jak długo "żyła" każda z "czarnych dziur". Dane aktualizowane są co 15 minut. Co ciekawe, na stronie Hubble'a każdy może sprawdzić, czy lokalizacja, z której właśnie się łączy, jest dostępna z zewnątrz.
  11. Kosmolog Wiaczesław Dokuczajew z Instytutu Badań Nuklearnych Rosyjskiej Akademii Nauk uważa, że w supermasywnych czarnych dziurach mogło powstać życie. Jego zdaniem najnowsze badania wskazują, że nie jest to niemożliwe. Wewnątrz czarnych dziur mogą się bowiem znajdować regiony, w których fotony są w stanie przetrwać na stabilnych okresowych orbitach. Dokuczajew specjalizuje się właśnie w badaniu tych orbit. Uczony spekuluje, że skoro istnieją tam stałe orbity dla fotonów, to nie ma powodu, dla którego nie mogłyby istnieć stałe orbity większych obiektów, np. planet. Zdaniem naukowca, życie mogłoby istnieć poza horyzontem Cauchy'ego. Jednak, jako że panują tam zupełnie inne warunki, przede wszystkim występują w nim potężne siły pływowe, to ewentualne istniejące tam cywilizacje mogą być znacznie bardziej zaawansowane niż nasza cywilizacja. Dokuczajew nie wyklucza, że są to cywilizacje typu III na skali Kardaszewa. Byłyby one zdolne do wykorzystywania całej energii dostępnej w swojej galaktyce, czerpania jej nawet z gwiazd neutronowych czy czarnych dziur. Wnętrza czarnych dziur mogą być zamieszkane przez niewidoczne z zewnątrz, zaawansowane cywilizacje - stwierdził Dokuczajew. Tego, czy uczony ma rację, nigdy się prawdopodobnie nie dowiemy.
  12. W centrum galaktyki spiralnej NGC 3393 znaleziono dwie supermasywne czarne dziury. Jako, że wspomniana galaktyka znajduje się w odległości 160 milionów lat świetlnych, jest to najbliższe nam znalezisko tego typu. Czarne dziury dzieli od siebie odległość zaledwie 490 lat świetlnych. Uczeni uważają, że są one pozostałością po dwóch galaktykach o różnej masie, które połączyły się co najmniej miliard lat temu. Gdyby ta galaktyka nie była tak blisko, nie moglibyśmy odróżnić od siebie obu czarnych dziur. Ona jest tuż przed naszym nosem, co każe nam się zastanowić, ile podobnych zjawisk przegapiliśmy - mówi Pepi Fabbiano z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Dotychczasowe badania pokazywały, że NGC 3393 posiada jedną czarną dziurę. Dopiero długotrwałe obserwacje za pomocą Chandra X-ray Observatory ujawniły, że dziury są dwie. NGC 3393 pokazuje, że nasze przypuszczenia dotyczące podobnych galaktyk są częściowo błędne. Uczeni spodziewali się, że gdy łączą się dwie galaktyki spiralne o podobnej wielkości, powstaje para czarnych dziur oraz galaktyka, w której dochodzi do bardzo intensywnych narodzin nowych gwiazd. Przykładem takiej galaktyki jest NGC 6240 położona w odległości 330 milionów lat świetlnych. Tymczasem NGC 3393 to spokojna galaktyka, z centrum zdominowanym przez stare gwiazdy. Może być ona pierwszym znanym przykładem połączenia większej i mniejszej galaktyki, w której zachowały się dwie supermasywne czarne dziury. Istnieją teorie mówiące, że takie zjawisko powinno zachodzić dość często, jednak trudno znaleźć tego typu galaktyki, gdyż wyglądem nie różnią się od typowych galaktyk spiralnych z pojedynczą czarną dziurą. Obie galaktyki połączyły się i nie ma śladów kolizji, z wyjątkiem istnienia dwóch czarnych dziur. To rzeczywiście mogłoby tak wyglądać, jeśli doszło do połączenia dużej i małej galaktyki. Wówczas duża powinna przetrwać w nienaruszonym stanie - mówi Junfeng Wang z CfA. Jeśli jednak doszło do połączenia galaktyk o różnej wielkości, to jedna z czarnych dziur - ta należąca w przeszłości do mniejszej galaktyki - powinna być mniejsza. Obecnie nie wykonano jeszcze dokładnych pomiarów obu dziur. Wiadomo, że obie mają masę około miliona Słońc. Jeśli rzeczywiście ich istnienie to wynik połączenia galaktyki mniejszej z większą, to za około miliard lat może dojść do połączenia czarnych dziur. Kolizje i połączenia to jedne z najważniejszych metod wzrostu galaktyk i czarnych dziur. Odnalezienie pary czarnych dziur w galaktyce spiralnej to ważna lekcja na drodze do poznania tego procesu - mówi Guido Risaliti z CfA i Narodowego Instytutu Astrofizyki we Florencji.
  13. Wbrew obecnie panującym poglądom, mówiącym, że z czarnej dziury nic nie może uciec, profesor Samuel Braunstein i doktor Manas Patra z brytyjskiego University of York twierdzą, iż informacja może wydostać się z czarnej dziury. Jeśli uzyskane przez nich wyniki są prawidłowe, może to mieć bardzo daleko idące konsekwencje. Może to bowiem oznaczać, że grawitacja nie jest fundamentalną siłą natury. Do uzyskania naszych wyników nie potrzebowaliśmy szczegółowych danych dotyczących geometrii zakrzywienia przestrzeni przez czarną dziurę. To wspiera niedawno zaprezentowaną teorię, że czas, przestrzeń i sama grawitacja są właściwościami czegoś innego, głębszego, leżącego u ich źródeł. W naszej pracy lekko zmodyfikowaliśmy tę propozycję uznając, że teoria o kwantowej informacji jest prawdopodobnym źródłem teorii grawitacji - mówi Braunstein. Obaj naukowcy wykorzystali mechanikę kwantową, jednak wielu uczonych wątpi, czy bez odwoływania się do grawitacji można wyjaśnić parowanie czarnych dziur. Nie możemy jednoznacznie stwierdzić, że udowodniliśmy możliwość ucieczki z czarnej dziury. Jednak taka jest najbardziej prawdopodobna interpretacja uzyskanych przez nas wyników, a te wskazują, że teoria o kwantowej informacji będzie odgrywała kluczową rolę w przyszłej teorii czarnych dziur, łączącej mechanikę kwantową z grawitacją - dodaje Patra. Szczegółowy opis rozważań obu naukowców został opublikowany w artykule pt. „Black hole evaporation rates without spacetime" w najnowszym numerze Physical Review Letters.
  14. Dwie grupy astronomów, obie pracujące pod kierunkiem uczonych z California Institute of Technology (Caltech) zaobserwowały największy znany nam rezerwuar wody we wszechświecie. W okolicach kwazaru, znajdującego się 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi, zauważono parę wodną, której jest co najmniej 140 bilionów razy więcej niż wody na Ziemi. Wagę wody ocenia się na 100 000 razy większą od wagi Słońca. Środowisko wokół kwazaru jest wyjątkowe ze względu na olbrzymią masę wody. To kolejny dowód, że woda jest wszędzie i występowała we wczesnych etapach istnienia wszechświata - mówi pracujący obecnie na Caltechu Matt Bradford z NASA, szef jednego ze wspomnianych międzynarodowych zespołów naukowych. Na czele drugiej grupy stał Dariusz Lis, zastępca dyrektora Caltech Submilimeter Observatory. Wspomniany kwazar to obiekt oznaczony jako APM 08279+5255. Kwazarowi towarzyszy gigantyczna czarna dziura o masie przekraczającej 20 miliardów mas Słońca. Bradford mówi, że samo odkrycie wody nie jest zaskoczeniem, jednak niezwykła jest jej ilość. Wspomniana para wodna znajduje się wokół czarnej dziury, tworząc gazową chmurę o średnicy setek lat świetlnych. Chmura jest niezwykle gęsta i gorąca. Oczywiście jak na warunki kosmiczne. Jest ona co prawda 300 bilionów razy rzadsza od atmosfery Ziemi, jednak wciąż jest 10-100 razy bardziej gęsta niż gaz w typowej galaktyce. Jest też 5-krotnie cieplejsza. Szczegółowa analiza pary ujawniła, że znajduje się w niej np. węgiel. Specjaliści szacują, że materiału w okolicach czarnej dziury jest tak dużo, że może ona powiększyć się nawet sześciokrotnie.
