Dwa seminaria o kosmicznym pyle Część 1
Zaczynamy od jednej z nielicznych ilustracji - reprodukcji zdjęcia ciemnego obłoku molekularnego Barnard 92 w Strzelcu.
(Barnard 92 - zdjęcie ze strony https://www.messier.seds.org/more/m024_b92.html - w książce jest niemal identyczne tylko gorszej jakości)
Zdjęcie tego obszaru niemal identyczne, co w książce można znaleźć tutaj:
Podobno kiedyś myślano, że w ciemnych obszarach tego typu po prostu nie ma gwiazd. Oczywiście prawda jest inna - po prostu ich światło jest zasłaniane.
Przez co? To będzie tematem tego rozdziału. Posilimy się badaniami od dalekiego UV do dalekiego IR żeby sprawdzić kilka hipotez nt. budowy "ziarenek" kosmicznego pyłu.
Kierować się trzeba pewnymi podstawowymi kryteriami wynikającymi z obserwacji.
Po pierwsze: ekstynkcja międzygwiezdna charakteryzuje się dosyć prostą zależnością od długości fali, a w zasadzie od liczby falowej (mierzonej w jednostkach 1/długość).
W zakresie od 1 do 3um^-1 (a więc - jak mi się wydaje - od 1000nm do 333nm) zależność ta nie zmienia się zasadniczo pomiędzy różnymi gwiazdami.
Dodatkowo należy spełnić teoretyczne kryterium Oorta mówiące, że gęstość pyłu musi być mniejsza niż 3x10^-24 g/cm^3.
Chronologicznie skład cząstek kosmicznego pyłu był proponowany jako: żelazo (1939), lód (1946), grafit (1962), mieszanina krzemianów żelaza i grafitu (1969), polimery organiczne (1974), cząstki biologiczne (sic!) (1979).
Następnie korzystając z tabeli rozkładu ilości konkretnych pierwiastków w Słońcu, zakładając mniej więcej podobny skład innych gwiazd Galaktyki, wyliczono orientacyjne gęstości maksymalne dla kosmicznego pyłu według proponowanego składu.
Już w tym momencie odpada nam żelazo, bo jest go za mało.
Krótki tekst o tym, skąd mogą się wziąć poszczególne rodzaje cząstek. Ogólnie - z gwiazd we wcześniejszym lub późniejszym stadium rozwoju, zaskoczenia raczej nie ma, bo skąd inąd?
Ukazana jest charakterystyczna krzywa ekstynkcji zmierzona dla kilku gwiazd, która posiada w każdym przypadku wyraźny pik w okolicach 2175A. Jest też kilka słów o znaczeniu polaryzacji światła:
jeśli pył ma kształt wydłużony, to po przejściu przez taki pył polaryzacja światła od gwiazd będzie nieco zmieniona.
Następnie do specyficznego kształtu krzywej ekstynkcji i wyników dyskusji w temacie polaryzacji próbuje się dopasować różne modele cząstek: lodu, grafitu, krzemianów.
Ostatecznie dochodzimy do kompozycji trójskładnikowej. Przy odpowiednich parametrach taki skład dość dobrze reprodukuje krzywą ekstynkcji. Ale jakie konkretnie to składniki? O tym w części II!
Część 2
Poprzednio autorzy doszli do wniosku, że w składzie kosmicznego pyłu muszą dominować pierwiastki: C, N, O, no i oczywiście H.
Krótko opowiadają teraz, że trudno w dużej ilości stworzyć związki organiczne... Chyba, że mówimy o procesach biologicznych, eksponencjalnych w swej naturze.
Moim zdaniem tutaj zaczyna się hardkorowe science-fiction. Opowiadają o bakteriach, jak one szybko się mnożą, nawet pokazują dość dobrze pasujący wykres ekstynkcji w wyniku przechodzenia światła
przez wyschłe, zamrożone truchła bakterii. Wyszczególniono kilka organicznych związków które dość dobrze reprodukują różne obserwacje, w szczególności gromady Trapez w różnych pasmach podczerwieni.
Wciąż mówimy o produktach metabolizmu/rozkładu bakterii! Snute są hipotezy o cyklu kosmicznej biologii zasilającej materię międzygwiezdną kolejnymi pokoleniami bakterii rosnących na kometach.
Być może przesadzam w sceptycyzmie, ale dla mnie to już są opary absurdu. Rzeczywiście, wykazano, że w pyle kosmicznym można znaleźć materię organiczną, jednak jej powstanie można wytłumaczyć bez ingerencji biologicznej.
Artykuł na Wikipedii rzuca trochę więcej światła na stan dzisiejszych badań: https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_dust
Szczególnie cennym źródłem wiedzy są próbki dostarczone przez sondę Stardust w 2006 roku.
CDN - jeszcze dwa ciekawe, techniczne rozdziały