Otwórz schowek Brak ulubionych odcinków
Trochę klasyki, czyli skąd wiadomo, że coś jest czarną dziurą? | prof. Jean-Pierre Lasota

Trochę klasyki, czyli skąd wiadomo, że coś jest czarną dziurą? | prof. Jean-Pierre Lasota

Nr 11
Pobierz Dodaj do ulubionych

Udostępnij odcinek

Nr 11
Pobierz Dodaj do ulubionych

Udostępnij odcinek

Dodaj do ulubionych
Pobierz odcinek

Udostępnij odcinek

prof. Jean-Pierre Lasota

prof. Jean-Pierre Lasota

Astrofizyk, profesor honorowy w Instytucie Fizyki w Paryżu i profesor w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Zainteresowania naukowe: astrofizyka relatywistyczna, dyski akrecyjne, obiekty zwarte, układy podwójne, relatywistyczne dżety, ogólna względność.

Fizycy mieli z nimi kłopot. Wynikają z rozwiązań równań matematycznych, ale opór przed przyjęciem, że takie obiekty mogą być rzeczywiste, był duży. Co ciekawe, ich istnienie wynikało z pierwszych rozwiązań Ogólnej Teorii Względności Karla Schwarzschilda, czym sam Einstein był zaskoczony. Pewnie nie spodziewał się, że po 100 latach będą rozpalać wyobraźnię (astro)fizyków i amatorów tej dziedziny.

W tym odcinku goszczę wyjątkową dla mnie osobę – prof. Jean-Pierre’a Lasotę. Znamy się od kilku lat, przegadaliśmy setki godzin, napisaliśmy razem dwie książki: „Czy Wielki Wybuch był głośny?” i „Kłopoty z Eureką. O co kłócą się fizycy?”. W obu możecie przeczytać o czarnych dziurach. W „Kłopotach” dodatkowo rozważamy, czy coś może się pod czarną dziurę podszywać. Pod tym hasłem nagraliśmy ten podcast. Jean-Pierre tłumaczy też, dlaczego w zasadzie sir Roger Penrose otrzymał Nagrodę Nobla za to, że „wykazał, w jaki sposób teoria względności doprowadziła do powstania czarnych dziur”. Co takiego dokonał, czego nie zrobił Schwarzschild?

UWAGA! Wyjątkowa okazja: jeśli chcecie osobiście porozmawiać z profesorem, zapytać go o początek i koniec Wszechświata, dowiedzieć się, czy rozumie fizykę kwantową (ale tak naprawdę), skonfrontować z nim własne opinie w tej sprawie – zapraszamy do charytatywnej aukcji na rzecz Wielkiej Orkiestry Świątecznej Pomocy. Wystawiliśmy egzemplarz książki i spotkanie z nami zdalne lub (jeśli pandemia pozwoli) bezpośrednie. Jeśli takie będzie życzenie Zwycięzcy/Zwyciężczyni aukcji, również ja pogadam: odpowiem jak rozmawiać z profesorami, na czym polega dobre przygotowanie się do wywiadu i co trzeba zrobić, żeby dobrze brzmieć przez mikrofon.

A jak już posłuchacie podcastu, zobaczcie ten wykład Jean-Pierre’a, jest świetny:

Grafika ilustracyjna Gerd AltmannPixabay

 

TRANSKRYPCJA

Karolina Głowacka: Dzień dobry. Cieszę się, że jesteście. Więcej o projekcie i o mnie znajdziecie na radionaukowe.pl i w serwisie Patronite. 

Tajemnicze, działające na wyobraźnię, a jednocześnie bardzo proste. Odrażające – mawiali o nich niektórzy fizycy, a jednak istniejące. W tym odcinku temat klasyczny – czarne dziury. Rozmawiamy o tym, za co właściwie Roger Penrose dostał Nagrodę Nobla, skoro pierwsze rozwiązanie równań Einsteina przewidujące istnienie czarnych dziur pochodzi już z 1915 roku, czyli na szesnaście lat przed urodzeniem sir Penrose’a. Skąd wiadomo, że jakiś odległy, nieświecący obiekt naprawdę jest czarną dziurą? Czy coś może się pod nią podszywać? Radio Naukowe, odcinek jedenasty. Zaczynamy.

