Na przekór grawitacji

B. Czerny

Przyciąganie grawitacyjne

Prawo powszechnego ciążenia

Isaak Newton Albert Einstein

Grawitacja = geometria czasoprzestrzeniAle zwykła materia zawsze powoduje przyciąganie – nie ma ujemnej masy

F = GM1M2/r2

Masa 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 odpychającaw 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 odpychającaw 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.