Kaksi lähekkäin sijaitsevaa mustaa aukkoa galaksissa, joka sijaitsee 4,2 miljardin valovuoden päässä Maasta, lähettää aaltoilevia suihkuja, kun taas kolmas musta aukko hieman kauempana lähettää suoria suihkuja. Tutkimus osoittaa, että tällainen järjestelmä on yleisempi kuin aiemmin luullaan.

Tutkijat ovat löytäneet kaukaisen galaksin, jonka ytimessä ei ole yksi, vaan kolme supermassiivista mustaa aukkoa. Uusi löytö viittaa siihen, että tällaisten jättiläisten mustien aukkojen läheiset klusterit ovat paljon yleisempiä kuin aiemmin luultiin, mikä saattaa avata uuden tavan havaita ne helposti, tutkijat sanovat.

Supermassiivisten mustien aukkojen, jotka voivat olla jopa miljoonien tai jopa miljardien aurinkojen massiivisia, uskotaan piilevän käytännöllisesti katsoen kaikkien universumin suurten galaksien sydämissä. Useimmissa galakseissa on vain yksi supermassiivinen musta aukko keskellä. Kuitenkin galaksit kehittyvät sulautumalla, ja yhdistetyissä galakseissa voi joskus olla useita supermassiivisia mustia aukkoja.

Tähtitieteilijät ovat havainneet galaksin, jolla on monimutkainen nimi SDSS J150243.09+111557.3, jonka he uskoivat sisältävän kaksi jättimäistä mustaa aukkoa. Se sijaitsee 4,2 miljardin valovuoden päässä Maasta, "noin kolmanneksen matkasta maailmankaikkeuden halki", sanoi tutkimuksen johtaja Roger Deane, radioastronomi Kapkaupungin yliopistosta Etelä-Afrikasta. Tämän galaksin tutkimiseksi tiedemiehet yhdistivät signaaleja suurista radioantenneista, jotka olivat jopa 10 000 km:n etäisyydellä toisistaan, ja käyttivät tekniikkaa, jota kutsutaan erittäin pitkän perusviivan radiointerferometriaksi (VLBI). Eurooppalaisen VLBI-verkon avulla tutkijat pystyivät näkemään 50 kertaa hienompia yksityiskohtia Hubble-avaruusteleskoopin kykyihin verrattuna.

Tähtitieteilijät huomasivat odottamatta, että galaksissa ei ole kahta jättimäistä mustaa aukkoa, vaan kolme yhtä aikaa. Kaksi niistä ovat hyvin lähellä toisiaan, minkä vuoksi vaikutti siltä, ​​että ne ovat yksi kokonaisuus.

Roger Deane

Jokaisen kolmen mustan aukon massa on noin 100 miljoonaa aurinkoa.

Sitä ennen tiedemiehet tunsivat mustien aukkojen neljän kolminkertaisen järjestelmän. Lähimmän parin kahden kohteen välillä on kuitenkin noin 7 825 valovuotta. Uudessa supermassiivisten mustien aukkojen kolmiossa lähin etäisyys niiden välillä on vain noin 455 valovuotta, toiseksi lähin mustien aukkojen pari.

Tutkijat löysivät tämän mustan aukon tutkittuaan vain kuusi galaksia. Tämä viittaa siihen, että supermassiivisten mustien aukkojen tiheät parit "ovat paljon yleisempiä kuin aiemmat havainnot ovat ehdottaneet". Kun tiedetään, kuinka usein supermassiiviset mustat aukot sulautuvat yhteen, voidaan ymmärtää, kuinka tämä vaikuttaa niiden galakseihin, tutkijat totesivat.

Supermassiiviset mustat aukot voivat myötävaikuttaa galaksien evoluutioon räjähdysmäisesti energiaa vapauttaen turbulenttisesta aineesta, jonka musta aukko nielee. Vaikka on mahdollista, että läheisiä supermassiivisten mustien aukkojen pareja oli aiemmin vaikea erottaa toisistaan, tutkijat havaitsivat, että uusi pari jättää jälkeensä sen lähettämien radioaaltojen spiraalimaisen jäljen. Tämä viittaa siihen, että näistä pyörivistä suihkuista voi tulla lähiparien tunnusmerkki. Tässä tapauksessa ei ole tarvetta käyttää korkearesoluutioisia teleskooppihavaintoja, kuten eurooppalaista VLBI-verkkoa.

Roger Deane radioastronomi, Kapkaupungin yliopisto, Etelä-Afrikka

Läheisille pareille ominaiset spiraaliradiosuihkut voivat olla erittäin tehokas tapa tunnistaa nämä vieläkin lähempänä toisiaan olevat järjestelmät.

Tarkkaan pyörivien mustien aukkojen uskotaan synnyttävän aaltoilua avaruuden ja ajan kudoksessa, joita kutsutaan gravitaatioaaltoiksi ja jotka voidaan teoriassa havaita kaikkialla universumissa. Löytämällä läheisempiä mustia aukkoja tutkijat voivat paremmin arvioida, kuinka paljon gravitaatiosäteilyä nämä parit tuottavat, Dean sanoi.

Roger Deane radioastronomi, Kapkaupungin yliopisto, Etelä-Afrikka

Lopullisena tavoitteena on itsenäinen ymmärrys siitä, kuinka kaksi erillistä mustaa aukkoa kahdesta vuorovaikutuksessa olevasta galaksista liikkuvat hitaasti toisiaan kohti, vaikuttavat galakseihinsa, lähettävät gravitaatioaaltoja ja sulautuvat vähitellen yhdeksi, minkä ennustetaan olevan pelottava tapahtuma.

Mustat aukot ovat kaksosia.

Tämä on yksi kosmologian ja tähtien kehityksen tärkeimmistä mysteereistä. Kuinka supermassiivisista mustista aukoista tuli niin supermassioita varhaisessa universumissa? Loppujen lopuksi heillä ei ollut tarpeeksi aikaa kerätä massaansa pelkästään tasaisten kasvuprosessien kautta.

Kaksi syntymässä olevaa mustaa aukkoa syntyi yhden superjättiläisen kuoleman seurauksena. Taiteellinen esitys.

Ensin on "syötävä" miljardin auringon aineet, jopa terveellä ruokahalulla ja hyvällä gravitaatiovoimalla, tämä vie kaukana parista sataa vuotta. Mutta silti ne ovat, nämä jättimäiset mustat aukot, jotka syntyivät kaukaisista galakseista, joissa ne paljastivat kokonsa jo, kun universumi juhli miljoona vuotta.

Kalifornian teknologiainstituutin viimeaikainen tutkimus on osoittanut, että nämä supermassiiviset mustat aukot syntyivät tietyntyyppisten alun perin jättiläistähtien, eksoottisten nuorena kuolleiden tähtidinosaurusten, kuolemasta. Tuhoamisen aikana ei muodostu yhtä, vaan kaksi mustaa aukkoa kerralla, joista jokainen saa oman massansa, sitten ne sulautuvat yhdeksi supermassiiviseksi hirviöksi.

Ymmärtääkseen nuorten supermassiivisten mustien aukkojen alkuperän Christian Reisswig, astrofysiikan tutkijatohtori Kalifornian teknologiainstituutista, ja Christian Ott, teoreettisen astrofysiikan apulaisprofessori, kääntyivät malliin, joka käyttää supermassiivisia tähtiä. Näiden jättimäisten, suhteellisen eksoottisten tähtien uskotaan olleen olemassa lyhyen aikaa varhaisessa universumissa.

Toisin kuin tavalliset tähdet, supermassiiviset tähdet stabiloituvat painovoimaa vastaan ​​pääasiassa oman fotonisäteilynsä ansiosta.

Erittäin massiivisessa tähdessä fotonisäteily (tähtien erittäin korkeista sisälämpötiloista johtuen fotonien virtaus ulospäin) työntää kaasua pois tähdestä, ja gravitaatiovoima päinvastoin suuntaa sen sitä kohti.

Supermassiivinen tähti jäähtyy hitaasti fotonisäteilyn aiheuttaman energiahäviön vuoksi. Kun lämpötila laskee, se tiivistyy ja sen tiheys keskellä kasvaa vähitellen. Tämä prosessi kestää useita miljoonia vuosia, kunnes tähti muuttuu painovoimaltaan epävakaaksi tiiviytensä vuoksi, sitten se alkaa romahtaa.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että kun supermassiiviset tähdet romahtavat, niistä tulee pallomaisia ​​muotoja, jotka hämärtyvät nopean pyörimisen vuoksi. Tätä muotoa kutsutaan akselisymmetriseksi konfiguraatioksi.

Ottaen huomioon sen tosiasian, että erittäin nopeasti pyörivät tähdet ovat alttiita minimaalisille häiriöille, Reisswig ja hänen kollegansa ajattelivat, että nämä häiriöt voivat saada tähden poikkeamaan ei-akselisymmetriseen muotoon kuolemansa aikana. Pienet heilahtelut alkoivat kasvaa erittäin nopeasti, minkä seurauksena tähden kaasu muodosti suuritiheyksisiä fragmentteja.

Christian Reisswig tutkijatohtori Caltechissa

Mustien aukkojen kasvu supermassiivisiksi mitoiksi nuoressa universumissa näyttää aivan mahdolliselta, jos "siemenen" massa olisi tarpeeksi suuri

Kuvia Chandrasta ja Hubblesta, joissa näkyy supermassiivisia mustia aukkoja varhaisessa universumissa.

Nämä palaset pyörivät tähden keskustan ympärillä ja kerätessään ainetta tihenevät ja kuumenevat.

Sitten tapahtuu "jotain hyvin mielenkiintoista".

Riittävän korkeissa lämpötiloissa syntyy energiaa, jonka avulla elektronit ja niiden antihiukkaset, positronit, voivat muodostaa elektroni-positroniparia. Näiden höyryjen muodostuminen aiheutti painehäviön, mikä nopeuttaa tuhoutumisprosessia. Tämän seurauksena kahdesta kiertoradan fragmentista tuli niin tiheä, että ne muodostivat kaksi mustaa aukkoa. Edelleen, jatkaessaan kasvuaan, ne sulautuivat yhdeksi suureksi mustaksi aukoksi.

Musta aukko on yksisuuntainen lippu. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan mikään, mikä ylittää sen rajan, tapahtumahorisontin, ei koskaan palaa. Hiukkasille musta aukko on tulevaisuus. Emme koskaan voi nähdä, mitä suppiloon joutuville hiukkasille tapahtuu. Hiukkasen lähettämä valo (ja tämä on ainoa tapa tarkkailla sen viimeisiä vaiheita) venyy ja himmenee, kunnes se katoaa.

Itse asiassa tarina on paljon outo. Jos katsomme hiukkasen putoavan, emme ehkä koskaan elä nähdäksemme sen ylittävän tapahtumahorisontin. Mustan aukon äärimmäinen painovoima "syö" aikaa, joten ulkopuoliselle tarkkailijalle aika sen ympärillä kuluu paljon hitaammin. Meistä näyttää siltä, ​​että hiukkanen liikkuu kohti tapahtumahorisonttia loputtomasti. Hiukkasen näkökulmasta tämä tapahtuu huomaamattomasti, ilman epätavallisia ajassa ja tilassa tapahtuvia ilmiöitä.

Jos musta aukko on ovi ei minnekään, olisi loogista kysyä, onko sieltä ulospääsyä?

Yleinen suhteellisuusteoria, joka on ollut vakiopainovoimateoria 100 vuoden ajan, ei tee eroa menneisyyden ja tulevaisuuden välillä, aika menee eteenpäin ja aika menee taaksepäin. Newtonin fysiikka on myös ajan suhteen symmetrinen. Siten ajatus "valkoisten reikien" olemassaolosta mustien aukkojen heijastuksina on oma teoreettinen merkitys. Valkoisella aukolla on myös oma tapahtumahorisontti, jota ei voi ylittää vastakkaiseen suuntaan. Sen horisontti on kuitenkin menneisyydessä. Siinä esiintyvät hiukkaset saavat energiaa ja vahvistavat valoaan. Jos hiukkanen jotenkin ilmestyy tapahtumahorisonttiin, mutta se "työntyy" ulos.

Periaatteessa valkoinen aukko on musta aukko käänteisesti. Yleinen teoria pystyy suhteellisen hyvin ennustamaan tällaiset kohteet ja kuvaamaan niitä matemaattisesti.

Mutta onko valkoisia aukkoja olemassa? Ja jos on, mitä tämä kertoo ajan symmetriasta?

Ei mitään ja jotain

Mustat aukot ovat yleinen näky avaruudessa, ja melkein jokaisen suuren galaksin keskellä on valtava aukko, pienistä puhumattakaan. Tähtitieteilijät eivät kuitenkaan ole löytäneet yhtäkään valkoista aukkoa. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö niitä olisi olemassa, ehkä niitä pitää vain etsiä. Jos ne hylkivät hiukkasia, on pieni mahdollisuus, että ne ovat näkymättömiä.

Toinen kysymys: kuinka valkoiset aukot muodostuvat? Mustat aukot ovat seurausta painovoiman romahtamisesta. Kun tähdestä, joka on vähintään 8-20 kertaa Auringon kokoinen, loppuu ydinpolttoaineensa, se ei voi enää tuottaa tarpeeksi energiaa pitääkseen sisäisen painovoiman tasapainossa. Ydin räjähtää, tiheys nousee ja painovoima tulee niin voimakkaaksi, ettei edes valo pääse pakoon sitä. Tuloksena on musta aukko, joka on verrattavissa suureen tähteen.

Supermassiiviset mustat aukot, jotka ovat miljoonia tai miljardeja kertoja raskaampia, muodostuvat jollain tuntemattomalla tavalla. Joka tapauksessa nekin ovat seurausta painovoiman romahtamisesta, olipa kyseessä sitten maailmankaikkeuden alkuaikoina ilmestynyt valtava supertähti, valtava kaasupilvi primitiivisen galaksin sydämessä tai jokin muu ilmiö.

Valkoisen aukon muodostuminen merkitsee myös jotain gravitaatioräjähdyksen kaltaista, mutta ei ole vielä selvää, kuinka ne tarkalleen tapahtuvat. Yksi vaihtoehto on, että valkoiset reiät voidaan "liimata" mustiin. Tästä näkökulmasta katsottuna mustat ja valkoiset reiät ovat saman kohteen kaksi puolta, jotka ovat yhteydessä toisiinsa madonreikä(kuten monissa science fiction -tarinoissa). Valitettavasti tämä vaihtoehto ei ratkaise yhtä ongelmaa: teorian mukaan, jos ainetta joutuu madonreikään, tämä johtaa sen romahtamiseen, jonka seurauksena mustien ja valkoisten aukkojen välinen kulku sulkeutuu. (Teknisesti on mahdollista luoda vakaa madonreikä, jos siellä on "eksoottinen aine", jolla on negatiivinen energia, mutta tätä ainetta ei ole vielä löydetty).

Se on ajan kysymys

Joten tulimme siihen tulokseen, että universumissamme on monia mustia aukkoja, mutta ei valkoisia. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että aika olisi epäsymmetrinen. Yleinen suhteellisuusteoria toimii edelleen, mutta painovoiman romahtamisen luonne on sellainen, että aika virtaa vain yhteen suuntaan. Tämä vastaa tilannetta koko avaruuden kanssa.

Olipa kerran alkuräjähdys, jonka seurauksena nopea laajentuminen alkoi ilmeisesti yhdestä pisteestä. Samalla kaikki puhuu Suuren Kompression mahdollista olemassaoloa vastaan, kaiken olemassa olevan palauttamista yhdeksi pisteeksi joskus kaukaisessa tulevaisuudessa. Jos nykyiset trendit jatkuvat (esimerkiksi jos pimeä energia ei muuta dramaattisesti ominaisuuksiaan), universumi jatkaa laajenemista kiihtyvällä vauhdilla. Tässä tapauksessa universumin symmetria puuttuu selvästi.

