1 00:00:00,000 --> 00:00:05,500 Przez stulecia naukowcy wyobrażali sobie obiekty tak ciężkie i gęste, że ich grawitacja 2 00:00:05,700 --> 00:00:09,500 byłaby dość silna by wciągnąć wszystko - nawet światło. 3 00:00:09,700 --> 00:00:12,500 Byłyby to, dość dosłownie, czarne dziury w kosmosie. 4 00:00:13,000 --> 00:00:18,500 Ale dopiero w ostatnich dziesięcioleciach astronomowie ostatecznie potwierdzili ich istnienie. 5 00:00:18,700 --> 00:00:22,500 Dzisiaj, Hubble pozwala naukowcom mierzyć efekty oddziaływań czarnych dziur, 6 00:00:22,700 --> 00:00:25,000 robić zdjęcia ich otoczenia 7 00:00:25,200 --> 00:00:28,500 oraz wyciągać wnioski na temat ewolucji kosmosu. 8 00:00:34,500 --> 00:00:38,500 Przygotowane przez Europejską Agencję Kosmiczną i NASA. 9 00:00:44,500 --> 00:00:48,500 Hubblecast. Odcinek 43: Hubble i czarne dziury. 10 00:00:52,000 --> 00:00:55,500 Prowadzenie: Dr J., aka Dr Joe Liske. 11 00:00:58,000 --> 00:01:00,500 Witajcie w Hubblecast. 12 00:01:00,800 --> 00:01:05,300 W dziełach fantastycznonaukowych czarne dziury są przedstawiane jako zagrożenie czyhające 13 00:01:05,500 --> 00:01:07,500 na bezpieczeństwo Wszechświata, 14 00:01:07,700 --> 00:01:11,800 jak ogromne odkurzacze, które w jakiś sposób zasysają wszystko co istnieje. 15 00:01:14,500 --> 00:01:19,300 W tym odcinku, oddzielimy fikcję od faktów i spojrzymy na 16 00:01:19,500 --> 00:01:23,500 badania czarnych dziur oraz jak Hubble przyczynił się do tych badań. 17 00:01:29,700 --> 00:01:36,300 Czarne dziury mają różne rozmiary. Istnienie małych czarnych dziur potwierdzono już w latach 70tych. 18 00:01:36,500 --> 00:01:40,300 Te czarne dziury powstają kiedy gwiazda wybucha u kresu swojego życia. 19 00:01:40,500 --> 00:01:47,500 Kiedy zewnętrzne warstwy zostają odrzucone, jądro gwiazdy zapada się tworząc niezmiernie gęstą kulę. 20 00:01:47,700 --> 00:01:50,500 Na przykład, czarna dziura o masie Słońca 21 00:01:50,700 --> 00:01:53,700 miałaby promień zaledwie kilku kilometrów. 22 00:01:54,000 --> 00:01:58,000 Jednak te czarne dziury nie wciągną się chyba że znajdziesz się bardzo blisko. 23 00:01:58,300 --> 00:02:02,700 W rzeczywistości, przeciwnie do powszechnej opinii, czarna dziura rozmiarów Słońca 24 00:02:03,000 --> 00:02:07,500 nie wywiera większego oddziaływania grawitacyjnego niż samo Słońce. 25 00:02:07,800 --> 00:02:11,000 Ale gwiezdne czarne dziury to tylko część układanki. 26 00:02:13,000 --> 00:02:15,500 Zanim wystrzelono Hubble'a, 27 00:02:15,700 --> 00:02:17,700 astronomowie zauważyli, że centra wielu galaktyk 28 00:02:18,000 --> 00:02:22,000 były znacznie bardziej gęste i jaśniejsze niż się spodziewano. 29 00:02:22,300 --> 00:02:25,000 Dlatego przypuszczali, że muszą istnieć jakieś ogromne, 30 00:02:25,200 --> 00:02:28,000 masywne obiekty kryjące się w centrach tych galaktyk 31 00:02:28,200 --> 00:02:31,700 odpowiedzialne za silniejsze oddziaływanie grawitacyjne. 32 00:02:32,000 --> 00:02:36,000 Czy możliwe, że te obiekty to supermasywne czarne dziury, czyli 33 00:02:36,200 --> 00:02:40,500 czarne dziury miliony lub nawet miliardy razy bardziej masywne niż gwiezdne czarne dziury? 34 00:02:40,700 --> 00:02:46,500 Czy może istnieje prostsze, mniej egzotyczne wyjaśnienie, takie jak ogromne gromady gwiezdne? 35 00:02:47,500 --> 00:02:51,800 Jak na złość, ówczesne teleskopy nie były wystarczająco mocne 36 00:02:52,000 --> 00:02:55,000 by zaobserwować dość szczegółów by rozwiązać tę zagadkę. 37 00:02:57,500 --> 00:03:02,000 Na szczęście Hubble był już w budowie, razem z serią innych zaawansowanych teleskopów. 38 00:03:02,300 --> 00:03:05,500 Kiedy planowano budowę teleskopu kosmicznego, 39 00:03:05,700 --> 00:03:08,800 poszukiwanie supermasywnych czarnych dziur miało być jednym z jego głównych celów. 40 00:03:12,500 --> 00:03:18,500 Część początkowych obserwacji Hubble'a w latach 90tych poświęcono gęstym, jasnym centrom galaktyk. 41 00:03:18,700 --> 00:03:24,500 Tam gdzie teleskopy naziemne widziały morze gwiazd, Hubble był w stanie rozróżnić szczegóły. 42 00:03:24,800 --> 00:03:31,700 ,Faktycznie, Hubble odkrył wirujące dyski gazu i pyłu wokół centralnych rejonów tych galaktyk. 43 00:03:34,500 --> 00:03:39,000 Kiedy Hubble obserwował dysk w centrum pobliskiej galaktyki Messier 87, 44 00:03:39,299 --> 00:03:43,500 astronomowie zauważyli, że barwa nie była identyczna po obu stronach. 45 00:03:43,700 --> 00:03:47,500 Z jednej strony była ona przesunięta ku fioletowi, a z drugiej ku czerwieni, 46 00:03:47,700 --> 00:03:51,700 co wskazywało na bardzo szybką rotację. 47 00:03:52,000 --> 00:03:56,300 Dzieje się tak, ponieważ długość fali światła ulega zmianie z powodu ruchu emitującego to światło obiektu. 48 00:03:58,500 --> 00:04:03,000 Pomyślcie jak ton syreny ambulansu obniża się kiedy przejeżdża on obok ciebie, 49 00:04:03,200 --> 00:04:07,000 ponieważ fale dźwiękowe są dalej od siebie kiedy pojazd się oddala. 50 00:04:07,300 --> 00:04:13,000 Analogicznie, jeśli obiekt porusza się w waszym kierunku, długość fali światła zostaje ściśnięta i jest bardziej niebieska; 51 00:04:13,200 --> 00:04:16,700 a jeśli obiekt się oddala, fale są rozciągnięte i bardziej czerwone. 52 00:04:16,700 --> 00:04:18,500 To zjawisko jest znane jako efekt Dopplera. 53 00:04:20,700 --> 00:04:25,000 Więc, mierząc jak bardzo barwy zostały przesunięte z każdej strony dysku, 54 00:04:25,000 --> 00:04:28,500 astronomowie zdołali określi prędkość rotacji dysku. 55 00:04:28,800 --> 00:04:33,500 Okazało się, że dysk wirował z prędkością setek kilometrów na sekundę. 56 00:04:33,800 --> 00:04:38,800 To z kolei pozwoliło astronomom wywnioskować, że w centrum ukrywa się 57 00:04:39,000 --> 00:04:43,500 jakiś obiekt o masie wynoszącej od dwóch do trzech miliardów mas Słońca - 58 00:04:43,700 --> 00:04:48,500 prawdopodobnie supermasywna czarna dziura. 59 00:04:49,700 --> 00:04:51,700 Obok wielu innych obserwacji, 60 00:04:52,000 --> 00:04:55,500 był to kluczowy dowód prowadzący do wniosku, że 61 00:04:55,800 --> 00:04:59,500 supermasywne czarne dziury skrywają się w centrum większości, a może wszystkich 62 00:04:59,700 --> 00:05:03,000 wielkich galaktyk, także w naszej Drodze Mlecznej. 63 00:05:06,000 --> 00:05:13,700 No dobrze. Te badania przeprowadzono prawie 20 lat temu - a co nam mówią nowoczesne badania dziś? 64 00:05:14,000 --> 00:05:20,500 Cóż, badanie czarnych dziur rozwinęło się znacznie. Pytanie nie brzmi już: czy czarne dziury istnieją, 65 00:05:20,700 --> 00:05:23,300 ale dlaczego zachowują się tak niezwykle. 66 00:05:29,500 --> 00:05:33,000 Na przykład, obserwacje Hubble'a pomogły wykazać, że masa 67 00:05:33,200 --> 00:05:38,500 supermasywnej czarnej dziury jest ściśle zależna od masy otaczającej ją galaktyki. 