Bardzo istotne znaczenie dla poznania Wszechświata mają badania kwazarów. Są to obiekty bardzo odległe, sądząc po wielkośći ich red-shiftu; sądząc też po tym, że występują wszędzie, czyli nie istnieje wyróżniony kierunek ich położenia – nie należą więc do naszej Galaktyki. Uzasadniony jest sąd, także bazujący na stwierdzonych obserwacyjnie fizycznych cechach tych obiektów, że reprezentują one Wszechświat bardzo młody. Oczekuję w związku z tym, że badania kwazarów przyczynią się też do potwierdzenia tezy o stopniowym zmniejszaniu się stałej c*. W pełni uzasadniony jest także sąd (pomimo, że nie jest to sąd jedyny), że są one protogalaktykami. Przychylałbym się więc do twierdzenia, że także nasza Galaktyka przejść musiała przez stadium kwazara. "Jak powstały galaktyki?" To problem do dziś nie rozwiązany. Jak doszło do wybuchu na wielką, galaktyczną skalę; jak wiedzie droga od kwazarów, poprzez galaktyki aktywne, do galaktyk dzisiejszych? W pracy tej dam wyraz przemyśleniom idącym nie koniecznie ubitym traktem, spróbuję pójść innym, nowym tropem. Podejmuję (dosyć arogancką) próbę odpowiedzi na te (i inne) pytania.
Z obserwacji wynika, że wiele z tych obiektow posiada tzw. Jety. Sądzi się, wprost automatycznie, że świadczy to o istnieniu w nich czarnych dziur. Być może, z tym, że (mym skromnym zdaniem) to nie czarne sa przyczyną erupcji materii. Jako czarne, powinny raczej ściągać materię ku sobie. Na dobrą sprawę, jak na razie, nie jest znany mechanizm erupcji na taką, wprost galaktyczną skalę; nie wiemy też, skąd biorą się tak imponujące ilości energii emitowanej przez te obiekty. Być może rozwiązaniem problemu erupcji, intuicyjnie uzasadnionym, byłoby przyjęcie tezy o istnieniu odpychania grawitacyjnego w bardzo krótkim zasięgu (przy bardzo dużej koncentracji materii). Odpychaniu temu poświęciłem sporo miejsca w poprzednich notkach. Od tego właściwie należałoby zacząć. A energia? Z całą pewnością nie chodzi o zderzenia czarnych dziur, jak to twierdzą co poniektórzy z zadziwiającą szczerością i konsekwencją, pomimo istniejącej (obserwacyjnie) mnogości kwazarów przy znikomym prawdopodobiństwie ewentualnego spotkania się czarnych. A skąd by się miały wziąć te czarne w tych dawnych czasach? To chyba coś w rodzaju "syndromu tonącego". Dziś za wszystko, co zaskakuje, odpowiedzialne są czarne dziury. Bierzesz placebo i od razu czujesz się zdrowy.
Oto wstępny, roboczy model erupcji materii. Załóżmy, że mamy do czynienia z obiektem rotującym o dużej masie. Grawitacja sprawia, że przy tym zapada się on. Prędkość kątowa rotacji wzrasta. Efektywna grawitacja na równiku jest już dużo słabsza, niż w okolicach biegunowych. Co jest tego skutkiem? Otóż to, że zapadanie się materii – polarne, wzdłuż osi obrotu, jest dużo intensywniejsze, niż w okolicach równika. Mamy więc przeciwbieżne strumienie materii, zderzające się w centrum obiektu. Powtarzam, to dopiero wstępny, roboczy model konceptualny do testowania.
Wskutek zderzenia (grawitacyjnego) przeciwbieżnie kolapsujących mas materii, dochodzi do odbicia i w rezultacie tego, wytrysku (z obu stron) strug materii. Znamy, szczególnie dzięki obserwacjom satelitarnym pewną, nawet sporą liczbę takich obiektów. Można znaleźć je na odpowiednich stronach internetowych. Chodzi przy tym raczej o odległe galaktyki aktywne i kwazary. Do dziś bowiem materia z wytrysków uległa rozproszeniu. Nie widać więc wytrysków w sąsiedztwie naszej Galaktyki, a te, które widzimy, dotyczą odległej przeszłości, są historią, której księgi nota bene otwarte są dla naszego wglądu. Otwarte dzieki temu, że Wszechświat jest jednakowy wszędzie, czego wyrazem jest zasada kosmologiczna, a jego obiekty (galaktyki) wiąże wyrażające tę zasadę prawo Hubble'a. To tak dla przypomnienia.
Jeśli przy tym rozkład przestrzenny materii w takim obiekcie nie jest jednolity (na ogół jest właśnie tak), może dojść do erupcji materii, widocznej tylko z jednej strony (Jet). Znanych jest wiele obiektów tego typu. Ciekawe, że w znacznej liczbie przypadków jety występują pojedyńczo. Widocznie wytrysk z drugiej strony był stosunkowo słaby i zdążył się w znacznym stopniu rozproszyć, a teleskopy są zbyt słabe. W optycznym zakresie widma, z ogromnej przecież odległości, wytrysk jest więc niewidoczny. Powinien być jednak źródłem promieniowania radiowego (z obserwacji wynika, że jest). Oznaczałoby to, że na ogół, jak już wspomniałem, nie ma mowy o idealnej symetrii rozkładu materii w takim obiekcie. Oznaczać to może także, iż proces ten zachodzić już mógł, gdy obiekt jeszcze nie był w pełni uformowaną kulą (lub eliopsoidą), co już w konfrontacji ze wstępnym modelowaniem może zastanawiać – o tym dalej. Sugerowałoby też, że w odniesieniu do wielu z nich, erupcja taka, a właściwie ciąg erupcji na określonym etapie ewolucji, zachodzi tylko raz i wiąże się widocznie z zapaścią grawitacyjną, jedyną w życiu obiektu i w skali obejmującej jego całość. Widoczne erupcje, szczególnie te obustronne, raczej kojarzyłbym z (chyba rotującymi intensywnie) galaktykami eliptycznymi. A pozostałe? Nie ma galaktyk identycznych, a poza tym chyba każda galaktyka przejść musiała etap kwazara.Świadczyłaby o tym obecność w każdej galaktyce ciemnych (nie świecących i nieprzejrzystych) chmur gazowo-pyłowej materii bogatej w metale. Tu mam na myśli normalne galaktyki spiralne i eliptyczne.Raczej nie minigalaktyki satelickie, będące chyba obiektami wtórnymi. Galaktyki nieregularne, tu mam na myśli Obłoki Magellana, mogą stanowić produkt erupcji w galaktyce macierzystej.Świadczyć by o tym mogła ich zawartość – gwiazdy młode i intensywne procesy gwiazdotwórcze. Wracając do erupcji...
Tak na marginesie warto zauważyć, że (na ogół) nie całkiem symetryczna (z obydwu stron) erupcja powoduje zmianę ruchu obiektu względem innych – na zasadzie odrzutu. Oczywiście po erupcji ruch względny obiektu staje się ruchem bezwładnym. Ta niesymetryczność erupcji wyjaśniałaby znany fakt istnienia ruchów własnych galaktyk, a także to, że widoczne Jety, w niektórych przypadkach sięgają niewiarygodnych odległości (nawet milionów lat świetlnych) od macierzystych galaktyk. Dziś przechodzi się nad tym do porządku dziennego bez głębszej refleksji pomimo, że w konfrontacji ze stwierdzoną obserwacyjnie jednorodnością Wszechświata w odpowiednio dużej skali, jest to fakt zagadkowy. Kogo to zastanowiło?
"Dlaczego prawo Hubble'a nie dotyczy wszystkich galaktyk (dotyczy tylko odpowiednio odległych)? Skąd się wzięły ruchy własne galaktyk? Co pchnęło galaktykę Andromedy ku nam? Czy tylko wzajemna grawitacja? Ale przecież na samym początku, po wyodrębnieniu się, musiały oddalać się od siebie (?)" – pytania istotne. Jak się już okazało, można(o dziwo)na nie odpowiedzieć w sposób dosyć przekonywujący. "Przypadek, losowowość, stochastyczność?**" Nie, nie tędy droga w odniesieniu do tak znaczących obiektów, jak galaktyki, które, ogólnie, spełniają przecież prawo Hubble'a. Temat ten raczej nie jest podejmowany. A przecież obrazy zderzających się galaktyk znane są powszechnie miłośnikom astronomii. Zderzenia – rzecz oczywista? Zrozumiała samo przez się i kropka.
Wróćmy do wątku zasadniczego, do "erupcji w skutek odpychania grawitacyjnego". Zapewne hipoteza ta wzbudziła już wątpliwość. Osądzając bowiem rzecz na bazie zasady zachowania energii, powinniśmy oczekiwać powrotu odbitej antygrawitacją materii (z biegunowej zapaści) co najwyżej do punktu startu, czyli do powierzchni obiektu. Erupcja poza obiekt nie powinna mieć miejsca. Sprawa zatem nie jest taka prosta, szczególnie jeśli byśmy uznali, że erupcja spowodowana jest jedynie przez odpychanie grawitacyjne. Powinien więc istnieć jakiś czynnik dodatkowy. Materia z biegunów zapada się. Tym wciąga sporo materii z otoczenia (ze „strefy podbiegunowej”). Wygląda na to, że chodzi o proces ciągły, o rodzaj cyrkulacji. To jednak prowadzi raczej do ustabilizowanej dynamiki, ciągłości zmian i stabilności obiektu, w którym gradient gęstości nie jest jakiś wyjątkowy. Co więc może być przyczyną erupcji? Z całą pewnością nie chodzi o spokojne opadanie zwykłej materii. Dziać się to mogło więc w czasie biegunowo obustronnej grawitacyjnej zapaści materii złożonej z uformowanych już gwiazd. Zdarzyło się to jeden jedyny raz na pewnym wczesnym etapie formowania się galaktyki. Był to jakby naturalny akcelerator przeciwbieżnych wiązek. Coś na podobieństwo LHC, tylko w zupełnie innej skali. Wyobraźmy sobie napierające na siebie z przeciwnych stron miriady gwiazd.
*)Na zmienność cwskazywać by mogły zaobserwowane w ostatnich latach, mniejsze niż dziś wartości stałej struktury subtelnej, uzyskane przy badaniu widm promieniowania kwazarów.
**)Jeśli już "wiemy" skąd się biorą te "ruchy własne" to w pełnym zbiorze galaktyk, czyli niezależnie od ich wzajemnych odległości, rozważanie ich, stanowiłoby dodatkową motywację dla badań o charakterze statystycznym. "Czy rzeczywiście uśredniona prędkość (względem nas) ruchów własnych, wraz ze wzrostem badanej populacji, dąży do zera?" Problem jednak w tym, że większość galaktyk mimo wszystko oddala się (kosmologicznie) z prędkościami już relatywistycznymi, wobec których ich ruchy własne są pomijalne, a ich wykrycie jest niemożliwe, gdyż jedynym narzędziem do pomiaru prędkości jest red-shift. W doddatku, chodzi tu jedynie o prędkości radialne. To także jedna z przyczyn niepewności przy określaniu odległości galaktyk w oparciu o prawo Hubblae'a (w odniesieniu do obiektów nie tych najodleglejszych).
