czwartek, 4 czerwca 2020

18. Powstaje czarna dziura. Czy to takie oczywiste?

Parę słów refleksji przed dalszym ciągiem
     Spekulacje? Cóż, prawdziwa nauka zaczyna się mimo wszystko od pytań i spekulacji, w ślad za tymi pytaniami – wbrew temu, co sądzą liczni kibice nauki, a także wielu tych, którzy żyją z „naukowania” (w tym, popularyzatorów). Dla tych jedyne kryterium naukowości, to matematyka i publikacje w szanujących się periodykach naukowych. Ile jest tam chłamów wie tylko ten, kto to czytał. Tak dobitnie wyraził się na ten temat znany fizyk portugalski, João Magueijo w swej książce pt. Szybciej niż światło (Wyd Amber, 2003). Ja bym nie śmiał szargać świętości której nimbem otaczają się gospodarze tych wyroczni nauki. By tam opublikować, często wystarczy nośne nazwisko i nośność medialna. Ostatnio aż roi się od sensacyjnych  i odpowiednio nagłośnionych doniesień o rzekomych odkryciach i hipotezach, nierzadko wzbudzających zadumę – dla kogoś, kto rozumie. Każde doniesienie, choćby najskromniejsze wywołuje medialną wrzawę, na ogół wbrew woli samego autora, wrzawę często merytorycznie odległą od tego, co zamierzał przedstawić. Sami autorzy, w pogoni za sławą, bywa że nie czekają na zweryfikowanie wyników. Dla mediów wszystko jedno.
     Tak nawiasem mówiąc, nauka na państwowym garnuszku musi dbać o siebie. Mnie te uwarunkowania nie dotyczą, a same spekulacje... prowadzić mogą do ciekawych konkluzji, już niezależnie od wartości merytorycznej – o niej decyduje wyłącznie empiria, choć także z jej interpretacją różnie bywa, szczególnie w przypadku zaskakujących wyników obserwacji – to dzieje się najczęściej.  
Co należy uwzględnić przy próbie opisu?

     Wróćmy do poprzednich rozważań. Przyjmijmy, że masa zgniecionego (na przykład wybuchem supernowej) obiektu przekracza wartość 6,76 mas Słońca (sądząc na podstawie wzoru (4)). Jego średnia gęstość jest więc już równa lub mniejsza od gęstości materii jądrowej, co czyni realną możliwość, że zamkniętym będzie przez horyzont grawitacyjny (załóżmy, że obiekt nie rotuje). Jeśli obiekt taki jest pozostałością po wybuchu supernowej, to jaka była jej masa przed wybuchem? Oczywiście znacznie Większa. Obiekty takie, choć rzadko, występują.
Z tym kolapsem, to nie jest taka prosta sprawa. Masa początkowa zapadającego sie obiektu jest większa, ale w miarę malenia jego rozmiarów, wzrasta defekt masy (najpierw bardzo powoli). Docelowa masa obiektu, czyli w momencie pojawienia się horyzontu grawitacyjnego, jest (w niektórych przypadkach nawet wyraźnie) mniejsza. Przy szacowaniu masy „czarnej dziury” należy to wziąć pod uwagę. Czarnodziurowanie następuje więc nieco później, niż oczekujemy (jeśli następuje).
     W odniesieniu do obiektów wielokrotnie masywniejszych, dziś stanowiących jądra galaktyk, przypuszczać można, że po pierwszej, bardzo krótkiej niespokojnej, wybuchowej, fazie ich ewolucji, znaczna część materii skolapsowała i schowała się pod horyzontem. Chyba działo się to średnio dziesięć miliardów lat temu, w epoce kwazarów, z których, zgodnie z fantazjami mej książki, uformowały się jądra dzisiejszych galaktyk (nie wszyscy dziś tak sądzą, nawet jeśli czytali mój esej poświęcony genezie galaktyk). Kolapsując dalej, materia ta zagęściła się. Pojawiło się odpychanie, a więc i pulsacje objętościowe, zrozumiałe, że o odpowiednio małej częstotliwości*. Oczywiście średnia gęstość takiego obiektu jest zdecydowanie mniejsza od gęstości materii jądrowej, pomimo, że zamknięty on jest horyzontem. A o osobliwości (punkt, w którym zawiera się cała masa obiektu) nie ma mowy nawet jeśli materia ta tworzy kulę o rozmiarach stosunkowo niewielkich w porównaniu z jej promieniem grawitacyjnym.

*) Pulsacje te z grubsza opisałem w artykule wstępnym, stanowiącym nawiązanie do eseju na temat oscylacji Wszechświata. Te drgania objetościowe, zachodzić mogą w gwiazdach odpowiednio masywnych. My widzimy gwiazdy te jako pulsujące, regularnie bardziej lub mniej. Wśród nich wyróżniają się cefeidy, pulsujace regularnie, przy czym okres pulsacji zależy od ich masy.  

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz