Aštuoni Visatos kraštutinumai. I dalis: karščiausias Visatoje yra... (41)
Ar bereikia kartotis, jog Visatoje visko yra tiek, kad net neįsivaizduojame. Mokslas kol kas sugeba paaiškinti tik nedidelę dalį Visatos paslapčių. Tačiau ir toje dalelėje apstu gluminančių reiškinių, objektų, dydžių, temperatūrų, formų, greičių ir t.t. Kviečiame susipažinti su keletu kraštutinių Visatos objektų būvių. Jų pateiksime aštuonis. Kodėl aštuonis? Gal dėl to, kad šis skaitmuo labiausiai primena begalybės simbolį – kraštutinių būvių Visatoje, ko gero, gali būti taip pat be galo daug. Tad pradžiai susipažinkime su aštuoniais. O pirmasis iš jų tebūnie... Ką gi, „veidrodėli, veidrodėli, pasakyk, kas Visatoje... karščiausias?“
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tai, ką jau suminėjome – tik žvaigždžių paviršių temperatūros. Tikrasis pragaras prasideda leidžiantis į žvaigždžių gelmes. Be abejo, kokios yra tikslios temperatūros žvaigždžių branduoliuose, niekas nematavo ir tiksliai nežino. Manoma, kad žvaigždžių-supermilžinių branduolio temperatūra gali viršyti milijardą kelvinų. Stabilios žvaigždės branduolio temperatūros aukštutinė riba gali siekti 6 mlrd. kelvinų.
Tokią temperatūrą įgijusi materija žvaigždės branduolyje ima išspinduliuoti fotonus, pasižyminčius tokiu siaubingu energijos intensyvumu, jog tokiems fotonams susidūrus tarpusavyje susidaro elektronų ir pozitronų (elektronams priešingų dalelių) poros. Grandininės reakcijos principu toks susidūrimas virsta visa šluojančiu kolosalios galios sprogimu – supernova.
Pirmąsyk tokią „porinio nestabilumo“ (angl. k. – „pair instability“) supernovą astronomams pavyko pamatyti 2007 m. Mokslininkai tada stebėjo kerintį ir išskirtinai ilgai trukusį sprogimą – šviesumo piką supernova pasiekė 77-ąją dieną po sprogimo, iš regėjimo lauko dingo tik po 200 dienų, o visiškai nematoma teleskopų objektyvuose supernovų stebėtojams tapo po sprogimo praėjus 555 dienoms.
Šį dangaus objektą astronomai pavadino SN 2007bi. Astronomai spėjo, jog tai galėjo būti žvaigždė, savo matmenimis ir galingumu kur kas labiau pranokstanti bet kurią iki tol žinotą žvaigždę. Tokios žvaigždės pavadintos pirmapradėmis milžinėmis (angl. k. - „primordial giants“) arba žvaigždėmis, kurias pamiršo laikas. Vėliau astronomai paskaičiavo, jog SN 2007bi masė mūsiškės Saulės masę galėjo viršyti net 200 kartų.
Savaime suprantama, tokių sprogimų metu temperatūra, ko gero, būna kur kas aukštesnė nei 6 mlrd. kelvinų. 1987 m., už 160 tūkst. šviesmiečių plytinčioje Didžiojo Magelano Debesies galaktikoje astronomai stebėjo kitą žvaigždės sprogimą. Jis buvo pasiutusiai galingas: iš jo branduolio atskriejusių neutrinų charakteistikos mokslininkams suteikė pagrindą manyti, kad sprogusios žvaigždės branduolyje temperatūra galėjo siekti 200 mlrd. kelvinų. Tačiau ir tai – menkniekis palyginus su temperatūra, kuri generuojama gama žybsnių metu. Trumpalaikiai superaukšta energija pasižyminčios šviesos pliūpsniai specialia teleskopų įranga fiksuojami sykį ar du per dieną. Manoma, kad tokie žybsniai žymi juodųjų bedugnių formavimosi vietą, milžiniškos žvaigždės branduolio kolapsą ar dviejų supertankių neutroninių žvaigždžių susidūrimą. Kažkokiu būdu gravitacinė energija paverčiama plonyčiu gama ir kitų radioaktyvių spindulių pluoštu. Šio proceso detalės šiuolaikiniam mokslui nėra žinomos, tačiau tikėtina, kad tokioje terpėje reliatyviųjų dalelių kamuolys būna įkaitęs iki maždaug trilijono kelvinų.Vis tik Visatoje yra ir dar karštesnių vietų. Ir kur kas arčiau mūsų. Visai čia pat. Įdomiausia, kad tas pragaras susiformavo ne pats. Jis – dirbtinės kilmės. Tai – jutiklio tuštuma, esanti maždaug 100 metrų gylyje, netoli Ženevos (Šveicarija). 2010 m. gruodžio 6 – 8 d. mokslininkai joje vykdė atomų branduolių susidūrimus. CERN laboratorijos Didžiajame hadronų greitintuve (LHC) buvo mėginama atkartoti pirmuosius Visatos susikūrimo momentus. Vienas iš bandymo rezultatų – aukščiausia temperatūra, kokią tik yra pavykę užfiksuoti mūsų planetoje. Subatominių dalelių ugnies kamuolio temperatūra sprogimo metu siekė keletą trilijonų kelvinų.
Eksperimentas pažėrė nedviprasmiškų užuominų, kur reikėtų ieškoti karščiausių Visatos vietų. Ko gero, ne čia ir ne dabar, o tolimoje praeityje – pačiame Didžiojo sprogimo epicentre, temperatūros ir tankio singuliarumo taške, iš kurio tikriausiai prasidėjo mūsų Visata. Norint užrašyti maksimalią šio taško temperatūrą, nulius tame skaičiuje rašyti reikėtų, pakol ateitų suvokimas, kad nei fizikos, nei matematikos tokiomis aplinkybėmis paprasčiausiai nebelieka.