Astronomiya

Niyə qalaktikaların ortasındakı Qara deliklər bütün qalaktikanı əmməz?

Niyə qalaktikaların ortasındakı Qara deliklər bütün qalaktikanı əmməz?

Bir neçə mənbədə bildirildiyi kimi, hər qalaktikada ortada qara dəlik olduğu düşünülür.

Sualım, niyə qalaktikaların ortasındakı bu qara dəliklər qalaktikadakı ətrafdakı bütün maddələri sormur?


Qara dəlikləri "şeyləri əmmək" kimi düşünməməlisən. Qara dəliklər cazibə qüvvəsi ilə maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar, başqa hər hansı bir cismlə eyni. Günəş sistemimizi düşünün. Bütün planetlər günəş ətrafında fırlanır, çünki kütləsi çoxdur. Planetlərin bir az yan hərəkəti olduğu üçün (birbaşa günəşə doğru və ya ondan uzaqlaşmırlar), onun ətrafında dövrə vururlar. Bu, açısal impulsun qorunması kimi tanınır.

Cazibə qüvvəsindən bəhs edərkən, yalnız cəlb olunan cisimlərin kütləsi vacibdir. Hansı obyektin olması * həqiqətən vacib deyil. Günəşi günəşimizlə eyni kütləyə sahib bir qara dəliklə əvəz etsəydiniz, planetlər əvvəlki kimi eyni orbitlərdə davam edəcəkdi.

İndi əksər spiral qalaktikaların mərkəzlərindəki qara dəliklər kütlə yığır. Bu qara dəliklərdən bəzilərinin ətrafında toplama diskləri var. Bunlar yavaş-yavaş qara dəliyə düşən qaz və toz fırlanan disklərdir. Bu qaz və toz hissəcikləri yaxınlıqdakı qaz və toz ilə qarşılıqlı təsir və istilik kimi enerji yayaraq bucaq təcilini itirirlər. Bu qara dəliklərdən bəzilərinin çox böyük toplama diskləri var və çox sayda elektromaqnit şüası yarada bilər. Bunlar aktiv qalaktik nüvələr olaraq bilinir.

Beləliklə, uzun hekayə qısa, qara dəliklər “əmmir”. Sadəcə şeylərlə cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı əlaqə qururlar. Qalaktikadakı ulduzlar, qaz və digər maddələr açısal bir impulsa sahibdir, buna görə qalaktikanın mərkəzi ətrafında olan orbitdə qalır. Sadəcə yerə düşmür. Bu, Yerin Günəş ətrafında dövr etməsi ilə eynidir.

* Rədd etmə: Gelgit qüvvələri kimi şeylərdən danışarkən obyektlərin ölçüsünü nəzərə almalısınız. Ancaq orbital mexanika üçün cisimlər arasındakı məsafələr ümumiyyətlə cisimlərin özlərindən çox daha böyük olduğundan narahat olmağımıza ehtiyac yoxdur.


Qalaktik diskdə görünə bilən bütün "isti maddə" ilə cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan qaranlıq maddəyə də təsir etməlisiniz. Qaranlıq maddə, cisimlərin orbitlərini diqqətlə qalaktikalarda xəritələşdirərək və görülə bilən maddənin müşahidə olunan orbital hərəkəti hesablaya bilməyəcəyini aşkar edərək aşkar edilmişdir. Qaranlıq maddənin sirlərindən biri də isti maddənin olduğu şəkildə qara dəliyə çəkilməməsidir. Qaranlıq maddə, qalaktikanın mərkəzindəki supermassive qara dəliyin bəzi cazibə qüvvəsini tarazlaşdırmaq üçün praktik təsir göstərir.


Qara bir çuxurun hadisə üfüqünün səth sahəsi ilə mütənasib olan ENTROPY haqqında (bunun Moffat / Wang səbəbiylə bir evristik kvant arqumenti üçün aşağıya baxın).

Bir Schwarzschild həllini qəbul etsək, m qara dəlik kütləsi və G Newton sabitinin olduğu hadisə üfüqü üçün 2Gm radius verir. Qara dəliyə kütlə əlavə etmək onun entropiyasını artırır. Sınaqlı ümumi enerjinin təcrid olunmuş bir sistemi nəzərə alınaraq, sistemin dinamikası üçün cazibədar rolunu oynayan və üfüqdə bir sərhəd qoyan sonlu bir maksimum entropiyaya malikdir.

J von Neumann entropiyanın kvant versiyasını belə müəyyənləşdirir: f, Hilbert fəzasına təsir göstərən müşahidə olunan O (D) yerli cəbrinin normal vəziyyəti olsun. Sonra bu f-i təmiz halların qabarıq cəmi kimi yaza bilərik. Sonlu enerji sistemi üçün bu cəm sonludur, çünki H sonlu ölçülü Von Neumannın bölmənin komutativ olmayan ekvivalenti sıxlıq operatorudur, yəni bu təmiz hallara uyğun olan minimal vektor boşluqlarına proyeksiyaların ağırlıqlı cəmidir. tanınmış bərabərlik;
Belə normal bir f vəziyyəti üçün von Neumann entropiyası ağırlıqların entropiyası olaraq təyin edilir. Bunu müəyyən bir vəziyyətdə olan kvant sisteminin ölçmə yolu ilə əldə edəcəyi məlumat miqdarının (tərs) ölçüsü kimi şərh edirik. Kvant sisteminin entropiyası nə qədər böyükdürsə, o qədər az məlumat əldə edilə bilər. Qara dəliyin von Neumann Entropiyası Ölçmə prosesi xarici müşahidəçi tərəfindən hadisə üfüqündən kənarda olan daxili elementlərə həyata keçirilə bilməz. Beləliklə, qara dəliyin hadisə üfüqünü hər bir k sahəsi kvadrat şəklində olan elementlərlə böldük, burada k Plank uzunluğudur və Planck sahəsinin təmiz vektor vəziyyətinin minimal proyeksiyasına uyğun gəldiyini düşünürük. N bölmələrin ümumi sonlu sayı olsun. 'Saç yoxdur' fərziyyəsinə görə hadisə üfüqündə üstünlük verilən bir yer yoxdur, beləliklə hər bölmə elementinin eyni çəki ölçüsü olmalıdır. Bu bölmənin von Neumann entropiyası, beləliklə, qara dəliyin səth sahəsi ilə mütənasibdir.


Böyük qara dəlikli qalaktikalar üçün ətrafdakı maddələr içəridədir orbit qara dəlik (lər) ətrafında, ayın yer üzünü dövr etməsi ilə eyni şəkildə.

Sual "üçün birbaşa bənzətmədir"Ay niyə yerə düşmür?"və ya"Planetlər niyə günəşin altına düşmür?". Qara dəlik Günəşdən daha böyükdür, lakin təsirləri eyni tiplidir.


Sualınız üçün sürətli bir cavab hadisə üfüqü və ya Schwarzschild radiusu ola bilər. Bu radiusa / üfüqə kifayət qədər yaxın olan hər şey, nəticədə qara dəlik tərəfindən mənimsəniləcəkdir.


Bir dəfə kosmik quldurların Yupiter planetini qara dəliyə sıxacaqlarını və bununla da Samanyolu qalaktikasının yarısını məhv edəcəkləri ilə təhdid etdikləri bir Yapon cizgi filmi / filmi / şousu haqqında eşitdim.

Bu maraqlı bir fikir kimi səslənir, amma ... Yupiteri qara dəliyə sıxa bilsən də, kütləsi əvvəlki kimi qalacaqdı, yəni Yupiter (indi qara dəlik) yenə də eyni orbitdə günəşimizi gəzməyə davam edəcək və Yupiterin ayları hələ əvvəlki kimi Yupiterin ətrafında fırlanmağa davam edəcəkdi.

Bir çox insan bir ulduzun qara dəliyə düşdükdən sonra "əmmə gücünün" (cazibə qüvvəsinin) artdığını düşünür. Bu sadəcə belə deyil. İnanın ya da inanmayın, bir çox ulduz var az kütləvi sonra daha çox bir qara dəliyə çevrilirlər əvvəl, parlayan ulduzlar olduqda. Bu, ömrünün sonunda bəzi ulduzların xarici təbəqələrinin əhəmiyyətli bir hissəsini qara dəliyə düşmədən dərhal əvvəl kosmosa tökmələridir.

Oxudum ki, dünyanı bir albalı ölçüsündə sıxsaydınız, sıxlığı o qədər böyük olardı ki, qara dəliyə çevriləcəkdi. Doğru olduğunu və həqiqətən də edildiyini fərz etsək, Yer kürəsindəki qara dəlik yenə də hər il bir dəfə Günəşin ətrafında dövr edər və Yerin ayı Yer kürəsində təxminən 29.5 gündə bir dövr edərdi. (İndi, yeni qara dəlik-Yerin öz oxu ətrafında dönməsi, ehtimal ki, fərqli olardı, ancaq günəşin ətrafında dövr etməsi üçün vaxt dəyişməzdi.)

Təəccüblüdür ki, Yer gilas böyüklüyündə bir qara dəliyə sıxıldıqdan sonra içərisinə əvvəlkindən daha az kosmik zibil düşəcəkdi (Yer böyüklüyündə ... yer kürəsi olduğu zaman). Bunun səbəbi, yeni yaranmış qara dəlik-Yerin daha az yer (həcm) tutması və asteroidlər və kometlərin albalı ölçüsündə (və ya albalı ölçüsündən biraz daha böyük) həsrət olma ehtimalı daha yüksək olmasıdır. qaçırılmasa, dağıntıların qara dəliyə hopmasına səbəb olardı.

Zibil qara deşik-Dünyanı bir kilometrə qədər qaçırsaydı (bu, bizim üçün böyük bir məsafə kimi görünə bilər, lakin astronomik baxımdan çox kiçikdir), başqa bir istiqamətə atılmış, bəlkə də bir daha geri dönməzdi.

Deməli, insanların qara dəliklərlə əlaqəli ümumi bir yanlış təsəvvürü, heç bir şeyin qara dəlikdən daha çox cazibə qüvvəsinə sahib olmaması və birdən-birə qara dəliklərə əmələ gələn ulduzların cazibə gücünü artırması və bu səbəbdən daha çox “əmmə gücü” qazanmasıdır. Bu sadəcə doğru deyil. Qara dəliklər hələ də əvvəlki ilə eyni kütləyə sahibdirlər (bəzən necə qurulduqlarına görə daha az) və nə qədər "əmmə gücünə" sahib olduqları hələ də nə qədər kütlədən ibarət olduğuna bağlıdır.

Kainatdakı ən böyük ulduzların həqiqətən qara dəliklər olması həqiqət ola bilər (hətta onları çağırsanız belə) ulduzlar o nöqtədə), bir çox qara dəlikdən daha böyük (və bu səbəbdən daha çox "əmmə gücünə") sahib olan bir çox ulduz var.

Deməli, qalaktikamızın mərkəzinin çox böyük bir qara dəliyi ehtiva etməsi, qara dəliyin qara dəlik şəklində olmayan kütlə ilə eyni miqdarda olmasından daha çox maddə soracaq demək deyil.


Sadə cavab budur ki, qalaktikadakı hər şey udulmaqdan xilas olmaq üçün kifayət qədər sürətlə irəliləyir. Əksinə, əmməyin gücü (istəsəniz) ulduzların yollarının qara dəlik ətrafında bir dairəyə çəkilməsinə səbəb olur.

Bu fenomen "orbitdir". Digər cavablarda işarə edildiyi kimi, Yerin Günəşə düşməməsi və ya Ayın Yerə düşməsi və Beynəlxalq Kosmik Stansiyanın saatda 17.150 mil sürətlə vurulması ilə eyni səbəbdir. Hamısı yana doğru irəliləyir, bəzi böyük bir cismin qüvvəsi bu yan hərəkəti dairəvi hərəkətə çevirir və kifayət qədər sürətlə getməsəydilər, o böyük cismə doğru əyilərək ("düşər") və çırpılırdılar.

Bir simli ucunda bir vedrə fırladırsan kimi. Kova yan tərəfə gedir, amma ip onu sənə tərəf çəkir. Kova ipdən gələn qüvvə səbəbiylə səndən uçmur və bir dairədə əyilir. Simdən gələn qüvvə vedrəni içəriyə çırpıb sizi vurmaq üçün kifayət etmir.


Bu, qara dəliklər haqqında geniş yayılmış bir yanlış təsəvvürdür: ətrafdakı hər şeyi bir şəkildə 'sormaq' və ya özlərinə şeylər çəkmək. Əslində Günəşi indi eyni kütlənin qara dəliyi ilə əvəz edə bilər və dərhal heç bir fərq görməyəcəksiniz. Qəfildən ətrafındakı planetlərdə havalanmağa başlayacağı kimi deyil, sadəcə bu necə işləmir.


Cazibə qüvvəsi tərs kvadrat qanununa uyğundur. Sadəcə qravitasiya mənbəyindən məsafəni iki dəfə artırsanız, dörddə biri təsir edir. Beləliklə, yerdən olan məsafəni iki dəfə artırsanız, 1/4 qram hiss edirsiniz. Qeyd etmək vacibdir ki, məsafə artdıqca heç vaxt 0 olmayacaq, məsafədən asılı olmayaraq həmişə sıfır olmayan dəyər olacaqdır.

Beləliklə, qalaktik məsafələrdə cazibə qüvvəsi mərkəzi qara dəliyin çox az təsiri var.

Bu yalnız bir hissəsini izah edir. Digər hissəsi açısal impulsun qorunmasıdır.