Alkuräjähdys on jollain tapaa samanlainen kuin valkoinen aukko. Kaikille tarkkailijoille se on menneisyyttä, ja hiukkaset menevät ulos. Sillä ei kuitenkaan ollut tapahtumahorisonttia (mikä tarkoittaa, että olemme tekemisissä "alastoman singulaarisuuden" kanssa, joka kuulostaa paljon oudommalta kuin mitä se todellisuudessa on). Tästä huolimatta se muistuttaa edelleen painovoiman romahtamista vastakkaiseen suuntaan. Se, että yleisen suhteellisuusteorian yhtälöt ennustavat valkoisia aukkoja, suuria romahduksia ja madonreikiä, ei tarkoita, että niitä todella olisi olemassa. Painovoiman ajan epäsymmetria ei ole luontainen, vaan se johtuu aineen ja energian käyttäytymisestä. Fyysikot eivät ole vielä saaneet selville.

lähde

http://www.qwrt.ru/news/2274

http://www.qwrt.ru/news/1029

http://www.qwrt.ru/news/2024

http://www.qwrt.ru/news/1462

http://www.qwrt.ru/news/757

Yleisesti ottaen olemme jo puhuneet yksityiskohtaisesti. Tässä myös . Tässä on toinen katsaus Alkuperäinen artikkeli on verkkosivustolla InfoGlaz.rf Linkki artikkeliin, josta tämä kopio on tehty -

Jos muodostat jotain "yksinäisyysluokituksen" kaltaista taivaallisista, ei vain taivaankappaleista, tähdet ovat ensimmäisellä sijalla laajalla marginaalilla. Tyypillisesti noin miljoonan kilometrin kokoisina ne sijaitsevat tyypillisillä biljoonien ja kymmenien biljoonien kilometrien etäisyyksillä. Jos tähdet olisivat mittakaavassa ihmisen kokoisia, nämä sankarit eläisivät tuhansien ja kymmenien tuhansien kilometrien etäisyydellä toisistaan, ja vain muutama valo mahtuisi koko maapallollemme.

Yritä verrata ihmisiä aurinkokunnan planeetoihin, niin heitä erottaa vain kilometrit ja kymmenet kilometrit. Ei aivan kehittynyt yhteisö, mutta jotain keskimääräistä väestötiheyttä Venäjän Siperiassa 55. leveyden yläpuolella tai Australiassa kaukana mantereen asutusta itärannikosta.

Mutta suurin osa universumin galakseista elää vilpittömässä väkijoukossa.

Keskimääräinen galaksien välinen etäisyys on vain suuruusluokkaa tai kaksi suurempi kuin niiden oma koko. Tämä on kaupunkien tiheys. Esimerkiksi Moskovassa keskimääräisellä ihmisellä on vain 100 neliömetriä pinta-alaa - ei asuinaluetta, vaan yhteistä, samoin kuin tehtaita, toimistoja, teollisuusalueita, teitä ja vihreitä puistoja; on selvää, että tällaisissa tapauksissa ei ole paeta korkeasta asunnosta.

Kasvua fuusioiden kautta

Tällä tiheydellä galaksien täytyy jatkuvasti törmätä avaruudessa, ja tähtitieteilijät havaitsevat paljon tällaisia ​​törmäyksiä. Totta, todellisuudessa osuu vain galaktiseen tähtienväliseen kaasuun - pilviin, jotka tuntevat täydellisesti toisensa niitä pitelevien magneettikenttien vuoksi. Tähdet eivät melkein törmää (ne ovat erittäin harvoin hajallaan avaruudessa), ja pimeä aine ei törmää - sen hiukkaset, Voi olla eivätkä huomaa toisiaan ollenkaan.

Siitä huolimatta galaksien keskinäinen vetovoima saa ne ensimmäisen lähestymisen jälkeen uudestaan ​​ja uudestaan ​​palaamaan ja putoamaan toistensa läpi. Yleensä kymmenien ja satojen miljoonien vuosien jälkeen, useiden tällaisten keskinäisten "lentojen" jälkeen syntyy uusi tasapainotila, ja kahden galaksin sijasta näemme yhden, suuremman tähtijärjestelmän.

Nyt tutkijat uskovat, että useimmat suuret galaksit kasvoivat tällä tavalla, yhdellä selvennyksellä - yleensä sulautumisessa on hallitseva toimija, joka imee alidominoivan toimijan. Mutta poikkeuksiakin on - esimerkiksi muutaman miljardin vuoden kuluttua oman Linnunrattamme pitäisi sulautua Andromeda-sumuun. Molemmat galaksit ovat jättiläisiä, jotka hallitsevat näyttelyä paikallisessa ryhmässä, ja on vaikea valita tärkeintä.

Mutta mitä tapahtuu, kun sulaudut supermassiivisiin mustiin aukkoihin, jotka sijaitsevat jokaisen itseään kunnioittavan suuren galaksin keskellä?

Teorian mukaan niiden pitäisi vajota yhteen nousevan galaksin keskukseen ja ajan myötä myös sulautua. Lisäksi ne kasvavat jättimäiseen kokoonsa paitsi ahmimalla tähtiä ja kaasua ympäröivästä avaruudesta, vaan myös sulautumalla (kahden prosessin suhteellinen osuus on edelleen kiistanalainen). Tässä on vain kaksinkertaisia ​​supermassiivisia reikiä, jotka ovat valmiita sulautumaan lähitulevaisuudessa tähtitieteellisten standardien mukaan, emme melkein näe.

reikäparit

Tähtitieteilijöiden tuntemat supermassiiviset mustat aukot voidaan yleensä laskea yhden käden sormilla, vaikka yksi niistä katoaisi tuotannossa. Tämä galaksien NGC6240 ja 3C75 röntgensäteillä näkyvä binääriaktiivinen ydin, blazar OJ 287 (tämän parin pääkomponentti, mahdollisesti on massiivisin tunnetut mustat aukot) sekä kvasaari SDSS J0927+2943.

Kaikki nämä esineet ovat aktiivisia galaktisia ytimiä, jotka loistavat kirkkaasti kuumentamalla supermassiiviseen mustaan ​​aukkoon putoavan kaasun valtaviin lämpötiloihin. Joten mustia aukkoja on varmasti olemassa. Jos kuitenkin suhteellisen läheisessä (400 miljoonaa valovuotta) NGC6240:ssä näemme suoraan kaksi ydintä, niin paljon kauempana olevan blazarin OJ287 ja kvasaarin SDSS J0927+2943 binaarisuudesta tehdyt johtopäätökset tehdään melko hienovaraisista efekteistä. Joten edes kirjoittajat itse eivät todennäköisesti anna edes sormea ​​katkaistakseen tällaisen tulkinnan.

Nyt voit turvallisesti taivuttaa viidennen sormen - kvasaarille SDSS J1537 + 0441.

Todd Borosonin ja Tod Lauerin US National Optical Astronomical Observatorysta mukaan tämä musta aukkopari on paljon lähempänä, luotettavampi ja kiinnostavampi. SDSS J1537+0441 on 4,1 miljardin valovuoden päässä (z=0,38) kohti Käärmeen tähdistöä. Kvasaari koostuu kahdesta mustasta aukosta, jotka kiertävät enintään 1 valovuoden etäisyydellä toisistaan. Vastaavat tutkijat julkaisivat Nature-lehden viimeisimmässä numerossa.

Boroson ja Lauer kehittivät oman tekniikkansa "epäilyttävien" objektien etsimiseen, joka tunnistaa automaattisesti kvasaarit spektreillä, jotka poikkeavat muiden näytteen jäsenten spektristä. Tähtitieteilijät sovelsivat menetelmää 17 500 korkealaatuisen spektrin joukkoon, jotka oli otettu suhteellisen lähellä olevista kohteista enintään puolivälissä näkyvän maailmankaikkeuden reunaa (6,3 miljardia valovuotta, z = 0,7). Laskelmat osoittivat vain kaksi esinettä, jotka eroavat jyrkästi kaikista muista.

Sen jälkeen tähtitieteilijät tutkivat yksityiskohtaisesti tämän kohteen spektriä ja selvittivät, mikä teki sen erottumaan niin terävästi kaikista muista.

Kerran kapea, kaksi kertaa leveä

Kvasaarilla on kahdenlaisia ​​spektriviivoja - kapeat ja leveät. Kapeat näkyvät kaukana mustasta aukosta useiden valovuosien etäisyyksillä, koska kvasaarin voimakas säteily lämpenee ympäröivään kaasuun. Leveät muodostuvat paljon lähempänä reikää, valovuoden sadasosien etäisyyksille. Täällä lämpötilat ovat vielä korkeammat ja hiukkaset liikkuvat entistä nopeammin, mikä laajentaa viivoja vaikutus Doppler (jokainen atomi emittoi ja absorboi omalla, hieman siirtyneellä aallonpituudellaan, joten viiva kokonaisuudessaan tahriutuu).

Quasar SDSS J1537+0441 sisältää kaksi leveää järjestelmää, jotka on siirretty suhteessa toisiinsa spektrissä etäisyyden verran, joka vastaa suhteellista nopeutta 3600 km/s. Mutta kapeiden viivojen järjestelmä on yksi. Kaikki näyttää siltä, ​​että galaksin keskustassa, yhdellä muutaman valovuoden kooltaan kapeiden viivojen alueella, kaksi mustaa aukkoa liikkuu yhteisen massakeskuksen ympärillä, joista jokaisella on omat leveät viivat. SDSS J0927+2943:ssa oli kaksi kapeaa järjestelmää toisistaan ​​poikkeavina, joten tämän binaarin komponentit ovat paljon kauempana toisistaan ​​kuin SDSS J1537+0441:ssä.

Koska Doppler-ilmiö ei pysty mittaamaan kokonaisnopeutta, vaan vain sen komponenttia näkölinjalla, 3600 km/s on vain todellisen spatiaalisen kokonaisnopeuden alaraja. Jälkimmäisen todennäköisin arvo on noin 6 tuhatta km/s, vaikka se voi olla jopa enemmän. Tiedemiehet arvioivat kahden mustan aukon massat leveän linjan H β koon perusteella; se osoittautui 800 miljoonaksi ja 20 miljoonaksi auringon massaksi.

Kun tiedät mustien aukkojen massat ja kokonaisnopeuden, on mahdollista määrittää kaikki muut järjestelmän parametrit - komponenttien välinen etäisyys ja järjestelmän kierrosaika. Koska nopeus pienenee etäisyyden myötä, pienin (Doppler-ilmiön havaitsema) nopeus vastaa suurinta mahdollista etäisyyttä.

Se osoittautuu noin 1 valovuodeksi - neljä kertaa lähempänä kuin Auringosta lähimpään tähteen (ja 4 kertaa enemmän kuin OJ287:n komponenttien välinen etäisyys, sen mukaan tulkintoja blazar-soihdut Mauri Valtosen ehdotuksen mukaisesti). Nopeudella 6000 km / s se on jo 0,3 valovuotta. Ja ehkä jopa vähemmän, jos binäärirata on lähempänä kuvatasoa.

Tämä tarkoittaa, että kahden mustan aukon kiertoaika on noin 100 vuotta. Ehkä vähemmän, mutta ei varmasti yli 500 vuotta. Joka tapauksessa

jo lähivuosina tähtitieteilijöiden tulisi huomata spektrin viivojen suhteellinen liike, joka johtuu nopeusvektorin muutoksesta järjestelmän kiertoradan aikana.

