Kwazary. Kosmiczne linijki, które mierzą Wszechświat

Ostatnia aktualizacja: 11.01.2022 21:00
Kwazary są jak kosmiczne linijki sięgające najdalej, bo nawet 13 miliardów lat wstecz. Międzynarodowa grupa naukowców, z udziałem prof. Marka Biesiady z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, proponuje użycie tych niezwykłych obiektów kosmicznych do wyznaczania odległości we Wszechświecie.
Kwazary są zwartym źródłem ciągłego promieniowania elektromagnetycznego o ogromnej mocy
Kwazary są zwartym źródłem ciągłego promieniowania elektromagnetycznego o ogromnej mocyFoto: www.pixabay.com
  • Obecnie znanych jest już ponad milion kwazarów, a astronomowie zainteresowali się nimi już w XIX wieku
  • Początkowo uważano, że to gwiazdy o dużej jasności. Okazało się jednak, że to pewnego rodzaju galaktyki
  • Kwazary jako kosmiczne linijki sięgają nawet 13 miliardów lat wstecz

Czy kwazary są podobne do naszej Drogi Mlecznej, w której zatopiony jest układ słoneczny? - Nasza galaktyka w niczym nie przypomina kwazara. Jego istotą jest występowanie aktywnego jądra galaktyki. Ta aktywność polega na tym, że istnieje tam materia ściągana przez supermasywną czarną dziurę. Taką czarną dziurę nasza galaktyka też posiada, ale na całe szczęście nie konsumuje materii w takim tempie i nie produkuje tyle energii, co kwazar. Gdyby tak było, to to życie nie miałoby prawa istnieć w naszej galaktyce - mówi prof. Marek Biesiada.

Kwazary emitują silne promieniowanie. - Promieniowanie optyczne jest tak silne, że przyćmiewa blask całej galaktyki. W przypadku kwazara cała jasność jest zdominowana przez to, co dzieje się w centrum, oraz czarną dziurę konsumującą materię, która formuje dysk. Bliższe czarnej dziurze obszary poruszają się znacznie szybciej niż te trochę dalsze i to wytwarza siłę tarcia między warstwami materii. To zjawisko rozgrzewa ją do bardzo wysokiej temperatury i promieniuje w wysokich energiach, nie tylko w świetle optycznym, ale w ultrafioletowym świetle, które jonizuje otoczenie, wytwarzając sferycznie symetryczną koronę wokół całego układu - wyjaśnia ekspert Jedynki.

Posłuchaj
25:17 2022_01_11 19_30_00_PR1_Eureka.mp3 Kwazary jako kosmiczne linijki sięgają nawet 13 miliardów lat wstecz (Jedynka/Eureka)

Precyzyjna kalibracja

Jak działają kwazary w porównaniu z już istniejącym metodami pomiaru odległości we Wszechświecie? - Z kwazarów udało się uczynić zarówno świece, jak i linijki (…). Widać, że powinna istnieć ścisła zależność pomiędzy mocą promieniowania w ultrafiolecie i w rentgenie. Moc promieniowania jest nam nieznana, a znana jest obserwowana w tych zakresach jasność. Ona z mocą promieniowania łączy się poprzez odległość. To jest pomysł na wykorzystanie tej ścisłej relacji pomiędzy jasnością ultrafioletową a rentgenowską do pomiaru odległości - twierdzi prof. Marek Biesiada.

- W jednej z ostatnich prac dokonaliśmy precyzyjnej kalibracji tej metody, posiłkując się jako punktem odniesienia supernowymi 1a, które są kolejnymi przykładami świec standardowych. Przy pomocy supernowych, jak na razie możemy sięgnąć do Wszechświata sprzed około 10 miliardów lat. Natomiast kwazary są najjaśniejszymi nieeksplozywnymi zjawiskami we Wszechświecie, które umożliwiają nam sięgnięcie wstecz do 13 miliardów lat - dodaje.

Linijki standardowe

Prof. Marek Biesiada zauważa, że w kwazarach można wykorzystać promieniowanie radiowe, konstruując z nich linijki standardowe. - Radioastronomia ma znaczącą przewagę nawet nad największymi teleskopami optycznymi, bo wykorzystując łączne obserwacje całej powierzchni Ziemi z różnych radioteleskopów, możemy budować tzw. interferometry. Przy pomocy tej techniki jesteśmy w stanie na falach radiowych mierzyć dość precyzyjnie rozmiary kątowe odległych obiektów - tłumaczy ekspert Jedynki.

- W przypadku kwazarów udaje się zmierzyć rozmiar kątowy, natomiast teraz jest problem taki, czy udałoby się poznać jego rozmiar fizyczny liniowy i wówczas mielibyśmy metodę pomiaru odległości (…). Z kolegami z Pekinu udało się nam pewną grupę kwazarów wykalibrować jako standardowe linijki i to się działo w zakresie radiowym. Była to już zupełnie inna technika i inna grupa kwazarów od tych, które służą jako świece standardowe - słyszymy.

W audycji również:

"Gwiazda Polski" - mało znana historia początków podboju kosmosu w Polsce.

W 2022 roku minie 75. rocznica śmierci wybitnego polskiego fizyka Mieczysława Wolfkego, znanego jako jeden z ojców telewizji i holografii. Był także jednym z pomysłodawców załogowego lotu balonem stratosferycznym. "Gwiazda Polski" miała wystartować z Doliny Chochołowskiej w Tatrach 14 października 1938 roku i z dwójką śmiałków wznieść się na wysokość 30 km, pobijając dotychczasowy rekord wynoszący nieco ponad 22 km. Czy chodziło tylko o rywalizację sportową? Tę historię przypomina Jarosław Chrostowski - dziennikarz naukowy.

Zobacz też:

***

Tytuł audycji: Eureka

Prowadziła: Dorota Truszczak 

Goście: prof. Marek Biesiada (Narodowe Centrum Badań Jądrowych), Jarosław Chrostowski (dziennikarz naukowy)

Data emisji: 11.01.2021

Godzina emisji: 19.30

DS

Czytaj także

Ignacy Łukasiewicz - polski król nafty

Ostatnia aktualizacja: 06.01.2022 21:01
Ignacy Łukasiewicz jest pionierem przemysłu naftowego, założycielem pierwszej na świecie kopalni ropy naftowej (w Bóbrce koło Krosna w 1854 roku), wynalazcą lampy naftowej. 7 stycznia przypada 140. rocznica jego śmierci.
rozwiń zwiń

Czytaj także

"Nadal należy się szczepić". Prof. Trzonkowski o walce z COVID-19

Ostatnia aktualizacja: 10.01.2022 21:08
Coraz to nowe warianty COVID-19 stanowią nie lada wyzwanie dla lekarzy i naukowców, ponieważ są one jeszcze bardziej zakaźne niż te wcześniejsze. - Szczepionka jest najbardziej bezpiecznym sposobem przejścia przez pandemię. Zaszczepmy się nie tylko dla siebie, ale także dla ludzi dookoła nas. Ta szczepionka potrafi uratować nasze życie, ale też ludzi chorych - mówi w Programie Polskiego Radia prof. Piotr Trzonkowski.
rozwiń zwiń