Na przekór grawitacji
B. Czerny
Przyciąganie grawitacyjne
Prawo powszechnego ciążenia
Isaak Newton Albert Einstein
Grawitacja = geometria
czasoprzestrzeni
Ale zwykła materia zawsze powoduje
przyciąganie – nie ma ujemnej masy
F = GM
1M
2/r
2Masa jest zawsze
dodatnia, grawitacja to siła przyciagania, nie tak jak elektromagnetyzma (prawo Coulomba)
Ludzie potrafią pokonać siłę grawitacji
A czy potrafi to sama natura ?
Słońce – korona i wiatr
Słońce – korona i wiatr
Słońce w promieniach X – satelita SOHO
Słońce – korona i wiatr
Prędkość wiatru słonecznego – ok. 500 km/s
Korona słoneczna ma temperaturę ok. miliona stopni i jest praktycznie przezroczysta. Z korony wypływa wiatr słoneczny, w sposób dość
niejednorodny.
Słońce – korona i wiatr
Pogoda kosmiczna jest na http://www.spaceweather.com/
Wiatr ten jest ciągle
monitorowany w ramach badań pogody kosmicznej.
Wiatr słoneczny i zorza polarna
Wiatr słoneczny – dokąd sięga ?
Daleko poza ostatnią planetę Układu Słonecznego
A co z grawitacją?
Wystarczy podgrzać, czyli dodać energii …
Wiatry z innych gwiazd
Zderzenie dwóch wiatrów gwiazdowych (obraz z HST)
Już nie wiatr, a niszcząca siła wybuchu …
Obrazy z HST
Prędkość otoczki – kilka tys. km/s
Już nie wiatr, a niszcząca siła wybuchu …
400 lat po wybuchu – supernowa
obserwowana przez Keplera - obraz w
promieniach rentgena z satelity Chandra
Co powoduje rozerwanie gwiazdy w zjawisku supernowej ?
Gwiazda świeci na koszt paliwa termojądrowego w swoim wnętrzu. Gdy paliwo wyczerpie się, gwiazda się kurczy.
Słońce skurczy się w sposób łagodny do postaci białego karła, ale gwiazdy masywniejsze kurczą się gwałtownie
tworząc gwiazdę neutronową lub czarną dziurę, przy okazji rozbryzgując część otoczki. Zatem paradoksalnie efekt
wybuchu jest wywołany przyciąganiem grawitacyjnym.
Okrągła gwiazda i wąsaty wiatr - dżety
Młoda gwiazda HH-47 –
obraz z HST
Mikrokwazary
Prędkość wyrzutu bardzo bliska
prędkości światła – 300 000 km/s
Dżet
relatywistyczny – ważne są efekty szczególnej teorii względności
Wiatry w galaktykach
Prędkość wyrzutu kilka tysięcy km/s
Efekt widzimy tylko badając widma
najbardziej
centralnej części tak zwanych galaktyk aktywnych
(Różańska i in. 2004)
Galaktyka
TON S 180
Kwazary – odległe galaktyki
Dżet relatywistyczny
Kwazary – odległe galaktyki
Zmiany obrazu następują w skali kilku lat !
Najbliższa radiogalaktyka
Inny przykład – galaktyka M87
Stare radiogalaktyki
Mapa VLA obiektu Cyg A, najbliższej bardzo silnej
radiogalaktyki. Rozmiar źródła to 500 000 lat świetlnych.
Obszar centralny prawdopodobnie nadal aktywny.
Skąd biorą się dżety?
Kluczem jest zarówno dostarczenie energii, jak i istnienie pola magnetycznego,
kierującego ruchem plazmy.
Symulacja Matsumoto i in.
Asymetryczne dramatyczne wybuchy – błyski gamma
Niektóre wybuchy supernowych zachodzą tak, że
powodują rozbłyski gamma, trwające kilka – kilkadziesiąt sekund. Świecenie gamma pochodzi od niezwykle
szybkich (ultrarelatywistycznych) dżetów. Te wybuchy, nazywane są zjawiskiem hipernowej. Tam też musi
odgrywać rolę pole magnetyczne, kierując ruchem plazmy. Błyski gamma to najbardziej energetyczne zjawiska we Wszechświecie, obserwowane z
kosmologicznych odległości.
Najdalszy błysk gamma ma z= 6.29
Tajemnicza siła odpychająca w kosmologii
Dziwna odpychająca siła działa jednak na wszystko, gdy badamy zachowanie materii w odległościach
kosmologicznych. Mówią nam o tym badania odległych supernowych typu Ia.
Tajemnicza siła odpychająca w kosmologii
Dziwna odpychająca siła działa jednak na wszystko, gdy badamy zachowanie materii w odległościach
kosmologicznych. Mówią nam o tym badania odległych suprenowych typu Ia.
Ciemna energia – kwintesencja
Astronomowie badają przejawy działania tej siły, a
fizycy próbują dostarczyć wyjaśnienia jej pochodzenia (na razie bez rezultatu). Zjawisko nie jest sprzeczne z ogólną teoria względności, ale wymaga istnienia materii o dodatniej masie ale ujemnym ciśnieniu.
To zjawisko jest teraz największa zagadka astronomii i fizyki.
