Juodosios skylės ne tokios jau ir juodos  

Biblijos pradžioje: „Ir pavadino Dievas šviesą diena, o tamsą – naktimi. Ir buvo vakaras, ir buvo rytas; diena viena“. Dažnai verčia – „pirma diena“, bet tai neteisinga, nes nebuvo ankstesnės. Matyt mintis, kad ir laikas turėjo būti sukurtas, nedavė ramybės ir Biblijos autoriams. Ir baigiant Bibliją, Apreiškime Jonui sakoma (Apr 10:6): „... ir laiko daugiau nebus“.

Artimiausia juodoji skylė

Paukščių take nustatyta keli šimtai kandidačių į juodąsias skyles. Paprastai jos pastebimos, jei iš aplinkos sutraukia materiją, tačiau gerokai sunkiai nustatyti tas, į kurias materija nekrenta, nes jos neskleidžia rentgeno spinduliavimo. Vis tik kartais Visata suteikia galimybę ir jas aptikti. Taip pasisekė Th. Rivinius su komanda iš Europos Pietų observatorijos Čilėje, kai jie 2004 m. tyrinėjo HR 6819, kaip atrodė įprastinę dvinarę žvaigždę, esančią už 1000 švm. Teleskopiumo žvaigždyne. Tačiau jų nuostabai viena poros žvaigždė vinguriavo savo orbitoje. Tai buvo požymis, kad ją veikia kažkokia šalia esančio kūno gravitacija – taigi HR 6819 yra trinarė sistema.

Tyrinėtojai paskaičiavo, kad nematomas jos narys yra apie 4-ių Saulių masės – o tokios masės žvaigždė privalėjo skleisti pakankamai šviesos, kad būtų matoma. Atmesta galimybė, kad tai baltoji nykštukė ar neutroninė žvaigždė, nes jų masės paprastai mažesnės. Beliko spėti, kad tai juodoji bedugnė.

Tačiau avarijoje žuvus tai tyrusiam komandos nariui, tyrimai buvo užmesti, tačiau kita tyrinėtojų grupė pranešė radusi juodąją skylę naudodamiesi tuo pačiu metodu. Tai atgaivino Th. Rivinius atmintį – jis kažkur stalčiuje jau turėjo tą patį. Ir apie tai paskelbė „Astronomy and Astrophysics“ 2020 m. gegužės numeryje. HR 6819 buvimas leidžia spėti, kad kartais supernovų sprogimai yra simetriniai, t.y. žvaigždė išlieka savo vietoje. Koks procentas gali būti simetrinių supernovų, dar tebėra atviru klausimu.

Bet astronomai įtaria, kad padrikajame Hiadžių (Melotte 25) žvaigždžių spiečiuje (Didieji Grįžulo ratai) yra kelios juodosios skylės – kaip skelbiama MNRAS žurnalo birželio numeryje. Tai spėjama pagal „Gaia“ teleskopo duomenis. Kadangi spiečius yra už 150 švm., jos būtų artimiausios mums. Tačiau tokia situacija gali būti ir tuo atveju, jei juodosios skylės buvo spiečiuje anksčiau, bet prieš maždaug 150 mln. m. buvo iš jo išmestos dėl gravitacinės sąveikos.

---

Įgarsinant Visatą

Be abejo, vakuume nėra jokio garso. „Įgarsinimui“ astronomai įdarbina duomenis – nuo ryškumo kitimų iki gravitacinių bangų stiprumo. Kartu sonifikacija suteikia naujas patirtis plačiajai visuomenei. Šiaip žmonės yra į regą orientuotos būtybės, tačiau kiti jutimai suteikia tai, ko rega neduoda. Pvz., jie pajėgūs vienu metu klausyti kelių dalykų. Žmonės gana gerai nufiltruoja triukšmą nuo to, ką nori suprasti.

Tas koncepcijas demonstruoja Kardifo un-to „Black Hole Hunter“ (blackholehunter.org). Dviejų juodųjų skylių susiliejimo signalo neįmanoma įžvelgti įprastame triukšme. Tačiau kitaip yra audio atveju: nepaisant bendro riaumojimo puikiai pajuntamas tylus „čirpimas“.

Iš tikro „Black Hole Hunter“ („Juodųjų skylių medžiotojas“) yra skirtas plačiajai visuomenei, jos sudominimui, o ne kaip tyrinėjimų projektas. Ir aplamai 36% sonifikacijos projektų pirminiu tikslu turi plačiąją visuomenę – kitais tikslais yra tyrimai (26%), menas (17%), prieinamumas (pvz., akliesiems ir silpnaregiams, 13%), mokymas (8%). Paskutiniu metu jų sparčiai daugėja.

Juodosios prarajos simfonija

2022 m. liepos 28 d. ir rugpjūčio 25 d. Bostono Mokslo muziejuje skambės David Ibbett’o⁶⁾ „Juodosios prarajos simfonija“. Ar ji taps mokslo triumfu?