Gość tego odcinka jest dla mnie bardzo ważny. Znamy się od kilku lat, przegadaliśmy setki godzin i chociaż dzieli nas doświadczenie, różnica wieku – nie wypominając, prawie pięćdziesiąt lat – a także poglądy, to daliśmy radę napisać razem dwie książki. Ów profesor jest fizykiem z wieloletnim międzynarodowym doświadczeniem i ciągle jest aktywny zawodowo, chociaż niby na emeryturze. Gaduła – zresztą sami się przekonacie. 
***

K.G.: Profesor Jean-Pierre Lasota, astrofizyk z Instytutu Astrofizyki w Paryżu oraz Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk oraz ośmielę się powiedzieć, mój przyjaciel. Dzień dobry.

Jean-Pierre Lasota: Dzień dobry, Karolino.

K.G.: Czy czarne dziury istnieją?

J.P.L.: No oczywiście, przecież przyznano za nie Nagrodę Nobla w październiku tego roku.

K.G.: Właśnie nie wiem, czy przyznano za nie Nagrodę Nobla dlatego, że owszem, Komitet Noblowski pisze wyraźnie, że ta część Nagrody Nobla dla Rogera Penrose’a brzmi: „Za odkrycie, że powstawanie czarnych dziur jest w pełni przewidywane przez ogólną teorię względności”, ale już ta część praktyczna dla Genzela i Ghez brzmi: „Za odkrycie supermasywnego zwartego obiektu leżącego w centrum naszej galaktyki”. No i teraz cię pytam, czy supermasywny zwarty obiekt to zawsze czarna dziura?

J.P.L.: Chyba tak. Zależy, jak bardzo zwarty. Jeżeli jest supermasywny, to rozsądnie rzecz biorąc, to nie może być nic innego. Chociaż niektórzy mogą się jeszcze upierać, że to jest jakiś bardzo egzotyczny obiekt zbudowany z materii, której nikt nigdy w życiu nie widział, który nigdy nie pojawił się ani w laboratorium, ani nigdzie indziej. Chodzi o to, że czarna dziura jest najbardziej zwartym obiektem, jaki kiedykolwiek może być. To, co odkryli czy ustalili Genzel i Ghez, to jest to, że w centrum naszej galaktyki znajduje się masa nieświecąca, ciemna masa o masie czterech milionów mas Słońca, zawarta w bardzo, bardzo małym rozmiarze. Tak małym, że z punktu widzenia tego, co wiemy o fizyce, praktycznie nic innego poza czarną dziurą tam się nie może zmieścić. Więc ta ostrożność Komitetu Noblowskiego jest zrozumiała, bo oni zawsze są ostrożni. Ale jak to powiedział Genzel w wykładzie noblowskim, co to może być innego niż czarna dziura?

K.G.: No ale nie jest to znowu takie trywialne pytanie. Mam np. taki dowód, że napisaliśmy cały rozdział w naszej książce Kłopoty z Eureką właśnie pod takim tytułem – Skąd możemy wiedzieć, że coś jest czarną dziurą?. Bo to, że coś nie świeci, przecież nie jest równoznaczne z tym, że jest czarną dziurą.

J.P.L.: Oczywiście, że nie. Zresztą nie chodzi o nieświecenie. Chodzi o supermasywne ciało zwarte, nieświecące. Gdyby to było supermasywne ciało zwarte, świecące, to dopiero byłaby sensacja, bo fizyka czegoś takiego nie przewiduje. Ale rzeczywiście, to nie jest trywialne. Zresztą bardzo mi się podoba, że użyłaś takiego słowa, którego używają głównie matematycy i fizycy, że coś jest nietrywialne. Znaczy to, że coś nie jest takie proste, takie natychmiastowe. To dlatego, że czarne dziury są bardzo wyjątkowymi obiektami. Przede wszystkim trzeba pamiętać, że to jest jeden z nielicznych przypadków w fizyce, kiedy mamy do czynienia z ciałem, które ma być ciałem fizycznym istniejącym w rzeczywistości, które jest rozwiązaniem matematycznym. Trzeba pamiętać, że czarne dziury pojawiły się nie przez obserwację, tylko przez to, że Karl Schwarzschild rozwiązał pod koniec 1915 roku równania Einsteina. To były pierwsze ścisłe rozwiązania, które potem okazały się właśnie opisywaną czarną dziurą.

K.G.: Co też – opowiedzmy, bo to zawsze robi wrażenie – zszokowało Einsteina i chyba nawet trochę zniesmaczyło.

J.P.L.: To znaczy, to były dwie rzeczy – on był niesłychanie zdumiony, że jego tak bardzo skomplikowane równania zostały tak szybko rozwiązane. A potem nie podobało mu się to rozwiązanie, bo zajęło kilkadziesiąt lat, żeby zrozumieć, co to rozwiązanie przedstawia, to, co potem nazwano czarną dziurą. Chociaż to jest bardzo dziwna historia, którą trudno zrozumieć. To był właściwie sposób zapisu tego rozwiązania, który ludzi wprowadzał w błąd dlatego, że powierzchnia, która trwa – bo trzeba pamiętać, że to jest czasoprzestrzeń – jest horyzontem. To jest właśnie taka powierzchnia, spod której nic nie może wyjść.

K.G.: Bo to przecież nie jest fizyczna powierzchnia, nie można tego złapać, dotknąć.

J.P.L.: Właśnie o to chodzi. To jest powierzchnia w sensie geometrycznym, matematycznym. Ale naprawdę to jest niematerialna granica w czasoprzestrzeni. I to ma przykre skutki, jeżeli to się źle zapisze. Bardzo szybko to zrozumiano, ale jakoś zapominano czy do ludzi nie docierało, czy to się nie podobało. Jeszcze nawet w 1963 roku Hermann Bondi opisuje coś, co jeszcze wtedy nie nazywało się czarną dziurą i uważał, że to jest obrzydliwe, że to jest coś takiego, czego nie widać, a ma masę, grawitację. Jakoś mu się to nie podobało. Strasznie dziwnie się to czyta. Opublikowano to w 1964 roku, kiedy już ludzie zajmowali się wtedy wytłumaczeniem tego, czym są kwazary. Podkreślam to nie tylko dlatego, że jestem astrofizykiem, ale trzeba pamiętać, że artykuł Penrose’a zaczyna się od tego, że odkrycie kwazarów wznowiło zainteresowanie problemem zapadania się grawitacyjnego itd. Tak że to jest jeden z takich przypadków, kiedy astronomia miała wpływ na fizykę teoretyczną. Do 1963 roku problem czarnych dziur był uważany czasami za matematyczny, jakiś dziwaczny. I nagle się okazało, że wydaje się, że są we Wszechświecie świecące obiekty, które świecą dlatego, że na nie spada materia. I żeby tak mocno świeciły, muszą być bardzo zwarte. Wtedy sobie właśnie przypomniano, że coś takiego już istnieje i jest znane od 1915 roku.

K.G.: Mocno świecące obiekty to te kwazary, o których powiedziałeś przed chwilą?

J.P.L.: Tak. Trzeba pamiętać, że to nie czarna dziura świeci, tylko materia, która na nią spada. Ale grawitacja jest tam tak silna, że wyzwolenie tej energii grawitacyjnej spadającej masy, która świeci, daje olbrzymie niejasności. Kwazar jest przodkiem późniejszych, już cichych czarnych dziur, tak jak czarna dziura w naszej galaktyce, która była niespecjalnie mocnym kwazarem, a ma małą masę. Jeżeli kwazary są, to one nie żyją wiecznie. Są umarłymi kwazarami, takimi nieczynnymi czarnymi dziurami w galaktykach. Trzeba pamiętać, że to nie jest jakiś wymysł, jakaś fantazja teoretyków. Z powodów astrofizycznych spodziewamy się, że czarne dziury będą w centrach galaktyk, takich jak nasza.

K.G.: Skoro Schwarzschild już dawno temu bezczelnie szybko po opublikowaniu równań Einsteina je rozwiązał i pokazał czarną dziurę, to co takiego zrobił Penrose, że otrzymał Nagrodę Nobla i jak Komitet to uzasadniał? „Za odkrycie, że powstanie czarnych dziur jest w pełni przewidywane przez ogólną teorię względności” – przecież to już było wiadomo.

J.P.L.: W tej pracy w ogóle nie ma mowy o czarnych dziurach. Nie tylko dlatego, że ta nazwa nie istniała, ale to w ogóle nie o to chodzi. To jest właśnie dosyć zabawne, jak to jest sformułowane. Dlatego, że to, czego dowodzi Penrose w swojej pracy, to jest to, że jak zapada się normalna materia, to już nie ma ciśnienia, które mogłoby ją powstrzymać przed zapadaniem się. Dowodzi on w sposób matematyczny, subtelny i wcale nieprosty, że jest nieuniknione powstanie tzw. osobliwości, czyli miejsca, w którym czasoprzestrzeń się kończy. On nawet nie mówi, że tam będzie coś nieskończonego. Jak to jest związane z czarnymi dziurami? Było wiadomo, że rozwiązanie Schwarzschilda zawiera osobliwość w środku. To, co nazywano osobliwością, nie okazało się horyzontem, tylko w samym środku tej sfery, którą jest czarna dziura, znajduje się osobliwość, to znaczy, miejsce, w którym wszystko jest nieskończone, np. krzywizna czasoprzestrzeni, która reprezentuje prawdziwą grawitację, jest nieskończona. Czyli coś jest nie tak z fizyką. Tam się kończy fizyka czy kończy się czasoprzestrzeń, coś jest nie tak. Było wiadomo, że to jest w środku. Potem Roy Kerr odkrył rozwiązanie, które przedstawia obracającą się czarną dziurą. Okazało się, że tam też jest osobliwość, jeszcze bardziej zabawna i skomplikowana. I teraz powstało pytanie – czy takie osobliwości, to, że rzeczy stają się nieskończone, są związane z symetrią? No bo rozwiązanie Schwarzschilda jest sferyczne. Rozwiązanie Kerra jest osiowo symetryczne. Więc w przypadku np. sferycznego zapadania się, kiedy wszystko gromadzi się do jednego punktu, wydaje się oczywiste, że jeżeli wszystko się zbierze w jednym punkcie, to będzie nieskończoność. Chodziło o to, czy to jest naprawdę własność takiego ciała, które się zapadło, czy jest to wynikiem specjalnej symetrii.

I nawet było dwóch sowieckich fizyków, którzy opublikowali pracę, w której wykazali, że te osobliwości są skutkiem symetrii. Penrose w tym swoim noblowskim wykładzie opowiadał, że przeczytał tę pracę, która była błędna, jak się okazało. Powiedział, że nie zauważył tego błędu, ale wydawało mu się, że jest to bardzo nieprzekonujące. Zaczął nad tym myśleć i napisał pracę, z której wynikało, że ta osobliwość nie jest związana z symetrią. Jeżeli grawitacja jest zawsze przyciągająca, to jakaś osobliwość zawsze powstaje. I to jest zawartość tego noblowskiego artykułu. Wydawało się trochę, że sam Penrose był zdziwiony, że akurat za to dostał Nagrodę Nobla. Powiedział, że napisał ten artykuł w 1965 roku, za który, „jak się wydaje”, dostał Nagrodę Nobla – tak jakby troszkę się wahał. Wydaje się, że naturalnie w wyniku tego zapadania się powstaje horyzont. Najpierw jest ta gwiazda, nie ma żadnego horyzontu, ona się kurczy i jak dojdzie do tego promienia Schwarzschilda, kiedy powinien się pojawiać horyzont, on się naturalnie na ogół pojawia. To nie jest dowód na to, że czarne dziury powstają, tylko na to, że mogą one powstawać w sposób naturalny. Ale do dzisiaj nie ma żadnego ścisłego dowodu matematycznego, że czarne dziury zawsze powstają w wyniku zapadania się jakiegoś ciała. Wydaje się, że w tzw. realistycznych przypadkach, jeśli jest materia, która się z jakiegoś powodu zapada, to zawsze powstanie czarna dziura, ale tego ściśle nie wiemy. Roger Penrose jest znany z wielu innych rzeczy, bo to jest naprawdę wielki uczony. Wypowiedział on taką hipotezę kosmicznej cenzury, że jest taka cenzura, która zakrywa wszystkie osobliwości. Gdyby tak było – pewnie tak jest – to jest to oczywiście strasznie zabawne, jak się o tym pomyśli, bo osobliwość jest tam, gdzie się kończy nasza fizyka. Tam, gdzie kończy się czasoprzestrzeń, gdzie dzieje się coś bardzo niedobrego. Nie w sensie, że to jest niebezpieczne dla zdrowia itd., tylko po prostu przestajemy wiedzieć cokolwiek o tym, co się dzieje. Jeżeli takie osobliwości istnieją, a istnieją, bo Penrose właśnie udowodnił, że muszą istnieć, to okazuje się, że ktoś, coś je zakrywa. I mówi: spokojnie, nie musicie się tym przejmować, bo i tak tego nigdy nie można zobaczyć, to i tak nigdy nie ma wpływu. To jest straszne, to jest okropne, tam się wszystko kończy, wszystko jest nieskończone albo jakieś inne dziwne rzeczy się dzieją, ale i tak to was nie dotyczy, bo tego nie możecie wiedzieć.

