Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Specjaliści prezentują pomysły, jak znaleźć czarną dziurę krążącą w Układzie Słonecznym

Recommended Posts

W październiku ubiegłego roku informowaliśmy, że Dziewiąta Planeta, hipotetyczny nieznany dotychczas obiekt wchodzący w skład Układu Słonecznego, może nie być planetą. Astronomowie Jakub Scholtz z Durham University i James Unwin z University of Illinois at Chicago zaproponowali hipotezę mówiącą, że to... pierwotna czarna dziura. Teraz Edward Witten z Princeton University zauważa, że takiego obiektu nie można by wykryć za pomocą teleskopów, jednak stwierdza, że można by go zauważyć wysyłając w kierunku jego domniemanego położenia setki lub tysiące niewielkich sond.

Propozycja Wittena to modyfikacja projektu Breakthrough Starshot. Jak pisaliśmy, autorzy tego projektu proponują wysłanie do Alfa Centauri pojazdu napędzanego żaglem słonecznym. Pojazd taki zostałyby rozpędzony za pomocą światła lasera do prędkości 20% prędkości światła i dotarłby do Alfa Centauri w ciągu 20 lat. Witten oblicza zaś, że wykorzystując podobny system można by wysłać w podróż większy pojazd – o wadze około 100 gramów – dzięki czemu nie byłaby potrzebna tak wielka miniaturyzacja jak w Breakthrough Starshot. Pojazd taki, poruszając się z prędkością 0,001 (300 km/s) c mógłby w ciągu 10 lat przebyć odległość 500 jednostek astronomicznych.

Wysyłając całą flotę w stronę, gdzie powinna znajdować się hipotetyczna czarna dziura krążąca w Układzie Słonecznym może zdarzyć się tak, że kilka z tych sond przeleci w odległości nie większej niż kilkadziesiąt jednostek astronomicznych. Oddziaływanie dziury spowodowałoby, że sondy by przyspieszyły. Jeśli wysyłałyby one regularne sygnały na Ziemię, oddziaływanie grawitacyjne czarnej dziury spowodowałyby wydłużenie interwału pomiędzy impulsami.

Witten oblicza, że do wykrycia w ten sposób czarnej dziury potrzeba by było sygnałów, których opóźnienie lub przyspieszenie byłoby mniejsze niż 10-5 sekundy na rok. Taką dokładność można bez przeszkód uzyskać za pomocą współczesnych zegarów atomowych. Jednak trudno wyobrazić sobie umieszczenie zegara atomowego w pojeździe ważącym zaledwie 100 gramów. Witten przyznaje, że jego propozycja jest bardziej teoretyczna niż praktyczna. Nie wiem, ani czy taki pomysł da się zrealizować, ani czy – gdyby było to możliwe to realizacji – jest to najlepszy sposób.

Na artykuł Wittena zareagowali Scott Lawrence i Zeeve Rogoszinski z University of Maryland, którzy zaproponowali rozwiązanie bez potrzeby używania zegarów atomowych. Ich zdaniem obecność czarnaj dziury można by stwierdzić wykrywając zaburzenia trajektorii ruchu sond wywołane przez jej oddziaływanie grawitacyjne. W przeciwieństwie do pomysłu Wittena, gdzie różnice w sygnałach są powodowane przyspieszeniem próbników w pobliżu czarnej dziury, pomysł Lawrence'a i Rogoszinskiego ma i tę zaletę, że zaburzenia orbity próbników kumulowałyby się przez wiele lat.

Co po latach sondy zboczyłyby z toru lotu o 1000 kilometrów. Co prawda znajdowałyby się wówczas w odległości 500 j.a. od Ziemi, jednak – jak wyliczają naukowcy – zaburzenia trajektorii można by wykryć za pomocą interferometrii bazowej wykorzystującej wysokie częstotliwości radiowe. Tutaj jednak pojawiaj się inny problem techniczny. Sondy musiałyby albo emitować taki sygnał, albo przynajmniej go odbijać.

Jednak być może obie propozycje należy wyrzucić do kosza. Jak bowiem zauważają w swojej pracy Theim Haong z Koreańskiego Instytutu Astronomii i Badań Kosmosu oraz Abraham Loez z Uniwersytetu Harvarda, autorzy dwóch wspomnianych pomysłów potraktowali sondy jako obiekty podlegające jedynie grawitacji. Tymczasem opory i oddziaływania elektromagnetyczne w nierównomiernie rozłożonej materii międzygwiezdnej również wpływałyby na trajektorię i prędkość sond, przykrywając wszelki wpływ czarnej dziury.

Mike Brown z Caltechu, który wraz z Konstantinem Batyginem wysunęli hipotezę o istnieniu Dziewiątej Planety mówi, że podobają mu się te propozycje. Jednak uważam, że nie ma żadnych podstaw, by sądzić, że Dziewiąta Planeta jest w rzeczywistości czarną dziurą. Wciąż jej szukamy. Jeśli nie znajdziemy jej za pomocą obecnie dostępnych narzędzi, co myślę, że szybko zostanie ona zauważona dzięki Vera C Rubin Observatory. Nie wiem jednak, kiedy to nastąpi.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 hours ago, KopalniaWiedzy.pl said:

Astronomowie Jakub Scholtz z Durham University i James Unwin z University of Illinois at Chicago zaproponowali hipotezę mówiącą, że to... pierwotna czarna dziura.

Oświećcie mnie. Bo coś mi się zdaje, że tak naprawdę nikt jeszcze nie potwierdził istnienia zwykłych czarnych dziur. To nadal hipoteza. A tu gostki twierdzą, że ta konkretna to taka "specjalna" czyli  pierwotna. To tak wolno?   ;)

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

No i nie ma chętnych do wyjaśnienia, jak to sie wpada na hipotezę, że dziura jest pierwotna :-)   nie dziwię się, czarna dziura może wystraszyć.

Coś Wam zaproponuję: jeśli założymy, że to czarna dziura, to obiekt musi spełnić kryteria czarnej dziury, czyli jego masa musi byc tak wielka, że doprowadza to do odarcia atomow z elektronów i kolapsu obiektu. Potem powstaje horyzont zdarzeń, dzety, i co tam w duszy zagra (nawet pierwotność).

Tak czy siak nasze Słońce czarną dziurą nie jest, więc nie spełnia kryterium masy i kolapsu. A skoro nie spełnia, a utrzymuje na orbitach wszystkie planety, to łatwo określamy promień jego oddziaływania grawitacyjnego (skutecznego).  Tak więc czarna dziura (by byc dziurą) musi mieć większa masę i większy promień oddziaływania.  Przejęłaby nasze planetki jak jaskółka muchy.

Czy wykrywamy aż takie anomalie?  raczej nie.

Dlaczego astrofizyk, gdy chce zaistnieć, to wymyśla czarne dziury w Układzie Słonecznym?

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 22.05.2020 o 12:38, Jarosław Bakalarz napisał:

Oświećcie mnie. Bo coś mi się zdaje, że tak naprawdę nikt jeszcze nie potwierdził istnienia zwykłych czarnych dziur

Ja co prawda słabo oświecony, ale chyba jest jakoś tak,  że co prawda odkrycia dającego 100 % pewności co do istnienia c.d. nikt nie dokonał (BTW rodzi się pytanie, jakie warunki musiałoby spełniać, żeby dawać 100 % pewności), jednak da się zaobserwować obiekty mające pewne właściwości (np. promieniowanie czy rozmiary i masę) takie, że wg rozważań teoretycznych może je spełniać tylko czarna dziura. Promieniowanie czarnej dziury jest chyba inne niż promieniowanie np. gwiazdy neutronowej (jako laik zgadywałbym, ze w przypadku tej pierwszej pewnie jest w jakimś sensie/uproszczeniu podobne do promieniowania ciała doskonale czarnego, w przypadku gwiazdy neutronowej zapewne może mieć odmienny rozkład widmowy chociażby(?)), poza tym np. w przypadku supermasywnej czarnej dziury w środku Drogi Mlecznej da się oszacować od góry jej rozmiary na podstawie obserwacji gwiazd w jej pobliżu, masę oczywiście też da się i wtedy już można kombinować, np. że jest za dużo materii ściśniętej w za małej przestrzeni jak na gwiazdę neutronową. Czarne dziury "wciągają" duże ilości materii z otoczenia, promieniowanie spadającej na nie materii pewnie też ma jakieś właściwości pozwalające odróżnić je od przypadku, gdyby spadała na gwiazdę neutronową. Polecałbym film "Tajemnice czarnych dziur" (jest chyba jeszcze na Netfliksie), w nim jest omówionych sporo badań astronomicznych prowadzących do takich powiedzmy poważnie wyglądających przypuszczeń (dość dawno temu oglądałem, nie odtworzę z pamięci wszystkich szczegółów).

Edited by darekp

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minutes ago, darekp said:

jest jakoś tak,  że co prawda odkrycia dającego 100 % pewności co do istnienia c.d. nikt nie dokonał (BTW rodzi się pytanie, jakie warunki musiałoby spełniać, żeby dawać 100 % pewności), jednak da się zaobserwować obiekty mające pewne właściwości (np. promieniowanie czy rozmiary i masę) takie, że wg rozważań teoretycznych może je spełniać tylko czarna dziura.

Ależ TAK. Zgoda co do Twoich słów, które przytaczam wyżej. 

Niemniej trzeba też uwzglednić minimalną masę 'dzury' i minimalną wielkość leja grawitacyjnego.  Jak sam wiesz Słońce jest za małe, by spełnić te kryteria, a orbity planet zbyt mało eliptyczne. Więc nie ma bata.  Ale jest jakaś grupka speców od smyrania smartfona kciukiem, która zapostulowała, że w US jest pierwotna czarna dziura. Taka specjalna - pierwotna.

PS

Dziury (jeśli są) wydalają energię dzetami i raczej trudno to odnieść do ciała doskonale czarnego. Z wielu powodów, ale jednym z głownych jest to, że CDC nie zakłada studni grawitacyjnej i horyzontu zdarzeń. Horyzont zdarzeń to taki obszar,  w którym energia doznaje przyspieszenia do c. Tak więc ma całkiem inną naturę pochłaniania (a szczególnie oddawania) energii.

PPS

A druga kwestia, to samo wirowanie czarnej dziury: skoro horyzont wiruje, to dziura też powinna. I tu się sprawy komplikują, bo wirowanie powinno wytwarzać efekt magnetyczny (bieguny powinny być) i wirowanie powinno powodować zasysanie dziury do horyzontu.  Tak sądzę (bez obliczeń i grzebania w badaniach). Ale jeśli tak jest, to dziury powinny sie stabilizować (w sensie masy własnej), a nawet ulegać dezintegracji.    Ot, takie moje rozważania w przerwie od kosiarki do trawy.

PPPS

A kolejna sprawa to sama kwestia wirowania. Wir ma to do siebie, że tworzy trąbę (lej) i to ten lej zasysa, a nie rownik wiru. Jeśli więc dziury zasysają to (na moją logikę) robiłyby to właśnie dzetami. Czyli dzety byłyby lejami (sznurami), po których energia wpada do wnętrza wiru. Z kolei równik wiru powinien odrzucac materię na boki (dawać to, co widzimy jako galaktykę spiralną, płaską, etc.).  W tej logice serce galaktyki nie wciąga po równiku, ale po równiku wyrzuca materię. Dzięki temu obserwujemy też intensywne świecenie serca galaktyki (wyrzucanie światła).  I w tej logice to właśnie dlatego tam jest jasno, a nie ciemno  :-)   Białe dziury!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Sorry, ale wygląda na to, że nie rozumiesz nawet podstaw fizyki (w zakresie mającym związek z czarnymi dziurami), np.

18 godzin temu, Jarosław Bakalarz napisał:

jego masa musi byc tak wielka, że doprowadza to do odarcia atomow z elektronów i kolapsu obiektu.

"Bycie czarną dziurą" nie ma związku z "odarciem atomów z elektronów". "Odarcie atomów z elektronów" (jednego lub wszystkich) to jonizacja.

16 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Słońce jest za małe, by spełnić te kryteria, a orbity planet zbyt mało eliptyczne

Jak wyżej, może istnieć czarna dziura z krążącymi wokół niej planetami, może istnieć bez planet, więc "eliptyczność orbit planet" nie ma żadnego związku z byciem/niebyciem czarną dziurą...

Itd. itp.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minutes ago, darekp said:

"Bycie czarną dziurą" nie ma związku z "odarciem atomów z elektronów".

Może i nie rozumiem, a może i rozumiem zbyt dobrze.   Jak wytworzysz czarna dziurę bez zniszczenia atomów, to daj znać :-)  Zapoznam się z metodą z prawdziwą przyjemnością.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 5/23/2020 at 2:09 PM, Jarosław Bakalarz said:

Może i nie rozumiem, a może i rozumiem zbyt dobrze.

Po prostu Janusze astrofizyki ze zgniłego zachodu mają parcie na szkło, więc wyprodukował gniota i balują za pieniądze podatników. Nic ponad to. Kto jak kto, ale ty powinieneś to doskonale rozumieć ;) A na poważnie, sposób w jaki się wypowiadasz zniechęca do dyskusji. Wyraźne widać, że nie do końca wiesz o czym piszesz i nie byłoby w tym nic złego, gdyby nie prowokacyjny charakter wypowiedzi.

Jestem laikiem, ale z tego co wiem, hipotezy dotyczące powstania pierwotnych czarnych dziur zakładają dolną granicę masy na poziomie małej asteroidy (miliard ton). Zakładają powstanie mniejszych, ale te, o ile w ogóle istniały, dawno by wyparowały ze względu na promieniowanie Hawkinga, które też jest hipotezą i nie zostało jeszcze zaobserwowane. Autorzy projektu zaprezentowali grawitacyjną metodę detekcji małych czarnych dziur, które nie mają jetów relatywistycznych ani dysków akrecyjnych.

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minut temu, cyjanobakteria napisał:

Autorzy projektu zaprezentowali grawitacyjną metodę detekcji małych czarnych dziur, które nie mają jetów relatywistycznych ani dysków akrecyjnych.

Dokładnie, choć zdanie skończyłbym tylko na wytłuszczeniu. ;) Koncept niegłupi, choć (słusznie) już skrytykowany*.

* Przez fachowców oczywiście, nie Januszy.

P.S. Polskim Januszom, którzy powątpiewają w istnienie gwiazdowych i supermasywnych czarnych dziur polecam wujka google'a i zwrot "observational evidence for black hole".

ed.: Oczywiście pomijam gwiazdy kwarkowe i inne dziwadełka. ;)

ed2.: Oczywiście celowo nie odnoszę się do "CDC, które nie zakłada studni potencjału", bo pękają oczy... Polecam Kazika, bo w "Polska" pięknie to wyraził (kupę już lat temu).

Edited by Astro

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czasem mają, czasem nie. Zależy od towarzystwa. BH w centrum naszej Galaktyki wcale nie jest mizerna, jest zwyczajnie (na nasze szczęście) spokojna*.
Różnica między tym co obserwujemy jako AGN, kwazary itp. to TYLKO kwestia towarzystwa i otoczenia właśnie. Nic więcej.

