Redactor: Ioana Stamin & Călina Burciu
Grafician: Diana Gherghina
Tehnoredactor: Diana Moisescu
De-a lungul timpului, cele mai mari și interesante secrete ale Universului au fost încetul cu încetul descifrate. Totuși câteva elemente de bază ale structurii acestuia așteaptă să fie descoperite. Una dintre cele mai mari bătăi de cap ale astronomilor din epoca industrială este înțelegerea energiei și materiei întunecate.
Materia întunecată este un concept științific ce a luat amploare încă din 1884, atunci când matematicianul Lord Kelvin a calculat masa galaxiilor în funcție de viteza cu care se roteau și a descoperit faptul că există o diferență semnificativă între suma maselor corpurilor vizibile și care este de fapt greutatea galaxiilor. Acest concept descrie un tip de materie ce conține particule de natură exotică și necunoscută ce interacționează doar cu gravitația, fiind răspândite egal în timp fără ca acestea să fie diluate de expansiunea dimensiunii spațiale.
Particulele ei nu interacționează cu radiații electromagnetice, ceea ce le face vizibile și foarte greu de detectat de la distanțe mari. Materia întunecată construiește aproximativ 25℅ din toată masa Universului, în comparație cu procentul materiei normale și vizibile de 5℅, ceea ce ne face să dorim să știm cât mai multe despre cum, unde și cât de mult ne afectează viitorul și progresul nostru ca civilizație.
Atunci când vine vorba de energia întunecată lucrurile se complică datorită interesului ridicat al cercetătorilor în ultimul secol. Energia întunecată este motivul pentru care Universul continuă să se extindă, să evolueze și probabil este și motivul pentru care Big Bang-ul s-a întâmplat.
De când cu teoria și constanta lui Hubble a expansiunii Universului acest concept a deschis dezbateri despre sfârșitul timpului și echilibrul accelerației Universului. Până în prezent se pare că această energie acționează asupra dimensiunii spațiului haotic, neregulat și aleatoriu. Această energie constituie mai mult de jumătate din structura Universului, aproximativ 65℅. Albert Einstein a descris această energie prin termenul de "constantă cosmologică", el afirmând faptul că această energie este energia spațiului gol, ce confirmă ideea că fiecare milimetru pătrat de spațiu are energie.
O teorie promițătoare și populară printre oamenii de știință sunt găurile negre primordiale, care sunt găurile negre regulare în cea mai timpurie etapă a evoluției ei.
Cu toții am auzit de găurile negre, dar ce sunt? Cum se formează aceste găuri negre? Ce se întâmplă dacă ajungi într-o gaură neagră? La aceste întrebări am încercat să venim cu răspunsuri în timpul ședinței noastre.
În primul rând, trebuie să înțelegem ce sunt găurile negre. Și ca să vedem ce este o gaură neagră trebuie să o urmărim de la apariția până la dispariția ei.
O gaură neagră este un obiect astronomic ce are forța de atracție gravitațională atât de puternică încât nici lumina nu poate să-i scapez, având densitatea infinită și o unitate funcțională ce se numește singularitate.
Totul începe cu o stea care este alcătuită din colecții masive de atomi de hidrogen. În miezul stelei, fuziunea nucleară zdrobește atomii de hidrogen, transformându-i în heliu și astfel se eliberează o cantitate uriașă de energie, care se opune gravitației proprie. Atâta timp cât există un echilibru între cele două forțe, steaua rămâne stabilă, continuând fuziunea nucleară pe o perioadă îndelungată de timp. Când ajunge la atomi de fier, nu se mai produce energie, ba chiar pentru fuziunea atomilor de fier este nevoie de energie, astfel, echilibrul dintre cele două forțe este destabilizat și miezul se prăbușește. Steaua se transformă din producător de energie, în consumator, de aici se poate transforma într-o stea neutronică sau poate deveni o gaură neagră, în funcție de greutatea stelei. Acum știm cum apar găurile negre, dar ce fac ele cu exactitate?
Noi le vedem ca niște sfere negre care nu reflectă nimic. În schimb ce este important este miezul care reprezintă singularitatea. Oamenii de știință nu știu foarte multe de singularitate, dar se crede că este un spațiu dens, fără suprafață sau volum.
Pentru a echilibra acțiunea acestei gravitații puternice, „universul” a rezolvat teoria evaporării acestor corpuri printr-un proces numit radiația Hawking. Această radiație reprezintă într-o oarecare măsură reacțiunea gravității mari și motivul vieții limitate (nu scurte) a găurilor negre. Unele particule ce au fost absorbite reușesc să evadeze și creează entropie și instabilitate după orizontul găurii. În ultima secundă a vieții, gaura radiază cu energia a miliarde de bombe nucleare într-o explozie gigantică. Următoarea gaura neagră se va evapora peste foarte mult timp, peste un googol de ani (10100 ani).
De la începutul secolului XXI și până în prezent, au fost descoperiri ce au contrazis majoritatea ipotezelor și au făcut oamenii de știință să fie pe atât de confuzi, pe atât de curioși și chiar dacă nu am găsit răspunsul la întrebările despre aceste concepte, tehnologia ultramodernă, inteligența artificială și simulările galaxiilor ne pot ajuta în final să ne conturăm o imagine mai clară și mai simplă a ce se întâmplă în realitate în marele Univers.
Comments