Tunguska, 1908. Marea explozie. Teoriile moderne ale astrofizicienilor: un meteor de antimaterie sau o Gaură Neagră
Ipoteza nucleară a misterioasei explozii de la Tunguska continuă să aibă numeroși adversari, printre care și oameni de știință – de prestigiu internațional – care nu reușesc să explice mulțumitor unele fenomene care ar fi trebuit să însoțească o explozie atomică și, înainte de orice, nu reușesc să ofere un răspuns veridic, logic, la 2 dintre întrebările-cheie: ce anume era și de unde venea enigmaticul corp care a provocat în 1908 explozia uriașă din regiunea Tunguska?
Mai recent, specialiști din numeroase țări au căutat o explicație în domeniul fizicii teoretice, fără să neglijeze, desigur, datele astronomiei. Astfel, s-au conturat în această privință 2 direcții: fie existența unui corp de antimaterie, fie o așa-zisă gaură neagră.
Existența antimateriei în spațiul cosmic a fost presupusă, pe baza unor premise teoretice, de fizicianul Paul A. M. Dirac, creatorul mecanicii cuantice și laureat al Premiului Nobel în 1933. Fără a intra în amănunte care ar depăși tema lucrării, se cuvine arătat că premisele existenței antimateriei sunt simple și logice: dacă în atomii materiei terestre există particule negative care evoluează în jurul unui nucleu pozitiv, de ce n-ar exista, în spațiu, atomi alcătuiți dintr-un nucleu negativ în jurul căruia să evolueze particule pozitive? Cu alte cuvinte, antimateria este o substanță compusă din antiatomi formați din antiparticule.
Legile fundamentale ale acestor antiatomi nu s-ar deosebi de ale atomilor normali, diferența fiind dată numai de semnul sarcinii electrice a ionilor respectivi.
Ideea nu este chiar atât de fantezistă pe cât pare la prima vedere – cercetători din diferite țări au reușit să pună în evidență o mare parte dintre antiparticulele elementare care iau naștere în procesele produse în radiația cosmică. Mai mult decât atât, s-a reușit chiar punerea în evidență a unor asemenea antiparticule și pe cale experimentală, în procesele produse de particulele accelerate artificial.
În 1956, fizicianul italian O. Piccioni (împreună cu specialiști din SUA) a reușit să pună în evidență antineutronul, a cărui existență a stabilit-o prin observarea energiei eliberate de anihilarea acestei antiparticule cu neutronul. Pozitronul, care este antiparticula electronului (prin urmare, un antielectron) a fost descoperit experimental încă din 1932.
Conform datelor fizicii teoretice, antimateria singură e stabilă, dar în contact cu materia obișnuită se anihilează, eliberându-se cantități uriașe de energie. Prin urmare, un mic meteor cu această compoziție ar provoca, în cazul unei coliziuni cu Pământul, o explozie de proporții uriașe, după care ar dispărea pur și simplu, nelăsând nicio urmă (în afară, bineînțeles, de efectele devastatoare ale exploziei) – ceea ce ar explica lipsa unui crater și a materiilor meteoritice (fier, silicați ș.a.) care ar fi trebuit să se găsească la locul impactului dacă ar fi fost vorba de un meteorit (cantitățile de asemenea materii meteoritice găsite în zonă erau infime și puteau proveni din orice alte surse).
Ipoteza meteorului de antimaterie în cazul exploziei de la Tunguska a fost formulată pentru prima oară în ediția din februarie 1941 a revistei de știință Contributions of the Society for Research on Meteorites. Autorul articolului, Lincoln La Paz, lucra pe atunci la catedra de matematică a Universității statului Ohio, iar ulterior s-a specializat în studiul meteoriților, fiind și unul dintre traducătorii în engleză a numeroase articole și studii aparținând lui Leonid Kulik.
Mulți alți oameni de știință din diferite părți ale lumii au analizat după La Paz această interesantă ipoteză, care are și astăzi adepți. Însă adversarii ei reproșează că nu explică satisfăcător anumite aspecte ale fenomenului de la Tunguska, cum ar fi luminozitatea, aspectul tubular (cilindric) relevat de mai mulți martori oculari sau faptul că anihilarea (explozia) nu s-a produs la primul contact cu materia, adică chiar în clipa când meteorul de antimaterie intra în atmosferă, la circa 3.000 km altitudine.
Supralicitarea ipotezei meteorului de antimaterie a condus la formularea unei supoziții și mai interesante: explozia ar fi fost provocată de coliziunea dintre Pământ și o gaură neagră.
Dar să vedem, înainte de toate, ce anume înțeleg fizicienii și astronomii prin denumirea convențională de ”gaură neagră”.
Încă din 1939, J. Robert Oppenheimer, unul dintre conducătorii științifici ai Proiectului Manhattan (construirea primei bombe atomice) arăta că, în conformitate cu datele fizicii moderne, este de presupus că există, în spațiul cosmic, stări ale materiei create de presiunile și temperaturile uriașe dezvoltate într-o stea care se comprimă până la o densitate extremă, devenind un ghem compact de neutroni. Cercetările și observațiile întreprinse în ultima vreme au confirmat justețea acestei ipoteze.
Este știut faptul că stelele au și ele o viață finită (chiar dacă durează zeci de miliarde de ani). În centrul stelelor sunt combustibili nucleari (hidrogen, carbon, heliu) care alimentează reacțiile nucleare ce se desfășoară continuu – combustibili care nu durează nici ei veșnic și, după un timp (miliarde de ani) se consumă, transformându-se în elemente chimice mai grele. Atunci căldura și presiunea rezultate nu mai pot contrabalansa forța gravitațională și, astfel, se produce o contracție a materiei spre centrul stelei. Aceste stele comprimate (sau foste stele – astronomii le numesc relicve) se concentrează spre centrul galaxiei respective, formând un corp foarte dens, adică o gaură neagră.
Există și găuri negre formate dintr-o stea – cum este, probabil, Cygnus X 2 din constelația Lebăda, cercetată de satelitul științific Ariel 6. În aceeași constelație, satelitul Copernic (OAO-3), prevăzut cu un telescop cu oglindă metalică de 80 cm, a descoperit, în 1973, o gaură neagră care ”înghite” în permanență atmosfera în jurul stelei Cygnus X 1 cu o asemenea violență încât masa stelară electrizată are aspectul unui nor continuu în jurul găurii negre.
Detectate cu aparatura modernă, găurile negre – aceste regiuni de colaps gravific, cum le-a denumit un fizician – nu mai constituie o ipoteză, ci o realitate demonstrată științific. Ele nu sunt deloc rare în Univers: Stephen Hawking arăta (în 1971) că 99,9% din masa Universului este alcătuită din microgăuri negre. Reluând această idee, doctorul Jack Sarfatt (de la Centrul Internațional de fizică teoretică din Trieste) arăta că aceste microgăuri negre, aflate peste tot în Univers, nu sunt mai mari decât atomii obișnuiți, dar fiecare dintre ele cântărește miliarde de tone!
În ciuda dimensiunilor lor extrem de reduse, găurile negre provin de la stele enorme. Cum arăta Oppenheimer – cu părerea căruia au fost de acord numeroși oameni de știință din domeniul fizicii și astronomiei – colapsul stelelor uriașe se produce brusc, straturile exterioare comprimându-se cu o forță ce depășește orice limite, iar astrul devine atât de dens încât formează o nouă stare a materiei.
