środa, 19 sierpnia 2020

26. Jeszcze trochę o zapaści jądra galaktyki

   Zanim do niej dojdzie, prześledźmy w skrócie (jako krótkie podsumowanie) proces zapadania się jądra młodej galaktyki-kwazara. Uzupełnijmy rozmyślania o dodatkowe spostrzeżenia, które nasunęły się w kontekście bieżących dociekań. Otóż gęstość jądra galaktyki tuż po zamknięciu horyzontem grawitacyjnym, jest stosunkowo mała, dużo mniejsza, niż gęstość materii jądrowej (nawet mniejsza, niż gęstość wody). [Tu dla uproszczenia, by nie gubić głównego celu rozważań, zakładamy, że zawartość materialna tego jądra nie wzrasta materią przybywającą z zewnątrz.] W miarę zapadania się jądra, promień horyzontu maleje, najpierw coraz szybciej, ale potem jego wielkość ustala się, wraz zakończeniem zapaści. Samo jądro docelowo staje się kulą o średniej gęstości chyba nieco większej od gęstości neutronu, niezależnie od istoty materii tam zalegającej. Podczas procesu zapaści rośnie defekt masy. Właśnie dlatego cofa się horyzont. To  cofanie się horyzontu przebiega aż do ustalenia się rozmiarów jądra o maksymalnej docelowej koncentracji materii. Sam horyzont, dla przypomnienia, znajduje się dużo wyżej, a powierzchnia „twarda” samego jądra, zgodnie z wymogami estetyki (tę rzecz trzeba zbadać za pomocą środków matematycznych), w momencie ustania kolapsu, ma być może promień równy połowie promienia grawitacyjnego. Przyjmijmy, że powierzchnia jądra jest powierzchnią „newtonowskiej” czarnej dziury. Potencjał pola grawitacyjnego na tej powierzchni, co łatwo wyliczyć, równy jest:
     
                                                                                                    
Wynik interesujący. Nic dziwnego, że niemożliwością jest wydostać się stamtąd. Ale czas tam sobie płynie jak za dobrych czasów. W sytuacji tej kontrakcja Wszechświata załatwi sprawę od ręki, likwidując galaktykę wraz z jej jądrem. I po krzyku. Właściwie samo jądro cierpliwie czeka, przygotowane już, na lepsze czasy totalnego sprasowania, połączenia z innymi jądrami innych galaktyk, w jedną całość. A potem nastąpi Wielki Koniec stanowiący Wielki Początek. Także w życiu każdy koniec ma początek. Jak się niedługo przekonamy, potencjał Wszechświata jest wartością liczbową dwa razy mniejszy. Czy dzięki temu właśnie istnieje w nim pełna swoboda ruchu ciał?  
   A gwiazdy? W kontekście powyższych rozważań należy podkreślić, że podejście zaprezentowane tu jest daleko posuniętym uproszczeniem, szczególnie gdy mowa o rotacji gwiazd. Mimo wszystko, już to daje niezłą indykację co do realności czarnych dziur – jeszcze zanim byśmy uwzględnili całokształt przemian zachodzących w rzeczywistej gwieździe. Nie braliśmy bowiem pod uwagę zjawisk mających kluczowe znaczenie dla jej ewolucji. Ich uwzględnienie skomplikowałoby rzecz jeszcze bardziej. Tu wyeksponowałem jedynie aspekt (klasycznie) grawitacyjny.
Postępowanie takie jest wyrazem określonej koncepcji dydaktycznej, która tu stanowi motyw przewodni. Trudno dydaktykę oddzielić od działań stricte poznawczych. Wyobraziłem sobie, z nostalgiczną łezką, że prowadzę zajęcia w Młodzieżowym Towarzystwie Naukowym. Przed czterdziestu laty także tym parałem się. Niech się młodzi zastanowią. Ewentualne odrzucenie określonych tez byłoby w tym pedagogicznym aspekcie rzeczą nad wyraz pożyteczną. Chodzi bowiem o rozwijanie myślenia niezależnego i twórczego. Piszę o tym w związku z treścią dalszych wynurzeń, gwoli przypomnienia, że nie chodzi tu o tworzenie nowych prawd objawionych.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz