Wyobraźcie sobie obiekty jasne jak miliardy Słońc. Owszem, istnieją takie. – Kwazar to tak naprawde jest coś, co znajduje się w centrum galaktyki. Konkretnie to manifestacja istnienia supermasywnej czarnej dziury – mówi prof. Agnieszka Pollo, astrofizyczka z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Narodowego Centrum Badań Jądrowych. – Ta supermasywna czarna dziura od czasu do czasu zbiera wokół siebie materię, która formuje dysk akrecyjny, gdzie się bardzo szybko porusza i świeci. I potrafi świecić tak jasno, że przyćmiewa całą galaktykę. Dlatego kwazar robi takie potężne wrażenie – opowiada badaczka.

Natomiast, co ciekawe, kwazarem się nie jest, ale kwazarem się bywa. W centrum naszej Drogi Mlecznej też jest czarna dziura. Czy i ona kiedyś świeciła tak potężnie? – Na pewno bywała kwazarem, bo trudno sobie wyobrazić, żeby mogła tego uniknąć. Przechodziła przez takie epizody, a ostatni mógł mieć miejsce nie tak dawno temu – mówi prof. Pollo.

Nie omieszkałam zapytać, jak kiepskie warunki do życia muszą być w galaktykach, w których akurat czarna dziura „kwazaruje”. Odpowiedź mnie nieco zaskoczyła.

W odcinku rozmawiamy więc o kwazarach, zwiedzamy krańce kosmosu, wypytuję, skąd możemy wiedzieć, co jest w kosmosie blisko, a co daleko. Pojawia się nawet temat ciemnej materii, a także prawdopodobnie smutnej i nudnej przyszłości Wszechświata. Posłuchajcie i dajcie znać, jak się podobało!

Obrazek: artystyczna wizja kwazara 3C 279, źródło: ESO

 

TRANSKRYPCJA

 

Karolina Głowacka: Mamy Słońce. To teraz wyobraźcie sobie, że to Słońce jest dwa razy jaśniejsze. Dziesięć razy jaśniejsze. Wyobraźcie sobie obiekt jasny jak miliardy Słońc. Tak jasny jest kwazar.

 

Agnieszka Pollo: Przeważnie świeci we wszystkich pasmach, czyli i w promieniach rentgenowskich, i w paśmie widzialnym, i w promieniach radiowych, i w podczerwieni, i w ultrafiolecie. Kwazar jest efektowny niezależnie od tego, jakim instrumentem na niego popatrzymy.

 

K.G.: Tak jest, w tym odcinku będziemy mówić o niezwykłych kwazarach. Będziemy zwiedzać krańce Wszechświata, oglądać czarne dziury, zastanawiać się, skąd wiadomo, co w Kosmosie jest blisko, a co daleko. Będzie wreszcie o ciemnej materii, a także smutnej i prawdopodobnie nudnej przyszłości Wszechświata. Nazywam się Karolina Głowacka, to jest podcast popularnonaukowy powstający dzięki nieocenionemu wsparciu patronów i patronek w serwisie Patronite. Przed wami niedługi, acz bogaty w tematy trzydziesty czwarty odcinek Radia Naukowego. Zaczynamy.

 

K.G.: Pani profesor Agnieszka Pollo, Uniwersytet Jagielloński, Narodowe Centrum Badań Jądrowych, w którym pani profesor kieruje Zakładem Astrofizyki. Dzień dobry.

 

A.P.: Dzień dobry.

 

K.G.: Dzisiaj zapuścimy się daleko, daleko w Kosmos. Porozmawiamy o kwazarach, o odległych galaktykach. Kwazary to przepotężne obiekty kosmiczne. Kiedy ogląda się wizualizacje artystów, to pokazują je naprawdę spektakularnie. Proszę powiedzieć, czym są te kwazary i czy one zawsze są takie spektakularne.

 

A.P.: Określenie „przepotężne” w zestawieniu z galaktykami może nie brzmi najlepiej dlatego, że w stosunku do typowej galaktyki kwazar, jeśli chodzi o rozmiary, to jest maleństwo. Dlatego, że jest to coś, co znajduje się w centrum galaktyki, a konkretnie jest to manifestacja istnienia supermasywnej czarnej dziury w tym centrum. Więc jeśli chodzi o rozmiary, to kwazar to jest coś bardzo niewielkiego, natomiast supermasywna czarna dziura znajduje się w galaktyce, od czasu do czasu zbiera wokół siebie materię, pochłania ją, ta materia formuje dysk akrecyjny, gdzie bardzo szybko się porusza i świeci. Potrafi świecić tak jasno, że przyćmiewa całą galaktykę. W związku z tym kwazar robi takie potężne wrażenie. Mamy galaktykę, galaktyka to, jak wiemy, miliardy gwiazd, a w środku jest jeden punkt, który świeci jaśniej niż te wszystkie gwiazdy. 

 

K.G.: I to jest tak, że on cały czas świeci tak samo czy ma jakieś wyrzuty takiego mocniejszego świecenia? Pytam o te wizualizacje, bo jak się wpisze „kwazar” w wyszukiwarkę, to mamy takie strugi, takie strzały jasności płynące hen w Kosmos.

 

A.P.: Odpowiedź na pierwsze pytanie, czy kwazar tak świeci zawsze, brzmi: nie. Kwazar to nie jest coś, co jest, tylko coś, co się zdarza. Prawie każda duża galaktyka – a jeśli nie zdarzyło się coś bardzo dziwnego, to każda – ma w swoim centrum taką supermasywną czarną dziurę, która potencjalnie może być kwazarem. Myślimy, że wszystkie te supermasywne czarne dziury od czasu do czasu przechodzą przez fazę bycia kwazarem. W skali kosmicznej ta faza trwa bardzo krótko dlatego, że galaktyki istnieją, praktycznie rzecz biorąc, tyle co Wszechświat. Pierwsze galaktyki uformowały się na samym początku Wszechświata, więc jest to wiele, wiele miliardów lat, trzynaście miliardów lat. Natomiast kwazar to jest zjawisko, które trwa kilkadziesiąt milionów lat, sto milionów lat. Więc w skali kosmicznej to jest mgnienie oka. Taki kwazar uruchamia się właśnie w momencie, kiedy w galaktyce coś się dzieje. Nie wiemy jeszcze dokładnie, co może go uruchamiać, ale wyobrażamy sobie np., że dzieje się to wtedy, kiedy galaktyka pochłania jakąś inną galaktykę, dostaje dostawę materii i kwazar ma co jeść przez jakiś czas, ale w trakcie tych wszystkich procesów, które zachodzą wokół supermasywnej czarnej dziury, uruchamiają się też potężne wiatry. Więc to nie jest tylko tak, że to świeci, ale też są tam wiatry, które rozdmuchują tę całą materię. I tak naprawdę kwazar się uruchamia, a potem te same procesy, które sprawiają, że on tak efektownie świeci, sprawiają też za jakiś czas, że gaśnie, bo nie ma już w okolicy materii, którą mógłby pochłaniać. Ale jakiś czas później, może kilkaset milionów lat później, może kilka miliardów lat później może się zdarzyć znowu coś takiego, co uruchomi go w centrum galaktyki. I ocenia się, że każda duża galaktyka ma za sobą wiele takich epizodów, co najmniej kilka. Przy czym trzeba też wspomnieć, że w dzisiejszym Wszechświecie kwazarów jest mało. To są zjawiska, które były bardzo częste w znacznie wcześniejszym Wszechświecie. Dziesięć miliardów lat temu kwazarów we Wszechświecie było bardzo dużo. 

 

K.G.: Dlaczego teraz jest ich mniej?

 

A.P.: Dlatego, że my w ogóle w tej chwili żyjemy w takiej dosyć schyłkowej epoce. I mamy teraz mniej kwazarów, i powstaje we Wszechświecie znacznie mniej gwiazd niż kiedyś, i galaktyki zderzają się znacznie rzadziej niż kiedyś.

