wszechświat
Autor: Michael D. Lemonick | dodano: 2014-04-23
Światło pierwszych gwiazd

Niedługo po błysku Wielkiego Wybuchu całe światło zniknęło z kosmosu. Obecnie astronomowie rozwiązują zagadkę jego powrotu.

Około 13,4 mld lat temu, zaledwie jakieś 400 000 lat po Wielkim Wybuchu, Wszechświat gwałtownie pociemniał.

Zanim to nastąpiło, cały widzialny Wszechświat był gorącą, kipiącą, mętną plazmą – gęstym obłokiem protonów, neutronów i elektronów. Gdyby ktoś mógł to zobaczyć, ujrzałby mglistą, oślepiająco jasną grochówkę.

Po 400 000 lat Wszechświat ostygł jednak wystarczająco, by mogły wreszcie powstać atomy wodoru; zjawisko to nosi nazwę rekombinacji. Mgła zniknęła, Wszechświat nadal stygł i wszystko prędko pociemniało. Po niewyobrażalnej jasności Wielkiego Wybuchu i chwil bezpośrednio po nim, w kosmosie nastąpiła epoka, którą astronomowie nazywają ciemną erą Wszechświata.

Bo rzeczywiście była ona ciemna. Nawet kiedy zapłonęły już pierwsze gwiazdy, ich światło było najsilniejsze w ultrafioletowej części widma, a takie promieniowanie łatwo pochłaniał nowo powstały gazowy wodór. Wszechświat zamienił swoją pierwotną mgłę, gorącą i jasną, na zimną i ciemną.

W końcu ta mgła zniknęła. Astronomowie od dawna zadają sobie pytanie, jak to się stało. Być może uczyniły to pierwsze gwiazdy, których silne światło powoli, ale nieubłaganie rozrywało wodór w procesie zwanym ponowną jonizacją (rejonizacją). A może energię dla rejonizacji dostarczyło promieniowanie wytworzone przez gorący gaz opadający spiralnym ruchem do czarnych dziur?

Aby zrozumieć, kiedy i w jaki sposób przebiegał proces rejonizacji, należy odkryć najstarsze obiekty we Wszechświecie i określić ich strukturę i pochodzenie. Kiedy powstały pierwsze gwiazdy i jak wyglądały? W jaki sposób pojedyncze gwiazdy łączyły się w galaktyki, a jak galaktyki tworzyły supermasywne czarne dziury leżące w ich centrach? Na jakim etapie ewolucji – od gwiazd poprzez galaktyki do czarnych dziur – nastąpiła rejonizacja? I czy był to proces stopniowy, czy gwałtowny?

Astrofizycy zadają sobie te pytania od lat 60. Jednak dopiero niedawno zarówno teleskopy, jak i modelowanie komputerowe stały się na tyle potężne, aby dostarczyć jakichś odpowiedzi: modelowanie, tworząc symulacje powstawania i ewolucji pierwszych gwiazd we Wszechświecie, zaś teleskopy, odbierając informacje niesione przez błyski światła wyemitowane mniej niż pół miliarda lat po Wielkim Wybuchu, czyli wtedy, gdy pierwsze galaktyki były jeszcze w powijakach.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 05/2014 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
23
W 2003 r. miało miejsce całkowite zaćmienie Słońca widoczne w Australii, Nowej Zelandii, Antarktyce i Ameryce Południowej.
Warto przeczytać
Chwila bez biologii… nie istnieje. W nas i wokół nas kipi życie. Dlaczego by wobec tego nie poznać go bliżej, najlepiej we własnym laboratorium? By nie sięgać daleko, można zacząć od siebie.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Michael D. Lemonick | dodano: 2014-04-23
Światło pierwszych gwiazd

Niedługo po błysku Wielkiego Wybuchu całe światło zniknęło z kosmosu. Obecnie astronomowie rozwiązują zagadkę jego powrotu.

Około 13,4 mld lat temu, zaledwie jakieś 400 000 lat po Wielkim Wybuchu, Wszechświat gwałtownie pociemniał.

Zanim to nastąpiło, cały widzialny Wszechświat był gorącą, kipiącą, mętną plazmą – gęstym obłokiem protonów, neutronów i elektronów. Gdyby ktoś mógł to zobaczyć, ujrzałby mglistą, oślepiająco jasną grochówkę.

Po 400 000 lat Wszechświat ostygł jednak wystarczająco, by mogły wreszcie powstać atomy wodoru; zjawisko to nosi nazwę rekombinacji. Mgła zniknęła, Wszechświat nadal stygł i wszystko prędko pociemniało. Po niewyobrażalnej jasności Wielkiego Wybuchu i chwil bezpośrednio po nim, w kosmosie nastąpiła epoka, którą astronomowie nazywają ciemną erą Wszechświata.

Bo rzeczywiście była ona ciemna. Nawet kiedy zapłonęły już pierwsze gwiazdy, ich światło było najsilniejsze w ultrafioletowej części widma, a takie promieniowanie łatwo pochłaniał nowo powstały gazowy wodór. Wszechświat zamienił swoją pierwotną mgłę, gorącą i jasną, na zimną i ciemną.

W końcu ta mgła zniknęła. Astronomowie od dawna zadają sobie pytanie, jak to się stało. Być może uczyniły to pierwsze gwiazdy, których silne światło powoli, ale nieubłaganie rozrywało wodór w procesie zwanym ponowną jonizacją (rejonizacją). A może energię dla rejonizacji dostarczyło promieniowanie wytworzone przez gorący gaz opadający spiralnym ruchem do czarnych dziur?

Aby zrozumieć, kiedy i w jaki sposób przebiegał proces rejonizacji, należy odkryć najstarsze obiekty we Wszechświecie i określić ich strukturę i pochodzenie. Kiedy powstały pierwsze gwiazdy i jak wyglądały? W jaki sposób pojedyncze gwiazdy łączyły się w galaktyki, a jak galaktyki tworzyły supermasywne czarne dziury leżące w ich centrach? Na jakim etapie ewolucji – od gwiazd poprzez galaktyki do czarnych dziur – nastąpiła rejonizacja? I czy był to proces stopniowy, czy gwałtowny?

Astrofizycy zadają sobie te pytania od lat 60. Jednak dopiero niedawno zarówno teleskopy, jak i modelowanie komputerowe stały się na tyle potężne, aby dostarczyć jakichś odpowiedzi: modelowanie, tworząc symulacje powstawania i ewolucji pierwszych gwiazd we Wszechświecie, zaś teleskopy, odbierając informacje niesione przez błyski światła wyemitowane mniej niż pół miliarda lat po Wielkim Wybuchu, czyli wtedy, gdy pierwsze galaktyki były jeszcze w powijakach.