Primii care au propus – ca explicație a marii explozii din Tunguska – ciocnirea cu o gaură neagră de dimensiuni minuscule au fost, în 1973, A. A. Jackson și Michael Ryan de la Universitatea din Texas. O asemenea coliziune poate provoca o explozie de o forță mai mare decât a bombei atomice, fără să lase urme: un corp de mărimea unei fracțiuni de milimetru nu creează un crater. Această microgaură neagră ar fi străbătut planeta noastră precum un proiectil, ieșind pe partea cealaltă și dispărând în Cosmos.
Experții ruși care au studiat fenomenul la fața locului au atras atenția asupra faptului că ipoteza găurii negre nu corespunde nici declarațiilor făcute de martorii oculari, nici dovezilor culese la locul exploziei. O gaură neagră ar fi lăsat în regiunea unde s-a produs coliziunea o radioactivitate ridicată, care însă n-a fost detectată de aparatele specializate. De asemenea, martorii oculari au fost cu toții de acord că obiectul misterios avea dimensiuni impresionante și o formă cilindrică – era un obiect alungit, strălucind puternic într-o nuanță alb-albăstruie.
Viteza obiectului a fost la început estimată (de Leonid Kulik) la 50-60 km/secundă, luându-se în considerare energia cinetică a exploziei. Mai târziu, geofizicianul A. V. Zolotov, ținând cont de efectele undei de șoc și ale suflului exploziei asupra copacilor din regiune, a ajuns la concluzia că, la scurtă vreme înainte de impact, viteza probabil că nu era mai mare de 2,4 până la 3,2 km/secundă (deci aproximativ 10.000 km/oră).
La aceeași concluzie a ajuns și profesorul Felix Y. Zigel, pe baza unui raționament foarte simplu: martorii au văzut obiectul deasupra lor și au auzit, în același timp, zgomotul asurzitor pe care-l producea – iar această simultaneitate n-ar fi fost posibilă decât dacă viteza obiectului depășea cu foarte puțin viteza sunetului. Ori, dacă obiectul ar fi gonit prin atmosferă cu 50-60 km/secundă, evidențiază Zigel, ”martorii oculari mai întâi l-ar fi văzut și abia mai târziu ar fi auzit zgomotul produs, la fel cum tunetul se aude după ce fulgerul a brăzdat cerul.”
În afară de asta, viteza finală nu putea depăși câțiva km/secundă, altfel martorii oculari ar fi fost în imposibilitatea de a avea impresii vizuale corecte în ceea ce privește forma obiectului.
Astfel, viteza redusă a misteriosului obiect care a provocat explozia constituie un argument decisiv împotriva ipotezei Jackson-Ryan, dar nu singurul: o gaură neagră – ca, de altfel, și antimateria – nu explică de ce explozia a avut loc înainte de contactul cu solul, nu explică nici forma obiectului și nici unele aspecte ale peisajului din regiunea Tunguska.
De altfel, încă un argument logic împotriva acestei ipoteze a venit chiar de la 2 colegi ai lui Jackson și Ryan, fizicienii Beasley și Tinsley, din cadrul aceleiași Universități din Texas: o gaură neagră și-ar fi urmat cursa în linie dreaptă și – judecând după direcția de cădere – ar fi ieșit într-un punct situat între 30 și 40 grade longitudine vestică și 40 și 60 de grade latitudine nordică, în Oceanul Pacific, după 10-15 minute, declanșând la ieșire o explozie tot atât de puternică. Ori aparatele observatoarelor de la Greenwich și Cambridge – care au înregistrat atunci (în iunie 1908) undele venite din Siberia – n-au detectat nici un fel de perturbații în respectiva regiune a Pacificului.
Iată-ne, deci, ajunși în același punct din care plecasem. Numeroasele ipoteze au fost respinse una câte una, deoarece, deși reușeau să explice unele aspecte ale straniului fenomen, veneau – în același timp – în contradicție cu altele.
Așadar, în ciuda faptului că s-a bucurat de atenția unora dintre cei mai prestigioși oameni de știință și a generat numeroase discuții pasionante și controverse, marea explozie de la Tunguska rămâne și astăzi o enigmă.
