Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

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.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Faktycznie, perspektywy dosyć oryginalne się rysują...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Podejście ciekawe, ale póki co bardziej wygląda to na filozoficzne gdybanie.. nawet mimo tych obliczeń. Wszak znamy bardzo malutki wycinek Wszechświata - podejrzewam że nie większy niż kilka tysięcy lat świetlnych (chodzi mi o promień sfery). Tymczasem przyjmując że Wszechświat ciągle się rozszerza z prędkością światła, jego promień wynosi kilka czy kilkanaście miliardów lat świetlnych.. Skąd wiadomo co jest poza naszym horyzontem widzenia? To trochę tak jakbym na podstawie jednego ziarnka piasku stwierdził, jak wygląda cała plaża..

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wszak znamy bardzo malutki wycinek Wszechświata - podejrzewam że nie większy niż kilka tysięcy lat świetlnych (chodzi mi o promień sfery).

 

Możesz sprecyzować? Przecież widzimy całe galaktyki, które są znacznie dalej - a jeśli masz na myśli szczegóły, to przecież Andromeda jest dalej, a wystarczająco blisko, by wyróżniać poszczególne ciała niebieskie, o ile się dobrze orientuję...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Widocznie się mylę - nie interesuję się jakoś bardzo kosmologią, więc nie wiem jak daleko sięga 'nasz wzrok', chodzi mi jednak o skalę zjawiska.. Ponadto, nawet sfera wyznaczona przez obiekt najdalej nam znany nie jest zapewne drobiazgowo poznana.

 

Fajne jest nowatorskie podejście z tym liczeniem entropii. Ale chodzi mi o to, że wszelkie teorie o budowie wszechświata, jego pochodzeniu itd są póki co gdybaniem, ponieważ nie ma jak sprawdzić ich słuszności. Oczywiście to gdybanie jest potrzebne, bo dzięki niemu można stopniowo poznawać rzeczywistość. Tym niemniej uważam, że nie ma co zaciekle bronić którejkolwiek z teorii - należy właśnie traktować je jako luźne podejście..

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Widocznie się mylę - nie interesuję się jakoś bardzo kosmologią, więc nie wiem jak daleko sięga 'nasz wzrok', chodzi mi jednak o skalę zjawiska.. Ponadto, nawet sfera wyznaczona przez obiekt najdalej nam znany nie jest zapewne drobiazgowo poznana.

 

Ja też ekspertem nie jestem, ale najdalszy zaobserwowany przez nas obiekt to zderzenie dwóch galaktyk ok. 13 000 000 000 lat świetlnych stąd, przy czym wielkość wszechświata równa się jego wiekowi: 13 900 000 000 bodajże. Z prostych obliczeń więc wynika, że nasza sfera widzenia ma promień 13/14 wielkości wszechświata (a jakieś ślady promieniowania mikrofalowego miały chyba nawet dalsze źródło).

 

Inna sprawa, że mamy problemy nawet z policzeniem tego, co widzimy. A jest pełno niewidocznych bądź zasłaniających się obiektów - GalaxyZOO sklasyfikował prawie 60 000 000 obiektów w kosmosie, ale to i tak chyba mniej niż znana nam liczba galaktyk, chociaż tego nie jestem pewien, bo takie informacje są zdecydowanie za rzadko aktualizowane.

 

W każdym razie zgadzam się z "brakiem drobiazgowości poznania", tylko nie wiązałbym tego tak bardzo z "horyzontem" :-)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

przy czym wielkość wszechświata równa się jego wiekowi: 13 900 000 000 bodajże.

 

No nie bardzo. Wszechświat cały czas się rozszerzał przez te 13,7 mld lat. Obecnie za średnicę przyjmuje się 93 mld lat świetlnych.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

No nie bardzo. Wszechświat cały czas się rozszerzał przez te 13,7 mld lat. Obecnie za średnicę przyjmuje się 93 mld lat świetlnych.

 

Przecież się rozszerza z prędkością światła, bo większej nie ma...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ale wilka ma trochę racji... z tego co mi kiedyś opowiadał kumpel pasjonujący się tematem, w chwili powstawania Wszechświata nie było czegoś takiego jak czas.. I w trakcie Wielkiego Wybuchu Wszechświat przez ułamki sekundy rozszerzał się szybciej niż z prędkością światła.. potem dopiero zastosowanie zaczęły mieć znane nam prawa fizyki..