Cazibə qüvvəsi və açısal impuls orbitlərdən məsuldur. Orbital mexanikada hündürlüyə deyil, sürət əlavə edərək orbitinizi qaldırırsınız. Orbitinizi qaldıran əlavə açısal impulsunuz. Orbitinizi endirmək üçün sürətinizi azaldırsınız, bu da açısal impulsunuzu və hündürlüyünüzü azaldır.

Beləliklə, şeylərin qara bir çuxura "düşməsi" üçün orbitlərinin hadisə üfüqü ilə kəsişdiyi bir sürətlə hərəkət etməlidirlər. Bu nadir hallarda olur və ya "şeylər" həqiqətən başlanğıc üçün orbitdə olmayacaqdır. Deməli, qalaktikanı təşkil edən bütün "şeylərin" mərkəzi qara dəliyin ətrafında dövrə vurması, sadəcə onun içinə düşə bilməməsi deməkdir.

Bu 3 şey həmişə sabit bir orbitdə, cazibə qüvvəsində, sürətdə və hündürlükdə (və ya cazibə mənbəyindən məsafədə) tarazlıqdadır. Onlardan birini dəyişdirsəniz, digər 2 də dəyişməlidir. Sürəti azaltsanız, hündürlüyünüz azalır və cazibə qüvvəsi artır. Ağırlığı artırsanız, sürət də artmalı və ya hündürlük azalacaq.

Beləliklə, şeylərin yalnız qara dəliyə düşməyəcəyini görürsən. Nəticədə qalaktikadakı hər şeyin mərkəzi qara dəliyə düşəcəyi fikrimdir, bunun üçün milyardlarla il lazım olacaq.

Əlbətdə bu şeyləri həddən artıq sadələşdirir və mən heç bu mövzuda mütəxəssis deyiləm. Ancaq düşüncəmdə təsəvvür edə biləcəyim bir şeydir, təcil və cazibə arasındakı tarazlıq.

v


Mən bir fizika tələbəsi deyiləm, amma düşünürəm ki, insanlar bir qayda olaraq qara dəliyin "əmmə gücü" səhv düşüncəsini bəsləyirlər.

Newtonun cazibə tənliyini nəzərdən keçirək:

$ F = {Gm_im_j over r_ {ij} ^ 2} $ iki i və j cismləri üçün və $ r_ {ij} $ isə iki cismin kütlə mərkəzi ilə məsafəsidir.

İndi Günəş birdən-birə ağırlıq tökmədən qara dəliyə çevrilmək qərarına gəlsə, bu, Yerin orbitinə təsir göstərməyəcək, çünki Günəşin həcmi dəyişsə də, $ r_ {ij} $ sabit olaraq qalır.

Qara deliklərin "əmməsinin" səbəbi budur ki, planet və ulduzlarla müqayisədə həddindən artıq az yer tutduqları üçün, $ r_ {ij} $ komponentini həqiqətən kiçik olmasını əldə edə bilərsiniz.

Səhv edirəmsə, məni düzəldin.


Səbirli olun, nəticədə qalaktikanın genişlənmə sürəti ətrafdakı maddələri istehlak etdiyi üçün qara dəliyin cazibə böyüməsini aşmadığı təqdirdə olacaqdır.

Bu ssenaridə qalaktika nəticədə dağınıq olacaq, başqa bir qalaktika ilə qarşılaşana qədər materiyası qara dəlikdən uzaqlaşmağa davam edəcək və bu nöqtədə qalaktikanın qara dəliyinə udma şansı yaxşıdır. Heç bir şey əbədi qalmaz ... :-)


Yatmış bir vulkan: qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəlik düşündüyümüzdən daha partlayıcıdır

Joss Bland-Hawthorn, Avstraliya Tədqiqat Şurasından, xüsusən Avstraliya Laureatı Təqaüdündən maliyyə alır. Joss, ARC tərəfindən maliyyələşdirilən ASTRO-3D Mükəmməllik Mərkəzi üçün CI-dir və Sidney Universitetinin Sidney Astronomiya İnstitutunun direktorudur.

Tərəfdaşlar

Sidney Universiteti, Conversation AU üzvü olaraq maliyyələşdirir.

Conversation UK bu təşkilatlardan maliyyə alır

Galaktikamızın ürəyindəki supermassive qara dəlik, 3.5 milyon il əvvəl Yerdən aydın şəkildə görünə biləcək nəhəng bir radiasiya alovunu tökdü.

Bu yaxınlarda dərc ediləcək olan yeni araşdırmalarda Astrofizika jurnalı həmkarlarımla birlikdə gördük ki, alov 200 min işıq ili uzaqlıqda olan və Samanyolu əhatə edən Magellanic Stream adlı bir qaz izində iz buraxdı.

Komandaya Avstraliya Milli Universitetindəki Ralph Sutherland və Brent Groves və ASTRO-3D Magda Guglielmo, Wen Hao Li və Sidney Universitetindəki Andrew Curzons, Kolorado Universitetindəki Philip Maloney, Carolina Universitetindəki Gerald Cecil və Andrew J. Fox daxildir. Baltimordakı Kosmik Teleskop Elm İnstitutunda.

Kəşf qalaktikamızın qeydə alınmış bəşər tarixi boyunca hərəkətsiz görünən mərkəzi qara dəliyinə baxışımızı dəyişdirir. Astronomlar bunun nisbətən yaxın keçmişdə (milyon illərlə ölçülən) nisbətən yaxın keçmişdə olduqca aktiv, hətta partlayıcı olduğunu başa düşməyə başlayırlar.

Samanyolu'nun mərkəzindəki supermassive qara dəliyin ətrafındakı isti iplik qazından radiasiya çıxır və Magellanik Axınında izlər buraxır. Kredit: James Josephides / Swinburne Universiteti.

Bu fəaliyyət milyardlarla ildir titrəyir və sönür. Bu fəaliyyətin niyə aralıq olduğunu başa düşmürük, ancaq materialın qara dəliyə necə atılması ilə bir əlaqəsi var. Ölçüsündən asılı olaraq xaotik şəkildə püskürən və partlayan bir isti plaka üzərindəki su damlaları kimi ola bilər.

Dünyadakı vəziyyətimiz, keçmişdə partlayıcı olaraq aktiv olduğu və Pompei üçün fəlakətli nəticələrə səbəb olduğu bilinən Vesuvius Dağı kimi böyük bir hərəkətsiz vulkan yaxınlığında yaşamağa bənzəyir.

Buna baxmayaraq, təşvişə düşməyə ehtiyac yoxdur: deyə bildiyimiz qədər Samanyolu'nun mərkəzindən uzaq bir sərin cırtdan ulduz haqqında orbitdə təhlükəsizliyik.

Sol altdakı parlaq sahə qalaktikanın mərkəzidir. Bu infraqırmızı görüntüdə yalnız ən sıx toz buludları görünə bilər. Atlas / 2MASS / Massachusetts Universiteti / Kaliforniya Texnologiya İnstitutu


6 Cavablar 6

Spiral qollar kütlənin mərkəzə çəkildiyi demək deyil. Onlar sadəcə dalğa kimi sıxlıq nümunələridir.

Qalaktika mərkəzinin ətrafındakı orbitdəki cisimlər, Günəşin ətrafındakı Yer və Yerin ətrafındakı Ay kimi sabit orbitdədir. Nə baş verir ki, cazibə qüvvəsi mərkəzdənqaçma qüvvəsini hesablayır (orbital çərçivədə, cazibə mərkəzdənqaçma qüvvəsi ilə tarazlaşdırılır), bu səbəblə cismi içərisinə çəkmək üçün “qalan” xalis radial sürətlənmə yoxdur.

Şeylərin mərkəzə düşməsinin yeganə səbəbi oraya yönəldilməsidir. Bu, iki ulduz bir-birinin yanından keçib əks tərəfə azmış olduqda baş verə bilər, biri qalaktikanın mərkəzinə göndərilir.

Orijinal afişaya: Qara dəlikin bir şəkildə qara dəlik olmayan formada eyni miqdarda kütləyə nisbətən "daha çox əmdiyini" səhv düşüncəsi altında işlədiyiniz görünür. Bununla birlikdə, bu yalançı "qara dəliklər çox böyük bir əmmə əmələ gətirir" səhv düşüncə, "hollivud" un müəyyən bir kütlənin bir qara dəliyini çıxardığı bir çox fizika anlayışından biridir. tam olaraq eyni kütləyə sahib olan "normal maddədən" hazırlanmış bir cism kimi güclü bir cazibə sahəsi. Məsələn, Günəş dərhal bir şəkildə 1 günəş kütləsindəki bir qara dəliklə əvəzlənsəydi, Günəş sistemindəki bütün planetlərin orbitləri zərrə qədər dəyişməz qalacaqdı və hər kəsin bir şey olduğunu bilməsinin yeganə yolu bu olacaqdı "Günəş birdən qaraldı."

Səthi görünüşlərə baxmayaraq, digər afişaların da qeyd etdiyi kimi mərkəzi supermassive qara dəliyindən aşağı axan qalaktika "küvet burulğanı" deyil, spiral qollar "maddə axınları" deyil, əksinə meydana gələn parlaq, isti, qısa ömürlü ulduzların konsentrasiyasıdır. qalaktik diskin qaz və tozları arasında yayılmış "sıxlıq dalğaları" dalğasında.

Beləliklə, digər afişaların da qeyd etdiyi kimi, ulduzlar planetlərin Günəşə "düşməməsi" ilə eyni səbəbdən mərkəzi supermassiv BH-yə "düşmür": Qalaktika ətrafında sabit orbitlərdədirlər.


Hansı ulduzlar qara dəliklərə çevrilir?

Pixine'dən Amine Kaddari tərəfindən təsvir edilmişdir

Kosmosda müxtəlif ulduz tipləri var və hər birinin öz taleyi var. Ancaq ulduzun qara dəliyə çevrilməsi üçün əsas şərtdir kütlə. Ulduzun kütləsi qədərdirsə 10 Günəş kütləsi, ömrünün sonunda, a olacaq ağ cırtdan tip ulduz.

Bir ulduz arasında bir kütlə varsa 10 ilə 25 Günəş kütləsi, bəlkə də daha çox ulduz xüsusilə metalla zəngin olsaydı, ömrünün sonunda a olar neytron ulduzu. Və nəhayət, bir ulduzun bir kütləsi varsa 25-dən yuxarı Günəş kütləsi qalıq nüvənin kütləsinin Tolman-Oppenheimer-Volkoff həddini 2 - 3 Günəş kütləsini aşması və öz-özünə dağılmağa davam etməsi üçün böyük bir şans var. qara dəlik.

Samanyolu qalaktikasındakı ulduzların böyük əksəriyyəti ağ cırtdanlar kimi sona çatacaq. Astronomlar bunu hesablayıblar 97% -dən çox öz Günəşimiz də daxil olmaqla, qalaktikamızdakı bütün ulduzların ağ cırtdan başqa bir şeyə çevrilmək üçün kütləsi yoxdur. Bu, bəzilərinin neytron ulduzlarına, bəzilərinin isə ulduz qara dəliklərə çevriləcək ulduzların qalan 2-3% -ni bizə qoyur.


Qalaktika mərkəzləri niyə bu qədər parlaqdır?

Qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəliklərin hadisə üfüqünün diametri inandığım yalnız bir neçə AU-dır. Qalaktikanın ümumi ölçüsü ilə müqayisədə ÇOX kiçikdir. Bunun üzərinə işığa girməyincə işığa sitat gətirmir & quot. Praktik olaraq o qədər kiçik olduğu üçün qalaktikada yayılan bütün işıq onu tamamilə darıxır.

Qalaktikamızın mərkəzini çox yaxşı görə bilmirik, çünki qalaktikamızın qollarında görünən işığı bağlayan çox toz var. Ancaq kameralardan istifadə edərək infraqırmızı və aşağıda olanları tozdan keçir. Mikrodalğalı diapazonda qara dəliyin qazı və tozu yuduğunu və içərisindəki hər hansı bir şeyin qazın və tozun istiləşməsini və EM radiasiyasını yudumlayana qədər seyr edərək içəriyə yuvarlandığı zaman hadisə üfüqünün harada olduğunu görmək üçün kifayət qədər dəqiqliyə sahibik. İndiyə qədər sakit idi və içərisində spiral bir şey yox idi, amma inanıram ki, gələn il içəri girməyə başlayacaq nəhəng bir qaz buludu var. Olduqca bir şou olmalıdır!


Astronomlar Qara deliklərin qaranlıq maddəni qəbul etmədiyini tapırlar

Qara deliklərin ətrafdakı maddələrə, enerjiyə və məkana güclü bir cazibə təsiri göstərərək yaxınlıqdakı hər şeyi əmdikləri barədə ümumi fikir var. Lakin astronomlar qara dəliklərin ətrafındakı qaranlıq maddənin fərqli bir hekayə ola biləcəyini tapdılar. Qaranlıq maddə bir şəkildə qara dəliyə & # 8216 assimilyasiyaya & # 8217; müqavimət göstərir.

Kainatın təxminən 23% -i sirrli qaranlıq maddədən ibarətdir, yalnız ətrafdakı cazibə qüvvəsi təsiri ilə aşkar olunan görünməz materialdır. Kainatın başlanğıcında qaranlıq maddə yığınlarının qazı cəlb etdiyi düşünülür və sonradan bu gün gördüyümüz qalaktikaları birləşdirən ulduzlara birləşir. Astronomlar qalaktika meydana gəlməsini və təkamülünü anlamaq səylərində bu cisimlərdə qaranlıq maddənin yığılmasını simulyasiya etməyə çalışaraq xeyli vaxt sərf etdilər.

Meksika Milli Muxtar Universitetindən (UNAM) Dr.Xavier Hernandez və Dr. William Lee, qalaktikaların mərkəzində tapılan qara dəliklərin qaranlıq maddəni necə qəbul etdiyini hesabladılar. Bu qara dəliklərdə Günəşin kütləsindən milyonlarla milyard qat qat arasında bir şey var və yüksək nisbətdə material çəkir.

Tədqiqatçılar qaranlıq maddənin qara dəliklər tərəfindən udulma yolunu modelləşdirərək bunun baş vermə sürətinin qara dəliklərin yaxınlığında olan qaranlıq maddə miqdarına çox həssas olduğunu tapdılar. Bu konsentrasiya, kosmosun hər kub işıq ili boyunca yayılan 7 Günəş maddənin kritik bir sıxlığından daha böyük olsaydı, qara dəlik kütləsi o qədər sürətlə artacaq və dolayısı ilə bu qədər qaranlıq maddəni əhatə edəcəkdi ki, tezliklə bütün qalaktika kənarda dəyişdiriləcək tanınma.

"Qalaktikaların meydana gəlməsindən bəri milyardlarla il ərzində qara dəliklərdə qaranlıq maddənin bu qədər qaçırılması, qalaktikaların populyasiyasını müşahidə etdiyimiz şeylərdən uzaqlaşdırardı" dedi.

Bu səbəbdən onların işləri, qalaktikaların mərkəzlərindəki qaranlıq maddənin sıxlığının sabit bir dəyərə meyl etdiyini göstərir. Öz müşahidələrini Kainatın təkamül modellərinin proqnozlaşdırdıqları ilə müqayisə edərək, Hernandez və Lee, bu modellərin əsasını tutan bəzi fərziyyələri dəyişdirmək lazım olduğu qənaətinə gəldilər - qaranlıq maddə elm adamlarının düşündüyü kimi davrana bilməz.

İşdə Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri jurnalında görünür.


Kavli Vəqfi Q & # 038A: Gökadalar necə ölür?

Müəllif: Sky & amp Teleskopun Redaktorları 15 sentyabr 2016 0

Bu kimi məqalələri gələnlər qutunuza göndərin

Bütün qalaktikalar "ölmək" və ulduz yaratmağı dayandırmaq üçün uğursuzdurlar. Bəs niyə ölü qalaktikalar belə, onları ulduz döymə şöhrət günlərinə qaytarmaq üçün lazım olan bütün qazlı maddələri yığanda niyə belə qalırlar?

Bu sənətkarın təəssüratında qaz soldan qalaktikadan sağdakı qalaktikaya çəkilir. Oğurlanan qaz sağdakı mərkəzi, çox güclü qara dəlikdəki qalaktikadan enerjili küləkləri tetikler. Bu küləklər başqa ulduzlar yaratmaq üçün yerləşə biləcək mövcud qazı istiləşdirir və narahat edir. Sağdakı qalaktika astronomların yeni təkamülündə "qırmızı şofbeni" adlandırdığı mərhələyə girdi.
Kavli IPMU

Yeni araşdırmalara görə qalaktikaların ölməsinin səbəbi, ölü qalaktikaların mərkəzlərində gizlənən çox böyük qara dəliklərdədir. Son bir məqalədə elm adamları, bu qara dəliklərin cansız qalaktikalarda qazı qızdıran enerjini - əks halda soyuduğu və yeni ulduz nəsillərinə yoğunlaşacağı qazı yaydığını açıqladı. Bir şoför kimi, bu enerjili püskürmələr də vaxtaşırı baş verir və ölü qalaktikaların köhnə, qırmızı ulduzlarla dolu qalmasını təmin edən bir sürətlə həyatda ikinci bir şans qazanmaz. Bu səbəbdən astrofiziklər bu faza keçən “qırmızı qeyzerlər” ləqəbini almışlar.

Kəşf, kainatımızda yaşayan milyardlarla qalaktikanın həyat dövrlərinə, o cümlədən öz qalaktikamız olan Samanyolu'nun aqibəti kimi gözlədiyimiz şeylərə işıq tutur.

Kavli Vəqfi bu yaxınlarda üç astrofiziklə bu yeni kəşf olunmuş qırmızı geyzerlər və qalaktikaları necə ölü və dəfn etdikləri barədə danışdı.

    - Tokyo Universitetinin Kavli Kainat Fizika və Riyaziyyat İnstitutunda (Kavli IPMU) doktoranturadır. Son bir məqalənin aparıcı müəllifidir Təbiət qırmızı şofben qalaktikalarını təsvir edir. - Kavlı IPMU-da dosent və qırmızı geyzer qalaktikalarını kəşf edən Apache Point Rəsədxanasında (MaNGA) Proqramın Yaxınlıqdakı Qalaktikaların Xəritəçəkməsinin qurucusu və əsas tədqiqatçısı kimi fəaliyyət göstərir. Təbiət qəzetinin həmmüəllifidir. - Madison, Wisconsin Universitetinin Astronomiya Bölməsində köməkçi bir dosentdir. Qalaktikalarda inkişaf etdikcə ulduz əmələ gəlməsinin tənzimlənməsinə dair tədqiqat mərkəzləri.

Dəyirmi masanın aşağıdakı redaktə edilmiş stenoqramı Kavlı Vəqfinin nəzakəti ilə təmin edilmişdir. İştirakçılara qeydlərini dəyişdirmək və ya düzəltmək imkanı verilib.

KAVLİ VƏZİYYƏTİ: Bir qalaktikanın həyat dövrü - doğulduqdan, çoxlu ulduz əmələ gətirəndən, ölümə, ulduz əmələ gəlməsi dayandırılana qədər nə qədər yaxşı başa düşürük?

EDMOND CHEUNG: Budur qalaktikaların gördükləri işin ümumi tendensiyası. İlk kainatdakı ulduzları meydana gətirən qalaktikalardan başlayırıq. Zamanla Samanyolu kimi spiral qalaktikalardan eliptik forma sahib böyük, şişkin, köhnə qalaktikalara gedərək quruluşlarını və şəkillərini bir şəkildə dəyişdirirlər. Bu köhnə qalaktikalar birtəhər ulduz meydana gətirməyi dayandırır və səssiz və ya “ölü” dediyimiz kimi olur. Bir çox milyard ildir ki, ulduzlar meydana gətirmirlər. Bu ümumi dönüşüm hələ də bizim üçün bir müəmmadır.

KEVIN BUNDY: Bütün mənzərəyə sahib deyilik, amma aydın şəkildə qalaktikaların necə inkişaf etdiyinə dair bəzi əsas nümunələr var. Qalaktikaların rəngləri, şəkilləri və sair kimi müşahidə edilə bilən xüsusiyyətlərinin necə paylandığına əsaslanaraq bu nümunələrin mənasını bilirik. Amma həqiqətən bu fiziki mexanizmlərin bu naxışları idarə etdiyini bilmirik. Hamımızın kəşf etmək istədiyi budur.

CHRISTY TREMONTI: Edmond və Kevin'in izah etdikləri kimi, əla, geniş fırçalı bir qalaktikaya baxırıq. Ancaq nöqtələri birləşdirmək və qalaktikaların fizikasını həqiqətən başa düşmək sərhəddədir.

TKF: Kəşf etdiyiniz bu yeni “qırmızı şofben” qalaktikalarından danışaq. Sakit qalaktikaların niyə ulduz yaratmadığını və ölməməsini başa düşməyimizə necə kömək edirlər?

CHEUNG: Köhnə, sakit qalaktikaların içərisində çoxlu qaz olması və ulduz yaratmaması qəribədir. Axı, bütün maddələr, gənc qalaktikalar üçün olduğu kimi, orada da var. İndi qırmızı geyzerlər ilə səssiz qalaktikaların mərkəzlərindəki supermassive qara dəliklərin axan qaz küləkləri səbəbindən ulduz əmələ gəlməsinin qarşısını aldığına dair dəlillər daha da güclənir.

TREMONTI: “Külək” çətin bir termindir, çünki mənası üçün yerüstü şərhimiz var. Bu küləkləri supermassive qara dəliklərin yerləşdiyi qalaktika mərkəzlərindən qaynaqlanan axınlar kimi düşünmək daha yaxşı ola bilər. Bu axınlar qalaktikanın təkamülünə böyük təsir göstərə bilər, çünki başqa bir ulduz meydana gətirəcək bir qalaktikadan əhəmiyyətli miqdarda qaz çıxara bilər.

Qırmızı geyzerlərdə küləklər qalaktikaya çox enerji qatır. Bu enerji qazı xoş və isti və təlatümlü saxlayır, belə ki soyuyub ulduz fidanlığı kimi xidmət edən toz və qaz buludlarına çökə bilməz.

BUNDY: Christy'nin söylədikləri, bu qırmızı geyzerlərin bu qədər həyəcanlı olduğunu düşünməyimizin səbəbidir. Küləkdə olan enerjinin miqdarını və əldə edə biləcəyi istiləşməni təxmin edə bildik. Ancaq hələ görüləsi daha çox iş var. Anlamamız lazım olan şeylərdən biri də, küləkdəki enerjinin qalaktikanın qazına tam olaraq necə keçməsidir. Çox ümidverici bir mexanizm tapdıq, amma bunun necə işlədiyini daha da öyrənməliyik.

TREMONTI: Astronomların hələ də üz tutduqları itkin parça budur.

CHEUNG: Diqqət çəkən bir şey budur ki, qırmızı geyzerlərimizdə superkütləvi qara dəliklərin təsirini birbaşa görmürük, çünki istədiyimiz qədər bu qara dəlikləri görə bilmirik. Etdiyimiz şey, bu küləklərin mərkəzi bir qaynaqdan olması lazım olduğunu düşünməkdir və mənalı görünən yeganə qaynaq çox böyük bir qara dəlikdir.

TKF: Təxminən bütün qalaktikaların mərkəzlərində tapılan supermassive qara dəliklər, qalaktikaların özlərinə nisbətən son dərəcə kiçikdir - qalaktikanın ölçüsünün yalnız milyardda biri. Yeni tədqiqatınızın təsvir etdiyi kimi, nisbətən kiçik bir şeyin bütün bir qalaktikadakı ulduz istehsalının taleyini təyin edə biləcəyinə təəccüb edirsiniz?

BUNDY: Təxminən 15 il əvvəl birinci sinif məktəbində öyrədildiyini yadıma yaxşı xatırlayıram ki, çox böyük bir qara dəliyin qalaktika üzərində heç bir təsiri olacağı deyildi, çünki yeni qeyd etdiyiniz kimi miqyaslı bir fərq var. Standart dərslik cavabı bu idi. O vaxtdan bəri hər şey həqiqətən çox dəyişdi. Qalaktikaların mərkəzlərində çox böyük qara dəliklərin çox yayılmış olduğunu qəbul etdik. Qara dəliklərə düşən materialdan alınan enerjinin bir hissəsini ətrafdakı qalaktikaya qaytarsanız, bu qalaktikaya böyük işlər görə biləcəyinizi də başa düşdük.

CHEUNG: Mən Kevindən bir az cavanam və dərəcə təhsili alarkən eyni şeyi eşitdim - çox böyük qara dəliklərin bu qədər kiçik olduğunu, qalaktikalarına necə təsir göstərə bilər? Çox gülünc səslənir.

TREMONTI: Tərəzilər təəccüblüdür, amma bu qara dəliklərlə əlaqəli belə böyük bir enerji var, düşünürük ki, sürücü olmalıdırlar.

Əslində, bioloqlar biyomolekulları işıqlandıqda floresan işıq saçan kiçik molekullarla etiketləyərək belə bir şey edirdilər. Bu, hüceyrələrin içərisində etiketli molekulları tapmasına və nə etdiklərini görmələrinə imkan verir. Ancaq kiçik bir məkanda çox molekul varsa, mikroskopda görə bildikləri tək bir böyük yığın idi.

Beləliklə, bəzi molekulların floresansını qısaca söndürə biləcəyimi düşündüm. Sonra parlaqları söndürər, qaranlıqları açaram. Bu şəkildə bir-birinin yanındakı molekulların eyni vaxtda işıq yaymayacağına əmin olardım. Onların emissiyalarını ayıraraq, sıx dolu xüsusiyyətləri bir-birindən ayıra bilərdim. Bu, detalları böyüklüklə görmək qabiliyyətimizi artırdı.

BUNDY: Düşünürəm ki, bir az diqqətli olmalıyıq. Hər zaman yeni, həyəcan verici bir fenomen tanıyırıqsa, anlamadığımız hər şeyi bu yeni fenomenə yükləmək meyli var. Bəlkə də çox böyük qara dəliklər qalaktika təkamülündə bütün problemlərimizi həll edə bilər. Qara dəliklər və qalaktik həyat dövrləri arasındakı əlaqəyə dair əlbəttə ki, güclü dəlillər var, lakin buna baxmayaraq, bu fikrin son illərdə elm ictimaiyyətində reallaşdığını görmək gülməli idi.

TKF: Kevin, Apache Point Rəsədxanasında Yaxınlıqdakı Gökadaları Xəritəçəkmə və ya MaNGA sorğusuna rəhbərlik edirsiniz. MaNGA sorğusunu yaxınlıqdakı qalaktikaları araşdırmaq üçün əvvəlki səylərdən fərqləndirən və bu qırmızı geyzerlərin yeni kəşfini təmin edən nədir?

BUNDY: Bir çox astronomun yaxınlıqdakı qalaktikaları anlamaq üçün istifadə etdiyi verilənlər bazası Sloan Rəqəmsal Səma Tədqiqatındandır. Bir milyondan çox qalaktikalar haqqında məlumat ehtiva edir, ancaq qalaktikaların mərkəzi bölgələrini nümunə götürmək üçün texnoloji vasitələrə sahibik. Beləliklə, bütün bir qalaktikanın mərkəzindən necə olduğunu başa düşməliyik. Bu problemdir, çünki qalaktikalar vahid deyil.

What we would really like to do is something like a CT scan for every galaxy, like doctors do for patients. We’d like to obtain a spectrum at every point across the galaxy’s face. That’s what MaNGA can do.

With MaNGA, we’ve got almost 3,000 galaxies now, so we’re already the largest by far of what we call integral field surveys that study galaxies in this detailed manner. We’re on track to reach our goal of 10,000 by the middle of 2020.

Importantly, we’re capturing all of the galaxy classes in the nearby universe, which is why MaNGA was able to find a lot of red geysers. Seeing all these red geysers gave us the confidence they are a broad phenomenon worth pouring our lives into, as Edmond and I have the last year and a half.

TKF: How often do we think galaxies become red geysers?

CHEUNG: Theorists, working with computer simulations, have proposed red geyser events, when the black hole winds kick up, happen once every 100 or 200 million years or so, which is fairly frequent in a cosmic sense, and often enough to keep dead galaxies from forming new stars.

BUNDY: With the MaNGA survey, we get a snapshot of galaxies, so we see them only at one specific point in their life cycle. Roughly 10 percent of the quiescent galaxies in our current sample appear to be in this red-geyser phase. Our hypothesis is that red geysers are a fairly short-lived phase that could be going on-and-off in all the quiescent galaxies we see.

That figure of a red geyser breaking out in a galaxy every 100 to 200 hundred million years is interesting. It’s similar to how often you might expect trickles of gas to come in from outside the galaxy, maybe triggering a red geyser, or existing gas in galaxies to flow into the central black hole, and likewise trigger a red geyser.

CHEUNG:So this is why we think we have found a mechanism that can keep a quiescent galaxy, well, quiescent!

TKF: What got you interested in studying the life cycles of galaxies?

CHEUNG: To be honest—it was because galaxies just look so pretty. When I first started grad school, I really wasn’t sure what I wanted to do in astronomy. But my advisor showed me some galaxies, and when I realized I can look out into the sky with telescopes and actually see these objects, that got me hooked.

BUNDY: That takes me back to when I used to be an amateur astronomer. I lived in Southern California and I would go out to the desert east of Los Angeles with my telescope. Some of the most amazing things you can see are nearby galaxies. I found them beautiful and interesting. Then in graduate school, I found I really enjoyed working with data and connecting it to the observations of galaxies, like we do with big surveys such as the Sloan Digital Sky Survey that Christy has worked on, and MaNGA [Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory], that Edmond and I work on.

A picture of the Sloan Foundation 2.5-meter Telescope at Apache Point Observatory in southeastern New Mexico, where the MaNGA program is being conducted.
SDSS

TREMONTI: It’s funny, my path was actually almost the opposite of Edmond’s and Kevin’s. I remember at my first colloquium in grad school, someone showed lots of spectra of galaxies. Spectra are measurements of the brightness of objects as a function of their wavelength or color. They look like wiggly lines, sort of like cardiograms. And I thought, who could work on spectra? Why would anybody love those?

But then I started working on the Sloan Digital Sky Survey in the late 1990s. I learned that each spectrum kind of tells its own story. Now I can look at them and instantly know things about the galaxies they were obtained from, such as approximately how many stars the galaxy is making, and how old it is. So for me, the hook was spectra and all this hidden information they contained.

TKF: It sounds like we have a lot of the ‘what,’ but we’re not very clear on the ‘how’ when it comes to the life cycles of galaxies.

TREMONTI: Yeah, I think that’s putting it perfectly!

TKF: What else do you hope to learn about the life cycles of galaxies from the data you’re collecting with the MaNGA survey?

CHEUNG: These red geysers are my priority. I hope to further explore how their different aspects relate to galaxy evolution. That said, there’s so much out there that the MaNGA survey could discover. It’s an amazing dataset that is making a lot of things possible.

BUNDY: We’ve just rolled out a splash of publications in various stages of peer-review or acceptance at scientific journals. They provide a smattering of the science that is being done with MaNGA. A lot of work is focusing on the dynamics inside galaxies, studying differences between how the stars and gas are rotating. Some MaNGA team members are also trying to determine when and how rapidly stars form in different locations within a galaxy. That can that tell us about how the galaxies were assembled over time.

Another powerful thing MaNGA can do because of its large sample is look at the cosmic environment galaxies are sitting in—are they next to other galaxies or by themselves—and compare how this affects their structure and internal makeup. Because there’s just so many things being explored, it’s hard to say what the most exciting result will be that MaNGA eventually uncovers.

TREMONTI: With the original Sloan Digital Sky Survey, I did a lot of work on chemical evolution in galaxies—how the heavy elements created in stars scatter into a galaxy and enrich its gases over time. But these investigations were always incomplete because, again, as Kevin said, we were just sampling the centers of galaxies. That doesn’t tell you the whole story. Now with MaNGA, we have this more complete view of galaxies.

TKF: Let’s close the conversation with our own galaxy, the Milky Way. It’s still forming stars at a moderate rate. But could the Milky Way one day go through a red geyser phase?

CHEUNG: I think it’s a fair conclusion that eventually the Milky Way is going to become full of old, red stars. It is definitely on its way. Current studies have found that the average color of all the Milky Way’s stars places it in what astronomers refer to as the “green valley.” We think this is a transition phase between a young galaxy forming lots of new stars, which gives it a bluish color, and an old galaxy with a preponderance of red stars. After the Milky Way shuts down star formation, and we’re still not sure how black holes, or something else, do that, we think that the red geyser process is going to be critical in keeping this newly dead Milky Way from forming future stars.

This artist's conception shows an edge-on view of the Milky Way galaxy, with the gamma-ray bubbles that Fermi deteted in pink.
NASA GSFC

BUNDY: From a much more speculative point of view, there’s no reason why winds from supermassive black holes couldn’t occur in galaxies that are actively forming stars. Though these winds would be harder to detect and verify, it leads one to wonder if there may be black hole-induced winds in the Milky Way nowadays.

In 2015, researchers discovered a pair of so-called Fermi bubbles, which are these giant lobes of energetic gamma rays emanating from the center of our galaxy. They probably formed because of the Milky Way’s supermassive black hole feeding on matter. [Read more about Fermi bubbles in a separate Kavli Roundtable.] Maybe this is setting the stage for when the Milky Way’s star formation is shut down and our galaxy becomes a red geyser.

TREMONTI: Those Fermi bubbles are so interesting and there’s so much we don’t know about them. Maybe they are a sign of what’s to come for the Milky Way.


Are Backward Black Holes the Key to Galaxies' Biggest Blasts?

If you're planning to be a star, steer clear of supermassive black holes that spin in the opposite direction from their surrounding galaxies. Astrophysicists now think that, for reasons predicted by Einstein's general theory of relativity, such black holes tend to create unusually energetic jets of particles—powerful enough to interfere with the star-making process not only within the galaxy but also across intergalactic space. The findings, if confirmed, would solve a longstanding mystery about why some galaxies produce much bigger—and therefore more energetic—particle jets than others do.