K.G.: No nie, poczekaj, mnie się to nie podoba. Ja wcale nie chcę być chroniona przed zobaczeniem osobliwości. Co takiego się może wydarzyć, jeśli bym ją zobaczyła?

J.P.L.: Nie wiem, jak na to pytanie odpowiedzieć. Jeżeli to jest prawo fizyki, że wszystkie osobliwości, z jednym wyjątkiem, ale o tym za chwilę, są zakryte, to jest to zabawne. Ty jesteś bardzo niezadowolona, to jeszcze pół biedy, bo wybacz, ale z tego nic nie wynika, bo się tym nie zajmujesz. Ale fizycy też są niezadowoleni i mam kolegów, którzy się bardzo zajmują tym problemem osobliwości. Jeden nawet dzisiaj do mnie napisał w tej sprawie, bo on chce właśnie jakoś kwantowo liczyć te osobliwości, coś z nimi robić i ma nadzieję, że jakoś jednak będzie można w jakichś sytuacjach do nich dotrzeć. To znaczy, nie wskakiwać do czarnej dziury, tylko jakoś odczuć wpływ tej osobliwości. Więc jest wielu fizyków, którzy są niezadowoleni, no bo fizycy chcą wiedzieć wszystko. Poza tym, gdyby była taka zasada, że wszystkie nieprzyjemności są przed nami zakryte, to niektórzy fizycy są niezadowoleni z tego powodu, że cała fizyka jest skwantowana. Istnieje kwantowa wersja fizyki – z wyjątkiem grawitacji. Na ogół nie potrzebujemy kwantowej grawitacji, chyba że właśnie tam, gdzie pojawiają się osobliwości. Wtedy tam są odległości, są gęstości, są takie czasy, zmiany itd., które wymagałyby opisu kwantowego. Taka cenzura nie dopuszczałaby nas do grawitacji kwantowej. Jest to bardzo frustrujące. Wydawałoby się, że ona nam nie jest potrzebna, ale fizycy chcą wiedzieć wszystko, nawet to, co nie jest potrzebne. I bardzo często zajmują się czymś, co wydaje się, że jest nikomu niepotrzebne, a potem się okazuje, że się bardzo przydaje. To już inna sprawa.

K.G.: Mamy np. GPS-a. A powiedz mi, jakie są ciała niebieskie, które mogą się wydawać bardzo podobne do czarnych dziur? Bo to jest jednak dość niesamowite. Teraz będą tutaj małe fanfary z mojej strony wobec astronomów i astrofizyków. To znaczy, patrzę w niebo i widzę, że jest czarno i trochę punkcików się świeci, i tyle. A wy jesteście w stanie swoimi urządzeniami badawczymi, obserwacyjnymi opowiedzieć mi o tym, że tutaj są galaktyki, tutaj kwazary, a tutaj gwiazda neutronowa, a tutaj prawdopodobnie czarna dziura. No ale jednak spodziewam się, że to nie jest takie proste, że sobie patrzycie i już wiecie, co tam widać albo czego nie widać. Czy jest tak, że czasami jakiś obiekt jest w stanie się ukryć albo dobrze podszyć pod czarną dziurę? I jaki by to obiekt był?

J.P.L.: Istnieją takie przypadki. W przypadku tych supermasywnych, takich jak w naszej galaktyce, nie dlatego, że tam po prostu nie ma alternatywy. Niby są te gwiazdy bozonowe itd., ale to się traktuje tylko jako adwokata diabła przeciwko czarnym dziurom. Trzeba im coś przeciwstawić. Ale z punktu widzenia astrofizyka to ogóle nie są interesujące obiekty, bo nie wiadomo, skąd by się miały wziąć, jak miałyby powstać itd. W mniejszej skali, jeżeli chodzi o ciała zwarte, które mają masy gwiazdowe… To znaczy, powiedzmy, jedna do kilkudziesięciu mas Słońca, to jest zupełnie poważna konkurencja, i to są gwiazdy neutronowe. Powstają one w końcu życia gwiazd masywnych, mniej masywnych, w których rodzą się czarne dziury. Gwiazdy neutronowe rodzą się w wyniku eksplozji supernowej, często je widać jako pulsary, jako takie kręcące się latarnie morskie, które emitują albo w falach radiowych, albo w falach rentgenowskich, czasami też w innych. Wiadomo, że to nie są czarne dziury dlatego, że coś tam się kręci rytmicznie, miarowo, wobec tego ma coś gdzieś zaczepionego. Czarna dziura nie może mieć czegoś gdzieś zaczepionego. Więc one nie mogą być bardziej masywne niż trzy masy Słońca. Ale nie zawsze można wyznaczyć masę. One są w układach podwójnych, więc często można wyznaczyć masę, ale nie zawsze jest to dokładne. Poza tym one same mogą świecić, ale na ogół świecą nie dlatego, że są gorące, tylko dlatego, że na nie spada materia. Na ogół to jest promieniowanie rentgenowskie. To samo dotyczy czarnych dziur – spada materia, świeci i powstaje źródło rentgenowskie. Na samym początku w latach siedemdziesiątych, kiedy odkryto układy podwójnych gwiazd rentgenowskich, to znaczy, to, że jest jedna gwiazda normalna, w której wylewa się materia, która wpada na ten obiekt zwarty, nie było wiadomo, czy to są czarne dziury, czy gwiazdy neutronowe. Były na ten temat różne poglądy.

K.G.: No to jak to rozstrzygnąć?

J.P.L.: Ponieważ wiemy, że gwiazda neutronowa nie może mieć masy większej niż trzy masy Słońca, wystarczy ustalić, że ten obiekt zwarty ma masę np. siedmiu, dziesięciu mas Słońca, żeby wiedzieć, że to jest czarna dziura. I tak było ze źródłem pod nazwą Cygnus X-1 widzianym w gwiazdozbiorze Łabędzia. To jest najjaśniejsze źródło rentgenowskie w tym gwiazdozbiorze, dlatego ma liczbę X-1. Mamy tu technologię XX wieku, detektory rentgenowskie, ale fizyka keplerowska to jest to samo prawo, które opisuje ruch planet wokół Słońca. Opisuje również ruch dwóch ciał niebieskich wokół wspólnego środka masy. Można było to zastosować. I wielki polski astronom Bohdan Paczyński, o którym bardzo często mówimy w naszej książce dlatego, że on zrobił wiele rzeczy w wielu różnych dziedzinach, tutaj odkrył, że można ustalić prawie z całą pewnością, że masa tego zwartego ciała to jest siedem albo dziewięć mas Słońca, już nie pamiętam. To zależało tylko od odległości. Jak to zwykle u Paczyńskiego, było to bardzo proste, bardzo sprytne. I okazało się, że ta masa zależy tylko od odległości do tego układu, która jest dobrze znana. Więc ustalono, że tam jest zwarte ciało, które ma masę zbyt dużą, żeby być gwiazdą neutronową. Co to może być innego? Można by wymyślić jakieś inne ciała, ale przecież wiadomo, że to ciało zwarte powstało w wyniku śmierci normalnej gwiazdy składającej się z normalnej materii, która normalnie świeci. Wprawdzie jej nie widziano, ale widzi się mnóstwo innych takich gwiazd. Więc oczywiście można wykombinować, że ta materia się zapada, nagle coś się z nią dziwnego dzieje itd., ale to nie jest fizyka. Najprostszą metodą stwierdzenia, że coś jest czarną dziurą, jest to, że ma dużo większą masę od trzech mas Słońca. Jeżeli odkrywamy ciało, które ma masę np. dwa przecinek sześć masy Słońca, to nie wiadomo, co to jest.

