Astronomowie z Uniwersytetu Ohio odkryli największy jak dotąd dysk gorącego gazu emitującego promieniowanie X. Jego średnica, 90 tysięcy lat świetlnych, jest około 100 tysięcy razy większa niż rozmiar jakiegokolwiek obiektu tego typu. Dysk, obracający się wewnątrz odległej galaktyki jest według uczonych nie tylko międzygwiezdnym dziwadłem. Może on również dostarczyć informacji o powstawaniu i ewolucji galaktyk.
Około 20 procent wszystkich galaktyk to galaktyki eliptyczne – największe spośród trzech typów galaktyk. Różnią się od obiektów spiralnych (takich jak Droga Mleczna, w której mieszkamy) brakiem młodych gwiazd i ramion spiralnych. Uczeni od dawna uważali, że galaktyki eliptyczne są starymi, prostymi układami zawierającymi jedynie stare gwiazdy, powstałymi we wczesnym okresie ewolucji Wszechświata. Nowe badania pokazują jednak, że galaktyki eliptyczne są bardziej skomplikowane i bardziej dynamiczne.
„Przyjęło się uważać, że galaktyki powstają i trwają, cicho się starzejąc. Teraz zrozumieliśmy, że one żyją, w sensie, że zachodzi w nich gra pomiędzy gwiazdami i gazem” – powiedział Thomas Statler, profesor fizyki i astronomii, główny autor pracy, która 20 grudnia ukazała się w Astrophysical Journal.
Nowo odkryty dysk rentgenowski dostarcza nowych argumentów. Korzystając z satelitarnego obserwatorium rentgenowskiego Chandra astronomowie odkryli ten dysk w czasie obserwacji galaktyki NGC 1700 odległej o około 160 milionów lat świetlnych. Odkrycie potężnego dysku o temperaturze około 8 milionów kelwinów było dla Statlera i jego kolegi Briana McNamary dużym zaskoczeniem.
Podczas opracowywania zebranych danych wyszła na jaw jeszcze jedna niespodzianka: gorący gaz nie znajduje się w spokojnej równowadze z siłami grawitacji, lecz obraca się wewnątrz galaktyki.
Istnienie ogromnego, obracającego się dysku sugeruje, że obserwowana galaktyka eliptyczna, a być może również inne, nie powstała poprzez połączenia dwóch galaktyk spiralnych. Takie właśnie połączenia przewiduje najpopularniejsza teoria powstawania galaktyk eliptycznych.
Astronomowie wysnuli hipotezę, że dysk promieniowania X powstał w czasie zderzenia galaktyki eliptycznej z galaktyką spiralną. Jednak zamiast czołowego zderzenia tych obiektów, doszło najpierw do bliskiego spotkania, w wyniku którego gorący gaz w galaktyce eliptycznej zaczął się obracać.
Rotacja dysku rentgenowskiego być może będzie mieć również wpływ na sposób, w jaki astronomowie wyznaczają masę galaktyk. Uczeni szacują ją zakładając, że gaz w niej znajdujący się pozostaje w równowadze siły ciśnienia – siły grawitacji. Obrót dysku psuje te oszacowania. Badacze rozpoczęli przegląd innych danych, z innych galaktyk w celu sprawdzenia, czy podobne zjawiska zachodzą również w innych rejonach Wszechświata i czy potrzebne jest poprawienie oszacowań mas galaktyk eliptycznych.
Rafał Szulc
Żałuj Rudy, że ciebie nie było! — Ostatnie stwierdzenie w news’ie jest dość znamienne: „ i czy potrzebne jest poprawienie oszacowań mas galaktyk eliptycznych?”
Może warto nieco dokładniej zastanowić się nad przedstawioną treścią.
Energia rozpędzonego gazu, przeliczając to na temperaturę (bowiem nie całkiem jest tak, że owa wielkość określa drgania termiczne atomów) – daje ca 8 milionów kelvinów. To faktycznie jest już dość ciekawe ciepełko, notabene pozwalające nawet na zachodzenie syntezy termojądrowej. Lecz, oczywiście, nie przy tak małej gęstości owych cząstek, korelacji ich ruchu, etc.
Jednak na pewno wystarczy, ze względu na generowane przez gaz promieniowanie – aby atomy uległy daleko idącej jonizacji. Np. wodór zostanie niemal w stu %-tach odarty z elektronów! A i pierwiastki cięższe również nie zachowają ich zbyt wiele…
Czyli : mamy gorący, silnie zjonizowany gaz, pędzący ze znaczną prędkością. W przestrzeni międzygwiezdnej o objętości, Uwaga! – 90 tysięcy lat świetlnych.
Jak wszyscy wiemy, galaktyki składają się z gwiazd. Zaś między nimi znajduje się… co? Międzygwiezdna próżnia, to przecież oczywiste! Ale… jaka jest „zawartość cukru w cukrze?”. Na ile owa próżnia – jest pusta? Czy faktycznie jest to ok. jednego atomu na metr kubiczny? A może dwa, albo półtora? A jeśli pół mili torra? (militorr – 1/1000 torra: jednostka ciśnienia, 1 torr oznacza ciśnienie 1 mm słupa rtęci.). No, aż tyle raczej nie ma, lecz to ciekawe zagadnienie, choć tu – nieco dla mnie uboczne. Tym niemniej – jeszcze kiedyś do tego wrócę…
Cały ten majdan z rozpędzonego gazu – okrąża centrum galaktyki. Okrąża – czyli kierunek ruchu cząstek jest zmieniany, ulegają one jakimś siłom, które nadają im pewne przyspieszenie – w tym wypadku dośrodkowe. Zresztą – o istnieniu owych przyspieszeń świadczy przecież obecność promieniowania synchrotronowego, które wszak obserwowane było w opisanym przypadku, właśnie w zakresie rentgenowskim…
A to z kolei mówi nam o istnieniu tam pól (chociażby generowanych przez te przyspieszanie gazu zjonizowanego, czyli składającego się z cząstek naładowanych elektrycznie) – pól magnetycznych. A również i – elektrycznych, wszak w takich warunkach wzajemnie się one indukują, tworząc, wraz z rozpędzoną plazmą – nierozdzielny koktajl. I to o mocy dość sporej!
Cóż więc tu z tego wynika? Otóż warto się może zastanowić nad tym, że siły działające na ten nasz magnetyczno-elektryczny koktajl przyrządzony z plazmy – są właśnie wynikiem ładunków, jakie niosą zjonizowane cząstki. Zaś efekty grawitacyjne, którym podlegają – oczywiście również występują, lecz ich wkład do całości zjawisk, na sumę sił (oddziaływań) wpływających na ten gorący gaz międzygwiezdny – jest po prostu znikomy! W porównaniu z absolutnie dominującym wpływem elektrycznym, i magnetycznym.
Cała ta karuzela może być więc napędzana na prąd, co spowoduje, iż jakiekolwiek szacunki, oparte na wyliczeniach mas, oraz uwzględnieniu jedynie oddziaływań grawitacyjnych – będą dawać wyniki absurdalne. Potrzebny będzie jeszcze rachunek z elektrowni!
A co do tego ma tytuł mojego posta? Nie o czołgu w nim mówię, lecz o Rudym z jeszcze starszego filmu. Była to jakaś nowela, której tytułu już nie pomnę, lecz ukazano tam wyprawę kilku podrostków do lunaparku, z wielką karuzelą jako atrakcją główną. Były to czasy sanacyjne, do zapadłej prowincji elektryfikacja miała dotrzeć gdzieś za pół wieku, a bywało, że i zapałkę dzielono na cztery… No, sami rozumiecie: bieda, że aż piszczy! Chłopcy nie mieli ani grosza, lecz zatrudnili się, jako siła napędowa do owej karuzeli. W formie zapłaty dostali możliwość „pojeżdżenia” sobie na niej, już po zamknięciu wesołego miasteczka…
Film jest opowieścią, w której, jako narrator, występuje jeden z dzieciaków, relacjonujący Rudemu „wspaniałą przygodę”. Co chwile powtarza tytułowe: „Żałuj Rudy, że ciebie nie było!„ – co jest czymś na kształt motta tego filmu. A gdy dochodzi do kwestii otrzymanej „zapłaty” – przejażdżki na karuzeli – opowiada z emfazą: „ a ona się sama kręciła!„
Jak to więc jest, Rudy? Czy te galaktyki obracają się same, czy jeszcze coś je tam nakręca?
Bo jakoś tak wygląda, że grawitacja – daje im zdecydowanie za słabego kopa… No, ale pozostała nam przecież następująca, ostatnia już chyba możliwość: kręcą (nimi) – niedobrzy astronomowie. Pewnie za karę! Oraz brak spójności w wynikach badań, i niezbyt dokładne odrobienie pracy domowej, z elektryczności i magnetyzmu…
Innymi słowy pisząc: ciemna masa