nwp.org.pl promieniowanie
Co więcej
Co więcej, fale grawitacyjne mogą się rozchodzić w ośrodku, który pochłania wszystkie postacie promieniowania elektromagnetycznego. Podobnie jak promieniowanie rentgenowskie pozwala lekarzowi zajrzeć do wnętrza ciała pacjenta przez tkanki, które nie przepuszczają światła, tak fale grawitacyjne powinny umożliwić badaczom obserwację zjawisk astrofizycznych nie dających się zobaczyć w żaden inny sposób. Fal grawitacyjnych nie zarejestrowano dotąd bezpośrednio, niemniej obserwacje astronomiczne potwierdzają, że fale takie generowane są przez pary hipergęstych obiektów, jak gwiazdy neutronowe i czarne dziury, które poruszając się po spiralnej trajektorii, wzajemnie na siebie spadają. Plazma, która wypełniała Wszechświat w ciągu pierwszych 300 ...
Cobe
WIDMO PROMIENIOWANIA RELIKTOWEGO wyznaczył w 1990 roku satelita COBE (Cosmic Background Explorer). Okazało się, że ma ono dokładnie taki charakter, jak przewidywano. To wspaniale osiągnięcie zostało jednak przysłonięte przez kolejne wielkie odkrycie. COBE zaobserwował w rozkładzie temperatury tego promieniowania niewielkie fluktuacje na poziomie jednej części na 100 tys., których obserwatorzy pracowicie poszukiwali przez przeszło 20 lat. Są one bowiem kluczem do rozwiązania zagadki pochodzenia struktury we Wszechświecie, czyli odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób z pierwotnej plazmy powstały galaktyki, gwiazdy i planety. Od tej pory naukowcy konstruują coraz to wymyślniejsze urządzenia do ...
Częstość
Częstości te zostały wybrane w taki sposób, by obejmowały obszar o dużym natężeniu promieniowania (maksimum widma mikrofalowego promieniowania tła przypada w zakresie fal milimetrowych), ale jednocześnie niezbyt wysokim poziomie lokalnego szumu, pochodzącego z naszej Drogi Mlecznej. Sonda wiruje z częstością jednego obrotu w ciągu dwóch minut, a jednocześnie dokonuje precesji z okresem jednej godziny. Teleskopy sondy przeczesują niebo, a układy różnicowe porównują temperaturę w każdym punkcie z temperaturą w tysiącu innych punktów. Powstaje ogromny zbiór danych wzajemnie ze sobą powiązanych. Opracowanie takiego zbioru wymaga ogromnej pracy, a jednym z podstawowych problemów, obok ...
Fluktuacje
W owej epoce fluktuacje ewoluowały pod wpływem grawitacji w inny sposób niż obecnie. Znajduje to odbicie w nachyleniu widma mocy, które w dużych skalach jest wyraźnie większe niż w małych. Wiedząc, w jakiej skali nachylenie widma zmienia się najszybciej, można obliczyć całkowitą gęstość materii we Wszechświecie. Obserwowanej skali około 1.2 mld lat świetlnych odpowiada gęstość 2.5 x 10~17 kg/nr3, która zgadza się z wynikami innych pomiarów. Ważne jest też to, że widmo mocy ma największą wartość w małych skalach. Fakt ten silnie sugeruje, że ciemna materia jest zimna (jak już wiemy, gorąca ...
Galaktyka
Jeżeli w momencie wyemitowania mikrofalowego promieniowania tła fala grawitacyjna rozciągała obszar z plazmą w naszym kierunku tzn. w kierunku tych rejonów Wszechświata, z których następnie powstała nasza Galaktykapromieniowanie z tego obszaru będzie przesunięte ku niebieskiej części widma, gdyż nastąpiło skrócenie długości fali (co spowodowało jednocześnie niewielki wzrost temperatury w tym obszarze). I odwrotnie, jeśli fala grawitacyjna powodowała ściskanie obszaru plazmy wzdłuż linii widzenia podczas emitowania mikrofalowego promieniowania tła, będzie wydawało się ono bardziej czerwone, gdyż zostało przesunięte ku dłuższym falom (i niższej temperaturze). Badając niebieskie i czerwone plamy w tym tle które ...
Mechanizm działania
Teraz astrofizycy poznali mechanizm działania jeszcze potężniejszych źródeł promieniowania, takich jak kwazary i aktywne jądra galaktyk (niezwykle jasne centra galaktyk, które zapewne również czerpią energię z materii opadającej na supermasywną czarną dziurę). Obecnie naukowcy badają, w jaki sposób niestabilność magnetorotacyjna rozwija się w różnych sytuacjach fizycznych i czy za jej pomocą da się wytłumaczyć różnice zaobserwowane między poszczególnymi typami dysków akrecyjnych. Na przykład niektórzy badacze sprawdzają, czy turbulencja MRI rozwija się w dyskach protoplanetarnych, a jeśli tak, to jakie formy przybiera. Z powodu znacznie słabszej grawitacji gwiazdy centralnej dyski te są o ...
Modyfikacja
Kilku naukowców, w tym Giovanni AmelinoCamelia z Universita degli Studi di Roma La Sapienza i Jo?o Magueijo z Imperial College w Londynie, a także ja, opracowało zmodyfikowaną wersję teorii Einsteina, w której fotony o wysokich energiach poruszają się z różną prędkością. W naszej teorii uniwersalna prędkość światła jest prędkością niskoenergetycznych fotonów lub co równoważne promieniowania o dużej długości fali. Inny możliwy efekt dyskretnej struktury czasoprzestrzeni związany jest z wysokoenergetycznymi promieniami kosmicznymi. Ponad 30 lat temu przewidziano, że protony promieniowania kosmicznego o energii większej niż 3 x 1019 eV powinny zderzać się z ...
Niedawno obserwatorzy
Niedawno obserwatorzy wykryli ślady takiej korelacji podczas porównania wielkoskalowych struktur widocznych w katalogach galaktyk z danymi zarejestrowanymi przez WMAP. Ilość ciemnej energii, która jest potrzebna do wywołania obserwowanych wielkoskalowych zaburzeń temperatury, zgadza się z ilością oszacowaną na podstawie maksimów akustycznych i odległych supernowych. Ponieważ coraz lepsze są pomiary rozkładu galaktyk, a inne wyznaczniki wielkoskalowej struktury Wszechświata również stają się dostępne, wycalkowany efekt SachsaWolfea może się okazać ważnym źródłem informacji o ciemnej energii. MIKROFALOWE PROMIENIOWANIE TŁA może też dostarczyć kluczowych danych, które pozwolą odtworzyć, co działo się w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu. ...
Plamy
Tak więc układ gorących i zimnych plam wywołanych falami akustycznymi został "wmrożony" w rozkład temperatury mikrofalowego promieniowania tła. Jednocześnie na materię przestało oddziaływać ciśnienie promieniowania, które uniemożliwiało kurczenie się jej zagęszczeń. Pod wpływem grawitacji zagęszczenia te mogły teraz zacząć się zapadać, dając początek gwiazdom i galaktykom. Okazało się, że na 100 tys. obserwowanych dziś fluktuacji temperatury promieniowania reliktowego jedna odpowiada zaburzeniu wystarczająco dużemu, by mogła z niego powstać któraś z wielkoskalowyeh struktur, jakie odkrywamy ostatnio we Wszechświecie. Co jednak było przyczyną pierwotnych zaburzeń, dzięki którym zostały wzbudzone fale dźwiękowe? To kłopotliwe pytanie. ...
Preczyja pomiarów
Fizycy zwykli patrzeć na astronomów z góry. Zafascynowani niezwykłą precyzją pomiarów w elektrodynamice kwantowej, fizyce jądrowej czy ciele stałym, w których wyniki często podawane są z dziewięcioma czy dziesięcioma cyframi znaczącymi, niełatwo przyznawali obserwacjom nieba równy status. Jeszcze kilka lat temu podstawowe parametry w kosmologii, jak skale odległości, wiek czy tempo rozszerzania się Wszechświata (stała Hubblea), były znane z dokładnością do kilkudziesięciu procent, a średnia gęstość materii z dokładnością zaledwie do czynnika kilkadziesiąt! Ale fantastyczny rozwój technik obserwacyjnych zmienił tę sytuację. Dziś radiowe obserwacje pulsarów skutecznie rywalizują z laboratoryjnymi zegarami atomowymi o ...
Radiatory
Dla bojaźliwych mogłoby to wyglądać na koniec. Lecz dla wyrównania słabej wydajności radiatorów Dyson obmyślił śmiałą strategię hibernacji. Organizmy spędzałyby w stanie czuwania jedynie niewielką część swego życia. Podczas snu tempo ich metabolizmu powinno spadać, lecz co jest decy dujące nadal odprowadzałyby ciepło. W ten sposób uzyskałyby jeszcze niższą średnią temperaturę ciała [ilustracja na następnej stronie]. Rzeczywiście, spędzając we śnie coraz większą część życia, zużywałyby skończone ilości energii, a jednak istniały wiecznie i miały nieskończoną liczbę myśli. Dyson wysnuł stąd wniosek, że życie wieczne jest możliwe. Od czasu opublikowania tej oryginalnej pracy ...
Stopniowo dochodzimy
Stopniowo dochodzimy więc do niewiarygodnej konkluzji: większość dzisiejszego Wszechświata składa się z niewidocznej, ciemnej materii i ciemnej energii. Co gorsza, wydaje się, że dziś gęstości ciemnej materii i ciemnej energii są porównywalne, choć w epoce rekombinacji wodoru ta pierwsza była o wiele większa niż druga. Fizycy nie lubią zbieżności, wolą postrzegać Wszechświat jako ciąg przyczyn i skutków, a nie efekt przypadku. Mało tego, inny tajemniczy czynnik pole inflatonowe zdominował wcześniejsze etapy kosmicznej ewolucji i wytworzył zarodki kosmicznej struktury. Dlaczego mielibyśmy przyjąć model kosmologiczny oparty na dowolnie wprowadzonych trzech tajemniczych czynnikach? Po pierwsze, ...
Super nowe
ABY WYKORZYSTAĆ tę prostą zależność, musimy znaleźć obiekty, które mają jednakową moc promieniowania (czyli ilość energii wypromieniowywanej w ciągu sekundy) i mogą być obserwowane z bardzo daleka. Oba te warunki spełnia szczególna klasa supernowych tzw. supernowe la. Te wybuchające gwiazdy są na tyle jasne, że przez ziemskie teleskopy widać je nawet wtedy, gdy znajdują się w polowie odległości do granicy dostępnego obserwacjom obszaru Wszechświata (Kosmiczny Teleskop Hubblea pozwala nam sięgnąć jeszcze dalej). Przez ostatnie dziesięciolecie badacze dokładnie zmierzyli moc promieniowania supernowych la, dzięki czemu można teraz wyznaczyć odległość do miejsca wybuchu gwiazdy, ...
W zasięgu chmur
Podczas przejścia przez pierścienie Cassini został uderzony około 500 razy.Obiekty, które uderzały w sondę miały na szczęście wielkość drobin sadzy, ale mimo trafień sonda działa. Kolejny etap drogi, to wypuszczenie Hoygensa ku Tytanowi. 14 stycznia 2005 roku Hoygens szykuje się do wejścia w grubą, zachmurzoną atmosferę. Na pokładzie ma kamerę, która zrobi pierwsze zdjęcia tajemniczego księżyca. Dla wielu ludzi było to ukoronowanie ponad 15 lat pracy, a sukces lub niepowodzenie zależały zaledwie od kilku godzin. W przeciwieństwie do lądowników marsjańskich z balonami, sonda Hoygens miała tylko trzy spadochrony hamujące, które powinny dać ...
Zwierciadła
PIERWOTNE I WTÓRNE ZWIERCIADŁA ustawionych przeciwstawnie teleskopów sondy WMAP ogniskują promieniowanie mikrofalowe (czerwone wiązki). Zwierciadła pierwotne mają rozmiar 1.6 x 1.4 m, zwierciadła wtórne średnicę 1 m. Osłona umieszczona za bateriami słonecznymi (pomarańczowy) blokuje promieniowanie pochodzące ze Słońca, Ziemi I Księżyca, zapobiegając docieraniu niepożądanych sygnałów do aparatury pomiarowej. Mikrofale skupione przez każdy z teleskopów są kierowane do 10 rożków oświetlających (beżowe stożki) skonstruowanych tak, by próbkować pięć przedziałów częstotliwości. Cztery wąskie rożki umieszczone centralnie pracują na częstotliwości 90 GHz, odbierając mikrofale o długości 3mm. Szersze rożki peryferyjne odbierają mikrofale o częstotliwości 22, ...
Katalog