Ja mówię o tym dwa przecinek sześć nieprzypadkowo dlatego, że teraz odkrywamy masowo czarne dziury przez detekcję fal grawitacyjnych. Widzimy zlewanie się czarnych dziur albo zlewanie się dwóch gwiazd neutronowych. One się zlewają, emitując fale grawitacyjne, które podlegają detekcji przez LIGO i Virgo i z kształtu tych zmian fal grawitacyjnych można wydedukować masę i poszczególnych czarnych dziur, i końcowej, która nie jest równa sumie tych dwóch początkowych mas dlatego, że jest emisja fal grawitacyjnych, która unosi ze sobą część masy. Odkryto niedawno, że zlały się dwa obiekty. Jeden miał kilkadziesiąt – dwadzieścia, trzydzieści mas Słońca, a drugi miał dwa przecinek sześć. Detekcja nie jest na tyle dokładna, żeby powiedzieć, czy to była czarna dziura, czy gwiazda neutronowa. To było jedno albo drugie. Nie wiemy. Wiemy na pewno, że jeżeli coś ma większą masę niż trzy masy Słońca, to prawa przyrody zabraniają temu ciału być gwiazdą neutronową. A jeżeli jest tuż poniżej trzech mas Słońca, to nie wiemy.

K.G.: Jak widać, czarne dziury istnieją, ale nie zawsze łatwo rozstrzygnąć, który z obiektów czarną dziurą jest. Jest jeszcze co najmniej jedna konkurentka dla czarnej dziury, czyli gwiazda bozonowa, ale jeśli chodzi o gwiazdy bozonowe, to odeślę was, drodzy słuchacze i słuchaczki, do naszej książki Kłopoty z Eureką. O co kłócą się fizycy?, w której jest również dużo o pomyłkach fizyków. Przypomniało mi się, jak mówiłeś o tym, że Penrose nie zauważył pomyłki w pracy, którą się inspirował, i do czego to go doprowadziło. Tak że zostawiam was w tym momencie z wielokropkiem, zamiast z kropką. Zachęcam do zajrzenia do książki. A mojemu drogiemu przyjacielowi profesorowi Jean-Pierre Lasocie dziękuję za tę opowieść.

J.P.L.: Dziękuję za to, że chciałaś mnie wysłuchać. Mam nadzieję, że słuchacze też będą tym zainteresowani.

K.G.: Myślę, że na pewno. Profesor Jean-Pierre Lasota, astrofizyk, Instytut Astrofizyki w Paryżu oraz Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Dziękuję serdecznie.

J.P.L.: Dziękuję.

Ale zanim wypuszczę z rąk waszą uwagę, to jeszcze ogłoszenie. Jeśli macie pytania do profesora, chcielibyście porozmawiać o początku lub końcu Wszechświata, przedyskutować fizykę kwantową, to jest okazja. Wystawiliśmy się na aukcję charytatywną Wielkiej Orkiestry Świątecznej Pomocy. Przedmiotem licytacji jest nasza najnowsza książka Kłopoty z Eureką. O co kłócą się fizycy? oraz spotkanie z nami – zdalne lub jeśli pandemia pozwoli, bezpośrednio. Link do tej aukcji znajdziecie na radionaukowe.pl oraz w poście na Facebooku o tym odcinku. Zapraszamy.

Dodane:
537
prof. Jean-Pierre Lasota

prof. Jean-Pierre Lasota

Astrofizyk, profesor honorowy w Instytucie Fizyki w Paryżu i profesor w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Zainteresowania naukowe: astrofizyka relatywistyczna, dyski akrecyjne, obiekty zwarte, układy podwójne, relatywistyczne dżety, ogólna względność.

Obserwuj Radio Naukowe

Ulubione

Skip to content