* "Spokojność" jak i aktywność rozkłada się na naprawdę grube rzędy wielkości. Całe szczęście, że aktywność (jak to w życiu) przypisujemy raczej błędom młodości. Oczywiście i w późniejszych wiekach bywają uniesienia. Zwykle zderzenie z jakimś rogaczem albo cuś... (Panie wybaczą).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society pojawiły się wyniki nowego teoretycznego studium mechanizmu powstawania supermasywnych czarnych dziur. Jego autorzy, międzynarodowy zespół naukowy, twierdzą, że supermasywne czarne dziury nie muszą powstawać ze zwykłej materii, a mogą tworzyć się bezpośrednio z ciemnej materii.
      Powstawanie i ewolucja czarnych dziur to wciąż jedna z zagadek astronomii. Wiemy, że supermasywne czarne dziury istniały już 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Wciąż nie wiemy, jak mogły uformować się tak szybko.
      Standardowe modele tworzenia się czarnych dziur mówi o materii barionowej, która zapadła się pod wpływem grawitacji, utworzyła czarną dziurę, która z czasem rosła wchłaniając pobliską materię.
      Autorzy nowej pracy badali teoretyczne możliwości istnienia stabilnych jąder galaktyk utworzonych z jądra z ciemnej materii i otaczającej je rozproszonego halo ciemnej materii. W czasie badań zauważyli, że centralne miejsca takich struktur mogą stać się tak gęste, że po przekroczeniu pewnej granicy zapadną się tworząc supermasywną czarną dziurę.
      Z modelu wynika, że takie zjawisko może zachodzić znacznie szybciej niż inne mechanizmy powstawania supermasywnych czarnych dziur. Na tyle szybko, że mogły się one formować we wczesnym wszechświecie, zanim jeszcze powstały galaktyki, w centrach których się znajdują.
      Nowy scenariusz formowania może wyjaśniać, w jaki sposób supermasywne czarne dziury powstały we wczesnym wszechświecie, bez potrzeby odwoływania się do wcześniejszego powstania gwiazd czy formowania się czarnych dziur o nierealnym tempie wzrostu, mówi główny autor badań Carlos R. Argüelles z Universidad Nacional de La Plata.
      Nasza praca pokazuje, że wewnątrz halo ciemnej materii mogą znajdować się gęste ośrodki, które mogą wyjaśniać formowania się supermasywnych czarnych dziur, mówi uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dziewiąta Planeta, zwana też Planetą X, to wciąż hipotetyczny nieznany członek Układu Słonecznego. Jej istnienie zaproponowano przed kilku laty, by wyjaśnić nietypowe orbity niektórych obiektów poza Neptunem. Dziewiątej wciąż nie znaleziono, ale właśnie dowiadujemy się o odkryciu planety, która może być podobna do naszej Dziewiątej.
      Niezwykłą planetę zauważono w 2013 roku w dużej odległości od liczącej sobie zaledwie 15 milionów lat gwiazdy podwójnej HD 106906. Jest jedyną znaną nam planetą w tak olbrzymiej odległości od gwiazdy. Planeta ta jest znacznie bardziej masywna, niż proponowana masa Dziewiątej. O ile bowiem Planeta X może mieć masę 10-krotnie większą od Ziemi, to planeta z 2013 roku jest 11-krotnie bardziej masywna od Jowisza, czyli ma 3500 mas Ziemi.
      Znaleziono ją znacznie powyżej płaszczyzny układu planetarnego, odchyloną od niego o 21 stopni. Jednak dotychczas nie wiedziano, czy planeta ta stanowi część tego układu i jest powiązana grawitacyjnie jego gwiazdą podwójną czy też jest właśnie z niego wyrzucana.
      Teraz na łamach Astronomical Journal opublikowano artykuł z którego dowiadujemy się, że HD 106906 b krąży wokół układu podwójnego HD 106906. Na podstawie analizy pozycji tej planety na przestrzeni ponad 14 lat naukowcy stwierdzili, że planeta okrąża swoje gwiazdy w ciągu 15 000 lat, wędrując po mocno eliptycznej orbicie.
      Zauważenie planety na tak niezwykłej orbicie to potwierdzenie, że planety mogą mieć niezwykle wydłużone i nietypowo nachylone orbity. A to oznacza, że nic nie stoi na przeszkodzie, by taką orbitę miała też Dziewiąta Planeta. O ile istnieje.