  15. Według współczesnych teorii wszechświat narodził się wskutek Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,7 miliarda lat temu. Najnowsze odkrycie pozwala nam zobaczyć, co działo się przed Wielkim Wybuchem. Jego autorami są fizyk z Oxford University Roger Penrose oraz Vahe Gurzadyan z Erewańskiego Instytutu Fizyki. W mikrofalowym promieniowaniu tła (CMB) znaleźli oni ślady zdarzeń, które miały miejsce przed Wielkim Wybuchem. Mikrofalowe promieniowanie tła występuje w całym kosmosie. W latach 90. ubiegłego wieku odkryto, iż temperatura CMB charakteryzuje się anizotropią. To potwierdzałoby teorię Wielkiego Wybuchu, a zmiany w temperaturze CMB miały być zupełnie losowe, gdyż - jak się uważa - Wybuch spowodował, że promieniowanie jest niemal jednorodne. Penrose i Gurzadyan odkryli jednak w CMB koncentryczne kręgi, w których różnice temperatur są znacznie mniejsze niż oczekiwane. To z kolei oznacza, że anizotropia mikrofalowego promieniowania tła nie jest całkowicie przypadkowa. Obaj naukowcy sądzą, że kręgi te to wynik zderzeń supermasywnych czarnych dziur. W wyniku takich kolizji miałyby być gwałtowanie uwalniane olbrzymie ilości energii. Te rozbłyski energii były izotropiczne. I tutaj dochodzimy do najciekawszej części odkrycia. Otóż z wyliczeń obu naukowców wynika, że część z izotropicznych kręgów pochodzi sprzed Wielkiego Wybuchu. Uczeni zaznaczają, iż nie oznacza to, że Wybuch nie miał miejsca. Ich zdaniem odkrycie takie sugeruje, że żyjemy w cyklicznie zmieniającym się wszechświecie, w którym co jakiś czas dochodzi do Wielkiego Wybuchu. Kolizje czarnych dziur, o których była mowa powyżej, miały zaś miejsce pod koniec życia poprzedniego wszechświata.
  16. NASA odkryła najmłodszą czarną dziurę w naszym sąsiedztwie. Widzimy ją w momencie, gdy miała zaledwie 30 lat i daje niepowtarzalną okazję do obserwowania rozwoju czarnej dziury od samych jej poczatków. Czarna dziura jest to pozostałość po SN 1979C, supernowej znajdującej się w galaktyce M100, położonej w odległości około 50 milionów lat od Ziemi. Obiekt obserwowano w latach 1995-2007, a obecnie naukowcy, po interpretacji danych, doszli do wniosku, że mamy do czynienia z czarną dziurą. Supernowa SN 1979C została odkryta w 1979 przez astronoma amatora. Jest ona pozostałością po gwieździe 20-krotnie cięższej od Słońca. W dalszej odległości od Ziemi odkryto wiele czarnych dziur, jednak ta, o której obecnie mowa, jest wyjątkowym obiektem. Znajduje się ona bowiem znacznie bliżej naszej planety niż inne czarne dziury i nie jest związana z rozbłyskiem gamma. Jak mówi Abraham Loeb z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, tego typu czarne dziury trudno jest odkryć, gdyż można je zauważyć dopiero po wielu latach obserwacji za pomocą teleskopów działających na promienie X.
  17. Uczeni z Wielkiej Brytanii, Francji i USA, pracujący pod kierownictwem naukowców z University of Leicester, najprawdopodobniej odkryli nowy typ czarnej dziury. Obiekt nazwany roboczo HLX-1 to najbardziej oddalone od nas źródło niezwykle silnego promieniowania X. Jest on położony w galaktyce ESO 243-49, którą dzieli od Ziemi około 300 milionów lat świetlnych. Dotychczas uczonym udało się potwierdzić, że jasność obiektu - wynosząca około 100-krotnie więcej niż jasność podobnych struktur oraz 10-krotnie więcej niż dotychczas najjaśniejsze źródło promieniowania X - została dobrze zmierzona. Potwierdzenie tego faktu oznacza, że naukowcy musieli zweryfikować teorie dotyczące niezwykle jasnych źródeł promieniowania X oraz założyć, że HXL-1 zawiera średniej wielkości czarną dziurę. Dotychczas jedynie teoretycznie zakładano możliwość istnienia takich czarnych dziur. Zaobserwowano bowiem bardzo masywne czarne dziury oraz lżejsze obiekty tego typu. Spekulowano zatem, że istnieją też pośrednie czarne dziury o masie od stu do kilkuset tysięcy większej od masy Słońca. Istnienie takiej właśnie czarnej dziury jest obecnie jedynym możliwym wytłumaczeniem jasności HXL-1.
  18. W nietypowej, pełnej masywnych gwiazd, gromadzie Westerlund 1, odległej o około 16 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Ołtarza (widocznym na półkuli południowej) odkryto magnetar, którego nie powinno tam być. Magnetar to odmiana gwiazdy neutronowej, posiadająca bardo silne pole magnetyczne i wysyłająca błyski promieniowania gamma i rentgenowskiego. Wszystkie gwiazdy neutronowe powstają, kiedy gwiazda wypali już swoje paliwo wodorowe i helowe. Bez tej energii nie potrafi już przeciwstawić się siłom grawitacji i traci stabilność. Kiedy jej płaszcz rozdyma się i eksploduje w postaci supernowej, jądro zapada się, atomy zostają zmiażdżone grawitacją, eletrony i protony zbijają się, tworząc neutrony - powstaje gwiazda neutronowa lub magnetar. Taki los czeka gwiazdy o średnicy od 8 do 20 mas naszego Słońca. Kiedy oszacowano wiek odkrytego magnetara, pojawiło się jednak zaskoczenie. Wiek można było ocenić łatwo - wszystkie gwiazdy w tej gromadzie są rówieśnikami. Długość życia gwiazdy zależy od jej masy, można więc łatwo wyliczyć masę gwiazdy przed jej śmiercią. Gwiazda, z której powstał odkryty magnetar, miała masę czterdzieści razy większą niż Słońce. Ależ to niemożliwe - okrzyknęli astronomowie. Kiedy gwiazda posiada masę równą dwudziestu - dwudziestu pięciu mas Słońca (lub oczywiście większą), jej zapadanie nie kończy się na fazie gwiazdy neutronowej. Pole grawitacyjne takiej ilości masy jest tak duże, że powstaje czarna dziura. Czemu nie powstała ona tutaj, skąd w miejsce czarnej dziury wziął się magnetar? Czy potrzeba znów zmieniać teorie na temat czarnych dziur? Dr Negueruela z University of Alicante oraz dr Ben Ritchie z Open University w swoim studium zaproponowali wyjaśnienie tej zagadki. Jak wyliczyli, supermasywna gwiazda tego rodzaju mogła uniknąć losu czarnej dziury, jeśli przed końcem życia pozbyłaby się 90% swojej masy. Jedynym znanym sposobem na to jest oddanie swojej materii towarzyszowi, jeśli gwiazda była elementem układu podwójnego, tzw. półrozdzielonego. Dostatecznie masywny towarzysz (mający mniejszy rozmiar niż sfera jego „dominacji" grawitacyjnej, czyli tzw, powierzchnia Roche'a) mógłby odebrać gwieździe wystarczającą część masy, żeby zmienić zakończenie jej żywota. Praca, zamieszczona w periodyku Astronomy and Astrophysics, zyskała uznanie za solidne poparcie wywodów obliczeniami, bez uciekania się do trudnych do weryfikacji teorii.
  19. Podobno naukowcy są naukowcami dlatego, że zachowują dziecięcą ciekawość świata. I jak dzieci często psują zabawkę, żeby zobaczyć, co jest w środku, tak i dorośli badacze mają chęć zepsuć to i owo, żeby zobaczyć jak działa. A co może chodzić po głowie astrofizykom? Na przykład zepsucie czarnej dziury! Idea czarnej dziury, czyli obiektu tak masywnego, że jego siła grawitacji pochłania nawet światło, powstała już w osiemnastym wieku. Od samego początku ta wizja, początkowo tylko teoretyczna, fascynuje największe umysły naukowe. Odkąd wiemy, że takie obiekty istnieją naprawdę, pobudzają ciekawość badawczą jeszcze bardziej. Nie możemy obserwować ich bezpośrednio, a jedynie efekty ich działania, na przykład materię, która znika w czarnej dziurze. Dokładniej znika za horyzontem zdarzeń. Horyzont zdarzeń to punkt, zza którego nic, nawet światło, już nie wraca, takie przejście tylko w jedną stronę. To właśnie on powoduje, że czarna dziura jest dla nas „czarna", niewidoczna. Ach, móc tak zajrzeć za horyzont zdarzeń - pewnie wzdycha niejeden astrofizyk. Niestety, to nie możliwe. A może jednak? A gdyby tak się go... pozbyć? Brzmi absurdalnie, ale dla teoretyków nie ma rzeczy niemożliwych. Ted Jacobson z Uniwersytetu Maryland i Thomas Sotiriou z Uniwersytetu Cambridge uważają, że jest to możliwe. Teoretycznie. Sekret tkwi w matematyce. Istnienie horyzontu zdarzeń wokół czarnej dziury opisane jest nierównością: M² > (L/M)² + Q², gdzie M to masa czarnej dziury, L to moment pędu (inaczej kręt), zaś Q to ładunek. Wystarczy zatem zwiększyć wartość prawej strony nierówności, żeby ją odwrócić. Zatem potrzeba tylko zwiększyć kręt obiektu lub jego ładunek: nierówność ulegnie odwróceniu zaś horyzont zdarzeń zniknie, ujawniając nam to, co się za nim kryje. Zobaczyć nieskończoność i umrzeć? Co takiego moglibyśmy tam zobaczyć? Tutaj niestety fizyka staje się filozofią. Matematycznie rzecz ujmując, nieskończenie zakrzywioną przestrzeń - o ile w ogóle coś takiego można zobaczyć. To coś ma swoją nazwę: osobliwość. To miejsce, gdzie tracą sens znane nam prawa fizyki. Dla zwyczajnego fizyka osobliwość jest tworem wyłącznie teoretycznym. Pojawienie się osobliwości oznacza, że obowiązująca teoria zawodzi i potrzeba innej, żeby zjawisko opisać. Inaczej mówiąc, osobliwość jest nie tyle dziurą w strukturze wszechświata, co raczej dziurą w naszym rozumowaniu. Astrofizycy zaś uważają osobliwości za obiekty całkowicie realne. Roger Penrose i Stephen Hawking nawet udowodnili konieczność ich istnienia w kolapsie grawitacyjnym. Astrofizyk zatem chętnie by się pozbył horyzontu zdarzeń, żeby popatrzeć sobie na nieskończoność. Niestety, nieprędko astrofizycy będą mogli nasycić swój wzrok widokiem osobliwości obnażonej - pomysł pozbycia się horyzontu zdarzeń napotyka poważne trudności, już nawet nie tylko praktyczne, ale i teoretyczne. Realne obiekty - a już czarne dziury w szczególności - poza momentem pędu i ładunkiem posiadają masę. Ale kłopot zaczyna się wcześniej: wykorzystany wzór opisuje stan stabilny. Każda próba „karmienia" czarnej dziury zmienia stan rzeczy na dynamiczny i nieprzewidywalny. Nawet teoretycznie. Konieczne obliczenia są takim koszmarem, że nawet nie wiadomo, jak się za nie zabrać. Na to nie ma żadnej teorii i nikt nie ma pojęcia, co mogłoby z tego wyjść - przyznają Jacobson i Sotiriou. Takie teoretyczne popsucie czarnej dziury odsłoniłoby przed nami całkiem nową fizykę. Ale tej nie zobaczymy - nawet teoretycznie - dopóki nie powstanie teoria potrafiąca lepiej opisywać takie ekstremalne stany. Nie pojmiemy, póki nie zobaczymy, nie zobaczymy, póki nie pojmiemy. Nie wyjdziemy z tego zaklętego kręgu, póki nie pojawi się kolejny Einstein. Albo może póki ktoś nie wpadnie na pomysł, żeby eksperymentalnie psuć miniaturowe czarne dziury, które ponoć ma wytwarzać Wielki Zderzacz Hadronów.
  20. Fizycy z Universytetu Harvarda odkryli, że nanorurki poddane działaniu prądu elektrycznego o wysokim napięciu powodują, że schłodzone atomy znaczynają poruszać się po spirali, bardzo gwałtownie przyspieszają, a w końcu dochodzi do ich dezintegracji. To pierwszy tego typu eksperyment, który pokazał zjawisko podobne do czarnych dziur w skali atomowej. W skali liczonej w nanometrach jesteśmy w stanie wytworzyć olbrzymie, niszczące przyciąganie, podobne do działania czarnej dziury. Bardzo ważny dla naukowców jest też fakt, iż było to pierwsze połączenie zimnych atomów i urządzeń w nanoskali, co otwiera drogę do nowego rodzaju eksperymentów - mówi profesor Lene Vestergaard Hau z Harvardu. Profesor Hau oraz jej współpracownicy, Anne Goodsell, Trygve Ristroph i Jene A. Golovchenko, schłodzili za pomocą lasera milion atomów rubidu do temperatury niewiele wyższej od zera absolutnego. Następnie chmura atomów została wysłana w kierunku znajdującej się 2 centymetry dalej nanorurki, która została potraktowana prądem o napięciu setek woltów. Zdecydowana większość atomów przeszła przez uzwojenie nanorurki, ale 10 z nich, które w nie nie trafiły, zostały przyciągnięte przez samą nanorurkę i, osiągając dużą prędkość, spadły na nią po spirali. Z prędkości około 5 metrów na sekundę, zimne atomy przyspieszyły do 1200 m/s. W związku z tak olbrzymim zwiększeniem się prędkości, temperatura, związana z energią kinetyczną atomów, wzrosła z 0,1 kelwina do tysięcy kelwinów w czasie krótszym niż mikrosekunda - mówi Goodsell. Wówczas atomy rozpadły się na elektrony i jony wirujące wokół uzwojenia. Elektrony zostały wessane przez nanorurkę za pomocą zjawiska tunelowania kwantowego, a towarzyszące im jony zostały z olbrzymią siłą odepchnięte przez naładowaną nanorurkę, osiągając prędkość 26 kilometrów na sekundę.
  21. Profesor Paul Frampton z University of North Carolina uważa, że ciągle nieodnaleziona ciemna materia tworzy średniej wielkości czarne dziury. Są one na tyle małe, że nie możemy ich dostrzec, a na tyle duże, iż nie wyparowują. Frampton zauważa, że żadna z cząsteczek Modelu Standardowego nie ma właściwości ciemnej materii. Dlatego też proponuje inne podejście do problemu. Najpierw stwierdził, jaka powinna być entropia wszechświata. Obliczył też entropię wszystkich znanych czarnych dziur. Przyjął też, że w centrum każdej galaktyki znajduje się olbrzymia czarna dziura. Z obliczeń wynika, że "we wszechświecie nie ma wystarczająco dużo widzialnej materii, a więc różnica w entropii musi brać się z entropii ciemnej materii". stwierdził Frampton. Jego zdaniem należy jej poszukiwać w średniej wielkości czarnych dziurach. Tutaj powstaje pytanie, w jaki sposób mogło uformować się tak dużo niewielkich czarnych dziur. Tego nie wyjaśniają współczesne teorie formowania się wszechświata. Frampton uważa, że mogły być dwa, a nie jeden, etapy rozszerzania się kosmosu. "Podczas pierwszego doszło do powstania olbrzymiej struktury wszechświata, jaką dzisiaj widzimy. Podczas drugiego - do łączenia się materii i powstawania dodatkowych czarnych dziur" - powiedział profesor. Z jego zdaniem nie zgadza się profesor Warwick Couch z Swinburne University. Zauważa jednak, że "jeśli obliczenia Framptona są prawidłowe, widać wyraźnie niezgodność pomiędzy liczbą znanych nam czarnych dziur, a liczbą, jaka powinna być, gdybyśmy bazowali na entropii". Dodaje przy tym, że zwykle kosmolodzy nie postrzegają wszechświata przez pryzmat entropii, jednak tego typu podejście może być bardzo dobrą metodą jego badania.
  22. Pytanie, co było pierwsze, jajko czy kura, dręczy wiele osób, w tym astrofizyków. Dla nich jajkiem i kurą są galaktyki i czarne dziury. Najnowsze obserwacje wskazują, że pierwsza mogła być czarna dziura, która "wybudowała" sobie galaktykę. Jeśli tak jest w rzeczywistości to zyskujemy również odpowiedź na pytanie, dlaczego czarne dziury są bardziej masywne gdy znajdują się wewnątrz bardziej masywnych galaktyk. Naukowcy z European Southern Observatory wysunęli teorię o pierwszeństwie czarnych dziur budujących swoje galaktyki na podstawie obserwacji kwazaru HE0450-2958. Jest on położony w odległości 5 miliardów lat od Ziemi. To jedyny kwazar, którego galaktyka nie została odnaleziona. Dotychczas uważano, że nie widzimy jej, gdyż jest ukryta za olbrzymimi chmurami pyłu. Uczeni z ESO, przychylając się do takiej opinii, użyli teleskopu pracującego w średnich zakresach podczerwieni. Przy tej długości fali pył powinien być natychmiast widoczny w postaci jasno świecących chmur. Okazało się jednak, że żadnego pyłu nie ma, a w pobliżu kwazaru znajduje się, prawdopodobnie niezwiązana z nim, galaktyka, w której tempo powstawania gwiazd jest niezwykle szybkie. Odpowiada ono tworzeniu w ciągu roku 350 gwiazd wielkości Słońca, czyli 100-krotnie więcej niż w okolicznych galaktykach. Szczegółowe obserwacje wykazały, że z kwazaru w stronę galaktyki przemieszcza się strumień wysoko energetycznych cząsteczek i gazu. Takie "wstrzykiwanie" materii może wskazywać, że kwazar zasila powstawanie gwiazd, a więc tworzy własną galaktykę. Oba obiekty połączą się w przyszłości. Kwazar porusza się względem galaktyki z prędkością kilkudziesięciu tysięcy kilometrów na godzinę. Dzielą je od siebie zaledwie 22 000 lat świetlnych. Chociaż teraz kwazar jest 'nagi', w przyszłości zyska 'ubranie', gdy połączy się ze swym bogatym w gwiazdy towarzyszem. Wówczas, podobnie do innych kwazarów, znajdzie się wewnątrz gorącej galaktyki - mówi David Elbaz, główny autor studium. Innymi słowy czarna dziura, która "napędza" kwazar może być przyczyną formowania się galaktyk. To z kolei pozwala zrozumieć, dlaczego masywnym galaktykom towarzyszą masywne czarne dziury.
  23. Grupa naukowców zaproponowała teorię, która opisuje nieznany dotychczas typ gwiazd. Uczeni nazwali je gwiazdami elektrosłabymi (electroweak star). Glenn Starkman z Case Western Reserve University, De-Chang Dai i Dejan Stojkovic ze State University of New York oraz Arthur Lue z należącego do MIT-u Lincoln Lab opisali swoją teorię w Physical Review Letters. Gwiazdy elektrosłabe miałyby powstawać z niektórych gwiazd kończących właśnie swój żywot. Obiekty te w ostatniej fazie przed zapadnięciem się w czarną dziurę lub też zamiast tego procesu miałyby przechodzić w gwiazdę elektrosłabą. Tak jak w przeciętnej gwieździe dochodzi przemiany lżejszych jąder (np. wodoru) w cięższe (np. hel), w gwieździe elektrosłabej ma dochodzić do konwersji cięższych kwarków w lżejsze leptony. Jak zauważa Starkman, taka możliwość jest przewidziana przez Model Standardowy. Zmiana kwarków w leptony jest zjawiskiem tak rzadkim, że raczej nie wydarzyła się we wszechświecie w ciągu ostatnich 10 miliardów lat. Jedynymi miejscami, gdzie zaszła, mogą być, zdaniem Starkmana, gwiazdy elektrosłabe i laboratoria zaawansowanych nieznanych nam cywilizacji. Zdaniem naukowców, niezwykle wysokie ciśnienie i temperatura, jakie panują we wnętrzu umierającej gwiazdy mogą prowadzić do zamiany kwarków w leptony. Mielibyśmy wówczas do czynienia z gwiazdą elektrosłabą. Energia tych oddziaływań może doprowadzić do zatrzymania procesu zapadania się gwiazdy. Przez jakiś czas umierająca gwiazda może istnieć właśnie jako gwiazda elektrosłaba, a następnie zapada się w czarną dziurę. W niektórych przypadkach gwiazda elektrosłaba może mieć na tyle dużo energii, że nigdy nie zapadnie się w czarną dziurę. Gwiazdy tego typu emitują przede wszystkim neutrino, dlatego też nie potrafimy ich wykryć. Jedynie niewielką część ich emisji stanowi światło. Dzięki niemu być może będziemy w stanie wykryć kiedyś gwiazdy elektrosłabe. Zanim jednak to się stanie, musimy lepiej je poznać tak, by wiedzieć, czego należy szukać. Teoretycy obliczają, że gwiazdy elektrosłabe mogą istnieć nawet przez 10 milionów lat.
  24. Naukowcy z amerykańskiego Dartmouth College opracowali nowy sposób tworzenia miniaturowych czarnych dziur na potrzeby badawcze. Ma ona pozwolić na sprawdzenie, czy Stephen Hawking ma rację twierdząc, że czarne dziury emitują fotony, a więc, chcą poszukać dowodów na istnienie promieniowania Hawkinga. Wielki fizyk początkowo był przeciwnikiem teorii istnienia czarnych dziur. Później jednak uznał jej słuszność, jednak zauważył, że gdyby czarne dziury były rzeczywiście takimi obiektami, jak początkowo sądzono - a więc gdyby nic się z nich nie wydostawało - to byłyby niezwykle stabilne, ciągle wchłaniałyby materię, aż w końcu wchłonęłyby cały wszechświat. Teoria Hawkinga o promieniowaniu z czarnych dziur jest uznawana za prawdziwą, jednak dotychczas nie została udowodniona. Znalezienie takiego dowodu byłoby bardzo ważnym krokiem na drodze do połączenia mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności. Paul Nation, jeden z badaczy z Dartmouth College, mówi, że obliczenia [Hawkinga - red.] bazują na założeniach z dziedziny fizyki wysokich energii i grawitacji kwantowej. Ponieważ nie możemy jeszcze robić pomiarów z prawdziwych czarnych dziur, musimy znaleźć sposób na ich stworzenie w laboratorium, by je badać i sprawdzić teorię. Naukowcy wykazali, że transmisja mikrofalowa w polu magnetycznym zawierającym siatkę magnetometrów SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) pozwala uzyskać warunki takie, jakie muszą panować w promieniującej czarnej dziurze. Co więcej cały system jest dobrze rozumiany przez współczesną naukę i może być kontrolowany w warunkach laboratoryjnych. Innymi słowy, jak stwierdzili autorzy nowej metody, umożliwia ona badanie analogicznych kwantowych efektów grawitacyjnych. Miles Blencowe, profesor fizyki i astronomii zauważył również, że urządzenia można nastawić tak, by radiacja była większa niż przewidywana przez Hawkinga. To daje, oczywiście, jeszcze większe możliwości badawcze. Dotychczas proponowano odtwarzanie czarnych dziur za pomocą przepływu płynów z prędkością naddźwiękową, kondensatu Bosego-Einsteina czy nielinearnych światłowodów. Jednak metody takie się nie sprawdzały. Albo promieniowanie było niezwykle słabe, ale było zagłuszane promieniowaniem rozgrzewających się urządzeń.
  25. Tak powszechna na naszej planecie woda skrywa jeszcze wiele tajemnic. Naukowcy z University of Nottingham badają krople wody, gdyż, jak mówią, pozwalają one symulować dynamikę tak różnych obiektów jak czarne dziury i atomy. Niektórzy uczeni mówiąc o horyzoncie zdarzeń, czyli sferze otaczającej czarną dziurę, używają porównania do membrany utrzymywanej przez napięcie powierzchniowe. Podobne siły działają na atomy. Richard Hill i Laurence Eaves z University of Nottingham lewitowali krople wody za pomocą zjawiska znanego jako diamagnetyzm. Polega ono na indukowaniu w ciele, znajdującym się w zewnętrznym polu magnetycznym, własnego przeciwnego pola magnetycznego. Gdy krople uniosły się, uczeni przyłożyli dwie elektrody, które spowodowały obracanie się kropli. Okazało się, że gdy kropla o średnicy 1 centymetra osiągnęła prędkość około 3 obrotów na sekundę, zmieniła kształt na trójkątny. Dotychczas nikomu nie udało się zaobserwować tego zjawiska w praktyce. Vitor Cardoso z University of Missisippi mówi: przełomowe znaczenie tego eksperymentu polega na tym, że w prosty sposób można przedstawić wyniki 100 lat badań nad dynamiką płynów.
×
×
  • Create New...