68 00:05:38,900 --> 00:05:43,500 Im większa czarna dziura, tym większa galaktyka. Powód tej zależności jest jak dotąd niejasny. 69 00:05:45,200 --> 00:05:49,000 Supermasywna czarna dziura jest dość duża i bardzo silna, 70 00:05:49,200 --> 00:05:53,000 ale trzeba pamiętać, że w porównaniu do swej galaktyki jest w rzeczywistości maleńka. 71 00:05:54,000 --> 00:05:58,700 Przestrzeń która jest bezpośrednio pod największym wpływem 72 00:05:59,000 --> 00:06:03,800 supermasywnej czarnej dziury jest około milion razy mniejsza niż otaczająca galaktyka. 73 00:06:04,000 --> 00:06:08,500 To tak jakby porównać rozmiar monety do całego miasta. 74 00:06:09,000 --> 00:06:14,500 Trudno więc wyobrazić sobie procesy mogące je trwale łączyć ze sobą. 75 00:06:19,700 --> 00:06:25,500 Dlatego wielu naukowców próbuje dowiedzieć się co tam dzieje się i jak są powiązane czarne dziury i ich galaktyki. 76 00:06:25,700 --> 00:06:31,700 Czy czarne dziury regulują rozmiar galaktyk, czy może galaktyki regulują rozmiar czarnych dziur? 77 00:06:32,000 --> 00:06:35,300 Czy może zależy to od czegoś innego? 78 00:06:35,500 --> 00:06:39,700 Astronomowie jeszcze tego nie wiedzą, ale pracują nad tym. 79 00:06:46,800 --> 00:06:49,800 Jest też inna ciekawa zagadka, prawdopodobnie związana z czarnymi dziuramia 80 00:06:50,800 --> 00:06:52,800 wprawiająca astronomów w zdumienie. 81 00:06:53,000 --> 00:06:55,800 Kiedy materia spada do wnętrza czarnej dziury, 82 00:06:55,800 --> 00:07:01,800 tworzy duży wirujący dysk, który nagrzewa się i wydziela silne promieniowanie. 83 00:07:02,000 --> 00:07:05,800 Im więcej masy wpada do czarnej dziury, tym silniejsze promieniowanie. 84 00:07:06,500 --> 00:07:10,000 Takie aktywne, rosnące czarne dziury nazywane są kwazarami, 85 00:07:10,200 --> 00:07:13,700 i są jednymi z najjaśniejszych i najpotężniejszych obiektów we Wszechświecie. 86 00:07:14,700 --> 00:07:20,000 Rzecz w tym, że kwazar może stać się tak silny, że jego promieniowanie jest dość silne 87 00:07:20,000 --> 00:07:23,000 żeby odrzucić cały gaz i pył który pochłaniał. 88 00:07:23,200 --> 00:07:28,500 Wydaje się więc, że istnieje naturalna granica tempa wzrostu czarnej dziury. 89 00:07:28,700 --> 00:07:34,000 To wskazywałoby że nie należy się spodziewać naprawdę dużych i poteżnych 90 00:07:34,300 --> 00:07:36,000 kwazarów w bardzo młodym Wszechświecie, 91 00:07:36,300 --> 00:07:39,700 ponieważ nie miałyby dość czasu żeby stworzyć 92 00:07:40,000 --> 00:07:43,000 supermasywne czarne dziury niezbędne do napędzania kwazara. 93 00:07:43,300 --> 00:07:48,700 Jednak ostanie odkrycia wykazały, że kwazary istniały już w młodym Wszechświecie 94 00:07:49,000 --> 00:07:54,000 zaledwie miliard lat po Wielkim Wybuchu, czyli o wiele wcześniej niż się spodziewaliśmy. 95 00:07:54,300 --> 00:07:59,000 No i proszę: kolejna zagadka do rozmyślań dla astronomów. 96 00:08:03,000 --> 00:08:08,500 Pomagając wyjaśnić jedną zagadkę dotyczącą czarnych dziur, Hubble otworzył nowe pole do badań naukowych, 97 00:08:08,700 --> 00:08:13,000 co kiedyś pozwoli nam lepiej zrozumieć historię Wszechświata. 98 00:08:13,000 --> 00:08:16,300 Żegna was prowadzący Hubblecast, Dr J. 99 00:08:16,500 --> 00:08:20,700 Po raz kolejny natura przerosła nasze najśmielsze oczekiwania. 100 00:08:21,000 --> 00:08:24,000 Transkrypcja: ESA/Hubble Tłumaczenie: Mariusz Herbich