204 obserwujących
951 notek
2046k odsłon
  3325   0

Niewidzialne jest największe i decyduje o wszystkim....

 

 
Ten artykuł będzie o Big- Rip , czyli wielkim, ostatecznym rozerwaniu megastruktur gwiezdnych, rozsypaniu się wszystkiego i zniknięciu kosmosu.
Tyle razy było już o Big – Bangu , czyli o kosmicznym “genezis”, więc teraz czas na “eschatologię” wszechświata.
 
Sprowokowali mnie do tego ci trzej panowie:
 
Saul Perlmutter,Amerykanin, urodził się w 1959 w stanie Illinois,doktorat- 1996,pracuje na Uniwersytecie Kalifornijski oraz w Lawrence Berkeley National Laboratory
 
Brian P. Schmidt ,Australijczyk, urodził się w amerykańskim stanie Montana w roku 1967 , jest obywatelem Stanów Zjednoczonych i Australii, doktorat - 1993 na Uniwersytecie Harvarda , profesor na Australian National University w Weston Creek.
 
Adam G. Riess urodził się w 1969 roku w Waszyngtonie, doktorat - 1996 na Uniwersytecie Harvarda , profesor astronomii i fizyki na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa i Space Telescope Science Institute w Baltimore.
 
Ci trzej utworzyli dwie , niezależne grupy badawczy do rozjaśnienia największej tajemnicy wszechświata.
 
Jedna z grup , kierowana przez Saula Perlmuttera rozpoczęła prace w 1988 r. w projekcie o nazwie :
The Supernova Cosmology Project(SCP)”.[1]
 
Brian Schmidt kierował drugą grupą, która pracowała od 1994 r. realizując projekt o nazwie :
The High-z Supernova Search Team (HSST), 
w której badaniach kluczową rolę odegrał też Adam Riess.[2]
 
Zespoły badawcze ,posługując się najnowszą aparaturą naziemną, oraz zainstalowaną przy satelitarnym teleskopie Hubblea nową kamerą [ Advanced Camera for Survey (ACS)], prowadziły pomiary przez kilka lat ,a wyniki zostały opublikowane po raz pierwszy w 1998 wywołując szok w świecie astronomów i konieczność dekonstrukcji fundamentalnych modeli kosmologii.
 
Wymienieni Nobliści zbadali kilkadziesiąt [ponad 50 ] wybuchających gwiazd, nazywanych supernowymi i odkryli, że wszechświat rozszerza się coraz szybciej - podał w uzasadnieniu Komitet Noblowski.
 
Czym są gwiazdy “Supernowe Ia” , których badanie doprowadziło trzech astrofizyków do Nobla –2011 z kosmologii obserwacyjnej?
 
"Supernowe typu Ia” , to niewyobrażalnie potężna eksplozja, do której dochodzi w układzie podwójnym gwiazd , z których jedna jest prawdopodobnie węglowo-tlenowym białym karłem i ściąga grawitacyjnie materię ze swego towarzysza-czerwonego olbrzyma.
 
 
Ten proces połykania materii trwa tak długo , aż masa białego karła przekroczy tzw. granicę Chandrasekhara tj. około 1,4 masy Słońca, gdyż wtedy wzrost ciśnienia doprowadzi temperaturę karła do wartości krytycznej dla zapłonu reakcji termojądrowych. Zapłon obejmuje całą masę karła i następuje potężna detonacja z emisją energii rzędu 10E50 dżuli pod postacią oślepiającego światła i fali uderzeniowej o prędkości rzędu 10 tys. km/s.
Następuje ogromny wzrost jasności gwiazdy, świeci ona silniej niż cała galaktyka.
 
Supernowe Ia pojawiają się na niebie bardzo rzadko[kilka razy na 1000 lat],widoczne są nawet gołym okiem [jak np. obserwowana w roku 1054], są znajdowane we wszystkich typach galaktyk, i nie wykazują korelacji z obszarami formowania gwiazd. Wszystkie znane SN Ia mają bardzo podobne krzywe blasku, co umożliwia zastosowanie ich jako tzw. świec standardowych do mierzenia odległości.
 
Supernowa SN1994D w galaktyce NGC 4526 ,teleskop Hubblea.
 
Wszystkie supernowe tego typu osiągają podobną maksymalną jasność absolutną. Porównując jasność obserwowaną z wartością teoretyczną można natychmiast obliczyć odległość od SN Ia , lub od jej macierzystej galaktyki.
Jeżeli w następnym kroku, zmierzymy dla danej SN Ia wielkość red-shiftu, to będziemy mogli obliczyć prędkość ucieczki gwiazdy vel galaktyki od nas ,czyli prędkość ekspansji wszechświata.
 
A co to jest  red-shift?Na czym to zjawisko polega?
 
Mamy w warunkach ziemskich widmo promieniowania jakiegoś pierwiastka , np. .glinu. Jest to układ linii [prążków] na kliszy fotograficznej , a z każdą linią związana jest jakaś wartość długości fali. Linie więc leżą w różnych obszarach barw i są liniami identyfikacji danego pierwiastka, gdziekolwiek on jest [lewy pasek barwny na zdjęciu poniżej.
 
 
Jeśli teraz ,ta sama liczba i układ[pozycje wzajemne linii] , jako całość ,jest przesunięty w obszar czerwieni [fal długich ], to ten efekt nazywamy red-shiftem widma danego pierwiastka [prawy pasek barwny na zdjęciu powyżej.
 
Kłopot jednak w tym , że są trzy różne źródła, przyczyny red-shiftu i tym samym trzy różne rodzaje red-shiftu ,jeśli chodzi o wzory będące podstawą pomiaru.
W tej chwili nas interesuje tylko jeden rodzaj red-shiftu,zwany “kosmologicznym “ ściśle związany z odkryciem nagrodzonym Noblem 2011.
 
Wymienię i opiszę krótko wszystkie trzy rodzaje.
 
Grawitacyjny red-schift
 
 
Ma miejsce, gdy światło o długości fali L(0)jest emitowane przez masywną gwiazdę, lub opuszcza kulistą gromadę gwiazd , albo galaktykę , które to skupiska traktujemy jako zwartą masę. Fotony pokonując wielki potencjał grawitacyjny tracą energię , a to oznacza , że maleje ich częstotliwość drgań, a rośnie długość fali obserwowana L(1). Czyli światło wydobywające się z dołu grawitacyjnego czerwienieje. Prążki widma emisyjne przesuwają się w obszar czerwieni lub nawet podczerwieni.
Względna zmiana długości fali L(0) wyraża się zależnością
L(1) – L(0) / L(0) = sqr [ 1- 2GM/c^2*R]
 
Dopplerowski red-shift
 
 
Występuje gdy np. gwiazda [galaktyka] emitująca promieniowanie o długości fali L(0) oddala się od nas z prędkością v , wówczas zmierzymy wzrost długości fali do wartości L(1), czyli w przypadku światła widzialnego , widmo jego przesuwa się w obszar czerwieni.
Względna zmiana długości fali
L(1) – L(0) / L(0) = sqr[ (c + v)/(c – v) –1]
 
Kosmologiczny redshift (czynnik skali)
 
Jest to efekt zmiany liczby jednostek skali długości a(t)na skutek pęcznienia przestrzeni , i w wyniku tego, długość fali L rośnie proporcjonalnie do względnej zmiany jednostek skali. Ta ostatnia jest proporcjonalna do prędkości ekspansji przestrzeni.
 
 
Przy ekspansji przestrzeni wszechświata ,mamy więc “ucieczkę” galaktyk od nas [rozbieganie się galaktyk, powiększanie się odległości międzygalaktycznych] ,czyli obserwujemy red-shift.
Toteż mierząc wartość redshiftu wywołanego czynnikiem zmiany skali, możemy obliczyć prędkość tej ekspansji.
Względna zmiana długości fali
L(1) – L(0) / L(0) = v/a(t)
 
Zjawisko red-shiftu umożliwia wyznaczenie prędkości [ przyspieszenia ] ekspansji przestrzeni wszechświata.
I właśnie red-shift kosmologiczny, zmierzony podczas kilkuletnich obserwacji kilkudziesięciu supernowych typu Ia , pozwolił wymienionym na początku artykułu grupom badawczym na wystąpienie z rewelacją:
 
Wszechświat się rozszerza z prędkością wciąż wzrastającą !
Dynamika ekspansji wszechświata stale rośnie !
 
Powstaje pytanie :
jaki czynnik fizyczny, jaka przyczyna powoduje przyspieszenie ekspansji wszechświata?
 
Przecież jest to niezgodne z modelem inflacyjnym ewolucji wszechświata , według którego prędkość ekspansji z czasem miała maleć , proces ekspansji miał podlegać wyhamowaniu aż do zatrzymania i – pod wpływem grawitacji- miał się rozpocząć proces koncentracji, skupiania materii na powrót.
Pojawiła się hipoteza [upowszechniana przez odkrywców ], że wszechświat jest wypełniony
“ciemną energią”
[ równoległa nazwa :”ujemna energia”]
,która wytwarza ujemne ciśnienie ,rozpychające od siebie galaktyki , wbrew sile grawitacyjnego przyciągania [ zresztą malejącej na skutek zmniejszania się gęstości materii w przestrzeni].
Jest to wyraźne nawiązanie do OTW [ogólnej teorii względności].
 
Według OTW , siła grawitacji powstaje nie tylko z faktu istnienia masy ciał, na jej wartość wpływa obecność energii i ciśnienia w elemencie przestrzeni kosmicznej. Grawitacja pochodząca od energii i od ciśnienia może być dodatnia lub ujemna.
Dodatnia energia i dodatnie ciśnienie zwiększają siły newtonowskie grawitacyjnego przyciągania.
Ujemna energia[i ujemne ciśnienie ] wytwarzają też grawitację, lecz ta grawitacja jest siła odpychającą cząstki materii, a nie przyciągającą.
 
Równanie Einsteina
 
Wprowadza tajemniczą wielkość zwaną stałą kosmologiczną i ona jest właśnie miarą rodzaju energii występującej we wszechświecie.
 
Stała kosmologiczna zmierzona w obserwacjach prowadzonych przez grupy badawcze pod kierunkiem trzech noblistów z fizyki roku 2011 jest taka [jej wartość i znak], że przeważa nad newtonowską grawitacją przyciągającą materię wszechświata.
 
Wszechświat dostępny obserwacjom naszym , zawiera zaledwie 5 % materii dającej przyciąganie grawitacyjne [plus 20 % “ciemnej materii” dającej wkład pozytywny do newtonowskiej grawitacji], a 75 % ujemnej energii, która wywołuje siłę grawitacyjnego odpychania powodującą przyspieszenie ekspansji wszechświata.
 
Nic dziwnego ,że “poleciał “ nobel za takie trzęsienie ziemi w kosmologii.
 
Hipoteza istnienia “ujemnej” energii we wszechświecie ,wprowadzona do fizyki przez wyniki obserwacji supernowych typu Ia zapowiada także konieczność i możliwość dekonstrukcji Modelu Standardowego cząstek elementarnych, lub co najmniej ukazuje nagłe powiększenie obszarów Nieznanego w rzeczywistości ,w której istnieje i funkcjonuje świadomość.
A już myśleliśmy , że Teoria Wszystkiego jest na wyciągnięcie ręki , że do poznania i zbadania pozostały detale , tymczasem Przyroda dała nam prztyczka w nos.
Niewidzialne i nieznane , jest nieskończenie większe od poznanego i widzialnego , i ono decyduje jakie jest to “widzialne” , i co się z nim dzieje , lub będzie dziać.
 
Literatura.
 
 
 
Lubię to! Skomentuj256 Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie