Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Eseje  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




HISTORIA MLECZNEJ DROGI

[ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]   [ 4 ]  

Wariant drugi trudno ocenić - nie cieszy się on ostatnio popularnością.

Atrakcyjnie wygląda wariant trzeci. Z pierwotnego zaburzenia tworzy się masywna czarna dziura. Może ona dalej oddziaływać grawitacyjnie na otaczającą ją materię, która na nią opada. Proces ten nazywamy akrecją materii na czarną dziurę. W ten sposób masa czarnej dziury rośnie. Wzrost ten nie jest jednak zbyt gwałtowny, ponieważ opadająca materia emituje promieniowanie, a ciśnienie promieniowania przeciwdziała akrecji. Zatem wokół czarnej dziury może zacząć gromadzić się materia protogalaktyczna.

Centralnie położona czarna dziura w protogalaktyce może mieć dość złożony wpływ na procesy zachodzące w otaczającym ją gazie. Spodziewamy się, że na skutek oddziaływań przypływowych z innymi protogalaktykami każda protogalaktyka uzyskuje pewną ilość momentu pędu. Dlatego gaz utworzy spłaszczony dysk, a przez to inaczej będzie wyglądała sytuacja wzdłuż jego osi obrotu, a inaczej - w prostopadłej do niej płaszczyźnie symetrii, jak to dziś obserwujemy w kwazarach.

Materia w płaszczyźnie galaktyki może być na tyle gęsta, że staje się nieprzezroczysta dla promieniowania z okolic czarnej dziury i tworzy rodzaj grubego, gęstego dysku. Dysk ten może się zapadać pod wpływem własnej grawitacji i mogą w nim zachodzić gwałtowne procesy gwiazdotwórcze. Część gwiazd powstających w dysku ewoluuje szybko i wybucha jako supernowe, wzbogacając materię protogalaktyki w pierwiastki ciężkie. Promieniowanie z okolic czarnej dziury pożerającej materię wydostaje się głównie w kierunku prostopadłym do dysku, wzdłuż osi symetrii. Tam też duże ciśnienie promieniowania może wydajnie wspomagać wypływ materii, częściowo już wzbogaconej w pierwiastki ciężkie, do ośrodka międzygalaktycznego. To wyjaśniałoby, czemu odległe obłoki gazu międzygalaktycznego (o przesunięciu ku czerwieni przekraczającym 1) zawsze wykazują pewien - jak to się określa - poziom metaliczności; co najmniej na poziomie tysięcznej części metaliczności słonecznej (w astronomii węgiel jest metalem...).

Schemat akreującej pierwotnej czarnej dziury
powiększenie...

Rys. 4. Schemat akreującej pierwotnej czarnej dziury
Gdy czarna dziura zużyje materię znajdującą się w jej pobliżu, akrecja zanika, ponieważ bardziej odległa materia obdarzona jest znacznym momentem pędu i nie opada zbyt łatwo w stronę centrum. Czarna dziura przechodzi w stan uśpienia, jak to ma miejsce obecnie w Drodze Mlecznej, a o dalszej ewolucji galaktyki decyduje ewolucja gwiazd. Nie jest jednak wykluczone, że okresowa aktywność naszej czarnej dziury jeszcze się ujawni, choć prawdopodobnie nieprędko. Być może struga gazowa w częściach centralnych utraci swój moment pędu i zasili czarną dziurę. Niewykluczone też, że Droga Mleczna pożre dwóch najbliższych galaktycznych towarzyszy: Wielki i Mały Obłok Magellana. Obserwacje prowadzone przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a jednoznacznie wskazują, że kanibalizm jest wśród galaktyk bardzo rozpowszechniony, szczególnie we wczesnym etapie ich formowania. Wówczas galaktyk było więcej, a odległości pomiędzy nimi - odpowiednio mniejsze niż w dzisiejszym, "rozszerzonym" Wszechświecie.

Z dotychczasowych rozważań wciąż jeszcze nie wynika, jak właściwie powstały najstarsze gwiazdy halo i gromady kuliste. Pojedyncze gwiazdy halo mogą być uciekinierami z gromad kulistych - teoretyczne badania ewolucji gromad kulistych wyraźnie wskazują na stopniową utratę gwiazd z systemu. Same zaś gromady albo zostały wyrzucone jako wielkie obłoki w początkowej fazie zapadania się czarnej dziury, albo też pochodzą z niemal pierwotnych, znacznie mniejszych zagęszczeń gazu, wzbogaconego w metale przez wczesny etap ewolucji gwiazd wokół czarnej dziury. W takim scenariuszu przyłączyły się one do Galaktyki później, nie biorąc udziału w wielkim kolapsie materii do płaszczyzny galaktycznej.

Podsumowując te rozważania, można wydzielić następujące ważne, choć po części hipotetyczne, etapy w życiu Drogi Mlecznej:

1. Fala dźwiękowa.
2. Czarna dziura o masie 106 mas Słońca.
3. Wzrost czarnej dziury i formowanie się otaczającej ją protogalaktyki, powstawanie gromad kulistych w halo.
4. Wstrzymanie aktywności centralnej w momencie osiągnięcia przez czarną dziurę obecnej wartości masy 2,6x106 mas Słońca i utworzenie gwiazd zgęszczenia centralnego.
5. Ewolucja gwiazd w dysku galaktycznym.
6. Starzenie się Galaktyki (przyszłość).

Scenariusz ten trudno dziś udowodnić. Nie uwzględnia on też bardzo istotnego elementu, jakim jest rola ciemnej materii. O jej obecności - czy wręcz dominacji grawitacyjnej nad zwykłą materią - świadczy wiele argumentów obserwacyjnych, takich jak krzywa rotacji gwiazd i gazu w Galaktyce. Propozycja jest jednak interesująca i oznacza, że nasza centralna czarna dziura to nie jakieś groźne, przypadkowe monstrum, ale kluczowy element historii i obecnej budowy Drogi Mlecznej.

Bożena Czerny

Oryginalna wersja eseju ukazała się w: Urania. Postępy Astronomii, nr 3/2000.

[  góra strony  ]


[ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]   [ 4 ]  

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach