Czym są grawastary?

Według jednej z teorii, która powstała z udziałem polskiego naukowca, zamiast czarnych dziur mogą powstawać posiadające cienką materialną powierzchnię tzw. grawastary. Teraz eksperci z Frankfurtu wskazali, że jeden grawastar może znajdować się wewnątrz innego.

Krótka historia czarnych dziur

.Zachowanie czasu i przestrzeni, a dokładniej czasoprzestrzeni opisują tzw. równania Einsteina. Fizycy teoretyczni dochodzą do rozmaitych wniosków na temat kosmosu, szukając nowych rozwiązań tychże równań.

W 1916 roku – przypominają badacze z Uniwersytetu we Frankfurcie nad Menem (Niemcy) – niemiecki fizyk Karl Schwarzschild wskazał rozwiązanie, według którego w centrum czarnej dziury znajduje się tzw. osobliwość – punkt, w którym czas i przestrzeń już nie istnieją.

To jednocześnie oznacza, że w osobliwości teoria względności traci zastosowanie, a prawo przyczyn i skutków nie obowiązuje. Jednocześnie, z osobliwości nie może wydostać się żadna informacja.

Dopiero w 1971 roku odkryto pierwszy obiekt, który pasował do opisu czarnej dziury.

Na początku obecnego wieku zaobserwowano supermasywną czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej, a w 2019 roku wykonano jej zdjęcie w ramach projektu Event Horizon Telescope Collaboration.

Gwiazdy-matrioszki

.Tymczasem w 2001 roku fizycy Paweł Mazur (absolwent Uniwersytetu Jagiellońskiego, obecnie związany z Wydziałem Fizyki i Astronomii na amerykańskim University of South Carolina) i Emil Mottola (obecnie profesor fizyki na Florida Atlantic University) zaproponowali alternatywne do teorii rozwiązania równań Einsteina. Według nich, zamiast czarnych dziur mają powstawać bardzo gęste grawitacyjnie gwiazdy – grawastary.

Teoria grawastarów ma tę przewagę, że obiekty te mają być niemal tak skondensowane, jak czarne dziury, mieć podobnie silną grawitację, jednak mają być pozbawione horyzontu zdarzeń, spoza którego informacja już nie może uciec, a ich wnętrze nie ma zawierać trudnej do opisania osobliwości.

Ważną rolę w grawastarach ogrywać ma ciemna energia, która przeciwdziała silnej ściskającej je grawitacji. Powierzchnia takiego obiektu składać się ma ze zwykłej materii, ale mieć grubość zbliżającą się do zera.

Teraz zespół z Frankfurtu znalazł nowe rozwiązania równań Einsteina odnośnie grawastarów. Według badaczy w środku jednego grawastara może istnieć drugi i w jednym układzie może być ich więcej niż dwa. Naukowcy nazwali taki hipotetyczny obiekt nestarem.

„Nestar przypomina lalki typu matrioszka. Nasze rozwiązania równań pola pozwalają na istnienie całej serii grawastarów umieszczonych jeden w drugim” – mówi Luciano Rezzolla, autor odkrycia opisanego na łamach periodyku „Classical and Quantum Gravity”.

Powierzchnia nestara byłaby przy tym grubsza niż pojedynczego grawastara. “Łatwiej można sobie wyobrazić, że coś takiego istnieje” – dodaje fizyk.

Narodziny gwiazdy

.Astronom, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” zaznacza, że: „Kluczowe w procesie narodzin gwiazdy są mgławice. Jest to obłok pyłu i gazu, w którym dochodzi do formowania się gwiazd. We wczesnych fazach gaz pozostaje praktycznie niewzbudzony i zauważalny jedynie w podczerwieni. Gwiazdy dzięki kolapsowi grawitacyjnemu narodziły się z materii i powoli ją rozdmuchują, emitując specyficzną formę wiatru. Tracą materię, która odsuwa od nich gaz”.

„Mgławica M16 w gwiazdozbiorze Orła ma pyłowe kolumny („kolumny stworzenia”), które są miejscem powstawania gwiazd. Możemy wykonywać zdjęcia najdrobniejszych szczegółów takich mgławic i w skali roku obserwować zmiany, które w niej zachodzą” – pisze autor.

„Najczęściej obrazy takiego procesu obserwujemy w świetle widzialnym, jednak astronomowie mają do badania znacznie większą paletę promieniowania elektromagnetycznego. Jednym z odcieni tej palety jest podczerwień”.

„Za jej sprawą możemy przeniknąć przez wszystkie struktury pyłowe, co pozwala nam na dokładniejsze obserwowanie obszarów narodzin gwiazd. W fazie typu T Tauri początkowo materia krąży po orbicie nowo narodzonej gwiazdy. Silne pole magnetyczne prowadzi do spadania materii na powierzchnię gwiazdy, co powoduje emisję bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Taka gwiazda nie byłaby przyjazna dla planet, które znalazłyby się zbyt blisko” – pisze astronom.

PAP/Marek Matacz/Wszystko co Najważniejsze/JT