czwartek, 24 stycznia 2019

17. Ciemna materia i geneza galaktyk


    Proces rozpraszania się elsymonów, w całej różnorodności ich rodzajów, zyskał, jak wyżej wspomniałem, cechy chaotyczności i fraktalizacji. To (uwzględniając istnienie wyjątkowo masywnej materii „ciemnej”) tłumaczyłoby obserwowaną przecież niejednorodność rozkładu materii wykrywalnej wizualnie. Reasumując stwierdzić możemy, że wspomniany wyżej „elsymon powszechny (panelsymon)” o cechach strukturalnych monokryształu, pękł w pewnym momencie podczas gwałtownego rozszerzania się i „rozprysł się” (jak kieliszek o podłogę). Stworzył się chaos, a tym samym zaistniała Temperatura. Dopiero wtedy (!). Wtedy też pojawiły się oddziaływania niegrawitacyjne: silne i elektromagnetyczne. Pojawiło się oczywiście promieniowanie (fotony) i cząstki masywne, a grawitacja stała się przyciąganiem. Także pojawiły się fluktuacje gęstości, odpowiedzialne za, obserwowaną dziś, strukturę wielkoskalową. A jak powstały galaktyki?
   Wielokrotnie nurtowało mnie pytanie: Dlaczego masy galaktyk są zbliżone (tego samego rzędu)? Oczywiście nie chodzi tu o małe galaktyki satelickie. Jak to się stało? Około 200 mln. lat po Wielkim Wybuchu pojawiać się zaczęły gwiazdy. Materia wszędzie była jeszcze wystarczajaco gęsta, a rozproszona ciemna materia tworzyła chaos w każdej skali (ruchy turbulentne, fraktale). Sprzyjało to tworzeniu się pierwszych gwiazd – wokół przypadkowych centrów grawitacyjnych. Zajmować więc powinny były gwiazdy całą przestrzeń Wszechświata. Gdyby ten zbiór gwiazd był absolutnie jednorodny, nigdy nie doszłoby do skupienia materii w rozlicznych centrach - do powstania galaktyk. Wszechświat bowiem nie posiada jednoznacznie określonego centrum - wyraża to zasada kosmologiczna. [Nawet gwiazdy by nie powstały. Wszechświat stanowiłby jednorodny gaz. Czym byłby ten gaz? Jednorodnym zbiorem plankonów? Ta wszystkość byłaby więc niczym.]  
     Na szczęście istniały (dzięki chaosowi (przemiana fazowa)) fluktuacje gęstości. Jednak zwykłe fluktuacje spowodować mogły jedynie tworzenie się zgęszczeń materii gwiazd o dowolnych rozmiarach, nie gwarantując wcale, że utworzą się galaktyki. Fluktuacje raczej utworzyły strukturę wielkoskalową – gromady galaktyk, „ściany”. A galaktyki, jak już powyżej zaznaczyłem, mają przecież zbliżone do siebie masy. Fluktuacje tego nie wyjaśniają. Uzasadnione więc jest pytanie: Co miałoby limitować wielkość (i masę) „wysp” z których utworzyły się galaktyki?  
     I tu daje o sobie znać chwalebna rola ciemnej materii (wraz z koncepcją niedoboru masy bazującą na nowej definicji masy grawitacyjnej). Fluktuacje koncentracji materii dotyczą też, a właściwie przede wszystkim, plankonów (ciemnej materii). Materia ta, z początku rozproszona prawie jednorodnie (właśnie dzięki temu „prawie” powstały pierwsze gwiazdy), zaczęła zagęszczać się w dużych fluktuacjach dominujących masą. Te zgęszczenia zaczęły przyciągać, ściągając ku sobie gwiazdy z otoczenia. Tak, ale dlaczego masy galaktyk są do siebie zbliżone? Otóż materia plankonów w takim zagęszczeniu zbierała się i zagęszczała. Tworzyła więc wyraźne centrum. Jednak w miarę jej zagęszczania się wzrastał deficyt masy takiego układu. Ostatecznie, niezależnie od liczby plankonów, masa samego jądra takiego zgrupowania, najgłębiej, pozostawała zbliżona do zera. W rezultacie efektywna (zbilansowana) masa grawitacyjna, niezależnie od liczby plankonów w „wyspie”, była prawie jednakowa.
     Jeśli nie ma innego tłumaczenia, to mamy, tak przy okazji, pośrednie potwierdzenie słuszności całej koncepcji dualności grawitacji. Dlaczego masa taka, a nie inna? To jedna z tajemnic Wielkiego Wybuchu i oczywiście cech samego plankonu. Znając te cechy można będzie w przyszłości odpowiedzieć i na to pytanie.
     Tak zagęszczać się mogły tylko plankony. O nukleonach, by się mogły tak zagęszczać, nie ma mowy. Jądra atomowe są nieściśliwe. [Przykładem takiego ściśniętego do granic obiektu jest gwiazda neutronowa.] Przecież konkretne obiekty, które my identyfikujemy jako cząstki są układami nierozbijalnych form (czworościanowych i dwunastościennych – przede wszystkim elektronów i protonów) o masach znikomych (i o dużych prędkościach względnych – temperatura). O ich skupianiu się w chaosie, w tych pierwszych chwilach Wszechświata, trudno wówić. W początkach były względnie jednorodnym żywiołem. Zagęszczanie się masywnych gwiazd i jąder galaktyk w twory grawitacyjnie zamknięte, to na razie sprawa nawet dalekiej przyszłości, co najmniej kilkuset milionów lat. [Dziś wprost automatycznie tworzy się czarne dziury już w samych początkach, np. po to, by „wyjaśnić” skąd się bierze energia w kwazarach. Już nie raz zwróciłem uwagę na magiczność czarnych dziur (jak królik z kapelusza) – istnieją wszędzie tam, gdzie nie wiemy, jak wyjaśnić obserwowane zjawisko. Nazywanie niewiadomego jeszcze nie oznacza jego wyjaśnienie.]  
   Możemy już teraz spróbować opisać proces kształtowania się galaktyk. Po około 200 milionach lat temperatura była na tyle niska, że rozpocząć się mógł proces formowania się pierwszych gwiazd. Proces ten z czasem nasilał się. Materia była wówczas jeszcze wystarczająco gęsta. Także trochę czasu zabrało formowanie się zgęszczeń ciemnej materii, stanowiących grawitacyjne centra, ku którym zmierzać miała materia gazu i gwiazd. Trwać to musiało nie mniej, niż około miliarda lat, co jest zrozumiałe po uwzględnieniu skali rozmiarowej układów (w porównaniu z rozmiarami samych gwiazd), a także, nie zapominajmy, faktu, że Wszechswiat jako całość rozszerzał się. Mamy więc na razie mrowie gwiazd pierwszego pokolenia, przyciąganych przez wyspy ciemnej materii. Nic dziwnego, że masy utworzonych zbiorowisk gwiezdnych były do siebie zbliżone, nawet jeśli zawierały zupełnie różne liczby plankonów. A gwiazdy? Same gwiazdy ściągane ku środkowi naparły na siebie ze wszystkich stron. Spowodować to musiało hipereksplozję termojądrową z udziałem miliardów gwiazd. Mamy więc kwazary, mamy pierwotne (i najobfitsze) źródło metali. Nie jakieś tam supernowe – kapryśne i wyjątkowo rzadkie. Zauważmy, że materia, z której powstał Układ Słoneczny istniała już co najmniej 6 miliardów lat temu. Powstanie galaktyk opisałem w innym miejscu, w eseju: „Jak powstały galaktyki?”. Tam jest wszystko. Jeśli ktoś chce dyskutować na poruszone tu tematy, niech zapozna się najpierw z treścią tych artykułów.
   Tymczasem mnożą się hipotezy dotyczące natury domniemanej ciemnej materii. Przykład stanowić mogą hipotetyczne WIMPY (Weakly Interacting Massive Particles), które z oczywistych względów nie uczestniczą w oddziaływaniach elektromagnetycznych. Jeszcze jeden byt ponad potrzebę. Astronomowie poszukują ich śladów. Co powiedzą o plankonach i elsymonach? Nic nie powiedzą...

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz