0. Wieczorem, panie Rysiu kochany...
...Rozmawiamy o starych Polakach. I o tych z Jeleniej, i o tych z Zielonej Góry. Właściwie to wolałbym jednak napisać coś o Strunach Kosmicznych, ale dziś niespodzianka w postaci polskiego akcentu w badaniu tych jednych z najbardziej tajemniczych zagadnień astrofizycznych. Inna sprawa, że obiecywałem kwanty, ale w myśl zasady, że jestem Naczelnym Laikiem a nie Świńską Rurą albo innym Misiem, patrzę w niebo. Nie widzę Strun Kosmicznych, a może widzę, i nie wiem, że one tam już dawno są? Na pewno widać gwiazdy. I te ciemne, i te jasne. A, zapomniałem. Może o Polakach z Góry Jasnej? Tam odparliśmy atak szwedzki, a Szwedzi, jak wiadomo, od czasu, gdy mają Zlatana Ibrahimovicia, są groźni. W każdym razie, nie możemy lekceważyć naporu tanich szwedzkich skarpetek, bezuciskowych oczywiście.
Po jakże przemiłym entree, jak najbardziej abstrakcyjnym, w miarę skromnych możliwości, zapraszam na odcinek Jubileuszowy! #50 gorących oklasków, 1997 polubień na fanpage'u facebookowym, zbliżamy się do granicy 50/2000/50000 - ta ostatnia liczba to ilość unikalnych wyświetleń bloga. Tymczasem, przy wiwatujących jak zwykle tłumach Laików Czytelniczych oraz przelataujących tu i ówdzie Tłuczków, musimy zadowolić się liczbami #49/1997/47000 i 49, okrągłą rocznicą.
Kosmiczne Struny. Bierę korytko świniowe, i do roboty! [Wstęp sponsorował film pt. /Miś/ - to dla młodszych Czytelników, jeśli jeszcze nie obejrzeliście - lektura obowiązkowa].
1. Wprowadzenie do tematu, czyli Tło Kosmicznego Nasłuchu.
Czym są pulsary, pisałem już dawno temu - w temacie #2 >klik<. Musimy trochę o nich uczytać, bo są kluczowe dla całego tematu. Pulsary to takie kosmiczne zegary. Pulsary to zegary, kosmiczne i liczne. Łatwo zapamiętać, bo się rymuje. Kiedy sygnał z takiego pulsaru jest zakłócony, albo nie jest zbyt dokładny, naukowcy juz wiedzą, że coś jest nie tak, [something is no-yes - w wolnym tłumaczeniu =)]. A już gdy zakłócenia pojawiają się nie w sygnale wizualnym, a w detekcji fal grawaitacyjnych - zmarszczkach samej czasoprzestrzeni (fale grawitacyjne - temat >klik< und ]klik[) - wtedy sprawa zwraca ku sobie oczy astrofizyków z całego świata. Jedną z możliwości zakłóceń sygnałów pulsarów przez fale grawitacyjne jest właśnie przypadek tzw. Strun Kosmicznych. Albo są to zderzenia supermasywnych czarnych dziur. Albo pierwotnych czarnych dziur. Albo rozbite Tłuczkiem atomy fruwająca w tę i nazad.
Straszne rzeczy! Ledwo zaczęliśmy, a już na głowy sypia się czarne dziury, a to supermasywne, a to pierwotne, nie wspominając o pulsarach, które też mogą być wkurzone, że ktoś zaburza im pomiar czasu.
2020 rok, 9.09. Całkiem niedawno w obserwatorium NANOGrav przelała się miareczka. 12 lat badań, danych sterta, ale wreszcie jakieś dziwadła! Obserwatorium to trudni się detekcją fal grawitacyjnych, a analiza zebranych danych z innych obserwatoriów pulsarów wskazuje na coś bardzo niecodziennego. Otóż sygnały wszystkich pulsarów były zakłócane w dokładnie taki sam sposób. Na dodatek, częstotliwość zakłóceń wskazuje na fale grawitacyjne. I teraz - albo-albo. Albo coś zakłóca tak samo pulsary, albo cos jest nie do końca jasne jeśli chodzi o funkcjonowanie samych kosmicznych zegarów.
2. Kiedy mamy już otwarcie, możemy rozgrywać grę środkową. Czym są Struny Kosmiczne?
Wielce prawdopodobnym jest fakt, że istnieje coś, co przypomina Kosmiczne Promieniowanie Tła (w skrócie CMB) w formie grawitacyjnej. Jeśli promieniowanie tła zostawia marker w postaci fali elektromagnetycznej na częstotliwości mikrofalowej, czyli wizualny, to może istnieje jego odpowiednik w postaci 'szumu' zapisanego w strukturze czasoprzestrzeni. Trochę to trudne, ale spokojnie, czytajcie bez nerwówwwwww (kurde! aż sam spadłem z wrażenia z krzesła, kiedy przeczytałem to, co napisałem przed chwilą. Aż /w/ mi się nadusiło! =)).
Na początku, nanosekundy po Wielkim Wybuchu, mogła istnieć, przez dosłownie ułamki sekund, jedna, zunifikowana siła. Zamiast tych, które rozróżniamy obecnie - grawitacji, elektromagnetyzmu, oddziaływań jądrowych słabych i silnych. Wszystko to ze względu na ekstremalne warunki, jakie wtedy panowały: olbrzymia gęstość, mikroskopijna objętość i olbrzymia temperatura młodego Wszechświata. Przeczytałem gdzieś, kiedyś, ciekawe zdanie: że Wszechświat zaraz po /narodzinach/ był aczasowy, czyli istniała sama przestrzeń, a czas /włączył/ się dopiero po pewnym rozdęciu przestrzeni... ale to już inna historia =)
W miarę, gdy młody Kosmos stygł, rozszerzał się i rozrzedzał, siła /rozszczepiła/ się na te, które znamy obecnie. Co ciekawe, tempo stygnięcia mogło być tak szybkie, że czasoprzestrzeń dosłownie /pękła/, pojawiły się na niej Rysy. Co z tego? Otóż to właśnie mogą być Kosmiczne Struny, sieć jednowymiarowych pęknięć na strukturze czasoprzestrzeni, wypełnione czystą energią. To jedna z hipotez.
Tak samo jak ciecz przechodzi przemianę fazową, tak jedna zunifikowana siła mogła przejść swoistą transformację, podobną do przekształcenia się wody w lód. A co widzimy na lodzie? Rysy, bo to sieć krystaliczna, pełna nieregularnych pęknięć! Podobnie Wszechświat mógł przechodzić przemianę fazową, jeśli chodzi o przejście z jednej siły w cztery oddzielne.
Wraz z ekspansją Wszechświata, struny rozszerzały się wraz z nim. Niestety, mogły one zwinąć się same w siebie albo skrzyżować z innymi strunami, powodując nagłe wybuchy energii. Na przestrzeni miliardów lat energia stopniowo malała, jednak mógł pozostać ślad w postaci tła fal grawitacyjnych. Jak dotąd nie udało się ustalić, czy NANOGrav odkryło... Kosmiczne Tło Grawitacyjne!
3. Dowody rzeczowe i osoby dramatu.
Jeśli NANOGrav faktycznie odkryło Tło Grawitacyjne Kosmosu, byłoby to wydarzenie w astrofizyce na miarę stulecia. Struny Kosmiczne to domniemane potężne struktury, do tego - jednowymiarowe! Zamieszany w badania nad interpretacją danych z NANOGrav jest polski naukowiec - Marek Lewicki z Uniwersytetu warszawskiego, pospołu z Johnem Ellisem z królewskiej uczelni londyńskiej. Niestety, na razie brak jednoznacznych i ostatecznie przekonujących dowodów i potwierdzenia spekulacji, hipotezy, założenia, że zaburzenia w powtarzalności pulsarów to faktycznie Struny Kosmiczne.
Takie tło [uplecione z pierwotnych fal grawitacyjnych] rozprzestrzeniałoby się na całej objętości Kosmosu. Ale dalej jest jeszcze gorzej!
Mogłoby ono być śladem kolizji supermasywnych czarnych dziur, monstrów zamieszkujących centrum każdej, w tym naszej, niewinnie nazwanej (a przecież posiadającej w środku centrum potwora, niczym Ellen Ripley Obcego w /Alien 4/!) galaktyki - Drogi Mlecznej.
Aż się boję napisać: jest bardzo źle, a w dalszej kolejności jesteśmy w.... czarnej dziurze, i to pierwotnej. Być może takie tło grawitacyjne byłoby pozostałością po zderzeniach obiektów o skali czarnych dziur, tylko złączonych po wirującym tańcu w potężnej kolizji... z zamierzchłych czasów, nawet nie wtedy, kiedy Słońce było bogiem. Tylko takich jak pierwotne czarne dziury, czyli powstałe w pierwszych milionach lat po Wielkim Wybuchu - to o nich mowa w poprzednim zdaniu. Czyli - kolejne potencjalne kandydatki na interpretację zestawu danych posiadanych przez NANOGrav.
Jednak nie tak od razu Kosmiczne Stringi zbudowano. Mało prawdopodobne, by takie przejście fazowe pozostawiło ślad w Tle Grawitacyjnym, jednak może tak być, pod warunkiem, że częstotliwość byłaby odpowiednio wysoka. Jednak - niedostępna dla naszych przyrządów pomiarowych. Nie tak łatwo znaleźć Rysę na naszym pięknym Kosmosiku, prawda? Kosmosiku. Hmmmm. Dziwnie brzmi, to chyba taka toaleta dla ufoludków? =)
Niemniej, zapraszam do finałowego aktu. Bez skojarzeń, nie będzie wklejania gołych bab. A zaczęło się niewinnie, od Kosmicznych Stringów. I weź tu, człowieku, zażartuj... =]
4. Co pozostało do popaczenia?
Ano, co się przeczytało, już się nie odpoczyta.
Parę słów na temat supermasywnych czarnych dziur. Te kosmiczne monstra mogą mieć wielkość miliardów Słońc, a kiedy one się zderzają, to wraz z całą galaktyką. Czyli - gdy dochodzi do kolizji dwóch supermasywnych czarnych dziur, tak naprawdę zderzają się dwie galaktyki. NANOGrav mógł wykryć takie właśnie, bardzo wczesne, zderzenia. A wtedy powstaje duuuużo fal grawitacyjnych.
W sygnale Tła Grawitacyjnego Kosmosu może zawierać się także swoista historia ekspansji Wszechświata, coś jak słoje na pniaku drewna.
Innymi źródłami pierwotnych fal grawitacyjnych w tle pulsujących pulsarów-kosmicznych-zegarów mogłaby być kosmiczna inflacja... Co to takiego?
To wtedy kiedy rozmieniamy się na drobne. A to się dzieje, kiedy piszę o Kosmicznych Stringach... Strunach, Rysach.
Bo na talerzu miały być: skwarki, bizony, glutony i inne feromony. Czyli - kwarki, bozony, gluony, fermiony... to wszystko już w następnym odcinku @diesphys, czyli Fizyki dla Laika czyli Nauki dla Tłuka.
Myślicie, że ten Tłuk to błąd? Błędem byłoby nie wzięcie go do piwnicy; bo czymże innym i gdzie indziej rozbijać atomy? =D
Aha, zapraszam na Patronite! To nie takie trudne założyć tam konto i wesprzeć klikanie w klawiaturę! :)
Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz