k o s mo s
Naukowcy, miłośnicy astro-
nomii i literatury sf od lat
głowią się nad tajemniczymi
czarnymi dziurami. Czym jest
czarna dziura?
zy przyciąga, czy odpycha? Czy
jest kanałem, dzięki któremu
Cmożna dostać się do innego cza-
su, innego wymiaru? Podobno, aby
Ziemia stała się czarną dziurą, nale-
żałoby ją S
cisnąć do kuli o promie-
Ani czarne, ani dziury?
niu około 1 centymetra, czyli do pot, ponieważ obserwacyjne odróż-
Wi s ł a wa K a r o l e ws k a
wielkoS
ci orzecha. nienie czarnej dziury od grawastara
W ciągu ostatniego roku po- jest praktycznie niemożliwe  w szeS
ciowymiarowej przestrzeni.
jawiło się kilka ciekawych teorii, twierdzi prof. Marek Abramowicz. Zespól doszedł do wniosku,
wysnutych przez niezależne zespoły Jednak inne zespoły, nie że czarna dziura może być trakto-
badawcze. Ponieważ zespoły są rze- zważając na tę teorię, nadal snują wana jak ciecz o najmniejszej ze
czywiS
cie niezależne, teorie różnią teoretyczne rozważania na temat znanych, niemal zerowej lepkoS
ci.
się, a nawet wykluczają wzajemnie. czarnych dziur. LepkoS
ć to cecha opisująca opór
wywołany wewnętrznym tarciem
C Z A R N E D Z I U R Y C Z A R N A D Z I U R A podczas przepływu cieczy. Miód
N I E I S T N I E J Ą ! M O Ż E S I Ę Z A C H O W Y W A Ć i smoła są cieczami o dużej lepkoS
ci
J A K I D E A L N A C I E C Z  wolno spływają. Natomiast woda,
Polski fizyk Paweł Mazur, benzyna czy alkohol mają małą lep-
pracujący na uniwersytecie Karoli- Zespół prof. Dam Thanh So- koS
ć. Przy tej samej liczbie cząste-
ny Południowej, i jego amerykańscy na z University of Washington zas- czek na jednostkę objętoS
ci woda
koledzy twierdzą, że czarne dziury tosował do badania teoretycznego jest 400 razy bardziej lepka od czar-
nie istnieją. Istnieją za to grawasta- modelu czarnej dziury teorię strun. nej dziury.
ry, czyli gigantyczne  bąble wy- Jest to teoria, która pozwala opi- Gdyby  zamieszać czarną
pełnione ciemną energią, ale mają- sać siły takie jak elektromagne- dziurę (tylko kto to zrobi?), wirowa-
ce materialną powierzchnię. Po- tyzm czy grawitacja przy założe- łaby stosunkowo długo, podobnie
wierzchnia grawastaru jest nie- niu, że cząsteczki elementarne są jak herbata w szklance mieszana
zwykle cienka, dlatego dx
więk roz- jednowymiarowymi obiektami łyżeczką.
chodzi się w niej z prędkoS
cią
S
wiatła. W S
rodku grawastaru jest
ciemna, skoncentrowana energia,
której ciS
nienie nie dopuszcza do
tego, by grawastar utworzył czarną
dziurę. Są tak naprawdę ciemnymi
gwiazdami, choć całkiem nowego
typu, której natury jeszcze nie zna-
my, otoczonymi warstewką materii,
której nikt nigdy nie widział na Zie-
mi  twierdzą naukowcy.
Istnienie grawastarów nie
jest sprzeczne z teorią Einsteina.
 Jestem pewien, że kosmos jest
wypełniony grawastarami zamiast
czarnymi dziurami  twierdzi Geor-
ge Chapline z Narodowych Labora-
toriów Lawrence a w Kalifornii.
 Astrofizycy mają prawdziwy kło-
40
4
0
TEKST A
ATWY
MA
ODY TECHNIK
9/2005
 Jasna czarna dziura
A może kiedyS
jednak zamie- Liczba czarnych dziur o masach
szamy czarną dziurę? Są zespoły S T A R O R
Ć zbliżonych do Słońca w naszej ga-
naukowe, które chcą  wyproduko- C Z A R N E J D Z I U R Y laktyce to ok. 100 milionów.
wać czarne dziury na Ziemi.
W odległoS
ci wielu miliardów J A S N A C Z A R N A D Z I U R A
S Z T U C Z N A lat S
wietlnych od Ziemi astronomo-
C Z A R N A D Z I U R A wie obserwują obiekty nazywane Czarna dziura na czarnym
kwazarami. Istniały one niedługo po niebie jest bardzo trudna do zaob-
Obiekt istniejący tylko przez narodzinach WszechS
wiata i wyt- serwowania. Wiele czarnych dziur
kilka kwadrylionowych częS
ci sekun- warzały ogromne iloS
ci energii. otoczonych jest jednak materią, któ-
dy udało się wytworzyć w Brookha- Niektórzy astronomowie uważają, ra na nie  spada . Materia ta tworzy
ven National Laboratory koło Nowe- że były to czarne dziury miliardy ra- dysk, a zbliżając się do czarnej dziu-
go Jorku za pomocą akcele-
ratora Relativistic Heavy Ion  Czarna dziura to obiekt astronomiczny, który tak silnie oddziałuje grawitacyjnie na swo-
Collider. Podczas zderzenia je otoczenie, że nawet światło nie może uciec z jego powierzchni. Żaden rodzaj energii
jądra atomów złota rozpada- ani materii nie może opuścić czarnej dziury i dlatego jest ona całkowicie czarna. Czarna
ją się na mniejsze cząsteczki dziura powstaje, kiedy gwiazda wielokrotnie cięższa od Słońca zapada się pod swoim
 kwarki i gluony. Powstaje ciężarem po wyczerpaniu paliwa atomowego. Granica, po przejściu której nie jest możli-
plazma o temperaturze 300 we wyrwanie się z pola grawitacyjnego czarnej dziury, nazywana jest horyzontem zda-
milionów razy wyższej niż rzeń. Nie jest to powierzchnia tego obiektu, która może znajdować się wielokrotnie bliżej
temperatura powierzchni centrum geometrycznego układu. Materia wsysana do czeluści czarnej dziury tworzy
Słońca. Pochłania ona 10 razy dysk akrecyjny, generujący ogromne ilości promieniowania na skutek tarcia, jonizacji i sil-
więcej cząsteczek powstają- nego przyspieszenia podczas upadku na czarną dziurę. Część zjonizowanej materii
cych podczas zderzenia niż z dysku, pod działaniem pola elektromagnetycznego dysku, ucieka w kierunkach osi,
wynika z teoretycznych zało- tworząc ogromne dżety. Zgodnie z hipotezą Hawkinga czarna dziura  paruje", co powo-
żeń. Ognista kulka wytwo- duje stały ubytek masy . Wikipedia
rzona w amerykańskim akce-
leratorze może mieć właS
ciwoS
ci zy cięższe od Słońca. Narodziły się ry, przyspiesza i poprzez zderzenia
zbliżone do czarnej dziury. Prawdo- w jądrach młodych galaktyk, aby rozgrzewa się coraz bardziej, tak że
podobnie znikające cząsteczki za- zacząć  pożerać ogromne iloS
ci zamienia znaczny procent swojej
mieniają się w promieniowanie ter- materii. JasnoS
ć tych obiektów wy- masy na energię, która rozchodzi się
miczne i zostają wypromieniowane nika z ogromnej iloS
ci energii wyt- jako promieniowanie w szerokim
przez obiekt  podobnie jak materia warzanej podczas rozpędzania ma- zakresie (od promieni gamma i pro-
wpadająca do czarnej dziury  terii do prędkoS
ci podS
wietlnej. Is- mieni rentgenowskich po fale radio-
twierdzi Horatiu Nastase z Brown tnieją teorie, według których Droga we) oraz w postaci wysokoenerge-
University w Providence. Mleczna w swoim S
rodku też zawie- tycznych cząstek skupionych w tzw.
Na razie jednak większoS
ć ra ogromną czarną dziurę. Pożarła dżety. Stąd czarne dziury należą fak-
zainteresowanych szuka czarnych już ona całe dostępne w pobliżu pa- tycznie do najjaS
niejszych obiektów
dziur w kosmosie. liwo i dlatego jest mało aktywna. we WszechS
wiecie.
41
4
1
MA
ODY TECHNIK
9/2005