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ale wilka ma trochę racji... z tego co mi kiedyś opowiadał kumpel pasjonujący się tematem, w chwili powstawania Wszechświata nie było czegoś takiego jak czas.. I w trakcie Wielkiego Wybuchu Wszechświat przez ułamki sekundy rozszerzał się szybciej niż z prędkością światła.. potem dopiero zastosowanie zaczęły mieć znane nam prawa fizyki..

 

Poddaję się ;-)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Przecież się rozszerza z prędkością światła, bo większej nie ma...

 

1. etap inflacji

2. prawo Hubble'a

 

Jak zauważyłeś niektóre obiekty obserwujemy w odległości np. 13 mld lat świetlnych od nas. I co to oznacza...? Że one ok. 13 mld lat temu już tam były (zaglądanie w przeszłość). Obecnie są kilkadziesiąt miliardów lat świetlnych dalej. Gdyby ekspansja była zbliżona do c, to byłoby nam strasznie ciemno. :D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

1. etap inflacji

2. prawo Hubble'a

 

Jak zauważyłeś niektóre obiekty obserwujemy w odległości np. 13 mld lat świetlnych od nas. I co to oznacza...? Że one ok. 13 mld lat temu już tam były (zaglądanie w przeszłość). Obecnie są kilkadziesiąt miliardów lat świetlnych dalej. Gdyby ekspansja była zbliżona do c, to byłoby nam strasznie ciemno. :D

 

Yup zakręciłem się mimo oglądania programów o Hawkingu ;P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@wilk

Wszechświat się rozszerza z prędkością większą czy mniejszą od c ?

a) Jeśli z większą, to nie powinniśmy móc zajrzeć w znany nam środek wszechświata, gdyż promieniowanie stamtąd nie nadążałoby dogonić nas uciekających od centrum z prędkością > c

;) Jeśli z mniejszą to skąd te kilkadziesiąt miliardów lat o których piszesz ?

 

PS. Tak, wiem. Kolejny laik w tym temacie :D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wszechświat się rozszerza z prędkością większą czy mniejszą od c ?

 

Z prawa Hubble'a wynika, że są to ok. 73 km/s/Mpc. Przy czym stosunki odległości są zachowane (wszystko oddala się od wszystkiego). Oraz nie uwzględnia to prędkości własnych galaktyk w układach powiązanych grawitacją (tylko w tej skali się to wyznacza, bo w skali gwiazd podlegają one włśnie grawitacji samej galaktyki).

 

a) Jeśli z większą, to nie powinniśmy móc zajrzeć w znany nam środek wszechświata, gdyż promieniowanie stamtąd nie nadążałoby dogonić nas uciekających od centrum z prędkością > c

 

I dlatego napisałem, że byłoby nam strasznie ciemno.

 

;) Jeśli z mniejszą to skąd te kilkadziesiąt miliardów lat o których piszesz ?

 

Stąd, że krótko po Wielkim Wybuchu doszło do (jak się obecnie przyjmuje) etapu inflacji, który z osobliwości rozprężył się do mniej więcej obecnie obserwowalnej postaci. Potrafiąc zaobserwować światło obiektów, których odległość jest zbliżona do wieku powstania Wszechświata oglądamy tym samym obrzeże Wszechświata po etapie inflacji. Tyle, że te obiekty były w tym miejscu na samym początku, a przez ten czas ich ekspansja trwała dalej.

 

PS. Tak, wiem. Kolejny laik w tym temacie :D

 

Sam ledwie "ślizgam" się po tym temacie, acz fascynuje mnie. Aż strach zagłębiać się we wzory.

 

 

Edit: Mapka wszechświata: http://www.astro.princeton.edu/universe/

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W jednym z laboratoriów na Imperial College London odtworzono wirujący dysk plazmy, z tych, jakie otaczają czarne dziury i tworzące się gwiazdy. Eksperyment pozwala lepiej modelować procesy, zachodzące w takich dyskach, a naukowcy mają nadzieję, że dzięki temu dowiedzą się, jak rosną czarne dziury i powstają gwiazdy.
      Gdy materia zbliża się do czarnej dziury, jest rozgrzewana i staje się plazmą, czwartym stanem materii składającym się z naładowanych jonów i wolnych elektronów. Zaczyna też się obracać, tworząc dysk akrecyjny. W wyniku obrotu powstają siły odśrodkowe odrzucające plazmę na zewnątrz, jednak siły te równoważy grawitacja czarnej dziury.
      Naukowcy chcą poznać odpowiedź na pytanie, w jaki sposób czarna dziura rośnie, skoro materia – w formie plazmy – pozostaje na jej orbicie. Najbardziej rozpowszechniona teoria mówi, że niestabilności w polu magnetycznym plazmy prowadzą do pojawienia się tarcia, plazma traci energię i wpada do czarnej dziury.
      Dotychczas mechanizm ten badano za pomocą ciekłych wirujących metali. Za ich pomocą sprawdzano, co dzieje się, gdy pojawi się pole magnetyczne. Jednak metale te zamknięte są w rurach, co nie oddaje w pełni swobodnie poruszającej się plazmy.
      Doktor Vincente Valenzuela-Villaseca i jego zespół wykorzystali urządzenie Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) do stworzenia wirującego dysku plazmy. Za jego pomocą przyspieszyli osiem strumieni plazmy i doprowadzili do ich zderzenia, w wyniku czego powstała obracająca się kolumna plazmy. Odkryli, że im bliżej środka, tym plazma porusza się szybciej. To ważna cecha dysków akrecyjnych.
      MAGPIE generuje krótkie impulsy plazmy, przez co w utworzonym dysku dochodziło tylko do jednego obrotu. Jednak liczbę obrotów będzie można zwiększyć wydłużając czas trwania impulsów plazmy. Przy dłużej istniejących dyskach możliwe będzie też zastosowanie pól magnetycznych i zbadanie ich wpływu na plazmę. Zaczynamy badać dyski akrecyjne w nowy sposób, zarówno za pomocą Teleskopu Horyzontu Zdarzeń, jak i naszego eksperymentu. Pozwoli nam to przetestować różne teorie i sprawdzić, czy zgadzają się one z obserwacjami, mówi Valenzuela-Villaseca.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Physical Review Letters.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Supermasywna czarna dziura, pędząca z prędkością 1 650 000 kilometrów na godzinę, przemieszcza się przez przestrzeń międzygalaktyczną, ciągnąc za sobą gigantyczny ogon gwiazd i materii gwiazdotwórczej. Niezwykły, jedyny taki znany nam obiekt, zauważył przypadkiem Teleskop Kosmiczny Hubble'a.
      Za czarną dziurą o masie 20 milionów mas Słońca podąża ogon z nowo narodzonych gwiazd. Ma on długość 200 000 lat świetlnych, jest więc dwukrotnie dłuższy niż średnica Drogi Mlecznej i rozciąga się od czarnej dziury, aż po jej galaktykę macierzystą, z której się wydostała. W ogonie musi znajdować się olbrzymia liczba nowo powstałych gwiazd, gdyż całość ma aż połowę jasności swojej galaktyki macierzystej.
      Astronomowie nie są oczywiście w stanie dostrzec samej czarnej dziury, ale widzą skutki jej oddziaływania. Widzą zatem długi ogon gwiazd i materii gwiazdotwórczej, na którego jednym końcu znajduje się oddalona od nas o 7,5 miliarda lat świetlnych galaktyka RCP 28, a na drugim wyjątkowo jasno świecący obszar. Naukowcy przypuszczają, że obszar ten to albo dysk akrecyjny wokół czarnej dziury, albo też gaz, który został podgrzany do wysokich temperatur przez wdzierającą się w niego, pędzącą z olbrzymią prędkością czarną dziurę. Gaz na czele czarnej dziury jest podgrzewany przez falę uderzeniową generowaną przez czarną dziurę pędzącą z prędkością ponaddźwiękową, mówi Pieter van Dokkum z Yale University.