 

K.G.: To Wszechświat jest teraz w takim średnim wieku? Sześćdziesiąt plus, siedemdziesiąt plus? Jakby to pani widziała? [śmiech]

 

A.P.: Myślę, że nie można mówić w takim kontekście dlatego, że nie możemy mówić o skończonym wieku Wszechświata. Więc nie bardzo możemy to odnieść do sytuacji człowieka. Gdybyśmy żyli w nieskończoność, to moglibyśmy powiedzieć, że Wszechświat jest już dawno po swoim dzieciństwie, dawno po swojej młodości, no a teraz już się stabilizuje jako taki może jeszcze nie całkiem staruszek, ale jest już na tym etapie, że dzieje się niewiele, a będzie się działo coraz mniej, mniej i będzie się to ciągnęło bardzo długo.

 

K.G.: No właśnie, bo ta najbliższa dla nas przyszłość Wszechświata nie będzie fajna, bo wiadomo, że Słońce napuchnie, wchłonie nas i tyle z nas będzie. Ale jeśli spojrzałoby się szerzej, w skali kosmicznej, to tak jak pani mówi, będzie nudno, coraz zimniej, coraz bardziej pusto. Przecież galaktyki oddalają się od siebie. Zawsze myślałam sobie, że jeśli kiedyś gdzieś w jakiejś galaktyce powstanie cywilizacja i wynajdzie naukę, astronomię, to wszystko, to może być kiedyś tak, że ten Wszechświat będzie już tak porozciągany, że oni nie będą w stanie dostrzec absolutnie nic innego i będą przekonani, że ta ich galaktyka to jest cały Wszechświat. Może tak być czy nie?

 

A.P.: Może tak być. Jeszcze trochę miliardów lat dzieli nas od tego momentu, ale może się tak zdarzyć.

 

K.G.: No proszę. I wyobrażam sobie, że byliby tam tacy, którzy by opowiadali: a może takich galaktyk jest dużo więcej? Tak jak my teraz mówimy: a może tych Wszechświatów jest dużo więcej? A inni, tacy bardzo racjonalni mówiliby: jak możecie rzucać takie propozycje, tego się nie da zweryfikować, co to są za pomysły? Tak jakoś sobie to wizualizuję. [śmiech] Czyli kiedyś tych kwazarów było o wiele więcej, teraz jest ich mniej, bo też mniej dzieje się we Wszechświecie. Mówi pani, że kwazary się zdarzają, że to nie jest coś stałego. Czy to jest tak, że jest sobie ta supermasywna czarna dziura i ona… To też nie jest do końca intuicyjne, bo myślę, że jeśli ktoś nie zna tego tematu, to może się mu wydawać, że czarna dziura wciąga w siebie tę materię. Tymczasem materia się tak obtacza jak lody włoskie wokół czarnej dziury. Czy to jest tak, że po prostu tej materii zaczyna być bardzo dużo i dlatego dysk akrecyjny zaczyna świecić? Jak to jest?

 

A.P.: To jest raczej tak, że ona się zaczyna bardzo szybko poruszać w związku z silnym polem grawitacyjnym tej czarnej dziury. Bo to nie jest wcale tak, że jak mamy jakąś masę, jakiś masywny obiekt, to zaraz wszystko na niego spada. Gdyby tak było, to Ziemia by już dawno spadła na Słońce. A nie spada, tylko jakoś sobie wokół niego krąży i jeszcze wiele lat minie, zanim będziemy się martwić. I to będzie raczej taki problem, że to Słońce się rozedmie, a nie, że my na nie spadniemy. Coś podobnego dzieje się w pobliżu takiej supermasywnej czarnej dziury, tylko na większą skalę, ponieważ ona jest znacznie masywniejsza. Więc tam prędkości cząstek, które się do niej zbliżają, są większe, ale też te cząstki okrążają czarną dziurę i tworzą taki dysk. Ta materia może mieć jeszcze bardziej skomplikowaną strukturę w dalszej odległości, możemy mieć pył, są takie torusy pyłowe. Więc ta struktura kwazaru rzeczywiście jest dość złożona, bo tutaj jest jakiś dysk, tutaj jest jakiś torus, tutaj wystrzeliwują te strugi materii, dżety, które mogą wystrzeliwać poza galaktykę, więc jest to skala znacznie, znacznie większa niż lokalna. 

 

K.G.: Torus to jest taki bajgiel jakby co.

 

A.P.: Tak. Więc struktura tej materii może być dość złożona, ale to wszystko wiąże się z tym, że materia jakoś tam okrąża czarną dziurę i zanim do niej wpadnie, nabiera takich prędkości, że bardzo intensywnie świeci. 

 

K.G.: Świeci w paśmie widzialnym?

 

A.P.: Przeważnie świeci we wszystkich pasmach, czyli i w promieniach rentgenowskich, i w paśmie widzialnym, i w promieniach radiowych, i w podczerwieni, i w ultrafiolecie. Kwazar jest efektowny niezależnie od tego, jakim instrumentem na niego popatrzymy. 

 

K.G.: Ale wychodzi na to, że on jest efektowny, kiedy jest się daleko od niego. Bo gdyby siedzieć na takiej planecie w galaktyce, w której centrum jest kwazar, to za długo by się chyba nie posiedziało. To, że by nas to oślepiło, to mało powiedziane.

 

A.P.: Prawdę mówiąc, nie jestem pewna, czy ktoś robił jakąś analizę, jakby się żyło na takiej planecie, ale wydaje mi się, że może nie byłoby tak źle, bo wcale nie jestem przekonana, czy to bardzo agresywne promieniowanie rzeczywiście mogłoby zaszkodzić mieszkańcom planety, która byłaby w odległości bezpiecznych kilkudziesięciu albo kilkuset tysięcy lat świetlnych od takiego kwazaru.

 

K.G.: No i też oczywiście, jeśli by tam jakieś życie się wytwarzało, to powstawałoby ono w tych warunkach, jakie tam są, więc może byłoby inaczej dostosowane. Ale pytam o to, bo w środku naszej galaktyki też siedzi czarna dziura. Czy ona bywała albo będzie kwazarem?

 

A.P.: Wiele wskazuje na to, że bywała. Na pewno bywała, bo trudno sobie nawet wyobrazić, żeby mogła tego uniknąć. Na pewno przechodziła w przeszłości przez takie epizody. Ostatni epizod mógł mieć miejsce nawet nie tak dawno temu. Jakiś czas temu satelita Fermi odkrył takie bąble gazowe nad powierzchnią dysku naszej galaktyki, które pewnie właśnie zostały wyrzucone w trakcie takiego ostatniego epizodu, który może nie był bardzo silny, ale mogą one świadczyć o tym, że to wcale nie było tak dawno. Pytała pani jeszcze na samym początku, czy kwazary zawsze są silne. To jest pytanie może nawet trochę bardziej filozoficzne, bo tak naprawdę mówimy nie tylko o kwazarach. Kwazar nie jest do końca precyzyjnym pojęciem. Czasami mówimy o aktywnych jądrach galaktyk. Mówimy, że mamy galaktykę, która ma aktywne jądro. Aktywne jądro jest wtedy, kiedy widzimy jakąś aktywność wokół tego jądra, tylko gdzie postawić granice pomiędzy jądrem aktywnym a nieaktywnym – to zawsze jest troszeczkę dyskusyjne. Można powiedzieć, że w pewnym sensie każda taka duża galaktyka ma jakąś tam, choćby śladową aktywność wokół jądra. Natomiast, żeby to była taka aktywność, że jest ten dysk i cała struktura, to trzeba już trochę więcej. Ale są kwazary bardzo silne i są aktywne jądra galaktyk, które są aktywne ledwo, ledwo, i całe spektrum pomiędzy.

 

K.G.: Czyli kwazary to te obiekty, które możemy oglądać na samych brzegach dostępnego nam Wszechświata? To są takie najstarsze obiekty, jakie możemy oglądać? Jak to mamy rozumieć?

 

A.P.: Nie do końca. Rzeczywiście jest tak, że w odległym Wszechświecie obserwujemy dużo kwazarów. Ponieważ ten wyścig do najdalszych obiektów ciągle trwa, czasami się zdarza, że najdalszym znanym obiektem chwilowo jest kwazar. Kiedyś w dawnym Wszechświecie kwazarów było dużo więcej niż dziś, ale to też nie jest tak, że im dalej, tym więcej i im dawniej, tym więcej. 

 

K.G.: Bo to też się łączy – im dalej, tym dawniej.

 

A.P.: Tak, im dalej, tym dawniej ze względu na to, że światło ma skończoną prędkość, w obserwacjach Wszechświata zawsze mamy taką zależność. Więc jak patrzymy na coś, co jest odległe od nas o dziesięć miliardów lat, to widzimy to coś takim, jakie było dziesięć miliardów lat temu. 

 

K.G.: Pamiętam z dzieciństwa, jak pierwszy raz to zrozumiałam i zupełnie sobie nie mogłam z tym poradzić. Jakoś tak filozoficznie w tej mojej małej główce świat się wtedy trochę zakołował, bo co ja mam z tym zrobić, że patrzę na coś, a tego już nie ma. Naprawdę, siedziałam, gapiłam się w niebo i rozkminiałam jakieś takie rzeczy na granicy filozofii życia, śmierci – ja tutaj, oni tam, a ich tam nie ma. To jest naprawdę skomplikowane. Ale właśnie mówi pani, że to nie jest do końca tak.

 

A.P.: To nie jest do końca tak, że na krańcach Wszechświata widzimy same kwazary. Widzimy tam też galaktyki, w których kwazaru nie widać. Widzimy zupełnie normalne galaktyki – one nie są takie do końca normalne, bo żebyśmy mogli je widzieć, one muszą być bardzo jasne. Najczęściej są to galaktyki, w których aktywnie tworzą się gwiazdy, ale nie są zdominowane przez kwazary. Takich galaktyk znamy całkiem sporo i chyba nawet teraz rekordzistką, jeśli chodzi o odległość, jest galaktyka, a nie kwazar.

 

K.G.: Czyli nie trzeba być kwazarem, żeby być dostrzeganym na brzegach Wszechświata.

 

A.P.: Absolutnie nie.

 

K.G.: Jeśli mówimy o tym, że coś jest bardzo jasne, to co to znaczy? Jakbyśmy to mogły odnieść np. do jasności Słońca, to to jest dziesięć razy więcej, sto razy więcej, milion razy więcej?

 

A.P.: To teraz niech mi pani podpowie, ile to będzie dziesięć do dwunastej.

 

K.G.: Dziesięć i dwanaście zer, ale jaka to jest liczba, to nie wiem. [śmiech]

 

A.P.: Albo dziesięć do dziesiątej. To są mniej więcej takie liczby. Jak mówimy o jasnościach w astronomii, to bardzo często odnosimy się do jasności Słońca, bo to jest wygodne, z tym że są to jasności uogólnione. To nie są prawdziwe jasności Słońca, tylko jest to trochę takie umowne Słońce, ale daje nam to już dobrą intuicję. Ponieważ taka galaktyka jak Droga Mleczna, typowa, spora galaktyka, to jest coś około dziesięciu z dwunastoma zerami Słońc, i te galaktyki, które widzimy z bardzo dużych odległości, są najmasywniejsze, największe, więc one też są mniej więcej jak przynajmniej dziesięć z dziesięcioma zerami. W każdym razie one tych Słońc mają już bardzo dużo.

 

K.G.: To skoro one są takie jasne, to czy my, patrząc wiosną lub latem na rozgwieżdżone niebo, zobaczymy kwazar gołym okiem?

 

A.P.: Niestety nie. One są bardzo jasne, ale dla kogoś, kto byłby dostatecznie blisko. Ponieważ wszystkie takie obiekty znajdują się dosyć daleko, na naszym niebie są one widoczne tylko przez teleskopy. Może w przypadku najbliższych kwazarów te teleskopy nie muszą być aż takie super, ale w przypadku odległych obiektów musimy już mieć naprawdę najlepszej klasy teleskopy. 

 

K.G.: A skąd wiemy, że coś jest daleko, a coś blisko? Jeśli coś jest bardzo jasne, to można by raczej zakładać, że po prostu do nas dociera więcej tego światła, więc to coś jest względnie blisko. Jak coś jest ciemniejsze, to jest gdzieś dalej. Tak jak np. z latarką – jeśli ktoś nam świeci prosto w oczy, to jest blisko. Jeśli ktoś odejdzie cztery kilometry, to jeśli będzie bardzo płasko, to może gdzieś coś tam ewentualnie zobaczymy, jeżeli poza tym byłyby zupełnie ciemności. To jest dla nas jakoś intuicyjne: jasno – to bliżej, mniej jasno – to dalej. A dla was, dla astronomów?

 

A.P.: Pierwsze bardzo proste przybliżenie, jakie można by zrobić, rzeczywiście mogłoby być takie, że blisko – jasne, daleko – ciemne. Na tym koncepcie opiera się cała strategia używania świec standardowych. Czyli szukamy we Wszechświecie takich obiektów, co do których wierzymy, że są latarkami, które zawsze i wszędzie świecą tak samo. Szukamy jaśniejszych i ciemniejszych i na tej podstawie oceniamy odległość. To jest jedna możliwość, ale faktem jest, że obiekty we Wszechświecie są różne. Galaktyki też są różne. Jedne zawierają bardzo dużo gwiazd, inne trochę mniej. I ten rozrzut to jest rozrzut na bardzo dużo zer. Więc galaktyka może świecić miliard razy silniej albo słabiej. W związku z tym musimy stosować też inne metody, bo tylko takie zgrubne oszacowanie nie wystarczy. Więc tutaj z pomocą przychodzi nam koncept przesunięcia ku czerwieni. Wiemy, że przestrzeń się rozszerza i dzięki temu obiekty, które są dalej w tej przestrzeni, tak jakby uciekają od nas szybciej i ich całe światło jest przesunięte w kierunku czerwonym. 

 

K.G.: To jest trochę tak jak z samochodem, prawda? Jak się do nas przybliża i oddala, to wydawany przez niego dźwięk brzmi inaczej. To jest ten sam efekt, tylko nie na falach dźwiękowych, tylko falach elektromagnetycznych na świetle.

 

A.P.: Tak i nie. 

 

K.G.: A taką miałam ładną analogię.

 

A.P.: To jest bardzo dobra analogia i tej analogii przeważnie uczą nas w szkole. To się nazywa efekt Dopplera. A potem studenci przychodzą do nas na studia i mówimy im, że to nie jest efekt Dopplera, tylko to wygląda jak efekt Dopplera. 

 

K.G.: W takim razie jest to trochę skandal. [śmiech]

 

A.P.: Zgadzam się. [śmiech] Efekt jest ten sam, tylko w tym wypadku wiąże się z tym, że to nie same galaktyki poruszają się w przestrzeni i uciekają od nas w przestrzeni. Ten efekt też może wpływać na przesunięcie światła i w tym wypadku mówimy o efekcie Dopplera, ale oprócz tego mamy też efekt związany z tym, że to sama przestrzeń puchnie. I wtedy już nie mówimy o efekcie Dopplera, tylko mówimy, że to jest kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni. I to nie jest dokładnie to samo, ale rzeczywiście, wygląda bardzo podobnie.

 

K.G.: Ale właśnie z tego możemy skorzystać i w ten sposób oceniać co? Czy coś jest daleko? Czy jak szybko się od nas oddala i na podstawie tego możemy oceniać, jak jest daleko? Co możemy zrobić z taką wiedzą?

 

A.P.: To, co możemy zmierzyć w tym wypadku, to jest po prostu to, jak bardzo światło jest przesunięte, o ile jest przesunięte. I dlatego astronomowie bardzo lubią ograniczać się w rozmowach między sobą do przesunięcia ku czerwieni. Jak mówimy, że coś jest na przesunięciu ku czerwieni zero pięć albo jeden, albo dwa, albo dziesięć, to wiemy, o co chodzi i odnosimy się do czegoś mierzalnego. Natomiast ponieważ wiemy czy zakładamy w tej chwili, jaki model Wszechświata, model kosmologiczny najlepiej nam pasuje do obserwacji, to możemy to też jednocześnie przełożyć na odległość i czas, jaki upłynął od emisji tego światła. Tyle tylko, że musimy pamiętać, że ta odległość to jest zawsze odległość policzona już przy zrobieniu pewnych założeń.

 

K.G.: Czyli to już jest pośrednie. Nie bezpośrednio mierzalne, tylko pośrednie.

 

A.P.: Tak. Więc żeby powiedzieć, że coś jest w odległości np. pięciu gigaparseków od nas, musimy już poczynić pewne założenia co do tego, w jakim Wszechświecie żyjemy. 

 

K.G.: Mówi pani „gigaparseki” – to jest jeszcze ten dramat, ponieważ my ciągle jesteśmy na tych latach świetlnych, bo tak jest nam jakoś najłatwiej, a wy mówicie „parseki”.

 

A.P.: Tak, ale możemy też mówić o latach świetlnych. To też nie jest takie najgorsze.

 

K.G.: Co nam daje możliwość obserwacji takich kwazarów? Oczywiście obserwacja sama w sobie jest fajna, rozumieć, jak ten kwazar działa, na czym to wszystko polega, ale czy on nam daje też jakąś wiedzę o ewolucji Wszechświata, o jego historii, o jego młodości? W końcu oglądamy coś bardzo odległego i w przestrzeni, i w czasie, jak powiedziałyśmy.

 

A.P.: Oczywiście, że tak. I to jest coś, czym w tej chwili się zajmujemy. Powiedziałabym, że to jest kawałek nauki, który rozwinął się w ostatnim czasie i pewnie będzie bardzo aktywny w ciągu najbliższych lat. Bo jeszcze dwadzieścia, trzydzieści lat temu trochę uważano, że kwazar to jest takie maleństwo w centrum galaktyki. Owszem, efektowne, ale jednak maleństwo. Galaktyka jest wielka. Więc tak naprawdę oprócz tego, że one się znajdują w jednym miejscu, istnieją trochę niezależnie od siebie. Więc uważano, że kwazar sobie, galaktyka sobie, byli specjaliści od kwazarów i specjaliści od galaktyk, którzy wcale tak bardzo ze sobą nie rozmawiali. Teraz wiemy, że to nie jest tak i że to, co się dzieje w galaktykach, jest związane z tym, co dzieje się z kwazarami, co dzieje się z tymi supermasywnymi dziurami w środku. I to działa w dwie strony. To znaczy, wiemy, że zdarzenia, które się przydarzają galaktyce, np. zderzenie z inną galaktyką, mogą wpłynąć na to, że ten kwazar się uaktywni, ale też aktywność kwazaru może wpływać na to, co się dzieje w galaktyce, np. wiemy, że aktywność kwazarów jest bardzo często powiązana z tworzeniem nowych gwiazd w galaktyce. Więc wiemy, że to bardzo często jest tak, że widzimy galaktykę, w której świeci kwazar, i jednocześnie powstaje bardzo dużo młodych gwiazd. I tutaj nadal mamy trochę taką zagadkę, czy to jest tak, że ten kwazar indukuje procesy gwiazdotwórcze, czy może ten sam proces sprawił, że uaktywnił się kwazar i uaktywniły się te procesy gwiazdotwórcze, a bardzo prawdopodobne, że to jest jedno i drugie. Więc ta historia galaktyk i kwazarów jest ze sobą połączona. A jeszcze pamiętajmy o tym, że i galaktyki, i kwazary nie istnieją same sobie, tylko tworzą część takiej większej kosmicznej sieci, która, tak jak widzimy to teraz, jest zanurzona w polu gęstości ciemnej materii. Więc mamy wszędzie ciemną materię. Każda galaktyka powstaje w takim halo ciemnej materii, znacznie większym niż ona sama.

 

K.G.: Halo, czyli czymś otaczającym…

 

A.P.: Powiedzmy, jajku. Jest jajko, a w środku jest zarodek, którym jest galaktyka z tą supermasywną czarną dziurą w środku. 

 

K.G.: No właśnie, czyli tutaj mamy jeszcze jedną bohaterkę – ciemną materię. Ciągle niepotwierdzoną na sto procent, ale bierzemy ją pod uwagę.

 

A.P.: Bierzemy dlatego, że cechy tego jajka z ciemnej materii, np. to, jak duże ono jest, jaką ma masę, przekładają się na to, jakie własności będzie miała galaktyka i ta supermasywna czarna dziura w środku.

 

K.G.: A w Drodze Mlecznej powstają jeszcze jakieś gwiazdy?

 

A.P.: Oczywiście. Akurat Droga Mleczna zalicza się do galaktyk aktywnych gwiazdotwórczo, więc jak popatrzymy np. w kierunku gwiazdozbioru Oriona, który pewnie każdy może znaleźć, to warto sobie uświadomić, że jak się patrzy gołym okiem, to są tam ciemne miejsca. Są one dlatego, że jest tam dużo pyłu. Ale w tym pyle są takie kolebki młodych gwiazd. Patrząc na ten sam gwiazdozbiór Oriona w podczerwieni, zobaczymy, że on bardzo intensywnie świeci, bo właśnie młode gwiazdy podgrzewają ten pył i tam się bardzo dużo dzieje. I takich miejsc w naszej galaktyce jest całkiem sporo.

 

K.G.: Ta ciemna materia oczywiście też jest przy Drodze Mlecznej, ale ona ją otacza czy wypełnia? Czy ona jest tuż obok nas?

 

A.P.: I wypełnia, i otacza.

 

K.G.: Ale ona jest tu? Wyciągam teraz rękę.

 

A.P.: Tak.

 

K.G.: No to czemu nie mogę jej ani ja, ani wy, naukowcy jakoś złapać, uchwycić, tylko wychodzi gdzieś teoretycznie w obliczeniach? O co z nią chodzi?

 

A.P.: Wychodzi dlatego, że o ciemnej materii wiemy tyle, że oddziałuje grawitacyjnie. Problem z tym oddziaływaniem jest taki, że jest ono bardzo słabe. Z jednej strony ono dominuje nasze życie. Nie siedzielibyśmy na Ziemi, gdyby nie grawitacja, ale Ziemia nie byłaby w stanie nas utrzymać, gdyby nie to, że jest jednak dosyć spora. Krążymy wokół Słońca, bo grawitacja, ale Słońce jest jednak spore. Słońce krąży wokół centrum galaktyki, bo grawitacja, ale też galaktyka ma całkiem sporą masę. Więc takie pojedyncze cząsteczki ciemnej materii, nawet jeżeli są zdolne oddziaływać grawitacyjnie, są trudne do złapania, bo to oddziaływanie w małej skali jest bardzo, bardzo słabe. Natomiast, jeżeli zgromadzimy jej odpowiednio dużo, to wtedy już robi się potężna.

 

K.G.: Ciemna materia to jest rzecz, która zasługuje na kolejny odcinek. Myślę, że to jeden z najbardziej rozgrzewających tematów zarówno astronomów, jak i fanów, pasjonatów astronomii. Tak że to już zostawiam, a tymczasem bardzo pani dziękuję za opowieść o kwazarach. Pani profesor Agnieszka Pollo z Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Bardzo dziękuję.

 

A.P.: Bardzo dziękuję.

 

A ja wam dziękuję, że wysłuchaliście tego odcinka. Każde odsłuchanie bardzo mnie cieszy. Cieszą mnie również wasze informacje zwrotne, bo dostaję ich od was coraz więcej i naprawdę niektóre są tak wzruszające, że zanim na nie odpiszę, muszę otrzeć łezkę z oka. Może niektóre zacytuję, jeśli najpierw uzyskam zgodę tych, którzy do mnie tak miło piszą. Naprawdę, podnosicie mnie na duchu i wy, którzy piszecie, i wy, którzy dorzucacie się choćby najdrobniejszymi kwotami w serwisie Patronite – patronite.pl/radionaukowe – i wy wszyscy, którzy po prostu klikacie w kolejne odcinki i w ten sposób dajecie mi znać, że to, co robię, jest tego warte. To, co robię ja i to, co robią przede wszystkim zapraszani przeze mnie popularyzatorzy i popularyzatorki nauki. W nauce jest siła. Dziękuję wam bardzo, zapraszam na kolejny odcinek, a tymczasem życzę dobrego dnia czy dobrego wieczoru, w zależności od tego, kiedy słuchacie tego programu. Trzymajcie się.