word-monitor

Tag: Big Bang

  • Cea mai mare explozie cosmică după Big Bang uluieşte oamenii de ştiinţă

    Cea mai mare explozie cosmică după Big Bang uluieşte oamenii de ştiinţă

    Astronomii au văzut cea mai mare explozie zărită vreodată în Univers. Astronomii o consideră „un monstru”. A fost cea mai mare şi mai strălucitoare explozie cosmică descoperită vreodată. Dacă ar fi fost mai aproape, Pământul ar fi rămas fără atmosferă şi forme de viaţă.
    Telescoapele de pe orbită au observat un show astronomic ce se poate vedea o dată în viaţă atunci când au zărit într-o galaxie îndepărtată acest fenomen, ce poartă numele de „explozie de raze gamma”.
    Singura explozie mai mare cunoscută de astronomi este Big Bangul – şi, desigur, acel eveniment nu a avut martori. „Această explozie a fost un eveniment pe care-l vezi o dată într-un secol”, a comentat Paul Hertz, şeful diviziei de astrofizică de la NASA, într-o conferinţă de presă.
    Din fericire, pentru că acest eveniment a avut loc la 3,7 miliarde de ani-lumină distanţă, omenirea a scăpat cu bine. De fapt, nimeni de pe Terra nu a putut vedea această explozie cu ochiul liber.
    O explozie de raze gamma are loc atunci când o stea masivă moare, ea se prăbuşeşte şi formează o gaură neagră, explodând în ceea ce este numit „supernova”, ejectând radiaţie energetică. Această radiaţie este extrem de strălucitoare şi călătoreşte prin univers cu o viteză apropiată de cea a luminii. O planetă aflată în calea unei astfel de radiaţii şi-ar pierde instantaneu atmosfera şi ar rămâne precum o cenuşă arsă, spun astronomii.
    Oamenii de ştiinţă ar putea detecta semnele care preced o explozie de raze gamma, însă dacă o astfel de explozie s-ar îndrepta spre Terra – deşi astronomii afirmă că şansele sunt aproape de zero – nimeni nu ar putea face nimic pentru a salva planeta noastră.
    Telescoapele NASA aflate pe orbită au detectat astfel de explozii preţ de mai bine de două decenii, zărind câte o explozie la câteva zile. Aceasta însă, ce a fost detectată pe 27 aprilie, a stabilit noi recorduri, se arată în patru studii noi publicate de curând în jurnalul Science. Studiile arată că explozia aceasta a lovit instrumentele NASA cu o energie de 5 ori mai mare decât cea a exploziei de pe locul 2, ce a fost înregistrată în 1999. Explozia a pornit de la o stea care avea masa de 20-30 de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, dar care era doar de câteva ori mai mare ca dimensiuni, astfel că avea o densitate incredibil de mare. Steaua a explodat într-un mod extrem de violent.
    În general, exploziile de raze gamma sunt „cele mai titanice explozii din univers”, explică astrofizicianul Rob Preece, unul dintre autorii noilor studii. Această explozie a fost atât de puternică, încât unele dintre instrumentele instalate pe telescoapele NASA au atins punctul maxim permis de echipament. Explozia a fost mult mai puternică şi a durat mai mult decât altele înregistrate până acum. „Eu o numesc «monstrul»”, a spus Preece. De altfel, unul din celelalte studii publicate acum, ce nu a fost scris de Preece, a folosit la rândul său cuvântul „monstru” în titlu, apelând la un vocabular neobişnuit în lumea ştiinţei.
    Unul din principalele motive pentru care explozia această a fost atât de luminoasă a fost faptul că, în comparaţie cu alte explozii, aceasta a fost destul de aproape de Terra. Majoritatea exploziilor zărite până acum erau la distanţe de două ori mai mari decât aceasta. Alte explozii ar putea fi la fel de mari, dar sunt mult mai departe de Terra, astfel că nu par aşa de luminoase când ajung în dreptul planetei noastre, explică autorii studiilor.
    Astronomii spun că este extrem de improbabil ca o explozie de raze gamma să aibă loc la noi în galaxie. Avi Loeb, un cercetător de la Harvard, afirmă că probabilitatea ca acest eveniment să aibă loc este mai mică de 1 la 10 milioane. Galaxia noastră nu conţine multe stele de tipul celora care se pretează la explozii cu raze gamma, explică Charles Dermer, un co-autor al studiilor publicate recent şi totodată astrofizician la U.S. Naval Research Laboratory. „Probabilitatea ca ceva periculos să aibă loc este aproape de zero”, spune Dermer.
    De asemenea, deoarece o explozie de raze gamma este concentrată la fel ca razele unei lanterne, ea trebuie să fie îndreptată spre noi pentru a fi periculoasă. „Fie este îndreptată spre noi, fie nu e. Dacă nu este, ok, civilizaţia supravieţuieşte şi poate vedem o supernova. Dacă e îndreptată spre noi, contează foarte mult cât de departe este de noi. Dacă este în braţul local al galaxiei noastre, asta este, am avut un parcurs bun până acum”, spune Preece.
    Unii specialişti teoretizează că o extincţie în masă ce a avut loc pe Terra acum 450 de milioane de ani a fost provocată de o explozia de raze gamma într-o regiune apropiată a galaxiei noastre, însă Dermer spune că acest lucru este improbabil.
    Exploziile de raze gamma nu pot fi văzute de pe suprafaţa Pământului deoarece atmosfera le obscurează şi pentru că majoritatea luminii emise de aceste explozii este într-un spectru ce nu poate fi văzut cu ochiul liber. De aceea, NASA are sateliţi care le caută.
    Această explozie a fost atât de luminoasă, încât telescoapele de pe Terra au văzut o iluminare bruscă în constelaţia Leu. Pentru oamenii de ştiinţă, acesta a fost un moment unic. „Acestea sunt explozii cu adevărat uluitoare”, afirmă Peter Michelson, un fizician de la Universitatea Stanford care este coordonatorul unuia din instrumentele de pe un telescop NASA. „Dacă vă plac artificiile, nu există ceva mai tare decât aceste explozii. În afară de însuşi Big Bang-ul, acestea sunt cele mai mari explozii”, spune Michelson. Explozia „face parte din ciclul naşterii şi al vieţii şi al morţii în univers”, mai spune Michelson. „Tu şi cu mine suntem făcuţi din elemente care vin dintr-o supernovă”, concluzionează cercetătorul.

  • Adio Big Bang?

    Ar putea fi momentul să spunem „la revedere” teoriei Big Bangului. O echipă de cosmologi speculează că Universul s-a format din resturile ejectate atunci când o stea 4-dimensională s-a prăbuşit într-o gaură neagră. Acest nou scenariu postulat de cercetători ar explica de ce cosmosul pare să fie atât de uniform în toate direcţiile.

    Modelul standard Big Bang afirmă că Universul a explodat dintr-un punct infinit de dens, cunoscut sub numele de singularitate. Totuşi, nimeni nu ştie ce ar fi provocat această explozie: legile cunoscute ale fizicii nu ne pot spune ce s-a întâmplat în acel moment. „Din punctul de vedere al cunoştinţelor actuale din fizică, puteau să zboare şi dragoni din singularitate”, comentează Niayesh Afshordi, astrofizician la Perimeter Institute for Theoretical Physics din Waterloo, Canada.

    În modelul actual este greu de explicat cum un Big Bang violent a reuşit să lase în urma sa un Univers care are o temperatură aproape totalmente uniformă, pentru că nu pare să fi trecut suficient timp de la „naşterea cosmosului” pentru a putea atinge un punct de echilibru al temperaturii.

    Pentru majoritatea cosmologilor, cea mai plauzibilă explicaţie pentru această uniformitate ar fi aceea că, după începutul timpului, o formă necunoscută de energie a făcut Universul tânăr să se „umfle” cu o viteză mai mare decât viteza luminii. În acest mod, o bucată mică cu aproximativ aceeaşi temperatură s-ar fi întins, devenind cosmosul vast pe care îl vedem astăzi. Totuşi, Ashfordi subliniază că „Big Bang-ul a fost atât de haotic încât nu este clar unde ar fi putut fi întâlnită o bucată mică şi omogenă care să permită debutul procesului inflaţiei”.

    Într-o nouă cercetare publicată pe arXiv, Ashfordi şi colegii săi studiază o propunere făcută în 2000 de o echipă în care se găsea şi Gia Dvali, un fizician ce lucrează astăzi la Universitatea Ludwig Maximilians din Munchen, Germania. În propunerea din 2000, Universul nostru tridimensional (3D) este o membrană care pluteşte printr-un „univers vrac” care are patru dimensiuni spaţiale.

    Cercetătorii conduşi de Ashfordi au realizat că, în cazul în care universul vrac ar conţine propriile sale stele 4D (patru-dimensionale), unele ar putea colapsa, formând găuri negre 4D la fel ca stelele masive din Universul nostru: explodând ca supernove, aruncând cu forţă straturile exterioare, iar straturile interioare colapsând într-o gaură neagră.

    În Universul nostru, o gaură neagră este mărginită de o suprafaţă sferică numită „orizont de evenimente”. Dacă în spaţiul obişnuit tridimensional este nevoie de un obiect bi-dimensional (o suprafaţă) pentru a crea o „graniţă” în gaura neagră, în „universul vrac” orizontul de evenimente al unei găuri negre 4D ar fi un obiect 3D – o formă ce poartă numele de hipersferă. Când cercetătorii conduşi de Ashfordi au modelat moartea unei stele 4D, ei au descoperit că materialul ejectat ar forma o membrană 3D care înconjoară orizontul de evenimente 3D şi care se extinde încet.

    Autorii postulează că universul 3D în care trăim ar putea fi exact o astfel de membrană — şi că noi detectăm dezvoltarea membranei ca fiind expansiunea cosmică. „Astronomii au măsurat acea expansiune şi au extrapolat din ea că Universul a început cu un Big Bang — dar asta e doar un miraj”, afirmă Afshordi.

    Modelul conceput de Afshordi explică în mod natural uniformitatea Universului nostru. Deoarece universul vrac 4D ar fi putut avea în trecut o perioadă infinită de timp, ar fi fost suficient timp ca diferite părţi ale universului 4D să atingă un punct de echilibru, acesta fiind moştenit de universul nostru 3D.

    Modelul lui Afshordi are şi nişte probleme, totuşi. La începutul acestui an, observatorul spaţial Planck a dat publicităţii date care cartografiau micile fluctuaţii de temperatură în radiaţia cosmică de fond — radiaţia străveche care poartă amprentele primelor momente ale Universului. Fluctuaţiile confirmau predicţiile modelului Big Bang clasic şi ale teoriei inflaţiei, însă modelul propus de Afshordi deviază de la observaţiile făcute de Planck cu aproximativ 4%. Sperând să rezolve discrepanţele, Afshordi afirmă că lucrează la rafinarea modelului.

    În ciuda acestei nepotriviri, Dvali laudă modul ingenios în care cercetătorii au reuşit să renunţe la modelul Big Bang. „Singularitatea este problema fundamentală a cosmologiei, iar aceşti cercetători rescriu istoria astfel încât singularitatea să nu existe”, spune fizicianul. Deşi rezultatele observatorului Planck „demonstrează că teoria inflaţiei este corectă”, ele nu oferă un răspuns la întrebarea „cum a avut loc inflaţia”, spune Dvali. Acest studiu ar putea ajuta la demonstrarea faptului că inflaţia a fost activată de mişcarea Universului printr-o altă realitate, cu mai multe dimensiuni, concluzionează Dvali.