      To był całkowity przypadek. Przyglądałem się obrazom z Hubble'a i zobaczyłem niewielką smużkę. Pomyślałem, że to promieniowanie kosmiczne wywołało zaburzenia obrazu. Jednak, gdy wyeliminowaliśmy promieniowanie kosmiczne, smużka nadal nam była. I nie wyglądała jak coś, co wcześniej widzieliśmy, dodaje van Dokkum.
      Naukowcy postanowili się bliżej przyjrzeć tajemniczemu zjawisku i wykorzystali spektroskop z W. M. Keck Observatories na Hawajach. Zobaczyli jasną strukturę i po badaniach doszli do wniosku, że została ona utworzona przez supermasywną czarną dziurę, która wydobyła się ze swojej galaktyki.
      Zdaniem van Dokkuma i jego zespołu, wyrzucenie czarnej dziury to skutek licznych kolizji. Do pierwszej z nich doszło około 50 milionów lat temu, gdy połączyły się dwie galaktyki. Ich supermasywne czarne dziury utworzyły układ podwójny i zaczęły wirować wokół siebie. Po jakimś czasie doszło do zderzenia z kolejną galaktyką. Ta również zawierała supermasywną czarną dziurę. Utworzył się niestabilny układ trzech czarnych dziur. Około 39 milionów lat temu jedna z nich przejęła część pędu z dwóch pozostałych i została wyrzucona z galaktyki.
      Gdy pojedyncza czarna dziura odleciała w jedną stronę, dwie pozostałe krążące wokół siebie czarne dziury zostały odrzucone w drugą stronę. Po przeciwnej stronie galaktyki naukowcy zauważyli bowiem coś, co może być oddalającym się układem dwóch czarnych dziur, a w samym centrum galaktyki nie zauważono obecności żadnej czarnej dziury.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki teleskopowi Gemini North na Hawajach udało się wykryć najbliższą Ziemi czarną dziurę. Obiekt Gaia BH1 ma masę 10-krotnie większą od Słońca i znajduje się w odległości 480 parseków (ok. 1560 lat świetlnych) od Ziemi w Gwiazdozbiorze Wężownika.
      Dziurę odkryto dzięki temu, że krąży wokół niej żółty karzeł typu widmowego G o masie 0,93 mas Słońca i metaliczności podobnej do słonecznej. Jest to więc gwiazda tego samego typu, co Słońce. Weź Układ Słoneczny, wsadź czarną dziurę tam, gdzie jest Słońce, a Słońce tam, gdzie jest Ziemia i masz obraz tego układu, wyjaśnia główny autor badań Kareem El-Badry, astrofizyk z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian i Instytutu Astronomii im. Maksa Plancka. Okres orbitalny gwiazdy wokół Gai BH1 wynosi aż 185,6 ziemskich dni, jest więc dłuższy niż jakikolwiek znany nam okres orbitalny w podobnym układzie.
      Wielokrotnie ogłaszano odkrycie podobnych systemów, jednak niemal wszystkie te stwierdzenia zostały z czasem obalone. Tutaj mamy pierwsze jednoznaczne odkrycie w naszej galaktyce gwiazdy typu słonecznego na szerokiej orbicie wokół czarnej dziury o masie gwiazdowej, dodaje El-Badry.
      Obecne modele astronomiczne nie wą w stanie wyjaśnić, w jaki sposób mógł powstać taki system. Przede wszystkim dlatego, że skoro mamy czarną dziurę o masie 10-krotnie większej od masy Słońca, to musiała ona powstać z gwiazdy o masie co najmniej 20-krotnie większej od masy Słońca. To oznacza, że mogła ona istnieć zaledwie przez kilka milionów lat. Jeśli zaś obie gwiazdy – czyli ta, która zamieniła się w czarną dziurę i ta, która wokół niej krąży – powstały w tym samym czasie, to bardziej masywna z gwiazd na tyle szybko powinna zmienić się w czerwonego olbrzyma, pochłaniając towarzyszącą gwiazdę, że towarzyszka nie zdążyłaby wyewoluować do etapu gwiazdy ciągu głównego podobnej do Słońca. Nie wiadomo, jak towarzyszka czarnej dziury przetrwała etap czerwonego olbrzyma drugiej z gwiazd. Modele teoretyczne, które zakładają taką możliwość, mówią, że gwiazda o masie Słońca powinna znajdować się na znacznie ciaśniejszej orbicie wokół czarnej dziury.
      To oznacza, że w naszym rozumieniu tworzenia się i ewolucji czarnych dziur w układach podwójnych znajdują się spore luki, co sugeruje, że istnienie niezbadana dotychczas populacja czarnych dziur w takich układach.
      Trzeba tutaj przypomnieć, że rok temu poinformowano, iż wokół czerwonego olbrzyma V723 Mon, w odległości 460 parseków (ok.1500 lat świetlnych) od Ziemi, krąży najbliższa nam czarna dziura. Po jakimś czasie okazało się, że w układzie tym nie ma czarnej dziury.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Uczeni z MIT, LIGO oraz University of New Hampshire obliczyli ilość ciężkich pierwiastków jaka powstaje podczas łączenia się czarnych dziur z gwiazdami neutronowymi i porównali swoje dane z ilością ciężkich pierwiastków powstających podczas łączenia się gwiazd neutronowych. Hsin-Yu Chen, Salvatore Vitale i Francois Foucart wykorzystali przy tym zaawansowane systemy do symulacji oraz dane z obserwatoriów fal grawitacyjnych LIGO-Virgo.
      Obecnie astrofizycy nie do końca rozumieją, w jaki sposób we wszechświecie powstają pierwiastki cięższe niż żelazo. Uważa się, że do ich tworzenia dochodzi w dwojaki sposób. Około połowy takich pierwiastków powstaje w czasie procesu s zachodzącego w gwiazdach o niewielkiej masie (0,5–10 mas Słońca) w końcowym etapie ich życia, gdy gwiazdy te znajdują się w fazie AGB. Są wówczas czerwonymi olbrzymami. Dochodzi tam do nukleosyntezy, kiedy to w warunkach niskiej gęstości neutronów i średnich temperaturach nuklidy wyłapują szybkie neutrony.
      Z kolei mniej więcej druga połowa ciężkich pierwiastków powstaje w szybkim procesie r, podczas wybuchu supernowych i kilonowych. Dochodzi wówczas do szybkiego wychwyceniu wielu neutronów, a następnie serii rozpadów, które prowadzą do powstania stabilnego pierwiastka. Do pojawienia się tego procesu potrzebne są wysokie temperatury i bardzo gęste strumienie neutronów. Naukowcy spierają się jednak co do tego, gdzie zachodzi proces r.
      W 2017 roku LIGO-Virgo zarejestrowały połączenie gwiazd neutronowych, które doprowadziło do olbrzymiej eksplozji zwanej kilonową. Potwierdzono wówczas, że w procesie tym powstały ciężkie pierwiastki. Istnieje jednak możliwość, że proces r ma też miejsce zaraz po połączeniu się gwiazdy neutronowej z czarną dziurą.
      Naukowcy spekulują, że gdy gwiazda neutronowa jest rozrywana przez pole grawitacyjne czarnej dziury, w przestrzeń kosmiczną zostaje wyrzucona olbrzymia ilość materiału bogatego w neutrony. Powstaje wówczas idealne środowisko do pojawienia się procesu r. Specjaliści zastrzegają jednak, że w procesie tym musi brać udział czarna dziura do dość niewielkiej masie, która dość szybko się obraca. Zbyt masywna czarna dziura bardzo szybko wchłonie materiał z gwiazdy neutronowej i niewiele trafi w przestrzeń kosmiczną.
      Chen, Vitale i Foucart jako pierwsi porównali ilość ciężkich pierwiastków, jakie powstają w wyniku obu typów procesu r. Przetestowali przy tym liczne modele, zgodnie z którymi proces r mógłby zachodzić.
      Większość symulacji wykazała, że w ciągu ostatnich 2,5 miliarda lat w wyniku łączenia się gwiazd neutronowych przestrzeń kosmiczna została wzbogacona od 2 do 100 razy większą ilością ciężkich pierwiastków niż w wyniku kolizji czarnych dziur z gwiazdami neutronowymi. W modelach, w których czarna dziura obracała się powoli, połączenia gwiazd neutronowych dostarczały 2-krotnie więcej ciężkich pierwiastków, niż połączenia czarnej dziury z gwiazdą neutronową. Z kolei tam, gdzie czarna dziura obraca się powoli i ma niską masę – poniżej 5 mas Słońca – połączenia gwiazd neutronowych odpowiadają aż za 100-krotnie więcej ciężkich pierwiastków powstających w procesie r. Do tego, by połączenia czarnych dziur z gwiazdami neutronowymi odpowiadały za znaczną część pierwiastków powstających w procesie r konieczne jest istnienie czarnej dziury o małej masie i szybkim obrocie. Jednak dane, którymi obecnie dysponujemy, raczej wykluczają istnienia takich czarnych dziur.
