Topografia basenu Mare Orientale. Credit: Ernest Wright, NASA/GSFC Scientific Visualization Studio
28 października 2016
Poimpaktowe formacje są przypuszczalnie czymś innym.
Mare Orientale (Morze Wschodnie) jest położone, patrząc z Ziemi, na brzegu tarczy Księżyca, co czyni je trudnym do obejrzenia przez ziemskie teleskopy. Jest ono niemal kompletnym, koncentrycznym pierścieniem w okalającym zagłębieniu w regolicie. Jest wewnętrznie ograniczone stromą skarpą i zwieńczone postrzępionymi masywami.
Używając danych z misji księżycowej GRAIL, planetolodzy z Uniwersytetu Brown uważają, że ich nowe modele komputerowe odpowiadają na pytania o powstawanie tak dużych zagłębień gdziekolwiek w Układzie Słonecznym. Wnioskują, że takie formacje na planetach i ich księżycach są wynikiem procesów kinetycznych.
Według niedawnego oświadczenia prasowego, nowe badanie ustaliło, że Mare Orientale uformowało się, gdy skorupa Księżyca odbiła po uderzeniu asteroidy. ...ciepłe i plastyczne skały podpowierzchniowe płynęły do środka, ku miejscu uderzenia. Obliczono, że z Księżyca wyrzuconych zostało około 1,3 milionów kilometrów sześciennych skał.
Brandon Johnson, geolog z Brown University, napisał:
Był to na prawdę intensywny proces. te wielokilometrowe klify oraz centralny pierścień utworzyły się wszystkie w ciągu minut po impakcie.
Johnson ma rację, że te struktury na Księżycu mogły się uformować szybko, ale pomija najistotniejsze wskazówki, ukryte na widoku. Dowody na elektryczne rzeźbienie na różnych ciałach w Układzie Słonecznym wychodzą na światło dzienne. Można już przypisywać kategorie osobliwym formacjom z kosmosu, jak również z naszej planety. Wielopierścieniowe baseny znajdowane są w różnych miejscach na różnych światach.
Wszystkie one mają płaskie wewnętrzne równiny, z pionowe klify otaczające wnętrze, jak krater Reinor na Merkurym. Niektóre z tych klifów mają kilka kilometrów wysokości. Kolejnym powszechnym kształtem jest zewnętrzna równina, z głęboko sięgającym eksteriorem, jak V-kształtny kanion. Tą drugą równinę otacza kolejny pierścień klifów, często wyższy, niż wewnętrzny, z łagodniej opadającymi zewnętrznymi grzbietami. W niektórych większych kraterach, wzór ten powtarza się wielokrotnie, z krótszymi klifami i szerszymi równinami, zanim się w końcu nie połączą w podłoże skalne.
Formacje takie występują (bez szczególnego porządku) na Tetydzie, Merkurym, Kallisto, Mirandzie, Ziemi, Wenus, Marsie, i najprawdopodobniej innych miejscach, gdzie wkrótce się je odnajdzie, gdy dotrą tam przyszłe sondy.
Jak powstały te depresje? Czy tłumaczy je powszechnie faworyzowana teoria impaktowa? Czy wszystkie ciała tu wymienione dopadły skalne góry? Czy w Ziemię uderzył 10 kilometrowy meteor, tworząc wielopierścieniowy krater Chicxulub, i przypuszczalnie zabijając dinozaury?
Doświadczenia laboratoryjne z wyładowaniami elektrycznymi pokazują, że elektryczność może działać w trzech trybach: ciemnym, żarzeniowym i łukowym, w zależności od napięcia i gęstości ładunku. Tryb łukowy, o bardzo dużej gęstości ładunków, używany jest do precyzyjnej obróbki metali.
Stopień włóknistości prądu w trybie łuku zależy od gęstości ośrodka, przez który przechodzi prąd. Podobne wyładowania, przechodzące przez próżnię (lub rzadką atmosferę) wytwarzają kolumnowe kanały, wirujące wokół swej osi. W trybie żarzenia, kanały te wyglądają jak ogniste tornada. Ten sam prąd, przechodząc przez grubą atmosferę, rozdziela się na włókna. Formują one koncentryczne koła wokół głównej osi.
Gdy elektryczność przechodzi przez ciało stałe, eroduje je od powierzchni, gdzie dotyka go łuk elektryczny. Dołki (lub kratery) pozostawione przez łuki elektryczne są zwykle okrągłe, gdyż siły elektryczne ściskają łuk, aby uderzał pod kątek prostym. Ponieważ łuk elektryczny składa się z dwóch (lub więcej) włókien, obracających się wokół wspólnego centrum, powierzchnia może zostać wycięta przez plazmowe wiertło, pozostawiając strome ściany oraz postrzępioną obwódkę odłamków.
Jeżeli włókna są dostatecznie oddzielone, dno krateru, po usunięciu materiału, będzie elektrycznie podgrzane, przypuszczalnie wypalone oraz zmiękczone. To wyjaśnia, dlaczego tak wiele wewnętrznych regionów wielopierścieniowych formacji jest ciemna. Obfitość małych kraterów na obrzeżach większych pierścieni (jak w Mare Orientale) świadczy o prawdopodobieństwie wyładowań elektrycznych. Gdy łuk się przemieszcza, wykuwa łańcuch kraterów. Jeżeli się one nakładają, wynikiem będzie stroma bruzda o półokrągłych wyżłobieniach. Łuk może wyciąć bruzdę i przeskoczyć pewien dystans, zanim zacznie nową.
Pochodzenie wielopierścieniowych kraterów jest najprawdopodobniej niezwiązane z impaktami komet i asteroid miliardy lat temu, ale działaniem międzyplanetarnych łuków elektrycznych, paląco gorących i wybuchowo brutalnych.
Efekt Kerra, w optyce geometrycznej, jest rozszerzeniem zasad załamania światła podczas jego przechodzenia przez przejrzysty materiał o zmiennym indeksie refrakcji. Efekt ten stał się ważny w przemyśle telekomunikacyjnym, dla włókien optycznych (włókna o zmiennym indeksie załamania).
Efekt Kerra używany jest do ominięcia rozpraszania kolorów podczas transmisji światła. W rezultacie na całej długości trasy zachowana zostaje relacja fazy w widmie transmitowanego światła, a tym samym przenoszona informacja (soliton).
Może się okazać, że w astrofizyce efekt ten ma niespodziewane zastosowanie w środowisku gazowym o gradiencie w poziomie refrakcji, wraz z powiązaniem z gradientem gęstości (masy). Szczególnie gdy środowiska te występują wraz z gigantycznymi czarnymi dziurami (centra galaktyk).
Optyczne prawa Kartezjusza (przypomnienie)
Padający promień, prostopadły do padania oraz promień ugięty są na tym samym planie.
Sinus kąta padania jest w stałej relacji do sinusa kąta ugięcia. Wyraża to zależność:
sin i = n ⋅ sin r (n jest indeksem refrakcji)
Zauważmy, że indeks ugięcia zależy również od częstotliwości padającej fali. To właśnie ta własność jest wykorzystywana we włóknach z gradientem padania w celu uniknięcia rozproszenia chromatycznego.
Gdy światło przecina środowisko o ciągłej zmianie indeksu refrakcji, podąża ono po trajektorii o stale zmieniającym się kącie. Na przykład, po lewej widać światło szybko zmieniające kierunek na pionowy.
W środowisku sferycznym, z indeksem refrakcji zwiększającym się z zewnątrz do wewnątrz, światło podąża torem spiralnym. rodzaj spirali zależy od szybkości zmiany indeksu (liniowa, kwadratowa, sześcienna...).
Algorytm symulacji:
Osiągnęliśmy tą symulację dzięki programowi napisanemu w języku C. Czas wykonania, po kompilacji, na naszym PC, posiadanym w owym czasie (486 DX 50), był rzędu pół godziny.
Użyliśmy, za radą J.C. Peckera, profesora na Collège de France, prawa doskonałego szkła, pozwalającego na policzyć indeks załamania, znając gęstość n (ilość molekuł na objętość).
Dla obliczeń czynnika załamania ułożyłem równanie:
gdzie α = 0,91 (wodór), a v = częstotliwość.
Potem wsadziliśmy to do oprogramowania zawierającego drugie prawo Kartezjusza. Trudności obliczeniowe wynikały z małej dokładności procesora (tabele trygonometryczne były wówczas ograniczone do 32 bitów, lepiej zatem było obliczać je samodzielnie). Poza tym nie należy zapominać o przybliżeniu obliczeń. finałem jest wynik dla sfery gazu wielkości około stu lat świetlnych, o gęstości zmieniającej się od 10-20 g/cm3 do 10-10 g/cm3.
Gęstość rosła kwadratowo. Pokazano tu tylko część centralną. Symulacja pokazuje również, że częstotliwość optyczna jest zaniedbywalna przy takich gęstościach materii.
Nie ukrywając, gdy wykonałem tą pracę, nikt mi nie wierzył, nawet ja sam sobie.
Wnioski
Jeżeli we Wszechświecie zjawiska ugięcia światła są takie, jak w bąblu gazowym z gradientem gęstości materii oraz refrakcji, wówczas, co ewidentne, jest zupełnie zbędnym, aby widząc soczewkę, za każdym razem odwoływać się do grawitacji. Jednakowoż te dwa zjawiska się nie wykluczają. A w tym przypadku dodają się i nakładają!
Idź precz, Szatanie! Einstein, twoje dzieci oszalały, wszędzie widzą miraże!
Krzyż Einsteina był pierwszym przykładem soczewki grawitacyjnej, jaki nam pokazano. Byliśmy pod wrażeniem jego wspaniałości oraz pół matematycznej formy tego zjawiska. Potem ujrzeliśmy wiele innych. Abell 2218 jest z pewnością jednym z najniezwyklejszych spektakli, jakie Wszechświat nam ukazał. Ale spójrzmy razem na ten słynny krzyż.
Oto ten obiekt, jakim mi go po raz pierwszy pokazano. Źródło: HST. Nie mieliśmy wątpliwości co do jego natury. Nawet mimo...
...pewnego sceptycyzmu, wyrażonego przez Jean-Claude Pecker we francuskim magazynie Science & Vie (numer specjalny 189).
To prawda, że należałoby się spodziewać tego, co na niedawnym zdjęciu z ESO, mianowicie zaokrągleń.
IQ 2237+0305
W nocy 10.04.1999, 3,5 metrowy teleskop WIYN (NOAO) wykonał powyższe zdjęcie. Przedstawia ono soczewkę grawitacyjną wyśrodkowaną na galaktyce spiralnej. To szczególnie p przyciąga naszą uwagę.
Nasuwa się pytanie: jak słabe światło odległej soczewki grawitacyjnej przechodzi przez centralny obszar galaktyki?
Aby rozwikłać problem, poddaliśmy zdjęcie "torturom". Oto wynik, z lewej.
Jądro galaktyki, na pierwszym planie, jest źródłem grawitacji, umożliwiającym dalekie mu obiektowi (kwazar) pojawić się jako obraz soczewkowany grawitacyjnie. Wymagane jest, aby galaktyka była dość przejrzysta, aby obraz mógł się pojawić blisko jej jądra (graf. 1.).
Istnieje masywny obiekt, zasłaniany przez galaktykę, czyli źródło grawitacji, pozwalające zaistnieć soczewce (graf. 2.) Zastrzeżenia są te same, co jak w pierwszym przypadku.
Efekt soczewki powodowany jest nie tylko jądrem galaktyki, lecz również całą jej masą. Ale wówczas obiekcje są jeszcze większe. Im większa jest całkowita masa galaktyki, tym mniej jest ona przejrzysta. Aby to rozwiązać, niezbędne jest wprowadzenie przezroczystej, a zatem niewidocznej, ciemnej masy.
Oczywiście, światło odległych obiektów może się przebić przez dysk galaktyki. Mamy trochę przykładów w Drodze Mlecznej. Ale jak dotąd wiemy, nigdy przez jej jądro.
Obiekt ten tylko przypomina soczewkę grawitacyjną. Jest czymś innym. Ale czym?
Hipoteza 1: jest to jądro widocznej galaktyki, tyle, że wielokrotne.
Alternatywa: jest to zwielokrotniony obraz tego samego jądra galaktyki.
Hipoteza 2: obserwowany efekt jest spowodowany refrakcja na jednej lub wielu bankach gazu z gradientem gęstości, powiązanym z masą jądra galaktyki, a tym samym z gradientem refrakcji (efekt optyczny Kerra). Bańki te mogą się rozszerzać.
Co należy wyjaśnić
Czy gęstość jednego lub więcej bąbli plazmy, blisko jądra galaktyki, może wystarczyć do zaistnienia rozważanego efektu ugięcia?
Odpowiednie przesunięcie ku czerwieni różnych części jądra (z = 1.695) oraz galaktyki (z = 0.0394) wymagałoby poszukania efektu K, jak wskazał Halton Arp. Rozszerzanie się tych bąbli mogłoby również wyjaśnić te przesunięcia widmowe, szczególnie w obecności pola magnetycznego oraz szybkiego stygnięcia. Możliwe są również zjawiska optyczne, w rodzaju lasera lub masera.
Wnioski
Gęstość i gradient gęstości gazu w jądrach galaktyk mógłby być dostatecznie duży, aby wywołać mierzalny efekt refrakcji.
GAIA i Krzyż Einsteina
Krzyż Einsteina, HST + GAIA
W kwietniu 2016 roku, w 93 numerze Astronomie (SAF), opublikowano artykuł pod tytułem GAIA dwa lata w punkcie L2 (Catherine Turon & Frédéric Arenou), w którym to zaprezentowano Krzyż Einsteina na zdjęciu HST z nałożonymi pomiarami wykonanymi przez GAIA. Według autorów, obserwacje poczynione przez GAIA pasowały jak ulał do zdjęcia z HST.
Obserwując prędkości obrotowe galaktyk, astronomowie szybko zauważyli rażącą, systematyczną anomalię: galaktyki nie obracały się tak, jak powinny. Obracały się z niemal stałą prędkością, innymi słowy, prędkość obrotowa była zbyt duża na ich peryferiach, niż wynikałoby to z wyliczeń na podstawie uniwersalnych praw grawitacji (zauważmy, że możemy założyć przeciwieństwo: prędkość jest niewystarczająca idąc ku centrum galaktyk).
Sugeruje to istnienie niewidocznej, ciężkiej materii, ciemnej materii, rozmieszczonej w postaci halo wokół galaktyk, zawierające ponad 90% ich masy. Pokazuje to graf powyżej.
Stosowano nawet modyfikacje grawitacji przy małych intensywnościach (MOND).
Na ilustracji powyżej, kropkowana na zielono linia pokazuje prędkość rotacji dysku D, czarna kropkowana linia odpowiada prędkości obrotowej bańki B.
Kombinacja, w postaci czerwonych piktogramów, jest pomiarem prędkości gazu (atomowego wodoru) w pobliżu galaktyki.
Przyznajemy, że gaz faktycznie pasuje do poziomej niebieskiej linii, reprezentującej sumę prędkości wszystkich komponentów Drogi Mlecznej. Używamy tej charakterystyki jako wskazówki, że prędkość gazu jest dobrym przybliżeniem prędkości obrotowej galaktyki. Ale aby wyjaśnić tą płaską krzywą prędkości obrotowej, należy wziąć pod uwagę halo H, reprezentując tajemniczą ciemną materię (brązowe kropki).
Powyżej:
Krzywa rotacji zaobserwowana dla NGC 2403 (piktogramy) oraz krzywe rotacji dla poszczególnych elementów (linie). Źródło: Begeman (1987)
Krzywe rotacji zaobserwowana dla NGC 5033 (piktogramy) oraz krzywe rotacji dla poszczególnych elementów (linie).
Krzywe rotacji zaobserwowana dla NGC 5371 (piktogramy) oraz krzywe rotacji dla poszczególnych elementów (linie).
Jak widać, wydaje się, że we wszystkich galaktykach komponent gazowy zawsze ma krzywą rotacji odmienną od krzywej rotacji dysku.
Ponownie też zauważmy, że wyjaśnienie zawsze wymaga obecności halo z hipotetycznej ciemnej materii.
Pytanie
Dlaczego obserwujemy odmienne prędkości obrotowe dla różnych komponentów galaktyki? A szczególnie odnośnie dysku oraz gazu?
Czy wolno, z punktu widzenia fizyki, dodawać te prędkości i prezentować średnią?
Problem
Pierwszym obiektem jest dysk, złożony z masywnych obiektów (gwiazdy, planety, pył, etc.)
Drugim jest gaz, złożony z wodoru atomowego o małej gęstości, wykrywalnego tylko dzięki byciu zjonizowanym, oraz częściowo lub mniej, z cząsteczkowego wodoru lub helu.
Jaka różnica fizyczna może wyjaśnić różne prędkości obrotowe?
Oba komponenty są wrażliwe na grawitację. Jednak gaz, w przeciwieństwie do dysku, jest niezmiernie rozrzedzony oraz zjonizowany, co czyni go bardzo wrażliwym na pole magnetyczne galaktyki! Owo pole jest bardzo słabe, rzędu 0,8 µG. Obejmuje jednak całą galaktykę oraz okolicę. Zatem w wielkiej skali, jego wpływ na gaz staje się dominujący w porównaniu z grawitacją.
Wnioski:
Prędkości obrotowe gazu nie są dobrą miarą prędkości obrotowej galaktyki.
Z drugiej strony, prędkość obrotowa gazu jest dobrą wskazówką na istnienie galaktycznego pola magnetycznego.
Dodawanie prędkości komponentów galaktyki do postaci średniej jest ciężkim koncepcyjnym błędem. Jest to błąd fizyczny, podobny do sumowania prędkości silnika parowego i dymu z jego paleniska.
Nie potrzebujemy ciemnej materii do wyjaśnienia prędkości obrotowej galaktyk.
W każdej gromadzie galaktyk obserwujemy soczewkowanie grawitacyjne. Ujawnia nam ono istnienie odległych obiektów, których światło jest zakrzywiane (w sensie refrakcji) przez masę gromady.
Obliczenia (relatywistyczne) pozwalają nam obliczyć masę gromady. Ale tak obliczona masa jest znacznie większa od masy wynikającej z obserwacji.
Konflikt ten wydaje się dawać rozwiązać istnieniem ciemnej materii, lub ponownie modyfikacją praw grawitacji przy małych intensywnościach w dużej skali (MOND).
Obserwatorium Rentgenowskie Chandra dało nam wiele zdjęć gromad galaktyk. Abell 1689 jest dobrym przykładem. Widzimy, że ta gromada znajduje się wewnątrz ogromnego obłoku gazu. Jest on wzbudzony światłem galaktyk, a więc zjonizowany.
Czy jest on jednak pod wpływem, jak każdy inny, pola magnetycznego? Tak, istotnie, zgodnie z pewnymi obserwacjami (pole magnetyczne gromady galaktyk). Owe pola magnetyczne mają wartość zwykle ok 1 µG. Ale w tym wypadku ciemna materia, w której obecność w gromadzie niektórzy wierzą, jest tylko błędem w interpretacji.
Czy nie można rozważyć soczewki optycznej? Czy obłok gazu jest dostatecznie gęsty, aby nas zmylić? Albo, po prostu, czy w tej skali, czy dostateczna jest liczba atomów, które światło napotka na swojej drodze? Albo, czy wciąż sławne pole magnetyczne, za który się rozglądamy, zakrzywia światło?
Rdzeń z ciemnej materii bez wyjaśnienia na zdjęciu gromady Abell 520, opublikowanym przez HST 2 marca 2012. Pytanie: czy tutaj też chodzi o zjonizowany gaz w polu magnetycznym?
18 kwietnia 2012, ESO opublikowała, pod tytułem Poważny cios w teorię ciemnej materii?, obserwacje uczynione wokół Słońca oraz wewnątrz galaktyki przez zespół astronomów w Chile, które pokazały, że teoria ciemnej materii nie zgadza się z faktami. Możemy się wiec założyć, że próby bezpośredniego wykrycia cząstek ciemnej materii za Ziemi nie przyniosą efektu. Jest to najdokładniejsze studium, nigdy nie docenione, nad ruchem gwiazd w Drodze Mlecznej. Nie znaleziono dowodów na obecność ciemnej materii we względnie dużej strefie wokół Słońca.
24 września 2012, NASA opublikowała obserwacje rentgenowskie dr Anjali Gupta et al teleskopem Chandra, pod tytułem Chandra pokazuje, że Droga Mleczna otoczona jest gorącym gazem. Obserwacje te pokazują, ponownie, że lepiej jest ufać obserwacjom aniżeli symulacjom.
Dalsze obserwacje tego rodzaju, zrobione na innych galaktykach lub ich gromadach, mogą wyeliminować definitywnie hipotezę ciemnej materii jak również MOND.
L'Univers des Galaxies - Daniel Benest, Alain Blanchard, Lucie Bottinelli, Suzy Collin, Claude Froeschlé, Lucienne Gouguenheim, Jean Lefèvre et Laurent Nottale - Chez HACHETTE - Collection les Fondamentaux.
Poza Ziemią, Słońce jest najpilniej studiowanym obiektem w Układzie Słonecznym. Niemal wszystkie zjawiska słoneczne wciąż sprawiają fizykom kłopoty. Jednak teraz, ekspert od projektu eksperymentów, Monty Childs, przewodzi projektowi, mającemu pokazać, jak elektryczna plazma może wytworzyć enigmatyczne zachowania Słońca w laboratorium. Monty i jego grupa badawcza są pewni, że obecna technologia pozwala dobrze przetestować hipotezę elektrycznego Słońca.
Poniższe podsumowanie, opublikowane w czerwcu 2012 roku, wprowadza tło dla ogółu czytelników, wyjaśniające nasze wsparcie dla projektu SAFIRE.
W ostatnich dekadach obserwacje atmosfery Słońca przywiodły coraz więcej uwagi co do fundamentów fizyki Słońca. Anomalie temperaturowe, przyspieszanie naładowanych cząstek od Słońca, animalne zachowanie pola magnetycznego, super rotacja równikowej atmosfery, dżety polarne, oraz sporo innych podniosły pytania wymagające nowej teorii.
Jedną z głównych rzeczy, mających dalekie implikacje dla fizyki słonecznej, są świeże dowody na dynamiczne połączenie Słońca z jego środowiskiem plazmowym – nie w ograniczonym sensie, że Słońce powoduje aktywność elektromagnetyczną z dala od swojej powierzchni (co jest dobrze znanym faktem), lecz coś bardziej radykalnego – że ono samo może reagować na zewnętrzne wpływy elektryczne.
Kiedy mowa o atmosferze Słońca, wygodnie jest uwzględnić ośrodek plazmowy, rozciągający się do granic heliosfery. Zostało to podkreślone w ostatnich latach przez samą obecność Ziemi w tej rozciągniętej atmosferze, co pozwoliło na obwód elektryczny pomiędzy Ziemią a Słońcem, objawiający się zorzami. Owo zaskakujące odkrycie przyszło wraz z wieloma innymi, kierując uwagę na możliwość, że taki obwód, choć subtelny, przenika Układ Słoneczny. Ze względu na ogromną objętość heliosfery, potencjał elektryczny może być daleki od czegokolwiek mierzalnego lub oczywistego. Co by to oznaczało dla zrozumienia powierzchni Słońca oraz enigmatycznych zachowań jego atmosfery?
Nawet przy odległej granicy heliosfery występują nagłośnione anomalie, sugerując, że mogą tam zachodzić elektryczne transakcje, wychodzące poza granice do ramienia Drogi Mlecznej.
Wydaje się, że żadna z tajemnic atmosfery Słońca nie wynika z modeli słonecznych ery kosmicznej.
Model termonuklearny wydawał się bezpieczny i w pełni satysfakcjonujący w latach 80-tych, gdy Hans Bethe otrzymał Nagrodę Nobla (1983) za sformułowanie matematycznie zniewalający główny cykl procesu fuzyjnego w gwiazdach. W szczególności praca Bethe'a ma wyjaśnić i przewidzieć trzy charakterystyki Słońca, które fizycy uważają za najbardziej fundamentalne: jego ciepło, stabilność oraz obserwowane wariacje w sygnaturze widmowej gwiazd. Umożliwiło to astronomom uogólnić model na główną sekwencję gwiazdowej ewolucji, bazując na względnym wieku owych ciał. Wyobrażona sekwencja jest zilustrowana graficznie na wykresie Hertzsprunga-Russella.
Gwiazdy układające się w ciąg główny życia gwiazd na diagramie Hertsprunga-Russela, widnieją wzdłuż przekątnej.
Ten diagram łączy różne widma (temperaturę powierzchni) gwiazd z ich jasnością. Gorętsze, niebieskie gwiazdy mają największą jasność, a chłodniejsze czerwone – najmniejszą. Dla astronomów to wygodna ilustracja graficzna wyobrażonego ewolucyjnego życia gwiazd, sformułowanego w oparciu o model termonuklearny.
Od lat 80-tych nasze sondy kosmiczne pozwoliły nam zobaczyć powierzchnię i atmosferę Słońca w wysokiej rozdzielczości i w pełnym widmie elektromagnetycznym. Co ciekawe, widzimy niezwykłą stabilność Słońca na jego widocznej powierzchni, lecz ekstremalną zmienność na wyższych częstotliwościach w koronie, gdzie dominują promienie rentgena. Czy wyższa zmienność ponad powierzchnią wskazuje na warunki brzegowe? Interpretacja elektryczna przedstawia granicę dwóch regionów plazmy o różnym potencjale elektrycznym (widoczną sferę Słońca i jego środowisko plazmowe).
Heliosferyczny prąd elektryczny, wyśrodkowany na Słońcu, sugerowałby, że heliosfera jako całość jest bardziej elektrycznie aktywna, niż zakładano. Przewidywalibyśmy zdarzenia elektromagnetyczne wewnątrz niej, systematycznie silniejsze, niż wynikałoby to z elektrycznie obojętnego środowiska. W rzeczy samej, odkrycie i zaskoczenie okazuje się być schematem ery kosmicznej. Nasza eksploracja planet i księżyców nabrała tempa wraz z postępem technologii. Owo wyrafinowanie doprowadziło do szeregu nieoczekiwanych odkryć wyraźnie elektrycznie powiązanych zdarzeń w Układzie Słonecznym:
super rotacji górnych warstw atmosfery, od Wenus do Neptuna, sugerujących zewnętrzny, niewidoczny wpływ;
mocno włóknistego, kometarnego warkocza Wenus, sięgającego Ziemi;
dowodów na kometarne wyrzuty związane z aktywnością Słońca (odpowiedź aktywności powierzchni jądra komety na naładowane cząstki ze Słońca, nie tylko jego ciepło);
intensywnie gorąca gejzery na księżycu Jowisza, Io, przesuwające się po powierzchni, uzupełniane naładowanymi cząstkami z Ganimedesa i Europy, a wszystko to z odpowiednikami w zorzy Jowisza;
niewyjaśnione wytryski o niemożliwych energiach z księżyca Saturna, Enceladusa, wraz z powiązanymi prądami elektrycznymi;
epizodyczne burze pyłowe na Marsie, tworzące ogromne chmury i czasami zakrywające całą planetę. Jak dochodzi do tego w atmosferze, mającej 0,008 gęstości ziemskiej, pozostaje tajemnicą;
diabły pyłowe na Marsie, sięgające wysokości Mt. Everestu, akcentujące tą samą marsjańską tajemnicę. Oraz upakowane wiry na skrajach burz pyłowych, przeczące tradycyjnej mechanice diabłów pyłowych;
unoszącą pył aktywność elektryczną na Księżycu, w relacji z ruchem przez magnetosferę Ziemi;
czerwone krasnoludki i niebieskie fontanny, wybuchające w kosmos z górnych warstw ziemskiej atmosfery;
elektrodynamikę pasów Van Allena, sugerującą złożony przepływ prądu i mocno zmienną gęstość naładowanych cząstek;
przyspieszający od Słońca ku planetom wewnętrznym strumień naładowanych cząstek.
Ostatnie odkrycia aktywności elektrycznej oraz magnetycznej w kosmosie dają niezwykłe nowe pole do odkryć naukowych. Czy jest możliwe, że stare kwestie fizyki słonecznej znajdą nowe wyjaśnienia w zewnętrznych wpływach elektrycznych na Słońce? Jeżeli to naelektryzowana heliosfera wywołuje tajemnicze atmosferyczne dynamiki na Słońcu, jest to rzecz z pewnością warta zbadania. Stawianie pytań teoretycznych da wszechstronną rewizję danych z nowego punktu widzenia. Można jednak również przeprowadzić praktyczny eksperyment. Czy w środowisku plazmowym, zewnętrzne pola elektryczne oraz prądy mogą wytworzyć znane zachowanie Słońca na naładowanej sferze?
Teraz nastąpi krótki przegląd eksperymentów i prac teoretycznych.
Kristian Birkeland
Według naszego sposobu patrzenia n materię, każda gwiazda we Wszechświecie byłaby polem aktywności sił elektrycznych o natężeniu jakiego nikt nie jest w stanie sobie wyobrazić.
— Kristian Birkeland
To Kristian Birkeland poprawnie wysnuł na początku XX wieku hipotezę, że prądy elektryczne ze Słońca zasilały zorze polarne. Przez wiele dekad powszechnie wierzono, że ziemska magnetosfera stanowi barierę nie do pokonania, ściskaną przez wiatr słoneczny, co indukowało zorze magnetyczne. Działo się to, dopóki satelita Triade nie wykrył magnetyczne sygnatury dwóch ogromnych arkuszy prądowych, czym hipoteza Birkelanda znalazła bezpośrednie potwierdzenie w eksploracji kosmosu. Później, w 2007 roku, satelita Themis odnalazł dowody na magnetyczne liny łączące górną atmosferę Ziemi bezpośrednio ze Słońcem. Strumienie te Owe strumienie naładowanych cząstek nazywa się dziś prądami Birkelanda.
W celu przetestowania swoich idei połączenia Ziemi i Słońca, Birkeland zbudował komorę próżniową i umieścił w niej namagnesowaną metalową kulę, zwaną terrellą, w środku, reprezentując Ziemię. Obserwował, jak terrella zachowuje się w sztucznej, naładowanej elektrycznie atmosferze. Dodatkowo, poza rozwiązywaniem zagadek ziemskiej zorzy, elektryczne doświadczenia Birkelanda objęły również symulacje pierścieni planetarnych oraz energetyczne dżety komet. Cały wiek później, Carl-Gunne Fälthammer, emerytowany profesor Alfvén Laboratory w Szwecji, mógł napisać:
Powód, dla którego prądy Birkelanda są szczególnie interesujące, jest taki, że w plazmie, w której płyną, powodują szereg procesów fizycznych (fale, niestabilności, delikatne formacje). To z kolei prowadzi do przyspieszania naładowanych cząstek, zarówno ujemnych jak i dodatnich, oraz rozdzielenie ładunków (jak wytryski jonów tlenu). Obie te klasy zjawisk powinny być w zainteresowaniu daleko szerszym, niż zrozumienie środowiska naszej Ziemi.
— Carl-Gunne Fälthammer
Patrząc z tej perspektywy, Birkeland położył fundament dla obiecującej eksploracji doświadczalnej atmosfery Słońca i jego tajemnic.
Charles Bruce
W 1941 roku, dr Charles Bruce, ze Stowarzyszenia Badań Elektrycznych w Anglii, rozpoczął rozwijanie nowej perspektywy patrzenia na Słońce. Będąc badaczem elektryczności, astronomem i ekspertem od efektów działania błyskawic, Bruce był zafascynowany erupcjami słonecznymi, pokonującymi miliony mil w ciągu jednej godziny – co odpowiada mniej więcej prędkości lidera krokowego błyskawicy. Ta obserwacja otworzyła mu drogę do życiowego dzieła, które skłoniło go do wniosku, iż erupcje słoneczne, ich temperatura i widmo doskonale zgadzają się z błyskawicami. W 1944 roku zasugerował, że fotosfera Słońca posiada wygląd, temperaturę i widmo łuku elektrycznego, a dzieje się tak, gdyż nim jest, lub dużą ilością równoległych łuków. Owa charakterystyka, twierdził, odpowiada za obserwowaną granulację powierzchni Słońca.
Ralph Juergens
W roku 1972 oraz następnych latach, inżynier ze Stanów, Ralph Juergens, zainspirowany pracami Bruce'a, opublikował serię artykułów, proponujących Słońce jako ciało nie będące odizolowane w kosmosie, lecz raczej najbardziej dodatnio naładowane ciało w Układzie Słonecznym, które ogniskuje zasilane galaktycznie wyładowanie żarzeniowe, uzupełniane niewidzialnymi prądami elektrycznymi.
Ale jak planety, w tym Ziemia, mogą pozostać nietknięte przy tak dużej roli rozdzielenia ładunków w kosmosie? Obecnie są dowody na to, że planety jak najbardziej są pod wpływem, choć w sposób, który nie był pierwotnie oczywisty. Juergens zaobserwował, że klucz musi leżeć w sposobie izolowania się naładowanych ciał od otoczenia poprzez tworzenie otoczek elektrycznych. Na skalę planetarną obserwujemy te otoczki jako magnetosfery, zachowujące wewnątrz planetarne pole elektryczne.
Juergens był pierwszym, który położył podstawy teoretyczne pod bardziej radykalną koncepcję, że Słońce jest zasilane zewnętrznie przez elektryczność.
Hannes Alfvén
Przez długo czas uważano, że próżnia kosmosu nie przepuszcza prądów elektrycznych. Jednak gdy odkryto, że cały kosmos jest morzem przewodzącej plazmy, oznaczało to, że każde rozdzielenie ładunków natychmiast zostanie zneutralizowane. Wpływowy fizyk słoneczny, Eugene Parker, wyraził się dosadnie, że w układzie odniesienia ruchomej plazmy nie może powstać żadne znaczne pole elektryczne.
Wiodący fizyk plazmowy 20 wieku, laureat Nagrody Nobla, Hannes Alfvén, twierdził odwrotnie. Przedstawił on obfite dowody na to, że zawiła struktura kosmosu oraz wysoko energetyczne zdarzenia wynikają z prądów elektrycznych, przemierzających morze międzygwiezdnej i międzygalaktycznej plazmy.
Alfvén przewidział, że podczas przepływu prądu przez plazmę, indukowane przez niego pole magnetyczne będzie go ściskać do wąskich, skręconych włókien, zwanych skurczami-z. Intensywniejsze ściśnięcie tych strumieni, powiedział, będzie często prowadzić do eksplozywnych wyładowań elektrycznych, a wynikowe promieniowanie może obejmować – przy największych energiach – promieniowanie synchrotronowe, obecnie obserwowane w kosmosie w obfitości. Jednak gdy Alfvén przewidział promieniowanie synchrotronowe galaktyk, pola elektryczne w komosie nie weszły jeszcze do leksykonów astronomów.
Bazując na solidnej pracy doświadczalnej, prowadzonej przez dekady, Alfvén rozwinął model obwodu galaktycznego, w którym prądy elektryczne płyną dośrodkowo ramionami galaktyk, otoczone polami magnetycznymi. Osiągnąwszy centrum galaktyki, ładunek elektryczny, niesiony przez prądy, jest składowany w kompaktowym, elektromagnetycznym plazmoidzie – rotującym torusie, epizodycznie uwalniającym swoją energię w postaci dżetów wzdłuż osi wirowania galaktyki. Alfvén wywnioskował, że właśnie w taki sposób powstają centra aktywnych galaktyk (AGN). Z tego punktu widzenia elektryczne zachowanie galaktycznego plazmoidu, często ukrytego pod pyłem, jest potwierdzeniem ogromnego potencjału elektrycznego.
Biorąc pod uwagę bliskość Słońca oraz ciągłą okazję do przeprowadzania pomiarów elektrycznych w pobliżu jego dynamiki, ciało to jest naszym najlepszym oknem do sprawdzenia roli plazmy oraz powiązanych z nią prądów w kosmosie.
IBEX
Jeżeli pomiędzy strefą wpływów Słońca a ramieniem galaktyki zachodzą reakcje elektryczne, jednym z miejsc ich występowania powinna być powłoka heliosfery. Z tego powodu wyniki obserwacji poczynionych przez Interstellar Boundary Explorer (IBEX), badającego oddziaływanie wiatru słonecznego z ośrodkiem międzygwiazdowym, byłyby istotnym wskaźnikiem. Zadaniem IBEX było zmierzenie przepływu Energetycznych, Obojętnych Atomów (ENA). Spodziewano się, że dane pokażą falę uderzeniową, podobnie, jak to ma mieć miejsce wokół innych gwiazd. Zamierzano ustalić wielkość fali i jej odległość od Słońca. Jednak IBEX nie odnalazł spodziewanego obszaru zderzenia. Zamiast tego odkryto enigmatyczną wstążkę wzmocnionych emisji ENA – spektralnie odmienny obszar o nieznanym pochodzeniu. Wyniki nie były przewidywaniem żadnego modelu, przedłożonego dla misji IBEX. Tak samo enigmatyczne były wariacje sile i położeniu. Wyniki wymagają ponownego rozważenia naszych podstawowych koncepcji na temat oddziaływania heliosfery z ośrodkiem międzygwiazdowym.
Dowody wskazują, że granica heliosfery nie jest łagodnym regionem przejściowym, lecz charakteryzuje się komórkowymi strukturami plazmowymi, typowymi objawami warunków granicznych w środowisku plazmy. Czy dramatyczne spowolnienie wiatru słonecznego na granicy jest spowodowane odwróceniem pola elektrycznego Słońca, wychodzącego poza tą barierę? To tłumaczyłoby brak wzrostu temperatury, którego spodziewano się w obszarze uderzeniowym.
Formowanie się gwiazd wzdłuż włókien Drogi Mlecznej
Gwałtownie zbierające się dowody sugerują, że prądy elektryczne, płynące przez przestrzenie międzygalaktyczne, międzygwiezdne i międzyplanetarne, mają bezpośredni – a często decyzyjny – wpływ na ewolucję kosmicznej struktury. Gdy teoretycy przyjmą to do wiadomości, obraz kosmosu zmieni się na zawsze.
Powstająca perspektywa elektryczna pokazuje integralne połączenie gwiazd i galaktyk w ich zewnętrznym środowiskiem. Gdy obserwacje zaczynają ukazywać niespodziewanie silne i mocno skoncentrowane energie w kosmosie, główne teorie wymagały, aby siła sprawcza pochodziła wnętrza badanych obiektów, po bezpośredniej lub pośredniej inicjacji grawitacją. Wymaganie to, z kolei, może jedynie odwieźć astronomów oraz kosmologów od zadania sobie bardziej fundamentalnego pytania: czy możliwe jest, aby zewnętrzne prądy elektryczne, zasilane energią zgromadzoną w głębokim kosmosie, mogą kierować większością obserwowanej ewolucji struktur?
Hannes Alfvén, najbardziej zasłużony fizyk plazmowy XX wieku, rozpoznał, że zawiłość kosmicznej struktury oraz wysoko energetyczne zdarzenia w kosmosie są bezpośrednim dowodem na istnienie prądów elektrycznych, przemierzających morze plazmy międzygwiezdnej i międzygalaktycznej. Na przykład, obserwujemy teraz szum owych kosmicznych linii przesyłowych, odbierając ich sygnały radiowe.
W tym radykalnym zerwaniu z poprzednią teorią, nowo narodzone galaktyki mogą być oświetlane elektrycznie – gwiazdy są nawinięte na kosmiczne włókna jako świadkowie kosmicznych linii przesyłowych lub strumieni prądowych. Jest to w istocie przewidywanie Hannesa Alfvéna z 1986 roku.
Co zaskakujące, teleskop na podczerwień Herschell, ukazał niedawno gwiazdy rodzące się na świecących włóknach. ESA zaraportowała: niezwykła sieć włóknistych struktur wskazuje na łańcuch niemal jednoczesnych narodzin gwiazd, zebranych niczym perły na sznurku głęboko w naszej galaktyce.
Jak zaraportowano przez ESA, gwiazdotwórcze włókna w Drodze Mlecznej są wielkie, sięgając dziesiątek lat świetlnych... niezależnie od ich długości bądź gęstości, ich szerokość jest zawsze z grubsza taka sama.
Perspektywy na słoneczną teorię i eksperyment
Hipotetyczny nuklearny rdzeń Słońca generujący energię poprzez fuzję wodoru w hel, jest częściowo oparty, tylko częściowo, na długiej historii doświadczeń nad reakcjami jądrowymi i transmutacyjnymi. Zaczęło się to od Ernesta Rutherforda w 1917 roku, a drogi doświadczalne, które z tego wynikły, dały dwa odmienne wyniki.
We wczesnych latach 40-tych, w ramach projektu Manhattan rozpoczęto badanie fuzji jądrowej, w celu osiągnięcia ogromnej, niekontrolowanej eksplozji, bomby wodorowej. Cel ten osiągnięto w 1952 roku, wraz z pierwszym udanym testem bomby.
W tym czasie fizyk jądrowy Hans Bethe miał już sformułowaną teoretyczną sekwencję reakcji, w krokach, jego wyobrażonego głównego cyklu gwiazdowej fuzji nuklearnej. Odtąd kwestią czasu było zaakceptowanie tej sekwencji jako modelu fuzji jądrowej w Słońcu.
Niemal natychmiast po teście bomby wodorowej, zaangażowano wielkie środki w nadziei na przeprowadzenie kontrolowanej fuzji termonuklearnej w laboratorium, i wkrótce stało się to globalną misją dla dobra całej ludzkości. Naśladując proces zachodzący w Słońcu, miano produkować nielimitowane ilości energii.
Na początku uważano, że sukces jest w odległości około 20 lat. Ale dzisiaj, po 60 latach i setkach miliardów dolarów, wydanych na całym świecie, żaden z eksperymentów nie przyniósł więcej energii, niż do niego wpompowano. Obecnie debatuje się nad przyczyną takiego stanu rzeczy.
Anomalie słonecznej atmosfery
Osobno od wyraźnie ugrzęzłych prób odtworzenia termonuklearnego jądra Słońca, znamiennym faktem jest, że enigmatyczne zjawiska w słonecznej atmosferze wykazują mało, lub w ogóle żadnych cech powiązanych przyczynowo z jadrem Słońca. To właśnie rosnące atmosferyczne tajemnice skierowały naszą uwagę na prace wcześniejszych teoretyków elektryczności, wymienionych wyżej, a prace te mogą być obecnie ocenione w świetle ogromu nowych danych na temat Słońca, zebranych w ostatnich latach.
Przegląd słonecznych tajemnic
Czy na powierzchni Słońca działają pola elektryczne i prądy? Oraz czy złożona elektrodynamika może wyjaśnić niewyjaśnione z punktu widzenia obecnej fizyki słońca kwestie? Tajemnice obejmują:
gwałtowne przyspieszanie wiatru słonecznego od powierzchni Słońca, aż do milionów mil na godzinę, z punktu widzenia elektryczności jest to najlepszy wskaźnik siły pola elektrycznego;
intensywniejsze erupcje (koronalne wyrzuty masy), osiągające jedną czwartą prędkości światła – prędkość najlepiej osiąganą tylko w polu elektrycznym;
ciągłe przyspieszanie wiatru słonecznego, gdy mija on planety wewnętrzne, implikując istnienie rozległego pola elektrycznego, działającego na naładowane cząstki długo po tym, jak opuściły Słońce;
Temperatura [osiągająca] minimum blisko powierzchni Słońca (około 5000K), rosnąca spektakularnie przez chromosferę do górnej korony, w której osiąga 20 milionów K (to również sugeruje region przejściowy, plazmową warstwę podwójną, pomiędzy Słońcem a jego plazmowym środowiskiem);
otwarte linie pola magnetycznego, pogwałcenie standardowych równań elektromagnetyzmu. Tajemnica znika, jeżeli linie te przedłużają się do większej domeny galaktycznej, jako ścieżki dla prądów galaktycznych, płynących w heliosferze. Przy takim ustawieniu, linie są zamknięte, jak się tego wymaga, ale nie wewnątrz heliosfery.
dżety biegunowe, klasyczna cecha wyładowań elektrycznych w plazmie;
torus równikowy, zjawisko dobrze udokumentowane przez Kristiana Birkelanda w eksperymentach z bombardowaną elektrycznie namagnesowaną sferą;
super rotacja atmosfery równikowej – 35 obrotów na każde 26 obrotów atmosfery biegunowej – rzecz niezgodna ze standardową atmosferyką, lecz przewidywalny efekt w przypadku atmosfery sterowanej zewnętrznym, cylindrycznym, obracającym się prądem wzdłuż osi Słońca, skurczającym się (plazmowy skurcz-z) ku powierzchni;
niedawne ustalenia, że konwekcja, wymagana do podtrzymania pila magnetycznego Słońca, nie zachodzi. Pełne znaczenie tego faktu jest jeszcze od przestudiowania.
Wezwanie do projektu eksperymentu
Powyższe cechy niosą wspólną implikację: sugerują, że Słońce nie jest odizolowaną wyspą w neutralne przestrzeni, ale punktem skupienia heliosferycznego pola elektrycznego.
Oczywiście, wiele szczegółów głównego pola elektrycznego oraz złożone drugorzędne pola oraz powiązane z nimi obwody elektryczne są jeszcze do wyklarowania. Z tego powodu polecamy ponowną ocenę danych na temat Słońca i jego atmosfery. Następnie zalecamy zrobić to wraz z kontrolowanym eksperymentem – udoskonaloną wersją terrelli Birkelanda, z bardziej wyrafinowanymi własnościami, oraz rozbudowanym i dokładnym monitorowaniem. Bazując na obecnej wiedzy na temat Słońca, wraz z dostępną technologią, możemy być dziś ufni, że dobrze zaprojektowane doświadczenie może oddać wiele słonecznych zjawisk, które tak bardzo mylą badaczy.
Od dyskretnego planowania i improwizowania doświadczenia, aż do modelowania różnych enigmatycznych zjawisk słonecznych, wierzymy, że można obecnie dobrze pokazać następujące rzeczy:
gwałtowne przyspieszanie indukowanego wiatru słonecznego od powierzchni ciała;
wybuchowe erupcje i wyrzuty chmur naładowanych cząstek z największymi przyspieszeniami;
utworzenie obracającej się plazmowej atmosfery i jej super rotacji na równiku;
powstanie równikowego torusa;
powstanie wysoko energetycznej i wysoko temperaturowej korony;
fotosferyczne granulowanie, obejmujące być może fuzję jądrową;
powstanie dżetów biegunowych;
powstanie wędrujących plam;
jednoczesne zdarzenia elektryczne, w tym łuki po przeciwnych stronach sfery;
cykl słoneczny indukowany zmianami w dostarczaniu energii;
Mając w umyśle cel eksperymentu, rekomendujemy, aby grupa badawcza była zorganizowana do zaprojektowania eksperymentu mającego symulowanie nieuchwytnych, ale fundamentalnych atrybutów Słońca w zelektryzowanym środowisku plazmowym. Eksperyment powinien objąć najlepszych dostępnych specjalistów od plazmy i elektrodynamiki, wraz z osobami będącymi najbliżej najnowszej eksploracji samego Słońca.
Część osób zaznacza, że jakość uzyskana na obrazie CMB jest tak dobra, jak przewidywania. Jest tam wszystko: stała kosmologiczna, zmierzona z niebywałą precyzją, jak również fluktuacje promieniowania, zmierzone z precyzją do 10-5.
Droga Mleczna. Źródło: 2Mass, przeedytowane cyfrowo przez B. Lempel
Uważna analiza obrazu otrzymanego przez WMAP oraz obrobionego obrazu Drogi Mlecznej ujawnia nieco bardzo podobnych, dużych struktur. Odnotujmy, że obrazy te zostały stworzone przez różne układy projekcji, a obraz galaktyki nie obejmuje całego nieba.
Dyskusja
Te podobieństwa to czysty fart.
Przed wykluczeniem tej hipotezy, należałoby rozważyć inne ewentualności.
Użyty sprzęt radioelektryczny mógł mieć kilka niedoskonałości, na przykład:
Anteny kierunkowe, zawierające pary elementów obrócone względem siebie o 180°, mogą być asymetryczne. Mogą też nieznanych źródeł. Jest to bardzo możliwe, gdyż wymagana techniczna dokładność, 10-5, jest trudna od osiągnięcia (mam w tej dziedzinie trochę praktycznego doświadczenia).
Wzmacniacze, filtry i detektory heterodynowe byłyby czułe na promieniowanie podczerwone, użyte w 2Mass. W rzeczy samej, jest to niemożliwe, gdyż odpowiednie pasma są zbyt różne. Mają też inne własności fizyczne.
Obróbka cyfrowa danych z WMAP może być niewłaściwa.
Wydaje się to raczej nieprawdopodobne, użyte metody są dobrze znane i pewne. Do tysięcy pomiarów dla każdego piksela mapy użyto metody statystycznej (Monte Carlo). Można oczywiście zastosować inne algorytmy, ale istnieje spora szansa, że nic się nie zmieni.
Resztkowe promieniowanie z naszej galaktyki nie zostało poprawnie oddzielone.
Chociaż promieniowanie naszej galaktyki jest dobrze poznane i zmierzono je już podczas eksperymentu COBE, a wyniki użyte przy wyliczaniu danych WMAP, to nie należy całkowicie odrzucać tej hipotezy. W rzeczywistości, pewne źródła promieniowania są dalekie od stabilnych. Z czasem dochodzi do wahania się jasności obiektów, co zaburza wyniki obliczeń. Źródła te musiałyby posiadać zmienność jasności rzędu 10-5! Było by to więc nie wykrywalne dla zwykłych metod fotometrycznych.
Jeśli wyeliminować z CMB światło naszej galaktyki, to w myśl zasad logiki należy wyeliminować również światło wszystkich innych galaktyk.
Nie zostało to jawnie uczynione. Panuje w tej sprawie niezmącona cisza, choć jest ona fundamentalna. Nie znajdujemy na ten temat żadnej publikacji. Ciszę tą można wyjaśnić dwoma powodami: nie ma możliwości odróżnienia i wyeliminowania tego światła. Stwierdzając to, przyznajemy, że cała praca, dotycząca CMB, jest arcy-fałszywa!
Obecność mniej lub bardziej homogenicznej materii w naszej galaktyce (gaz lub pył) powodowałaby absorpcję części promieniowania CMB.
Obecność materii międzygwiazdowej jest dobrze znana. Należy jednak najpierw zademonstrować, że materia ta jest istotna dla obserwowanych fluktuacji.
Istnienie nieznanego promieniowania o podobnym spektrum, jak CMB, zaburzyłoby pomiary CMB.
Możliwości tej nie uwzględniano do marca 2003 ze względu na rzekomą nieprawdopodobność. Jednak wówczas pewne obserwacje, przeprowadzone przez satelitę ISO (Kosmiczne Obserwatorium Podczerwieni), oraz opublikowane 11 kwietnia w czasopiśmie Science («The cosmic infrared background: a fossil record of galaxy encounters » - D Elbaz and C.Cesarsky.).
Pokazano tu krzywą z ISO naśladującą krzywą COBE w miejscach maksimum. Zatem oba rodzaje promieniowania mogą interferować z pomiarami WMAP.
Mikrofalowe echo Wielkiego Wybuchu może być w istocie zmienione lub zaburzone podczas przejścia przez gromady galaktyk w drodze ku Ziemi.
Zaburzenie to byłoby jedynie małymi fluktuacjami, które potwierdziłyby, że galaktyki, w szczególności nasza, oraz w ogólności wszystkie gromady galaktyk, są źródłami zaburzeń CMB.
Wielko-kątowa (niskie ℓ) korelacja promieniowania mikrofalowego tła wykazuje w stosunku do standardowej kosmologii inflacji szereg anomalii statystycznych. Wykazaliśmy, że płaszczyzna czworokąta i płaszczyzny ośmiokątne przylegają daleko bardziej, niż sądzono (99,9% C.L.). Trzy z nich są prostopadłe na 99,1% C.L. do ekliptyki a ich wektory normalne przylegają na 99,6% C.L. do kosmologicznego dipolu oraz do równonocy [? equinxes]. Pozostała płaszczyzna ośmiokątna jest prostopadła do płaszczyzny supergalaktycznej na 99,6% C.L.
Podsumowując, oznacza to, że CMB jest zjawiskiem głównie lokalnym. A dzieje się tak, ponieważ:
Jest skorelowane z płaszczyzną ekliptyki, a zatem z Układem Słonecznym.
Jest skorelowane z płaszczyzną galaktyki, a więc z naszą galaktyką.
I na koniec – gwóźdź do trumny:
Naszą uwagę przykuwa publikacja pod tytułem Un reflet trop parfait w Ciel & Espace N° 427, z grudnia 2005. Łączy ona obserwacje oraz obliczenia wykonane przez Richarda Lieu i Jonathana Mittaza z Uniwersytetu w Princeton – Brak soczewek grawitacyjnych w CMB, na temat efektu soczewkowania grawitacyjnego, generowanego przez gromady galaktyk, które powinno wpływać na CMB.
Wyniki są jasne. Doskonale znane soczewki grawitacyjne (Abell 2218 i inne) powinny wpływać na CMB w stopniu przynajmniej 10%. W rzeczywistości, wpływ wynosi mniej niż 3% (być może zero).
Abell 2218 (Źródło: HST)
Z lewej: spodziewane (> 10%). Z prawej: otrzymane (< 3%).
Masa gromady Abell 2218 jest dobrze znana. Można więc łatwo wyliczyć wpływ soczewki grawitacyjnej na CMB. Niezgodność z obserwacjami jest jaskrawa. Możemy to wyjaśnić dwojako:
Obliczona masa gromady musi być niepoprawna (nadmierna ilość ciemnej materii?).
Model kosmologiczny musi być zrewidowany (Ogólna teoria względności? Wielki Wybuch? Ciemna materia? CMB? Etc.).
W rzeczywistości, jedynym rozsądnym i najprostszym wyjaśnieniem jest przyznanie, że CMB promieniuje z przedpola Abell 2218! A wówczas CMB nie jest w ogóle natury kosmologicznej.