Tämä on erittäin tiukka testi Borosonin ja Lauerin ehdottamien tietojen tulkinnalle, ja jos se vahvistuu, se mahdollistaa binäärijärjestelmän parametrien erittäin tarkan määrittämisen. Toistaiseksi vaihtoehtoinen tulkinta on edelleen mahdollinen: esimerkiksi kirjoittajat arvioivat kahden samalla näkölinjalla olevan kvasaarin spektrien päällekkäisyyden todennäköisyydeksi 1:300 (koko otoksessa). Ei aivan mahdoton tapahtuma, vaikka toisen kapeiden viivojen järjestelmän puuttuminen tässä tapauksessa vaatii lisäselvitystä.

Kuolleella alueella

Binäärijärjestelmä SDSS J1537+0441 on erityisen kiinnostava tähtitieteilijöille, koska se on erittäin mielenkiintoisessa kehitysvaiheessa - eräänlaisessa kiertoradan evoluution "kuolleessa vyöhykkeessä". Nämä mustat aukot ovat jo tarpeeksi lähellä toisiaan, joten niiden ympärillä ei ole tarpeeksi tähtiä varmistamaan lisäkonvergenssi. dynaaminen kitka. Samaan aikaan ne ovat edelleen liian kaukana menettääkseen huomattavan määrän energiaa ja päästäkseen lähemmäksi gravitaatioaaltojen emission vuoksi.

Kuinka mustat aukot voivat tulla lähemmäksi ja sulautua edelleen? On mahdollista, että kahteen reikään putoavalla kaasulla on tärkeä rooli. On mahdollista, että kiertoradan liikkeen energiaa kuljettavat pois liian lähelle lähestyvät kaksoitähdet, jotka alkuperäisestä konfiguraatiosta riippuen mustien aukkojen pari ei voi vain vangita ja niellä, vaan myös sinkoutua suurella nopeudella. SDSS J1537+0441:n tarkastelun pitäisi auttaa selventämään tätä ongelmaa.

Ja hyvällä tavalla mustien aukkojen evoluution ymmärtämiseksi, kuinka usein ne sulautuvat yhteen ja mitä tapahtuu, kun näin tapahtuu, voimme todennäköisesti tehdä sen aikaisintaan, kun LISA-laserobservatorio lähtee kiertoradalle tarkkailemaan gravitaatioaaltoja. Heidän binaaristen mustien aukkojensa pitäisi päästää aktiivisesti evoluution kaikissa vaiheissa - mukaan lukien suorat fuusiot. Näyttää kuitenkin siltä, ​​että näemme LISAn kiertoradalla aikaisintaan 15-20 vuoden kuluttua. Ja tästä luvusta tulee yhtä vakio kuin 8 vuotta - ajanjakso, jonka jälkeen meille luvataan rekisteröidä gravitaatioaaltoja maan päällä. Jostain syystä se ei vähene vuosi vuodelta.

Tähtitieteilijät olettivat pitkään, että kahden mustan aukon törmäyksessä tapahtuvaan kataklysmiin liittyy valtavan energian vapautuminen, joka synnyttää gravitaatioaaltoja. Ja vasta äskettäin tämä teoria on saanut ensimmäisen käytännön vahvistuksen. Laskelmien mukaan törmäysenergia on yhtä suuri kuin 10^23 tähden avaruuteen vapauttama energia, joka vastaa kaikilta parametreiltään Aurinkoa. Kuvittele vain - 100 000 000 000 000 000 000 000 tähden energia! Ja tärkeintä tässä on, että kaikki tämä energiamassa vapautuu hyvin lyhyessä ajassa, törmäysten mustien aukkojen viimeisten käänteiden aikana toistensa ympäri, jotka sen seurauksena sulautuvat yhteen ja muodostavat yhden pyörivän suuren mustan aukon.

Siten kahden mustan aukon järjestelmät ovat todellisia kosmisia aikapommeja. Tämän pommin ajastin riippuu monista parametreista, mustien aukkojen koosta ja massasta, niiden liikkeen alkukiertojen nopeudesta ja koosta. Ja kun tämä ajastin laukeaa, tapahtuu voimakas gravitaatioräjähdys, jonka kaiku leviää kaikkialle universumiin ja ilmoittaa tästä tapahtumasta kaikille, jotka voivat "kuulla" gravitaatioaaltoja.

Mustien aukkojen binaariset (kaksois)järjestelmät voivat muodostua kahdella eri tavalla. Ensimmäinen tapa on kahden supermassiivisen tähden syntymä lähellä toisiaan. Tällaiset kaksoistähdet ovat melko yleisiä, ja ne muodostavat kolmanneksen - puolet maailmankaikkeuden tähtien kokonaismäärästä. Tiedetään, että tällaiset massiiviset tähdet ovat myös erittäin lyhytikäisiä, ne "palavat" nopeasti myrskyisän elämänsä läpi, räjähtävät ja kuolevat miljoonan vuoden iässä, "nuorina" tähdille jättäen jälkeensä parin mustaa aukkoa.

Toinen tapa mustien aukkojen parien muodostumiselle on kahden mustan aukon kohtaaminen, jotka syntyvät erikseen avaruuden eri osiin. Tämä johtuu yleensä siitä, että musta aukko menettää sen alkuperäisen potentiaalisen energian, joka kuluu läheisten tähtien kiihdyttämiseen "gravitationaalisen" ritsan vaikutuksesta, aineen houkuttelemiseen ympäröivästä avaruudesta ja muista vastaavista prosesseista. Energiahäviön seurauksena musta aukko alkaa liikkua kohti galaksin tai galaksijoukon keskustaa, jossa se kohtaa siellä jo olevan mustan aukon.

Kaksi yhdistettyä mustaa aukkoa ovat aktiivisempia avaruudessa kuin yksi musta aukko. Useimmissa tapauksissa tällaisten mustien aukkojen massa on 20-100 kertaa auringon massa. Ne ovat kuitenkin erittäin tehokkaita puhdistamaan ympäröivän avaruuden tähdistä joko absorboimalla niiden ainetta tai "sirottamalla" niitä edelleen avaruuteen gravitaatiohäiriöillään. Korkean aktiivisuuden vuoksi binäärijärjestelmät kehittyvät nopeasti, niiden mustat aukot saavat massaa, mikä johtaa muutoksiin niiden liikenopeuksissa ja liikeradoissa.

Jokainen mustien aukkojen binäärijärjestelmien evoluution vaihe johtaa niiden kineettisen ja potentiaalisen energian menettämiseen, mikä saa mustat aukot lähemmäs toisiaan. Ja seurauksena tämä prosessi nopeutuu ja nopeampi, mikä johtaa väistämättömään törmäykseen. Lähentymisprosessia voidaan kiihdyttää suuresti, kun yksi mustan aukon kumppaneista saa ylimääräisen gravitaatiopotkun tähdestä tai muusta ainejoukosta, joka liikkuu avaruudessa lähellä.

Kahden mustan aukon pyöriminen, riippumatta syistä parin muodostumiseen, aiheuttaa jo itsessään pieniä gravitaatioaaltoja. Ja miljardit tällaiset parit luovat universumissa jatkuvan gravitaatioaaltojen taustan, jonka signaali on täysin satunnainen. Kahden mustan aukon lopullinen yhdistäminen synnyttää kuitenkin sellaisia ​​gravitaatioaaltoja, jotka yleisellä tasolla ovat verrattavissa tsunamiin verrattuna tavallisiin meren aaltoihin.

Tällä hetkellä vain mustien aukkojen binäärijärjestelmät ja niiden tuottamat gravitaatioaallot kiinnostavat tutkijoita. Ne ovat kuin eräänlainen kosminen "aikakapseli", jonka gravitaatioräjähdykset sisältävät paljon hyödyllistä tietoa menneisyydestä, joka voidaan tulkita ja joka voi valaista joitain maailmankaikkeuden perusmysteereistä. Ja vasta äskettäin ihmiskunta on saanut käyttöönsä instrumentin, LIGO-gravitaatioobservatorion, joka mahdollistaa

Kysymyksesi koskettavat syvää fyysistä perustaa. Et voi vastata niihin pähkinänkuoressa, siellä on paljon käsittämätöntä. Mutta yritän vastata yleisölle, kuten ymmärrän. Tämä ei ole yleisesti hyväksytty selitys. Selitän miksi.

1. Tiede pitää valon nopeutta suurimmana mahdollisena. Kyllä, se on merkittävä, jopa kolmesataatuhatta kilometriä sekunnissa, mutta kosmisten mittakaavojen kannalta merkityksetön. Esimerkiksi valon kvantti Auringon pinnalta lentää meille kahdeksan kokonaisen minuutin ajan. Mutta olemme kolmas planeetta Auringosta, ja entä jättiläisplaneetat, jotka ovat paljon kauempana? Joten käy ilmi, että valo voi saavuttaa planeetat minuuteissa ja tunneissa. Tänä aikana planeetoilla, jotka ryntäävät nopeudella kymmeniä ja satoja kilometrejä sekunnissa, on aikaa siirtyä merkittävästi kiertoradalla. Tämä ei ole paljon verrattuna etäisyyteen tähdestä, mutta riittää vaikuttamaan painovoimaan, jonka pitäisi kulkea samalla nopeudella kuin valo. Joten jos näin olisi, aurinkokunta olisi hajonnut ilman, että sitä olisi ollut olemassa edes satoja vuosia. Tästä on keskusteltu Newtonin ajoista lähtien. Loppujen lopuksi hänen painovoimalaki ehdottaa, että painovoimat vaikuttavat välittömästi, eivät valon nopeudella! Tämä on ensimmäinen ristiriita teorian ja käytännön välillä.

2. Toinen ristiriita on mustan aukon luonteessa. Kyllä, mustat aukot eivät ole fiktiota, tämän vahvistaa Jousimiehen * tähtien liikkeen dynamiikka. Täällä tähdet (Linnunradan keskustassa - galaksimme) liikkuvat suurilla nopeuksilla näkymättömän keskuksen ympärillä, jota pidetään mustana aukona. Jokaisen galaksin keskus, ydin on musta aukko. Mutta kuinka mustalla aukolla voi olla painovoima, jos mikään energia, mukaan lukien painovoima, ei voi paeta tämän kohteen rajoista?

Näistä ja muista vastaavista syistä (ja on monia muitakin) meidän on etsittävä erilaista lähestymistapaa, "erilaista ymmärrystä" painovoimasta. Ja käy ilmi, että painovoima on seurausta muista syistä, joilla ei ole mitään tekemistä kappaleiden massojen kanssa. Päinvastoin, kappaleiden massat (mukaan lukien mustat aukot) ovat seurausta tällaisista syistä. Lyhyesti sanottuna painovoima on väliaineen virtauksen paine avaruuden pisteeseen, jota voidaan kutsua singulariteetiksi. Singulaarisuus on niin merkittävä tilan ja ajan "kaarevuus", että ne muuttavat sen pohjattomaksi kuiluksi, johon media syöksyy singulaarisuuden ulkopuolella ja singulaarisuuden sisällä olevan tiheyseron vuoksi. Joten musta aukko on singulaarisuus, johon ympäristö on suunnattu ja vetää kaiken tielleen. Tätä pidetään painovoimana.