Kaip įsivaizduojate kosmoso gausmą? Gal tai tolimos planetos kaukiantys vėjai?! Burbuliuojantys Saulės išsiveržimai? Ar tiesiog jokio garselio, beribiame kosmoso vakuume?
Nesant realių kosmoso garsų, galime pamąstyti apie juos muzikoje – prisiminkite veržlius smuikinius ir karingus pučiamuosius instrumentus Gustav Holst‘o⁷⁾ „Planetose“ (1914-17) ar elektronines treles iš „Uždraustosios planetos⁸⁾ “ (1956) – tačiau tai atitraukta nuo tikrovės.

D. Ibbett’o kompozicija naujausius mokslinius juodųjų skylių tyrinėjimus paverčia 5-ių dalių elektro-simfonine partitūra, derinant mokslininkų pasakojimus su vizualiais efektais, paremtais realiais vaizdais, tame tarpe ir EHT radijo teleskopų tinklo sudarytą juodosios skylės vaizdą. Pravedama per visus juodosios skylės aspektus – tas pilnumas buvo svarbus Ibetui.

„Juodosios prarajos simfonijos“ struktūra sudaryta pagal juodosios skylės ir jos aplinkos elektromagnetinę spinduliuotę, kurioje dominuoja gama spinduliai. Tam reikėjo surasti tinkamus instrumentus: tarkim, reliatyvistinės čiurkšlės perteikiamos elektrine gitara, o tuo tarpu nesisukantis dulkių žiedas – prancūzišku ragu.

Pasiklausyti simfonijos klipų galite blackholesymphony.com svetainėje.

Trumpos biografijos:

¹⁾ Aleksandras Fridmanas (1888-1925) - rusų fizikas, geofizikas ir matematikas, žinomas kaip Visatos plėtimosi teorijos pradininkas (1922-24). Tai nustatė iš savo išvestos (dabar vadinamų Fridmanų) lygčių sistemos.
Pagrindiniai darbai skirti dinaminei meteorogijai (oro sūkuriai ir vėjo gūsiai, turbulencija), slėgiamo skysčio hidrodinamikai ir reliatyvistinei kosmologijai. Jis vienas pirmųjų įsisavino Einšteino gravitacijos teorijos matematinį modelį ir kaip bendrosios reliatyvumo teorijos įvadą ėmė skaityti tenzorinio skaičiavimo kursą. Jis įrodė, kad Einšteino lygtys aprašo ne vienintelį Visatos modelį ir stacionari Visata tėra vienas atskiras jų sprendinys. Jis nuspėjo kad izotropiniame Visatos modelyje turėtų būti stebimas raudonasis poslinkis, kurį 1929 m. ir atrado E. Hablas.

²⁾ Rodžeris Penrouzas (Sir Roger Penrose, g. 1931 m.) - anglų mokslininkas, matematikas ir matematinės fizikos atstovas, mokslo filosofas. Žinomas savo indėliu į bendrąją reliatyvumo teoriją ir kosmologiją. Sukūrė tvisterių teoriją (1967). 1969 m. pasiūlė „kosminės cenzūros“ hipotezę, pagal kurią pačios Visatos savybės neleidžia stebėti singuliarumams būdingo neapibrėžtumo, juos uždengiant įvykių horizontais. 1971 m. sukūrė spinų tinklų teoriją, vėliau panaudotą aprašant erdvėlaikio geometriją kilpų kvantinėje gravitacijoje. Kartu su S. Hokingu 1988 m. pasidalijo Wolf premiją už indėlį Visatos pažinimui. 1994 m. Anglijos karalienė už mokslo vystymą jam suteikė riterio vardą. 2004 m. išleido knygą „Kelias į tikrovę“, kurioje išdėstė savo požiūrį į Visatos dėsnius. Paskutiniajame 20 a. dešimtm. sukūrė (kartu su S. Hameroff‘u) kvantinio neurokompiutingo teoriją sąmonės „Orch OR“ modelio pagalba, kai smegenų veikla nagrinėjama kaip kvantinis procesas. 1989 m. išleido knygą „Naujasis karaliaus protas“ apie kvantinę sąmonę.

³⁾ Jakovas Zeldovičius (1914-1987) – baltarusų kilmės tarybinis fizikas ir fiziko-chemikas, suvaidinęs svarbų vaidmenį kuriant branduolinių (1949) ir termobranduolinių ginklų (1953) kūrime. Prisidėjo prie adsorbcijos, katalizės, sprogimų teorijos, branduolinės fizikos, el. dalelių fizikos, astrofizikos, kosmologijos ir bendrosios reliatyvumo teorijos vystymo. 1964 m. nepriklausomai nuo E. Solpiterio iškėlė prielaidą, kad kvazarų energijos šaltiniais yra akreciniai diskai aplink masyvias juodąsias skyles.

⁴⁾ Aleksejus Starobinskis (g. 1948 m.) – rusų astrofizikas ir kosmologas, akademikas, vienas infliacijos teorijos kūrėjų. Su A. Linde ir A. Gutu 2014 m. gavo Kavli premiją „kosminės infliacijos novatoriškus tyrimus“. Parodė S. Hokingui, kad dėl kvantinio neapibrėžtumo principo besisukančios juodosios skylės turi spinduliuoti daleles. Taip pat yra vienas iš reliktinio spinduliavimo fliuktuacijų atradėjų.
2013 m. protestuodamas prieš planus reorganizuoti MA, pareiškė atsisakąs būti „naujos“ MA nariu.

⁵⁾ Džonas Mičelas (John Michell, 1724-1793) – anglų dvasininkas, gamtos filosofijos, padaręs gilių įžvalgų daugelyje mokslo sričių: astronomiją, geologiją, optiką, gravitaciją. Jis pirmasis pasiūlė juodųjų skylių idėją, pirmasis pasiūlęs, kad žemės drebėjimai keliauja kaip bangos, pirmasis paaiškinęs kaip sukurti dirbtinį magnetą, pirmasis panaudojęs statistikos metodus kosmoso tyrimams, pirmasis teigė, kad dvinarės žvaigždės yra tarpusavio gravitacijos produktas. Taip pats sukūrė prietaisą Žemės masei išmatuoti. Jis laikomas seismologijos ir magnetometrijos pirmtaku.

⁶⁾ Deividas Ibetas (David Ibbett) – kompozitorius, mokslo propaguotojas muzikoje. Kuria elektro-simfonnę muziką, kurioje susilieja tradiciniai ir elektroniniai muzikos stiliai. Artimai dirba su fizikais, biologais (pvz., baletas „Ląstelių šokis“) ir kitų mokslo sričių atstovais. Diriguoja Multiverse Concert Series, - projekte, derinančiame muziką ir mokslą.

⁷⁾ Gustavas Holstas (Gustav Theodore von Holst, 1874-1934) – anglų kompozitorius, išgarsėjęs siuita orkestrui „Planetos“ (1914-17), kurios kiekviena dalis skirta tuo metu žinotoms 7-ioms planetoms (išskyrus Žemę; ypač žinomomis yra 1-oji dalis „Marsas - karo nešėjas“ ir 4-oji dalis „Jupiteris - džiaugsmo nešėjas“. Sanskrito tekstų paveiktas G. Holstas sukūrė operą „Savitri“ ir paruošė choralinių himnų tekstams iš „Rigvedos“, bet be „Planetų“ likusi jo kūryba yra sąlyginai menkai žinoma.

⁸⁾ „Uždraustoji planeta“ (1956) amerikiečių fantastinis filmas (rež. F.M. Wilcox), kuriame yra pasinaudojama Šekspyro „Audrą“ ir tuo metu populiarią psichoanalizęe Jo specialūs efektai išbuvo geriausiais iki pat „2001 kosminės odisėjos“ (1968). Taip pat jame skamba inovatyvios elektroninės muzikos takelis (sukurtas Bebe ir Louis Barron). Siužetas sukasi apie į Altairo IV planetą atskridusį gelbėjimo laivą. Po planetos paviršiumi tebeveikia žuvusios vietinės civilizacijos sukurta mašina, galinti atgaminti minties vaizdinius (tarsi kaip „Soliario“ vandenynas). Jos dėka planetoje likęs gyvas daktaras (su dukra) buvo susikūręs sau nepaprastą būstą. Bet mašina sukuria ir pasąmonės vaizdinius, kuriuose buvo pabaisa, galiausiai nužudanti patį daktarą. Laivas išskrenda pasiėmęs jo dukrą.
Taip pat apie jį skaitykite >>>>>

⁹⁾ Jakovas Bekenšteinas (Jacob David Bekenstein, 1947-2015) – amerikiečių ir Izraelio fizikas teoretikas, pirmasis išsakęs idėjas apie termodinamikos taikymą juodųjų skylių aprašymui. Svariai prisidėjo prie informacijos ir gravitacijos sąsajų klausimų nagrinėjimo. Gimė Meksikoje žydų emigrantų iš Lenkijos šeimoje; anksti persikėlė į JAV ir jos pilietybę gavo 1968 m. 1974 m. emigravo į Izraelį. 1972 m. paskelbė tris įtakingus straipsnius apie juodąsias bedugnes, kuriuose postulavo beplaukę hipotezę ir pristatė juodųjų skylių termodinamikinę teoriją. Jis parodė, kad egzistuoja informacijos, saugomos apribotoje srityje su baigtine energija, riba (Bekenšteino riba). Vėlesniuose straipsniuose jis vystė idėjas apie jų entropiją ir kvantinę masę. Yra labai religingas: „Žiūriu į pasaulį kaip Dievo kūrinį: jis įvedė konkrečius dėsnius ir mes jais žavimės, juos pažindami per mokslinę veiklą“.