Skocz do zawartości

[Cytadela] Zdmuchnąć świecę (standardową)


Rekomendowane odpowiedzi

CCwd1_10_07.jpgŚwiadomość tego, że dla porażającej większości istot ludzkich już sam dźwięk słowa „nauka” stanowi wystarczający powód do mimowolnego kręcenia nosem i rozpaczliwego poszukiwania sposobu ewakuacji z niewygodnej dla nich konwersacji, nie jest z pewnością naprzyjemniejszym doznaniem, na jakie na co dzień jestem narażony. Od razu dodam asekurancko – „nauka” w powyższym kontekście to bynajmniej nie katorżnicze zakuwanie materiałów edukacyjnych w trakcie zdobywania swego wykształcenia, w tym przypadku bowiem nie mogę sam udawać Greka i opowiadać bzdur o tym, jak bardzo uwielbiałem się swego czasu uczyć (bo nie lubiałem, taka okrutna to prawda) – mam raczej na myśli w tym konkretnym przypadku „naukę” jako pojęcie ujmujące całokształt naszej, gromadzonej od tysięcy lat, wiedzy o Wszechświecie. Nieskrywana niechęć przytłaczającej większości społeczeństwa do tematów związanych z wiedzą naukową wydaje mi się co najmniej dziwna – skądinąd uważam, że ciekawość jest mimo wszystko jednym z naszych wrodzonych instynktów i w takim świetle zupełny brak zainteresowania dokonaniami najtęższych głów może mocno zastanawiać.

 

Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest zapewne królujące wśród wielu ludzi przekonanie, że „nauka” to takie skostniałe „cośâ€, co w zasadzie już mniej lub bardziej dawno zostało raz na zawsze zbadane, „stwierdzone” i ustalone, a cała robota współczesnych naukowców polega na tym, by dopieszczać szczegóły i ewentualnie wygładzać nierówności na tym nieskazitelnym tworze. Z tego względu „nauka” jawi się wielu jako coś niezmiernie nudnego, wypranego zupełnie z dynamiki, nagłych zwrotów i zmian – rzeczy, które w rzeczywistości są charakterystyczne dla kształtowania wiedzy ludzkości i bez których postep jako taki nie byłby chyba możliwy. Nie bez kozery ten przydługi wstęp kończę zdaniem o „nagłych zwrotach”, gdyż słowa te jak ulał pasują do tematu dzisiejszego wpisu.

 

O tzw. świecach standardowych pisałem już kilkakrotnie, w wielce telegraficznym skrócie przypomnę więc tylko, że tym mianem nazywane są obiekty w Kosmosie, dzięki których dobrze poznanej charakterystyce i powtarzalności ich zachowania możemy w miarę dokładnie określać odległości w ogromnych skalach. Świecami standardowymi są między innymi tzw. supernowe Ia, o których również nie raz i nie dwa już pisałem. Supernowe Ia to supernowe mocno specyficzne – zgodnie z aktualnie wiodącą teorią to białe karły posiadające partnera w postaci gwiazdy –olbrzyma zasysające niejako materię od większego kooperanta, by po przekroczeniu pewnej krytycznej masy zapłonąć w ogniu termojądrowej eksplozji i zostać rozerwanym na strzępy. Miłą dla astrofizyków cechą takich supernowych jest bardzo charakterystyczna krzywa blasku, opisująca w miarę ściśle sposób, w jaki zmienia się jasność eksplodującej gwiazdy w czasie; w przypadku wszystkich supernowych tego typu krzywa ta wygląda bardzo podobnie.

 

Dzięki temu, że supernowa Ia zachowuje się oględnie rzecz biorąc zawsze tak, jak każda inna przedstawicielka gatunku, możliwe jest wykorzystywanie takich gwiazd jako wspomniane wcześniej świece standardowe. Biorąc bowiem pod uwagę krzywą blasku i oceniając jasność eksplozji i jej zmiany w czasie łatwo można wywnioskować, w jakiej odległości sama gwiazda się znajduje. Co bardzo ważne w tym kontekście – supernowe należą do niezwykle jasnych obiektów, przyćmiewających w szczycie swej „działalności” całe galaktyki, tym samym widoczne są z ogromnych odległości, na których inne techniki pomiaru tejże zupełnie zawodzą.

 

Dzięki świecom standardowym dowiedzieliśmy się sporo o Wszechświecie – najważniejszym jednak chyba odkryciem związanym z supernowymi Ia jest stwierdzenie w 1998 roku, że ekspansja Wszechświata przyspiesza. Jasność bardzo odległych supernowych nie do końca pasowała do wcześniej wspomnianej charakterystyki krzywej blasku, co zmusiło badaczy do zaakceptowania tego, iż Kosmos ekspanduje coraz szybciej.

 

Na dzień dzisiejszy tak właśnie wygląda w ogromnym uproszczeniu nasz stan wiedzy w tej materii – okazuje się jednak, że wszystko to, co napisałem powyżej, może nie do końca być prawdą. W nobliwym piśmie „Nature” ukazał się bowiem niepokojący artykuł, który – jeśli potwierdzą się dane w nim przedstawione – może spowodować spore zamieszanie w światku kosmologów.

 

Naukowcy z Max-Planck-Institut für Astrophysik w Garching (Niemcy), Akos Bogdan oraz Marat Gilfanov, postanowili pewnego pięknego dnia przyjrzeć się założeniom, leżącym u podstawy wcześniej opisanych mechanizmów. Precyzując – postanowili sprawdzić, czy obserwacje potwierdzają najbardziej „chodliwąâ€ obecnie teorię wyjaśniającą genezę supernowych Ia. W tym celu zaprzęgli do roboty amerykańskiego satelitę rentgenowskiego Chandra, który posłużył do obserwacji pięciu pobliskich galaktyk eliptycznych oraz centralnego obszaru galaktyki Andromedy.

 

Jak wspomniałem wcześniej uważa się obecnie, że supernowe typu Ia powstają, gdy białe karły, podróżujące przez otchłanie Kosmosu z masywnym kompanem, nakradną od niego więcej materii, niż to dla nich zdrowe, co kończy się tragicznie. Ważną cechą tego procesu jest sam przepływ materii, który – jak uważają naukowcy  – trwa względnie długo: do powstania supernowej Ia nie dochodzi w mgnieniu oka, biały karzeł zasysa materię nawet przez dziesiątki milionów lat, zanim dojdzie to wybuchowego finału. Ów przepływ materii powinien jednocześnie generować promieniowanie w zakresie rentgenowskim przez równie długi czas.

 

Specyficzne ślady promieniowania rentgenowskiego stały się celem poszukiwań naukowców z Garching. Ku wielkiemu ich zaskoczeniu okazało się jednak, że promieniowanie rentgenowskie o takiej charakterystyce jest od 30 do 50 razy słabsze, niż powinno być, jeśli model przepływu energii do karła jest poprawny. Opierając się na wynikach swych obserwacji naukowcy doszli do cokolwiek zdumiewającej konkluzji, że – przynajmniej w przypadku obserwowanych systemów gwiezdnych – supernowe typu Ia musiały niemal wszystkie powstać w inny sposób: na drodze „zlania” się ze sobą dwóch białych karłów.

 

Dotąd przypuszczano, że taki scenariusz ma miejsce w przypadku bardzo niewielu supernowych tego typu – winą za przeważającą większość obarczano białe karły kradnące materię od partnerów. Takie podejście zabezpieczało byt supernowych Ia jako świec standardowych, jednakże jeśli uznać, że jest odwrotnie, to świece te stają się nagle dość niepewne. Naukowcy oparli swe wnioski na fakcie, że zjawisku połączenia dwóch białych karłów towarzyszyć powinien krótki rozbłysk promieniowania rentgenowskiego, czym można by uzasadnić niewielką ilość tego promieniowania zaobserwowaną przez naukowców.

 

Problem staje się poważny gdy zauważymy, że kolizje białych karłów są zróżnicowane pod względem jasności eksplozji – wszystko staje się zależne od masy białych karłów przed kolizją. Krzywa blasku staje się tym samym charakterystyczna tylko dla danego układu, nie jest natomiast reprezentantywna dla całego „gatunku” supernowych. Jeśli zaakceptujemy taki wniosek, musimy wykonać krok drugi i przyznać, że wyznaczanie odległości na podstawie pomiarów blasku supernowych Ia może być obarczone sporymi błędami.

 

Zanim świat kosmologów stanie na głowie trzeba jednak jeszcze upewnić się co do tego, czy odkrycie astrofizyków z Niemiec jest reprezentatywne dla wszystkich galaktyk – ponieważ pięć z sześciu galaktyk obserwowanych przez Niemców było galaktykami eliptycznymi, nie można wykluczyć, że to cecha takich właśnie galaktyk, z wykluczeniem spiralnych, które odgrywają zazwyczaj o wiele ważniejszą rolę w naszych obserwacjach. W tym celu konieczne jest prowadzenie dalszych badań, zbyt wczesnie więc mówić już o małej rewolucji. Warto jednak przyglądać się rozwojowi sytuacji ze sporą uwagą – jeśli doniesnienia z Garching się potwierdzą, wówczas trzeba będzie na nowo przyjrzeć się danym, na podstawie których ekspansja Wszechświata uznana została za przyspieszającą.

 

Artykuł w “Nature” (płatny!)

 

 

Źródło:

 

Link 1

 

Grafika: Teoretycznie tak dochodzi do kolizji białych karłów

 

Źródło grafiki

 

Credit: NASA/Dana Berry, Sky Works Digital.

 

 

Wyświetl pełny artykuł

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.