Musta aukko muodostuu väliaineen tiheyden paikallisen harventumisen vuoksi. En mene syihin, sanon vain, että tämä ilmiö ei ole harvinainen. Koska ympäristö on fyysinen tyhjiö, joka täyttää kaiken tilan. Samalla se on erittäin levoton johtuen siinä olevien virtuaalisten hiukkasten ja antihiukkasten vaihteluista ja tuhoutumisesta. Elämme tässä ympäristössä, se tunkeutuu meihin, mutta emme tunne kaikkea tätä, koska kaikki tapahtuu alkuainehiukkasten mikroskooppisella tasolla. Mutta mustat aukot ovat ihmisiä tästä maailmasta, jotka ovat kasvaneet kosmisiin ulottuvuuksiin.

Tässä on niin "lyhyt" vastaus kysymyksiin painovoimasta. Olen vastannut täällä tällä sivustolla monta kertaa. Voit etsiä muuta materiaalia, jos olet kiinnostunut.
P.S. Tämä on vastaus zetan kysymyksiin. Laitoin väärään viestiin, anteeksi...

Kalifornian yliopiston Santa Cruzin (UCSC) tutkijat uskovat, että pölypilvet binaaristen mustien aukkojen sijaan voivat selittää aktiivisten galaktisten ytimien (AGN) ominaisuuksia. He julkaisivat työnsä tulokset Monthly Records of the Royal Astronomical Society -lehdessä.

Monilla suurilla galakseilla on AGN, pieni kirkas keskusalue, joka saa voimansa supermassiivisessa mustassa aukossa pyörivästä aineesta. Kun nämä mustat aukot ahmivat ainetta voimakkaasti, niitä ympäröi kuuma, nopeasti liikkuva kaasu, joka tunnetaan nimellä "laajaviiva-alue" (niin kutsutaan, koska kaasun nopea liike laajentaa tältä alueelta peräisin olevia spektriviivoja).

Tämän kaasun ulosvirtaus on yksi parhaista tiedonlähteistä keskeisen mustan aukon massasta ja sen kasvusta. Tämän kaasun luonne on kuitenkin edelleen huonosti ymmärretty. Melko yksinkertaisten mallien kokoaminen johti jotkut astrofyysikot ajatukseen, että monissa AGN:issä ei ehkä ole yksi, vaan kaksi mustaa aukkoa.

Uutta tutkimusta johti UCSC:n tähtitieteen ja astrofysiikan tutkija Martin Gaskell. Sen sijaan, että olisi viitannut kahteen mustaan ​​aukkoon, hän selitti suuren osan laajakaistapäästöjen näennäisestä monimutkaisuudesta ja vaihtelevuudesta pienten pölypilvien seurauksena, jotka voivat osittain peittää AGN:n syvät alueet.

"Olemme osoittaneet, että monet aktiivisten galaktisten ytimien salaperäisistä ominaisuuksista voidaan selittää näillä pienillä pölyisillä pilvillä, jotka muuttavat merkittävästi kuvaa näkemästämme", Gaskell sanoi.

Tutkimuksen toinen kirjoittaja Peter Harrington, UCSC:n jatko-opiskelija, joka aloitti työskentelyn projektin parissa kandidaattina, selitti, että galaksin keskimustaa aukkoa kohti pyörivä kaasu muodostaa litteän "akkretiolevyn", ja akkrektiolevyssä oleva tulistettu kaasu vuorostaan ​​säteilee. voimakas lämpö säteily. Osa tästä valosta "kierrätetään" (absorboi ja muuttaa säteilyä) vedyn ja muiden kaasujen toimesta, jotka kiertävät akkretiolevyn yläpuolella leveän viivan alueella. Yläpuolella ja takana on pölyinen alue.

"Kun pöly ylittää tietyn kynnyksen, se altistuu voimakkaalle säteilylle kasvulevystä", Harrington sanoi.

Tutkijat uskovat, että tämä säteily on niin voimakasta, että se poistaa pölyn levyltä, mikä johtaa pölypilvien pakolliseen ulosvirtaukseen laajakaista-alueen ulkoreunasta alkaen.

Pölypilvien vaikutus säteilevään valoon on saada niiden takaa tuleva valo näyttämään himmeältä ja punaisemmalta, aivan kuten Maan ilmakehä saa Auringon näyttämään tasaisemmalta ja punaisemmalta auringonlaskun aikaan. Gaskell ja Harrington kehittivät tietokonekoodin näiden pölypilvien vaikutusten simuloimiseksi laajakaista-alueen tarkkailemiseksi.

Molemmat tutkijat huomauttavat myös, että ottamalla mallissaan pölypilviä, on mahdollista toistaa monia astrofyysikoita pitkään huolestuneita laajakaista-alueen säteilyn piirteitä. Sen sijaan, että kaasulla on vaihteleva epäsymmetrinen jakautuminen, jota on vaikea selittää, kaasu on yksinkertaisesti yhtenäisessä, symmetrisessä, turbulentissa levyssä mustan aukon ympärillä. Näennäiset epäsymmetriat ja muutokset johtuvat siitä, että pölypilvet kulkevat leveän linjan edestä ja saavat sen takana olevat alueet näyttämään himmeämmiltä ja punaisemmilta.

"Mielestämme tämä on paljon luonnollisempi selitys epäsymmetrialle ja muutoksille kuin muut eksoottisemmat teoriat, kuten binaariset mustat aukot, joita tutkijat ovat aiemmin selittäneet nämä ilmiöt", Gaskell tiivisti. "Selityksemme antaa meille mahdollisuuden säilyttää yksinkertaisen AGN-mallin aineen kiertävän yhtä mustaa aukkoa."

Kuten( 0 ) En pidä( 0 )