      HD 106906 zyskała swoją niezwykłą orbitę na wczesnym etapie ewolucji układu planetarnego. Bardzo wcześnie dzieje się coś, co wyrzuca planety i komety na zewnątrz, a później pojawiają się przechodzące obok gwiazdy, które stabilizują całość, mówi jeden z autorów badań, Paul Kalas z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Powoli gromadzimy dowody potrzebne nam do zrozumienia dużego zróżnicowania planet pozasłonecznych oraz tego, jak się to ma do niewyjaśnionych jeszcze zagadek Układu Słonecznego.
      HD 106906 to młody układ podwójny znajdujący się w kierunku Gwiazdozbioru Krzyża Południa. W ostatnich latach był on intensywnie badany, gdyż posiada duży dysk pyłu i gazu, w którym mogą się rodzić planety. Na zdjęciu wykonanym w 2013 roku przez Teleskop Magellana w Chile zauważono planetę, świecącą od własnego wewnętrznego ciepła i znajdującą się w odległości 737 jednostek astronomicznych od układu podwójnego. To 25-krotnie dalej niż odległość Neptuna od Słońca.
      Badania z 2015 roku wykazały, że w przeszłości planeta znajdowała się bliżej układu podwójnego, ale została wyrzucona w wyniku interakcji z gwiazdami. Problem w tym, że planeta mogła zostać całkowicie wyrzucona ze swojego układu. Do ustabilizowania jej dodatkowej orbity potrzebna była jeszcze dodatkowa interakcja.
      Kalas i Robert De Rosa, który obecnie pracuje w Europejskim Obserwatorium Południowym, zaczęli szukać obiektów, z którymi mogło dojść do takiej interakcji i poinformowali, że zidentyfikowali kilkanaście gwiazd, które 3 miliony lat wcześniej mogły przechodzić w pobliżu układu HD 106906 stabilizując orbitę wyrzuconej planety HD 106906 b.
      Teraz, korzystając z danych z lat 2004–2018 Kalas, de Rosa i Meiji Nguyen donoszą, że planeta jest na stabilnej orbicie wokół układu podwójnego, a w badanym czasie przebyła mniej niż 1/1000 swojej orbity. Co więcej, potwierdzili, że orbita ta jest bardzo mocno – w zakresie od 36 do 44 stopni – odchylona od płaszczyzny układu. A jej peryhelium znajduje się odległości 500 jednostek astronomicznych. To zaś sugeruje, że nie ma ona żadnego wpływu na zewnętrzne planety układu. Jest to więc jej kolejne podobieństwo do Dziewiątej, która nie wpływa na pozostałych osiem planet krążących wokół Słońca.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Teleskopy umieszczone na wysoko latających balonach stratosferycznych prowadzą obserwacje, jakich z Ziemi wykonać nie sposób. Jednak konieczność zabrania dużych systemów chłodzących ogranicza ilość sprzętu naukowego, jaki mogą zabrać balony. Naukowcy  NASA opracowali właśnie technologię pozwalającą na znaczne zmniejszenie wagi takich systemów. Została ona przetestowana podczas misji Balloon-Borne Cryogenic Testbed (BOBCAT).
      Wiele interesujących obiektów znajdujących się w przestrzeni kosmicznej – jak odległe galaktyki czy chmury gazu i pyłu, z którego powstają gwiazdy oraz układy planetarne – emituje promieniowanie podczerwone. Jednak atmosfera Ziemi blokuje większość takiego promieniowania, przez co obiekty te trudno jest badać z powierzchni planety. Teleskopy można wysyłać w przestrzeń kosmiczną, jednak jest to niezwykle kosztowne przedsięwzięcie. Bardzo dobrą i znacznie tańszą alternatywą są więc teleskopy wynoszone przez balony.
      Lustra takich teleskopów podróżujących w balonie mogłyby mieć nawet 5 metrów średnicy, czyli tyle co średnica pokoju w mieszkaniu. To jednak poważne wyzwanie, gdyż zarówno lustro jak i reszta teleskopu muszą być schłodzone do temperatur bliskich zeru absolutnemu. Jeśli ich się nie schłodzi, ich własne ciepło może zakłócać uzyskany obraz. To efekt podobny do prześwietlenia zdjęcia, wyjaśnia lider zespołu badawczego, Alan Kogut.
      Ciekły hel z łatwością chłodzi teleskop, ale żeby tego dokonać, musimy wsadzić urządzenie do gigantycznego termosu zwanego dewarem. Termos wielkości pokoju ważyłby wiele ton, a to przekracza możliwości największych balonów, dodaje Kogut. Waga dewara wynika z faktu, że musi on mieć wystarczająco grube ściany, by wytrzymały różnicę ciśnień próżni pomiędzy ściankami termosu a ciśnieniem na poziomie morza.
      Kogut i jego koledzy stwierdzili jednak, że tak naprawdę dewary mogłyby być znacznie lżejsze, gdyż pracują na wysokości 40 km, gdzie ciśnienie wynosi zaledwie 0,3% ciśnienia na poziomie morza.
      Dewary opracowane na potrzeby misji BOBCAT składają się z części wewnętrznej zawierającej chłodziwo otoczonej przez część zewnętrzną. Pomiędzy obiema częściami jest próżnia. To standardowa architektura termosu. Jednak dewary Koguta i jego kolegów są niezwykłe, gdyż ich wykonane ze stali nierdzewnej ścianki mają zaledwie 0,5 mm grubości. Są więc niewiele grubsze niż ścianki standardowej puszki do napojów.
      Urządzenie Koguta może być wystrzeliwane w temperaturze pokojowej. Jest wyposażone w zintegrowane zawory, przez który powietrze ciągle ucieka w miarę wznoszenia się urządzenia. Wyeliminowano w ten sposób problem pojawiania się dużej różnicy ciśnień. Gdy balon osiągnie wysokość 40 km. zawory są zamykane. Dopiero wówczas ze specjalnych zbiorników do termosu jest pompowany ciekły hel lub azot. Zbiorniki mają standardową konstrukcję, są niewielkie i niezbyt ciężkie.
      Kogut i jego zespół rozpoczęli testy swojego urządzenia w sierpniu 2019 roku, wysyłając balon z 827-kilogramowym ładunkiem. Test miał dwa cele. Po pierwsze miał udowodnić, że płyny kriogeniczne (14 litrów ciekłego azotu i 268 litrów ciekłego helu) można rzeczywiście przepompowywać na docelowej wysokości. Po drugie zaś, naukowcy chcieli sprawdzić, jak wiele energii cieplnej przeniknie do dewara w czasie tej operacji. Okazało się, że do termosu trafiło około 2,7 wata, czyli więcej niż 1–2 watów uzyskanych dla tego samego dewara w idealnych warunkach laboratoryjnych.
      Teraz naukowcy przygotowują kolejny test. Wykorzystają z nim lżejszy dewar o takiej samej wielkości i sprawdzą, czy uzyskane wyniki się potwierdzą.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowa sieć superautostrad w Układzie Słonecznym pozwoli na podróże znacznie szybciej niż dotychczas. Odkryte właśnie trasy umożliwiają kometom i asteroidom pokonanie odległości pomiędzy Jowiszem a Neptunem w czasie krótszym niż dekada i umożliwiają przebycie 100 jednostek astronomicznych szybciej niż w ciągu wieku. Trasy te mogą zostać użyte przez pojazdy kosmiczne do dość szybkiego dotarcia na skraj Układu Słonecznego. Ich odkrycie pozwoli też lepiej zrozumieć zagrożenia ze strony obiektów, które mogą zderzyć się z Ziemią.
      Artykuł The arches of chaos in the Solar System opublikowany na łamach Science Advances opisuje dokonane obserwacje struktury dynamicznej tych tras, które tworzą serię połączonych łuków wewnątrz tzw. rozmaitości przestrzennej, rozciągającej się od pasa asteroid poza Uran. Ta specyficzna autostrada pozwala obiektom znajdującym się w Układzie Słonecznym na pokonanie w ciągu dziesięcioleci trasy, której przebycie – z uwzględnieniem całej dynamiki Układu Słonecznego – zajmuje tysiące lub miliony lat.
      Najbardziej widoczne z tych łukowatych struktur są powiązane z Jowiszem i jego silnym wpływem grawitacyjnym. Cała populacja komet z rodziny Jowisza, których obieg jest krótszy niż 20 lat, oraz Centaury, są w olbrzymim stopniu kontrolowane przez rozmaitości przestrzenne. Niektóre z nich zderzają się z Jowiszem lub są wyrzucane poza Układ Słoneczny.
      Na ślad tych struktur naukowcy wpadli analizując orbity milionów obiektów w Układzie Słonecznym i sprawdzając, jak orbity te wpasowują się w już znane kosmiczne autostrady. Potrzebne są jeszcze kolejne badania, które pozwolą dokładnie określić, w jaki sposób możemy wykorzystać te autostrady do wysyłania pojazdów pozaziemskich oraz w jaki sposób rozmaitości przestrzenne zachowują się w pobliżu Ziemi. To z kolei może mieć znaczenie zarówno dla określenie ryzyka zderzeń Ziemi z asteroidami czy zachowania coraz większej liczby sztucznych obiektów znajdujących się w układzie Ziemia-Księżyc.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...