Źródło: >Lawrence Rudnick Shea Brown oraz Liliya R. Williams
Obraz po lewej pochodzi z mapy CMB. Prawy pokazuje ten sam region, przebadany przez NVSS.
Wyjaśnienie zjawiska, zaproponowane przez zespół i przypomniane w Astronomicznym Zdjęciu Dnia (NASA), mówi, iż wyniki byłyby zgodne z okolicznością, że regiony te nie są tak na prawdę zimne lub rzadkie, lecz światło z ich pochodzące zostało w jakiś sposób silnie przesunięte ku czerwieni w porównaniu do normalnego, na skutek soczewki grawitacyjnej (efekt Sachsa-Wolfe'a).
Aby zaakceptować takie wyjaśnienie, rozmieszczenie źródeł radiowych nie może odpowiadać brakom materii (NVSS), jak również należałoby obserwować widoczny efekt soczewki grawitacyjnej, którego wyraźnie nie widać.
Należy niemniej przyznać istnienie anomalnych przesunięć ku czerwieni, jak te wskazane przez W. M. Napiera. Z punktu widzenia zwolenników teorii Wielkiego Wybuchu jest to nieakceptowalne, gdyż wówczas musieliby przyznać istnienie efektu Ramana w rozrzedzonym gazie (efekt Creil), który czyni realną teorię Jacques Moret-Bailly'ego.
Dlaczego to zjawisko anomalnego redsziftu ma miejsce tutaj a nie gdzie indziej oraz dlaczego byłoby dobre uogólnić to na wszystkie fluktuacje CMB?
Jedyne wyjaśnienie to wyraźna wewnętrzna zależność CMB od obecności galaktyk, co jest doskonale zgodne z efektem Creil.
Konkluzja: widzimy, że CMB nie ma żadnego związku ze zjawiskiem kosmologicznym, lecz jest lokalny.
Ale jak zatem wytłumaczyć ujawnioną przez COBE anizotropię, pokazującą ruch z prędkością 600 km/s Układu Słonecznego względem [źródła] CMB?
Dipol CMBR: pędząc przez Wszechświat
Ruch galaktyk przez Wszechświat jest przypadkowy. Zatem globalne CMB wydaje się być nieruchome względem nas. W konsekwencji, jeśli nasza galaktyka posiada własny ruch, wówczas na skutek efektu Dopplera pojawia się anizotropia.
Dodajmy, że CMB naszej galaktyki nie jest dość silne, aby zamaskować globalne CMB.
Temperatura CMB równa 2,7K jest promieniowaniem ciała doskonale czarnego.
Jest to resztkowe światło wyemitowane po Wielkim Wybuchu, Kiedy materia stała się przezroczysta. Miała ona œówczas koło 3000K.
To, co widzimy obecnie, to fotografia, przedstawiająca Wszechświat z tego momentu, wykonana po 13 miliardach lat.
Obserwowane fluktuacje odwzorowują zagęszczenia są spowodowane gęstniejącą materią, tworzącą gwiazdy i galaktyki.
Stała kosmologiczna, wyliczona z danych WMAP, pasuje do teorii.
Czego standardowa teoria nie mówi, lub mówi bardzo dyskretnie:
Amplituda (10-5) fluktuacji jest o dwa rzędy wielkości za mała, aby mogły one pochodzić od gęstniejącej materii. Niektórzy hipotetyzują o ciemnej materii, której wciąż nie znaleziono.
Wyliczona stała kosmologiczna wychodzi poprawnie tylko po dostosowaniu parametrów względem siebie. A na końcu i tak zostaje jeden, który nie pasuje.
Czy możemy rozważyć parę innych hipotez, pozostając w obszarze standardowej teorii? To niebezpieczna wyprawa, na którą się głupio wybierzemy. ☻
Pytania i hipotezy
Jaka była gęstość materii, gdy Wszechświat stał się przezroczysty? To bardzo proste, była ona rzędu 4 g/m3 (warunek przejrzystości). Zauważmy, że wartość ta zależy od fizyków! (100 gm/m3, 10-12 g/m3, etc.)
Dla uproszczenia załóżmy sferyczny Wszechświat, czyli rozszerzający się bąbel gorącego gazu. W rzeczywistości jego gęstość nie mogłaby być jednorodna. Musiałby istnieć gradient gęstości. Wówczas, przypuszczalnie przezroczystość przemieszczałaby się od powierzchni ku środkowi, a to zajęłoby czas. Oznaczałoby to, że wszystkie wartości przezroczystości był←by prawdziwe w pewnym miejscu i w pewnym czasie!
Jaka była średnica Wszechświata w tym momencie? Nie ma oczywistej odpowiedzi. Nie znamy masy Wszechświata. Musimy więc rozważyć dwie hipotezy:
Wszechświat wciąż jest na tyle mały, że wszystkie jego elementy są powiązane ze sobą (homogeniczność i izotropowość),
albo warunek jest niespełniony.
W pierwszym przypadku powinniśmy przyjąć możliwość, że Wszechświat zachowuje się jak komora rezonacyjna. Powinniśmy widzieć okresowe i stacjonarne fluktuacje gęstości, jak na membranie.
W drugim przypadku nie mam owy o okresowych i stacjonarnych falach. Mielibyśmy co najwyżej chaotyczne fluktuacje.
Co mamy? Czy WMAP zaobserwował okresowe fluktuacje? Nie!
A fluktuacje chaotyczne? Tak!
A zatem, elementy Wszechświata są istotnie rozłączone, a prędkość propagacji fal gęstości jest zbyt mała, aby dopuścić od powstania dobrze widocznych globalnych fal stojących.
Czym są w sensie fizycznym chaotyczne fale? Są falami gęstości zjonizowanego gazu (fale akustyczne).
A zatem: należy przyporządkować tym falom fale indeksu refrakcji.
Cud! Mamy taki model fizyczny na niebie: mgławicę Krab. Ponieważ model taki odpowiada małemu bąblowi, odnajdujemy w nim również fale stojące, oraz fale indeksu refrakcji, rozchodzące się po mgławicy.
Ów gradient indeksu refrakcji indukuje zatem poważne efekty refrakcyjne. Efekty te będą pamiętane przez CMB.
Takie efekty refrakcyjne powodowałyby efekt soczewki o ogromnym powiększeniu. Wariacje CMB byłyby optycznie wzmocnione. Tym samym konieczne jest zredukowanie powiększenia, aby wziąć pod uwagę czynnik wybrzuszenia, na razie nieustalony (108 jak w mgławicy Kraba?).
Jeżeli występuje efekt refrakcji, to CMB powinno wykazywać polaryzację odpowiednią do obserwowanych fluktuacji. To właśnie pokazują obserwacje (Uniwersytet w Chicago).
Powyższe niefrasobliwe doświadczenie dobiegło końca 16 marca 2006 roku, wraz z upublicznieniem mapy polaryzacji wielkoskalowego CMB. Przywróciło nas to do fizycznej realności. ☻
W wielkiej skali, polaryzacja CMB zdaje się wyśrodkowywać na naszej galaktyce. Wyraźnie okazuje linie pola magnetycznego Drogi Mlecznej.
Cokolwiek mówią inni ludzie, polaryzacja ta nie wymaga do wyjaśnienia ciemnej materii. CMB jest zjawiskiem związanym z naszą galaktyką, a ogólnie ze wszystkimi galaktykami. Jest to zjawisko całkowicie lokalne.
Portret kosmosu jako młodego Wszechświata. Radzimy przeczytać finalny komentarz. Ciekawi nas, jakie jeszcze epicykle będą potrzebne do uratowania standardowego modelu kosmologicznego.
Oto ten obiekt, jakim mi go po raz pierwszy pokazano. Źródło: 
...pewnego sceptycyzmu, wyrażonego przez 
Nasuwa się pytanie: jak słabe światło odległej soczewki grawitacyjnej przechodzi przez centralny obszar galaktyki?
Aby rozwikłać problem, poddaliśmy zdjęcie "torturom".