      Autorzy badań już planują poprawienie swoich obliczeń dzięki danym z udoskonalanych LIGO i Virgo oraz z nowego japońskiego wykrywacza KAGRA. Wszystkie trzy urządzenia powinny ponownie ruszyć w przyszłym roku. Dokładniejsze obliczenia tempa wytwarzania ciężkich pierwiastków we wszechświecie przydadzą się m.in. do lepszego określenia wieku odległych galaktyk.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Astrophysical Journal Letters.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Zjawiska istotne dla czarnych dziur, eksplozji supernowych i innych ekstremalnych wydarzeń kosmicznych mogą zostać odtworzone na Ziemi, twierdzą naukowcy z Pinceton University, SLAC National Accelerator Laboratory oraz Princeton Plasma Physics Laboratory. Dowodzą oni, że współczesna technologia pozwala na uzyskanie procesów kaskadowych opisywanych przez elektrodynamikę kwantową (QED cascades). Procesy takie leżą u podstaw eksplozji supernowych czy szybkich rozbłysków radiowych, w czasie których w ciągu milisekund emitowane jest tyle energii, ile Słońce emituje w ciągu kilku dni.
      Kenan Qu, Sebastian Meuren i Nahaniel J. Fisch poinfornowali na łamach Physical Review Letters, o uzyskaniu pierwszego teoretycznego dowodu, że interakcja laboratoryjnego lasera z gęstym strumieniem elektronów doprowadzi do pojawienia się kaskad. Wykazaliśmy, że to, o czym sądzono, iż jest niemożliwe, w rzeczywistości jest możliwe. To zaś pokazuje, że zjawisko, którego dotychczas nie mogliśmy bezpośrednio obserwować, można uzyskać za pomocą najnowocześniejszych laserów i urządzeń do generowania strumienia elektronów, mówi główny autor artykułu, Kenan Qu.
      Zderzenie silnego impulsu laserowego ze strumieniem elektronów o wysokiej energii prowadzi do powstania gęstej chmury par elektron-pozyton, które zaczynają wchodzić w interakcje. To zaś powoduje kolektywne zachowanie się plazmy, co z kolei wpływa na to, jak pary te wspólnie reagują na pola elektryczna lub magnetyczne.
      Plazma, zjonizowana materia przypominająca gaz, zawiera swobodne cząstki – jony i elektrony – i stanowi około 99% widzialnego wszechświata. Napędza ona reakcje w gwiazdach, a zachodzące w niej procesy są silnie zależne od pól elektromagnetycznych.
      "Poszukiwaliśmy sposobów, na odtworzenie warunków, w jakich powstaną pary elektron-pozyton o gęstości na tyle dużej, by doszło do kolektywnego zachowania się plazmy", mówi Qu. Już znacznie wcześniej wiedziano, że wystarczająco silne lasery, pola magnetyczne lub elektryczne mogą doprowadzić do pojawienia się wspomnianych procesów kaskadowych. Jednak wyliczenia pokazywały, że uzyskanie tak intensywnych promieni laserowych, pól magnetycznych i elektrycznych jest poza naszymi możliwościami.
      Okazuje się, że połączenie współczesnych technologii laserowych z relatywistycznymi strumieniami elektronów wystarczy, by zaobserwować takie zjawisko, mówi profesor Nat Fisch. Kluczem jest tutaj wykorzystanie lasera, który spowolni pary elektron-pozyton tak, by ich masa spadła, przez co zwiększy się ich wpływ na częstotliwość plazmy i wzmocni kolektywne zachowania plazmy. Wykorzystanie już dostępnych technologii jest tańsze, niż próba zbudowania lasera o olbrzymiej intensywności.
      Teraz autorzy badań chcą sprawdzić swoją przewidywania w SLAC National Accelerator Laboratory. Właśnie trwają tam prace nad laserem o umiarkowanej intensywności, a źródło elektronów już się tam znajduje. Jeśli dowiedziemy prawdziwości naszych obliczeń, zaoszczędzimy miliardy dolarów, dodaje Qu.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...