Na przekór grawitacji
B. Czerny
Na przekór grawitacji
B. Czerny
Przyciąganie
grawitacyjne
Prawo powszechnego
ciążenia
Isaak Newton
Albert Einstein
Grawitacja =
geometria
czasoprzestrze
ni
Ale zwykła materia
zawsze powoduje
przyciąganie – nie
ma ujemnej masy
F =
GM
1
M
2
/r
2
Masa jest zawsze
dodatnia, grawitacja to
siła przyciagania, nie
tak jak
elektromagnetyzma
(prawo Coulomba)
Ludzie potrafią pokonać
siłę grawitacji
A czy potrafi to sama
natura ?
Słońce – korona i wiatr
Słońce – korona i wiatr
Słońce w promieniach X – satelita
SOHO
Słońce – korona i wiatr
Prędkość wiatru słonecznego – ok. 500
km/s
Korona słoneczna ma
temperaturę ok.
miliona stopni i jest
praktycznie
przezroczysta. Z
korony wypływa wiatr
słoneczny, w sposób
dość niejednorodny.
Słońce – korona i wiatr
Pogoda kosmiczna jest na
http://www.spaceweather.com/
Wiatr ten jest ciągle
monitorowany w
ramach badań pogody
kosmicznej.
Wiatr słoneczny i zorza
polarna
Wiatr słoneczny – dokąd
sięga ?
Daleko poza ostatnią planetę Układu
Słonecznego
A co z grawitacją?
Wystarczy podgrzać, czyli dodać energii …
Wiatry z innych gwiazd
Zderzenie dwóch wiatrów gwiazdowych (obraz z
HST)
Już nie wiatr, a niszcząca
siła wybuchu …
Obrazy z HST
Prędkość otoczki –
kilka tys. km/s
Już nie wiatr, a niszcząca
siła wybuchu …
400 lat po
wybuchu –
supernowa
obserwowana
przez Keplera -
obraz w
promieniach
rentgena z satelity
Chandra
Co powoduje rozerwanie
gwiazdy w zjawisku
supernowej ?
Gwiazda świeci na koszt paliwa termojądrowego
w swoim wnętrzu. Gdy paliwo wyczerpie się,
gwiazda się kurczy. Słońce skurczy się w sposób
łagodny do postaci białego karła, ale gwiazdy
masywniejsze kurczą się gwałtownie tworząc
gwiazdę neutronową lub czarną dziurę, przy
okazji rozbryzgując część otoczki. Zatem
paradoksalnie efekt wybuchu jest wywołany
przyciąganiem grawitacyjnym
.
Okrągła gwiazda i wąsaty
wiatr - dżety
Młoda
gwiazda
HH-47 –
obraz z
HST
Mikrokwazary
Prędkość
wyrzutu bardzo
bliska
prędkości
światła – 300
000 km/s
Dżet
relatywistyczny
– ważne są
efekty
szczególnej
teorii
względności
Wiatry w galaktykach
Prędkość
wyrzutu kilka
tysięcy km/s
Efekt widzimy
tylko badając
widma
najbardziej
centralnej części
tak zwanych
galaktyk
aktywnych
(Różańska i in.
2004)
Galaktyk
a TON S
180
Kwazary – odległe
galaktyki
Dżet relatywistyczny
Kwazary – odległe
galaktyki
Zmiany obrazu
następują w
skali kilku lat !
Najbliższa
radiogalaktyka
Inny przykład –
galaktyka M87
Stare radiogalaktyki
Mapa VLA obiektu Cyg A, najbliższej bardzo silnej
radiogalaktyki. Rozmiar źródła to 500 000 lat
świetlnych. Obszar centralny prawdopodobnie
nadal aktywny.
Skąd biorą się dżety?
Kluczem jest
zarówno
dostarczenie
energii, jak i
istnienie pola
magnetycznego,
kierującego ruchem
plazmy.
Symulacja
Matsumoto i in.
Asymetryczne dramatyczne
wybuchy – błyski gamma
Niektóre wybuchy supernowych zachodzą tak,
że powodują rozbłyski gamma, trwające kilka –
kilkadziesiąt sekund. Świecenie gamma
pochodzi od niezwykle szybkich
(ultrarelatywistycznych) dżetów. Te wybuchy,
nazywane są zjawiskiem hipernowej. Tam też
musi odgrywać rolę pole magnetyczne, kierując
ruchem plazmy. Błyski gamma to najbardziej
energetyczne zjawiska we Wszechświecie,
obserwowane z kosmologicznych odległości.
Najdalszy błysk gamma ma z= 6.29
Tajemnicza siła
odpychająca
w kosmologii
Dziwna odpychająca siła działa jednak na
wszystko, gdy badamy zachowanie materii w
odległościach kosmologicznych. Mówią nam o
tym badania odległych supernowych typu Ia.
Tajemnicza siła
odpychająca
w kosmologii
Dziwna odpychająca siła działa jednak na
wszystko, gdy badamy zachowanie materii w
odległościach kosmologicznych. Mówią nam o
tym badania odległych suprenowych typu Ia.
Ciemna energia –
kwintesencja
Astronomowie badają przejawy działania tej
siły, a fizycy próbują dostarczyć wyjaśnienia jej
pochodzenia (na razie bez rezultatu). Zjawisko
nie jest sprzeczne z ogólną teoria względności,
ale wymaga istnienia materii o dodatniej masie
ale
ujemnym ciśnieniu
.
To zjawisko jest teraz największa zagadka
astronomii i fizyki.