Every massive galaxy contains at its center at least one supermassive black hole. These monsters can pack the mass of up to a billion suns or more into a space about the size of our solar system. All of that matter creates an immense amount of gravity, enough to suck in any gas, dust, planet, star—even light—unfortunate enough to get caught within its sphere of influence. The black hole's gravity helps to compress and flatten the surrounding matter into a spinning pancake called an accretion disk.

Along with that disk, a supermassive black hole also spins. Except that its spinning severely warps space and time, a process that liberates enormous amounts of energy. Much of that energy can flow in the form of gigantic, magnetically driven, high-speed particle jets that spew from the north and south poles of the black hole's spin axis. Like cosmic tsunamis, the jets sweep away everything in their path for hundreds of thousands of light-years—including the dust and gas that normally would have congealed into new stars and planets. If a neighboring galaxy happens to be in the way, a jet can disrupt its star-making activity as well.

Astronomers have observed such jets in many galaxies, nearly all of them in the very distant universe, seen as it existed billions of years ago. But some galaxies display jets of much less energy, and others show no jets at all. Why the discrepancy?

The answer has stumped astrophysicists for more than a decade. Some theorists proposed that the power of galactic jets depended on the speed of a black hole's spin: The faster the spin, the stronger the jet. But then they found galaxies with fast-spinning supermassive black holes that produced no jets at all. Obviously, some other factor was at work.

So theorists proposed that the big jets could be created by black holes spinning "backward"—in the opposite direction from their accretion disks. The physics of these so-called retrograde black holes, they calculated, would create more powerful magnetic fields—and magnetic fields are what drive the jets.

Eventually, a few galaxies were found whose radio emissions suggested that they could be harboring retrograde supermassives, and those galaxies indeed displayed powerful jets, but until now no one had figured out a reason for the connection. In an upcoming issue of the Monthly Notices of the Royal Astronomy Society, a team of astrophysicists claims to have found the answer—and it's relatively simple. Studying the galaxies suspected of hosting retrograde supermassive black holes, they found that the galaxies with the biggest jets were all located at great distances, meaning that they existed when the universe was much younger. As the distances to the galaxies diminish, the researchers argue, so do the power of their jets—and the likelihood that their central black holes are retrograde.

The team inferred that, over time, the inertia of the surrounding galaxy and accretion disk wears down the spin of the warped space created by a retrograde supermassive. Eventually, they concluded, retrograde black holes actually reverse their spin and begin rotating in the direction of their galaxy, thereby losing the energy to create particle jets. But for a while, the relativistic dynamo of spinning warped space, meeting incoming matter trapped by the black hole's gravity, blasts out so much energy that even an exploding star would be minuscule by comparison. "Our findings tell us that general relativity is a fundamental driver of galaxy evolution via black hole spin," says astrophysicist and co-author David Garofalo of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California.

As to why black holes become retrograde in the first place, Garofalo says that he suspects mergers of supermassive black holes in the early universe are responsible. Confirming the idea will require further research, but in the meantime, he says, the findings imply "that general relativity is important in the evolution of galaxies and thus to the universe as we know it—a rather surprising idea."

The researchers explain "a lot of observational facts with a single, simple hypothesis—and that's a good thing," says astrophysicist Steven Willner of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. On the other hand, he says, supermassive black holes and their host galaxies are influenced by many complicated processes. So "no single idea is going to be the whole story," he says. "We'll need some more work to see how important this idea is."

Astrophysicist Christopher Reynolds of the University of Maryland, College Park, says it's a new idea that retrograde accretion is particularly effective at tapping into relativistic energy and forming powerful jets. If the researchers are correct, he says, "this maybe is the clue we've been looking for to understand why powerful [jets] are found in certain environments."


Black Holes

Black holes are the strangest objects in the Universe. A black hole does not have a surface, like a planet or star. Instead, it is a region of space where matter has collapsed in on itself. This catastrophic collapse results in a huge amount of mass being concentrated in an incredibly small area. The gravitational pull of this region is so great that nothing can escape – not even light.

Although black holes cannot be seen, we know they exist from the way they affect nearby dust, stars and galaxies. Many of them are surrounded by discs of material. As the discs swirl around them like a whirlpool, they become extremely hot and give off X-rays.

Black holes come in many different sizes. Many of them are only a few times more massive than the Sun. These 'stellar-mass' black holes form when a heavyweight star, about 10 times heavier than the Sun, ends its life in a supernova explosion. What is left of the star – still several solar masses - collapses into an area only a few kilometres across.

Most galaxies, including the Milky Way, have supermassive black holes at their centres. These may be millions or billions of times heavier than our Sun. Supermassive black holes also power active galaxies and ancient galaxies known as quasars. Quasars may be hundreds of times brighter than even the largest ordinary galaxies.

Objects that fall into black holes are literally stretched to breaking point. An astronaut who ventured too close and was sucked into a black hole would be pulled apart by the overpowering gravity.


Is there a black hole in the center of our galaxy?

We live on a planet – orbiting a star – one among billions of stars in our Milky Way galaxy. The center of the Milky Way is about 25,000 light-years away, in the direction of the constellation Sagittarius.

Artist’s concept of black hole and companion star via NASA

We can’t see the exact center of our galaxy with the eye alone. Dust hides it from view. But astronomers do use other forms of electromagnetic radiation – including infrared and radio waves – to probe our galaxy’s core. They’ve learned that strange things are happening there.

For decades, astronomers have detected a faint emission of radio waves from the center of the galaxy. They call this central radio source Sagittarius A* (Sagittarius A* is pronounced “Sagittarius A-Star,” by the way.) The region emitting the radio waves is small. It would nearly fit between our Earth and sun.

More recently, astronomers learned that about a dozen stars appear to be orbiting this central region of the Milky Way. At least one star moves in orbit almost unbelievably fast – at a speed of about 3,000 miles per second. In contrast, our sun moves around the galaxy’s center at about 140 miles per second.

Artist’s rendition of a black hole drawing gas off a nearby star. Credit: NASA E/PO, Sonoma State University, Aurore Simonnet

And this central region of our galaxy is very still. It’s barely moving at all. If it were an ordinary object, the gravity of nearby objects would pull on it – and it would be experiencing some motion.

For all of these reasons and more, astronomers suspect there’s a black hole in the center of our galaxy. In other words, there might be a lot of mass squeezed into a small space. But this is no ordinary black hole. The black hole at the heart of our galaxy is extremely massive – at least four million times more massive than our sun.

There’s nothing special about our galaxy. It’s one of billions of galaxies in the universe.
And astronomers have come to believe that there are black holes in the centers of most – if not all – galaxies.

This video shows how NASA’s Swift satellite made the discovery of a new black hole in our Milky Way, one of only about a dozen known.


Videoya baxın: Yerin öz oxu ətrafında fırlanma sürəti azalır - Dayanarsa, nə olacaq? (Sentyabr 2021).