Astronomiya

Niyə guya qalaktikaların mərkəzində olduğu supermassive qara dəlikləri görə bilmirik?

Niyə guya qalaktikaların mərkəzində olduğu supermassive qara dəlikləri görə bilmirik?

Öz və digər qalaktikalarımızın mərkəzindəki ehtimal olunan supermassive qara dəliklərin (məcazi mənada) gizlədilməsindən cazibə obyektivi məsuliyyət daşıyırmı? "Bax" dedikdə istifadə etdiyimiz ölçü alətlərinə nisbətən nəzərdə tutulur. Radio teleskop radio dalğalarında "görür".

Hubble qalaktikaların fotoşəkillərində, heç olmasa əyani olaraq qalaktika mərkəzlərində qara dəlik olmadığı görünür. Bunu necə izah etmək olar?


Qalaktikamızın şəkillərində supermassive qara dəliklərin görünməməsinin əsas səbəbi, qalaktikanın mərkəzi ilə aramızdakı bütün toz və şeylərdir. Samanyolu qabarıqlığı ~ 16000 işıq ili qalındır. Görünən işığı bağlayan qara dəliklə aramızda milyonlarla ulduz və böyük toz buludları var. Qalaktikamızın mərkəzindəki ölçmələrimizin əksəriyyəti radio dalğa uzunluqlarında aparılır.

Bundan əlavə, qalaktikalarla müqayisədə qara dəliklər kiçikdir. Fövqəladə bir qara dəliyin radiusu 400 AU-a qədər ola bilər (həqiqətən böyük olanları üçün). Bizə ən yaxın spiral qalaktika olan Andromeda, 778.000 parsek məsafədədir. Bu, 0.0005 yay saniyəsinin bir açısal ölçüsünə cavab verir. Hubble Space Teleskopunun da optikdə yalnız 0,043 arc saniyə çözünürlüğü var. Bu o deməkdir ki, Hubble yalnız bu ölçüdən 100 qat çox şey görə bilər. Beləliklə, başqa bir qalaktikada qara deşik görə bilməyəcəyik.

Demək olar ki, dolayı yollardan istifadə edərək qara dəliklər barədə müşahidələr apara bilərik. Məsələn, qalaktikamızdakı qara dəliyi dəqiq bir şəkildə ölçə bilmə yollarımızdan biri, ətrafında fırlanan ulduzlara baxmaqdır. Bu ulduzların tozdan keçən infraqırmızı və radio dalğa boylarında şəkillərini çəkirik. Bu ulduzların nə qədər sürətlə hərəkət etdiyini ölçərək qara dəliyin kütləsini hesablaya bilərik.

Digər qalaktikalarda, aktiv də qalaktik nüvələr və kvazarlar kimi qara dəliklərin digər təsirlərini müşahidə edə bilərik.

Beləliklə, qara bir çuxurun optik şəklini çəkə bilməməyimizə baxmayaraq, hələ də orada olduqlarını bilirik.


Qara dəliyin ilk fotosu Çərşənbə günü gəlir. Nəyi görəcəyik və nə öyrənəcəyik?

Guya astronomlar ilk dəfə qara çuxur şəklini Çərşənbə günü yayımlayacaqlar. Bütün hay-küy nədən ibarətdir və bundan nə öyrənəcəyik?

Qara dəlik nədir?

Əvvəla, qara dəliklər cazibə qüvvəsi o qədər güclü olan çökmüş ulduzlardır ki, işıq belə onların əllərindən qaça bilməz. Bu həftə bir fikir verəcəyini düşündüyümüz qara dəliklərdən biri - Oxatan A olaraq bilinən - Samanyolu qalaktikamızın mərkəzində olan "supermassive" dir.

Milli Elm Vəqfi, supermassive qara dəliklərin günəşimizdən milyonlarla milyard qat daha böyük olduğunu və demək olar ki, bütün qalaktikaların mərkəzində olduğunu göstərir.

Astronomların bu həftə eyni zamanda 53,5 milyon işıq ili uzaqlıqda olan başqa bir supermassive qara dəliyin şəkillərini yayması gözlənilir.

Bu kompüter süni şəklində qalaktikanın nüvəsində super-kütləvi qara dəlik görünür. Mərkəzdəki qara bölgə, heç bir işığın cismin cazibə qüvvəsindən qaça bilməyəcəyi qara dəliyin hadisə üfüqünü təmsil edir. Qara dəliyin güclü cazibəsi ətrafdakı boşluğu lunas güzgüsü kimi təhrif edir. (Şəkil: NASA, ESA və D. Coe, J. Anderson və R. van der Marel (STScI))

Nəyi görəcəyik?

Adından da göründüyü kimi, qara dəlik qara rəngdədir, buna görə kosmosun qara fonunda "görmək" mümkün olmayacaqdır. Ancaq hadisə üfüqü kimi yaxınlıqdakı obyektlər - işığın qaça bilmədiyi qara dəliyin kənarı görünə bilər.

Beləliklə, fotoşəkildə Yahoo-ya görə parlaq işıq üzüyü ilə əhatə olunmuş qaranlıq bir damla görünə bilər.

Science Alert, qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəliyin "qalın toz və qaz buluduna büründüyü" üçün bu da çətin ola bilər.

Süni bir görüntü ekstremal mühitdə qarışıq bir plazmanı göstərir. (Şəkil: Arizona Universiteti.)

Fotonu nə "çəkir"?

Gözlədiyiniz kimi, bu gecə səmasını smartfonunuzdan çəkdiyiniz foto olmayacaq. Şəkillər, qara dəliklərə baxmaq üçün dünyanın hər yerində teleskoplar toplusu olan Event Horizon Teleskopundan gələcəkdir. Teleskoplar Çili, Havay, Arizona, Meksika, İspaniya və Cənubi Qütbdədir.


İkarus və qara dəlik

Astronomlar uzun müddət Oxatan A * kimi tanınan Samanyolunun özəyində çox böyük bir qara dəlik oturduğunu düşünürlər. Əlbəttə ki, qara dəliyin özünü görə bilmirlər, çünki özünə məxsus heç bir işıq vermir. Bunun əvəzinə, S-ulduzları olaraq bilinən bir ulduz qrupunun hərəkətlərini izləyərək varlığını müəyyənləşdirirlər. S-ulduzları gizli, görünməmiş bir mərkəzi cismin ətrafında fırlanır və orbitlərini illərlə göstərərək, astronomlar anlamak həmin mərkəzi obyektin kütləsi və ölçüsü.

Bu gizli mərkəzi obyekt üçün ən çox ehtimal olunan namizəd, əlbəttə ki, günəşin 4 milyon qatından çox kütləsi olan bir qara dəlikdir. Ancaq S-ulduzları qalaktik mərkəzimizdə asılacaq tək şey deyil. Qaz dəstələri də orada gizlənir və xüsusən G2 adlandırılan biri xüsusi diqqət çəkdi. Astronomlar yığıncağı on illər əvvəl kəşf etdikdən qısa müddət sonra G2 orbitinin təhlükəli bir şəkildə qara dəliyə yaxınlaşdıracağını və qara dəliyin sıx cazibə qüvvəsinin bu qaz buludunu parçalayacağını başa düşdülər.

Ancaq G2-nin 2014-cü ildə qara dəliyə ən yaxın yanaşmasından sonra & amp; behemoth & mdash'dan cəmi 260 AU keçdikdə qaz tamamilə sağlam qaldı.


2. salam? Hələ bizi eşidə bilərsənmi?

Günəş haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün Parker Solar Probe tətbiqini başlatdıq. Çox böyük bir qara dəlik ətrafındakı bir dünyada yaşamısınızsa, yəqin ki, bunu da öyrənmək istəyərsiniz. Ancaq bu daha çətin olardı!

Siz ekstremal kosmik havaya davam gətirə biləcək peyklər buraxmalısınız. Və sonra böyük ünsiyyət problemləri olacaq və kosmik gəmi ilə planetiniz arasında göndərilən mesajlarda bir gecikmə var.

Yer üzündə Marsdakı missiyalarla danışarkən zaman boşluqları yaşayırıq. Onlardan cavab almaq 22 dəqiqə çəkir. Qara bir dəliyin ətrafında bu təsir çox həddindən artıq olardı. Qara dəliyə yaxın olan cisimlər fərqli bir şəkildə zaman keçirəcək və işlərin əvvəlkilərdən daha yavaş görünməsinə səbəb olardı. Yəni bir qara dəliyə doğru atılan bir peyklə rabitədəki gecikmə yaxınlaşdıqca daha da uzanacaq. Peykdən eşitdiyiniz zaman yox ola bilər!


Tünd Maddə Zamanın Sübhündə Nəhəng Qara Deliklərdən Məsul Ola bilər

Kainata daha da dərin baxmaq üçün daha çox qabiliyyət qazandıqca, çox təəccüblü bir şey tapdıq: Kainat indiki yaşının yüzdə 10'undan əvvəl də Günəşin kütləsindən milyonlarla milyard qat çox supermassive qara dəliklər.

Bu olduqca kosmoloji müəmma. Qara dəliklərin böyümə sürəti haqqında bildiklərimizi nəzərə alsaq, Böyük Partlayışdan bəri bu qədər böyümələri üçün kifayət qədər vaxt olmamalı idi. Ancaq onların varlığı danılmazdır - buna görə qəribə bir şey ayaqda olmalıdır.

Yeni araşdırmalara görə, bir şey Kainatdakı ən qəribə şeylərdən biri ola bilər: qaranlıq maddə.

California Riverside Universitetindən fizik və astronom Hai-Bo Yu, "İki səbəbi düşünə bilərik (Kainatdakı qara dəliklərin niyə bu qədər kütləvi olduğuna görə)" dedi.

"Toxum - ya da" körpə "- qara dəlik ya daha çox kütləlidir, ya da düşündüyümüzdən, ya da hər ikisindən çox daha sürətli böyüyür. Ardından ortaya çıxan sual, kifayət qədər böyük bir toxum qara dəliyi istehsal etmək və ya əldə etmək üçün fiziki mexanizmlərin nələr olduğudır. kifayət qədər sürətli böyümə sürəti? "

Qaranlıq maddə Kainatın ən böyük sirlərindən biridir. Bunun nə olduğunu və nədən ibarət olduğunu bilmirik. Kainatdakı normal baryonik maddə ilə qarşılıqlı əlaqənin yeganə yolu - görə biləcəyimiz bütün şeylərin cazibə qüvvəsidir.

Cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olduğu üçün Kainatda qalaktikaların fırlanması və güclü qravitasiya sahəsi boyunca işıq əyrilərinin çəkilməsi kimi cazibə təsirlərini müşahidə edə bilərik və qaranlıq maddənin tərkibini təyin etmək üçün normal maddənin cazibə təsirini çıxardırıq. Və çox şey var. Kainatdakı bütün maddələrin təqribən yüzdə 85-i qaranlıq maddədir.

Əksər qalaktikaların meydana gəlməsi üçün vacib olduğu düşünülən qaranlıq maddənin halosunda yaşayırlar. Supermassive qara dəliklərin meydana gəlməsi üçün bir model, sıx bir qaz buludunun birbaşa dağılmasıdır. Yu və həmkarları, başqa bir töhfə ola biləcəyini merak etdilər.

"Bu mexanizm. Yeni müşahidə edilən supermassive qara dəlikləri yerləşdirmək üçün kifayət qədər böyük bir toxum qara dəliyi istehsal edə bilməz - toxum qara dəliyi son dərəcə sürətli bir böyümə sürəti görmədikcə" dedi Yu.

"İşimiz alternativ bir açıqlama verir: Öz-özünə təsir edən qaranlıq maddə halo, qravotermik qeyri-sabitlik yaşayır və mərkəzi bölgə toxum qara dəliyinə çökür."

İndiyə qədər söylədiyimiz qədər qaranlıq maddə cazibə qüvvəsi ilə yalnız bariyonik maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, ancaq özü ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər.

Komandanın ssenarisi, belə bir qaranlıq maddə halosunun meydana gəlməsi ilə başlayır və Kainatın başlanğıcında cazibə qüvvəsi ilə birləşir. Yerin çəkisi daxili qarşılıqlı təsir göstərməyən qaranlıq maddə üçün istilik və təzyiqin xaricdən itələməsi ilə rəqabət aparacaq, halonun mərkəzinə doğru yoğunlaşan hissəciklər artan çəkisi altında sürətlənəcək və daha yüksək təzyiq altında geri çəkiləcəklər. enerjilərini digər hissəciklərə ötürə bilmir.

Öz-özünə təsir edən qaranlıq maddə hissəcikləri, fırlanan qaranlıq maddə mayesinə sürtünmə gətirərək enerjini digər hissəciklərə köçürə bilər. Bu, hissəciklərin yavaşlamasına, açısal impulsun azaldılmasına və mərkəzi halonun kiçilməsinə səbəb olar, nəticədə qara kütlə toxumunu meydana gətirmək üçün öz kütləsi altında çökər.

Tədqiqatçılar bu nöqtədən toxumun baryonik maddəni artıraraq böyüyə biləcəyini söylədi. Qaranlıq maddənin 'toxumu', qara dəliyin sürətlə böyüməsinə imkan verəcək qədər yüksək bir kütləyə sahib olsa da, hər iki maddənin forması da lazımdır.

"Bir çox qalaktikada ulduzlar və qaz mərkəzi bölgələrində üstünlük təşkil edir" deyə Yu izah etdi.

"Beləliklə, bu bariyonik maddənin varlığının çökmə prosesinə necə təsir etdiyini soruşmaq təbiidir. Çöküşün başlanğıcını sürətləndirəcəyini göstəririk. Bu xüsusiyyət, erkən kainatdakı supermassive qara dəliklərin mənşəyini izah etmək üçün lazım olan şeydir Öz-özünə qarşılıqlı təsirlər, eyni zamanda mərkəzi halonun açısal impulsunu yaya bilən və çökmə prosesinə daha çox kömək edə biləcək özlülüyə səbəb olur. "

Komanda ümid edir ki, gələcək alətlər, hətta daha həssas, mövcud teleskoplarımızın imkanları xaricində bir sıra parlaqlıqları olan Kainat qalaktikalarını tapa biləcəklər.

Bu, modellərini təsdiqləməyə kömək etməlidir, nəticədə Kainatın başlanğıc supermassive qara dəliklərini deyil, qaranlıq maddənin sirli təbiətini həll etməyə kömək edəcək bir nəticə.


Ethan-a soruşun: Galaxy-nin Supermassive Qara Deliyini görə bilərikmi?

Astrofizikanın ən həyəcan verici kəşflərindən biri, qara dəliklərin yalnız Günəşimizin kütləsinin bir neçə qatından 100 qatına qədər olan çox böyük ulduzların nüvələrinin çökməsindən deyil, nəhəng qara dəliklərin - supermassive qara dəliklər - mövcuddur.

Təsvir krediti: NASA və Hubble Heritage Team (STScI / AURA).

Günəşimizin kütləsindən milyonlarla, hətta milyard qat qat olan bu qara dəliklər öz Samanyolu'nun mərkəzindəki bir də daxil olmaqla, qalaktikaların mərkəzlərində mövcuddur. İndiyə qədər bunu yalnız dolayı yolla gördük, amma bu sual verən Franklin Johnston üçün bu qədər yaxşı deyil:

Qalaktikamızın mərkəzində böyük bir qara dəlik olduğunu başa düşürəm, amma onu görmək üçün nə qədər yaxın olmalısan? Güman edirəm ki, hadisə üfüqünə yaxınlaşmaq məcburiyyətində qalmayacaqsınız, ancaq ətrafdakı bütün ulduzları və içərisinə toz və zibil düşdüyünü nəzərə alsaq, çətin ki, hər hansı bir məsafədən görə biləsiniz. birbaşa qalaktika müstəvisindən yuxarıda və ya aşağıda idin.

Əvvəlcə qalaktikamızın mərkəzində qara dəlik olduğunu necə bildiyimizi söyləyək.

Görüntü krediti: X-ray: NASA / UMass / D.Wang et al., IR: NASA / STScI.

Görünən işıqda, qalaktikamızın müstəvisində olan çox miqdarda toz qalaktik mərkəzə baxışımızı bloklayır. Ancaq infraqırmızı işıq, rentgen şüaları və radio kimi digər dalğa uzunluqlarında bu tozu görə bilərik və bir çox diqqətəlayiq şeyləri, o cümlədən böyük sürətlə hərəkət edən isti qazı, bəzən qaranlıq bir dəli ilə qarışıq yandıran alovu aşkar edə bilərik. maddə və ən cəlbedici şəkildə, hamı üçün görünən ayrı-ayrı ulduzların orbitləri tək bir nöqtəni əhatə edir heç bir işıq yaymır.

Bu "nöqtə" dörd milyon günəş kütləsindən ibarət olan böyük bir qara dəliklə uyğundur. Qara dəlik nə qədər kütləlidirsə, o qədər də böyükdür. Və ya ən azından kosmosdakı hadisə üfüqü və ya ətrafından heç bir işığın qaça bilməyəcəyi fiziki olaraq daha böyükdür. Yerimiz bir şəkildə qara dəliyə çevrilsəydi, kiçik olardı: hadisə üfüqünün diametri 1,7 sm (1,7 sm) olardı. Eyni şeyi Günəşimiz üçün etsəydik, daha böyük olardı: 6 mil boyunca.

Qalaktikamızın mərkəzindəki supermassive qara dəlik? 14,7 milyon mil (23,6 milyon kilometr) Merkurinin Günəş ətrafındakı orbitində və ya təxminən 40% ölçüsü. Qeyd etmək lazımdır ki, digər qalaktikalarda daha böyük olanları, daha uzaqlarda olduqları, milyonlarla minlər əvəzinə işıq ili.

Şəkil krediti: D. Benningfield / K. Gebhardt / StarDate (yuxarıda) NASA / ESA / Andrew C. Fabian (aşağıda).

Tək bir cisim üçün bu çox böyükdür və yerin əyilməsinə səbəb olan Ümumi Nisbətin təsiri bunu daha da böyüdür! Fəqət kosmosda nəhəng şeyləri görmək daha asan olsa da, olduqca çox uzaqdır və bu, həllini inanılmaz dərəcədə çətinləşdirir. Təxminən 26.000 işıq ili məsafədə, qara dəliyin fiziki ölçüsü yalnız 19 olacaqdır mikro- qövs saniyələri və ya bir dərəcənin altmışdan birinin altmışıncısının 19 milyondan biri. Müqayisə üçün Hubble Space Teleskopunun ən yaxşı qətnaməsi təxminən 26-dır milli-arc-saniyə, bu qara dəliyi görmək üçün 1000-dən çox faktordan çoxdur.

Görüntü krediti: NASA, ESA və Carina Bulutsusu'nun Hubble SM4 ERO Komandası, qətnamələrdə. [+] Hubble’ın nəzəri maksimumuna yaxınlaşmaq.

Nəzəri cəhətdən, daha da yaxınlaşsaydıq - bir neçə yüz işıq ili uzaqda olsaq - bunu birbaşa təsəvvür edə bilərik. Ancaq bu, həqiqətən praktiklik daxilində deyil. Bununla birlikdə, bu həddi aşmaq üçün istifadə edə biləcəyimiz çətin bir texnika var. Gördüyünüz kimi, işığın müəyyən dalğa uzunluqları var, xüsusən radio və rentgen, burada ya qara dəlik bir anda çox parlaya bilər, ya da qara dəliyin yanından keçən cisimlər hadisəni üfüqü yenidən işıqlandıraraq işıqlandıra bilər.

Çözünürlükdən bəhs edərkən, normal olaraq bir obyektin nə qədər kəskin bir şəkildə görə biləcəyimizi müəyyən edən bir teleskopun güzgüsünün ölçüsüdür: bu işığın teleskopun aynasına neçə dalğa boyu sığa bilər. Bu səbəbdən Chandra X-Ray teleskopu nisbətən kiçik bir teleskop olmasına baxmayaraq bu qədər böyük bir qətnaməyə sahibdir: rentgen işığı bu qədər kiçik dalğa uzunluğuna malikdir və bunların çoxu bir güzgüyə sığa bilər. Arecibo'daki kimi - teleskopların da bu qədər böyük olması səbəbidir: radio dalğaları bir neçə metr diametrdə ola bilər və bu səbəbdən çox yaxşı qətnamələr əldə etmək üçün çox böyük teleskoplar lazımdır.

Təsvir krediti: H. Schweiker / WIYN və NOAO / AURA / NSF.

Ancaq daha yaxşı qətnamələr əldə etmək üçün bir həll yolu var, yəni qara dəliyi birbaşa görüntüləmək üçün Yerin ölçüsündə (və ya daha böyük) bir teleskop düzəltməyə ehtiyacımız yoxdur. massiv çox uzun əsaslarla ayrılmış teleskopların. Yalnız ayrı teleskopların işıq toplama gücünə sahib olacaqlar, yəni obyekt çox zəif görünəcək, ancaq təxminən məsafədə olan bir teleskopun qətnaməsini əldə edə bilərlər. arasında serialdakı ən uzaq iki teleskop!

Şəkil krediti: Arizona Universiteti üzərindən Event Horizon Teleskop saytları. [+] https://www.as.arizona.edu/event-horizon-telescope.

Qısaca çox uzun baza interferometriyasını istifadə etməyi planlaşdıran Event Horizon Teleskopunun arxasındakı fikir tam olaraq budur (

1 mm) radio dalğa uzunluqları, bu tip ölçmələri etmək! İki təklif var - yeddi stansiya və on üç stansiyalı sıra - hər biri "qara dəliklərin həqiqi bir hadisə üfüqünə sahibdirmi" sualına cavab verə bilər. birbaşa görüntüləmə onlar!

Şəkil krediti: S. Doeleman et al., Via. [+] http://www.eventhorizontelescope.org/docs/Doeleman_event_horizon_CGT_CFP.pdf.

Qalaktik mərkəzdəki qara dəlik Oxatan A *, ideal hədəfdir, çünki Yerdən görünə bilən ən böyük hadisə üfüqünə sahib olması gözlənilir. Nə gülməli: ikincisi, Qız bürcünün ən böyük qalaktikası olan M87-nin mərkəzində (yuxarıda) olmalıdır ki, bu da yalnız bir faktor olmalıdır. beş Event Horizon Teleskopunun təklif olunan qətnaməsindən daha böyükdür, yəni reaktivini misli görünməmiş bir təfərrüatla müşahidə edə bilərik və bu hipersəsli ejeksiyon xüsusiyyətlərinin tam olaraq necə formalaşdığına və necə davrandığına dair bir pəncərə əldə edə bilərik!

Ancaq sualınız gözlərinizi istifadə etməklə əlaqəli olsaydı - əgər varsa özün görmək istədi - sənin üçün dəhşətli bir xəbərim var.

Şəkil krediti: Ute Kraus, Fizika təhsili qrupu Kraus, Universität Hildesheim, Space Time Travel,. Axel Mellingerin fonu ilə [+].

İnsan gözünün rezolyusiyası cılız, acınacaqlı bir 60 arc saniyəsidir, yəni 19 olan bir şeyi həll etmək istəsəniz mikro- bir saniyə boyunca, təxminən üç milyon dəfə yaxınlaşmalı və ya təxminən 546 Astronomik Vahid məsafəsində olmalısan. Günəş bizə ən yaxın ulduzdur, amma ikinci ən yaxın, 4.24 işıq ili uzaqlıqdakı Proxima Centauri və ya 268.000 Astronomik Vahiddir! Düzdü, bizə ən yaxın olan ulduzdan təxminən 500 dəfə daha yaxın olmaq məcburiyyətində qalacaqdı, sadəcə bunu həll etmək üçün (acınacaqlı insan gözlərinizlə).

Məsləhətim? Teleskoplarla yapışdırın. Bu, çox böyük, ulduzlararası səyahətdən daha sürətli (həm də daha az təhlükəli) olmaqla yanaşı, həm də bu teleskoplarla daha çoxunu görə biləcəyimiz üçün daha faydalıdır. gözlər heç edə bilmədi.


Astronomlar dərin məkanda qəribə bir şəkildə hərəkət edən çox böyük bir qara dəlikdən təəccübləndilər

Niyə qaçdığı aydın deyil, ancaq qeyri-adi sürətə yaxın zamanda birləşmə və ya görünməmiş bir tərəfdaş səbəb ola bilər.

J0437 + 2456 qalaktikasının mərkəzində qara dəlik var, astronomlar narahat bir qara dəlik tapdıqlarını düşünürlər.

Günəşdən təqribən 3 milyon qat daha böyük olan böyük bir qara dəlik qaçır. Dünyadan 230 milyon işıq ili yaxınlığında qara dəlik narahat oldu və indi saatda təxminən 110.000 mil sürətlə hərəkət edir - ancaq astronomlar bunun səbəbindən tam əmin deyillər.

Cümə günü Astrophysical Journal-da nəşr olunan yeni bir araşdırmada, astronomlar qrupu, qeyri-adi şəkildə hərəkət edə biləcəkləri əlamətləri axtararaq qalaktikaların qəlbində supermassive qara dəliklər müşahidə etdilər. Kosmosda cazibə qüvvəsinin itələməsi və dartması sayəsində hər şey hər cür istiqamətdə irəliləyir, lakin əksər qara dəliklər ana qalaktika ilə eyni sürətdə hərəkət edir.

Harvard və Smithsonian Astrofizika Mərkəzinin astronomu və tədqiqatın aparıcı müəllifi Dominic Pesce, "Çox böyük qara dəliklərin əksəriyyətinin hərəkət etməsini gözləmirik, sadəcə oturmaqla kifayətlənirlər" dedi. .

J0437 + 2456 qalaktikası və SMBH üçün belə deyil. Yalnız ətrafında oturmaqla kifayətlənmir.

Kosmosdan gələnlər qutunuza. Hər həftə CNET-dən ən son kosmik hekayələri əldə edin.

2018-ci ildə Pesce və həmkarları J0437 + 2456 mərkəzindəki supermassive qara dəliyin bir az qəribə davrandığını gördülər. Puerto Rikodakı Arecibo Rəsədxanası və Havay və Çilidəki Əkizlər Rəsədxanası ilə qalaktikaya dair ilk müşahidələrini davam etdirərək, indi qalaktikanın mamont qara dəliyinin nadir və əyləncəli hərəkətini təsvir edirlər.

Qara dəliklərin - görünməyən kosmik heyvanların hərəkətini öyrənmək üçün qrup diqqətini delikləri əhatə edən əraziyə yönəltməli idi. SMBH-ni qalaktikanın mərkəzində dövrə vurmaq zibil və tozlu materialdan yavaş-yavaş yığışdırılan "yığılma diski" dir. Mükəmməl bir işıq və radio dalğası mənbəyidir. Komanda disklərində su olan SMBH-lərə baxdı və ətrafdakı suyun atdığına dair bir xəbərdarlıq siqnalı axtardı - "maser" kimi tanınan son dərəcə fantastik səslənmə fenomeni. Bu emissiya qara dəliyin sürətini ölçmək üçün istifadə edilə bilər.

Araşdırdıqları 10 qara dəlikdən yalnız J0437 + 2456 mərkəzindəki dəlik qeyri-adi idi. Ev qalaktikası ilə eyni sürətlə hərəkət etmirdi.

Bəs bu necə narahat oldu? Komanda həqiqətən əmin deyil, lakin bəzi imkanlar təqdim edir.

Araşdırmalarının məqsədi bu yaxınlarda birləşmiş SMBH cütlüklərini və ya qara dəlikləri müəyyən etmək üçün maserlərdən istifadə etməkdir. Birləşmə ssenarisində yeni qara dəlik "geri çəkilə bilər" ki, bu da sürətinin ev qalaktikasından niyə fərqli olduğunu izah edə bilər. Qara dəlik cütüdürsə - ikili sistemdirsə, cazibə qüvvəsi ilə yer çəkmə itələməsi və sürətinin pozulmasına səbəb ola bilər.

Bu yaxınlarda J0437 + 2456 ilə toqquşan xarici qalaktikadan bir SMBH olma ehtimalı da var.


Aralıq kütləli qara dəliklər nədir?

Orta kütləli qara dəliklərin çəkisi 100 ilə 10.000 günəş kütləsi arasındadır.

Astronomlar uzun müddətdir ki, ara qara dəliklərin mövcudluğunu proqnozlaşdırırdılar, ancaq onları kainatda tapmaq başqa məsələdir. Bu illər ərzində çoxlu namizədlər üzə çıxdı, lakin təsdiqlənməsi çətin olduqlarını sübut etdilər. Sonra 2019-cu ilin may ayında elm adamları inanılmaz bir şey aşkar etdilər: formalaşma zamanı yeni, ara bir qara dəlik.

Milli Elm Fondunun Lazer İnterferometri Qravitasiya dalğası Rəsədxanası (LIGO) iki ulduz kütləsindəki qara dəliyin birləşməsindən cazibə dalğalarını aşkar etdi - toqquşma ara qara dəlik doğdu.

Bir ara kütləli qara dəliyin meydana gəlməsini göstərən LIGO animasiyası.

Çarpışan iki qara dəliyin kütlələri sırasıyla Günəşin kütləsindən təqribən 85 və 66 qat çox idi. Birləşdikləri zaman, təxminən 142 günəş kütləsi olan daha böyük bir qara dəlik yaratdılar.

Yenidoğulmuş qara dəlik, elm adamlarının bir ara kütləli qara dəliyin doğuşunu ilk dəfə müşahidə etdiklərinə işarə etdi və bu heyvanların həqiqətən bir nəzəriyyədən kənar mövcud olduğunu təsdiqləməyə kömək etdi.

Yeniliklər - Yeni Təbiət Astronomiyası Tədqiqat zamanı elm adamları, uzaq bir qalaktikadan yüksək enerjili bir partlayış olan GRB 950830 adlı bir qamma şüası partladığını təsbit etdi. Qara dəliklərin özləri işıq saçmasa da, qara dəliklərə düşən maddə qızır və ultrabənövşəyi şüalar, rentgen şüaları və qamma şüaları yayırlar.


Zehni əyici qara delikləri anlamaq

Artıq bir müddətdir AirSpace podkastındakı qara delikləri qırmaq istəyirdik - kaş ki, onları özümüz daha yaxşı başa düşək (bunlar kainatın ən sirli hadisələrindəndir, bizi günahlandıra bilərsiniz?).

Qara dəlik anlayışı yeni deyil - elm adamları ilk dəfə 20-ci əsrin əvvəllərində mövcud olduqlarını nəzəriyyə etdilər. Ancaq son bir neçə ildə qara dəliklər haqqında biliklərimiz sürətlə genişləndi - qalaktikaların mərkəzindəki supermassive qara dəliklərin təsdiqlənməsindən Event Horizon Teleskopu tərəfindən çəkilən ilk qara dəliyin görüntüsünə qədər.

Daha çox məlumat üçün iki mütəxəssislə danışdıq: Dr. Andrea Ghez və Dr. Sheperd Doeleman. Ghez, qalaktikamızın mərkəzindəki Oxatan A * dakı qara dəliyin mövcudluğunu sübut etdiyi işinə görə 2020-ci ildə Fizika üzrə Nobel mükafatını paylaşdı. Doeleman, Event Horizon Teleskopunun Qurucu Direktorudur və M87 qalaktikasının mərkəzindəki qara dəliyi görüntüləyən komandaya rəhbərlik edir.

Doeleman və Ghezlə söhbətlərimiz bizi qara dəliklərin ağlımıza gətirən qədər təsəvvür etdiyimizdən də daha sərin olduğuna inandırdı. Başqa cür düşünməyə cəsarət edirik.

Ən sevdiyimiz qara dəlik faktlarından bəziləri:

Qara delikləri görə bilmirik, dolayısı ilə onları müşahidə etməliyik

Qara dəliklər öz təriflərinə görə görünmür. Yerin cazibə qüvvəsinin bu qədər güclü olduğu yerləri təmsil edirlər, heç bir şey, hətta işıqdan belə qaça bilməz. Bəs görməməyi öyrənmək bir yana, necə təsəvvür edə bilərsiniz?

“[Qara dəlik] təbiətin görünməzlik paltarıdır. Yerin cazibə qüvvəsi o qədər güclüdür ki, hətta işıq o cisimdən qaça bilməz, buna görə də onu başqa şeylərə - maddəyə, işığa təsiri ilə müşahidə etməliyik. Bunu yalnız dolayı yolla ... diafan varlığı ilə görə bilərik. ” - Doeleman

Elm adamları ətrafdakı şeylər üzərindəki cazibə təsirlərini müşahidə edərək qara dəlikləri “görə” bilərlər. Samanyolu mərkəzinin yaxınlığında olan ulduzları müşahidə edərək, Ghez, öz orbitlərini təhrif edən cazibə qüvvəsini öyrənə bildi və çox böyük bir qara dəlik ortaya çıxardı. İndi əksər qalaktikaların mərkəzində qara dəliklərin olduğunu düşünürük.

“Qalaktikanın mərkəzində işimi gördüyüm yerdə ətraf mühit qalaktikanın digər yerlərindən fərqli olaraq fərqlidir. Qalaktikanın mərkəzini yaşadığımız şəhərətrafı ərazilərlə müqayisədə izdihamlı, şəhər sahəsi adlandırmaqdan xoşlanıram ... Qalaktikanın mərkəzini öyrənmək üçün bu qədər həyəcan verici edən şeylər çox sıx və həddən artıq olduğundan bir-birinə təsir etməkdir. ” -Ghez

Qara dəliklər eyni zamanda həm kütləvi, həm də sonsuz kiçikdir

Einşteynin cazibə nəzəriyyəsi, qara dəliklərin mərkəzindəki təkliklərin kainatdakı ən kiçik cisimlər olduğunu və həddindən artıq cazibə qüvvələrinin yaxınlıqdakı bütün kütlələri təəccüblü şəkildə yığcam bir kosmik paketə çəkdiyini təxmin edir. Bu, Yerdən olan məsafələri ilə birlikdə qara dəliklərin aşkarlanmasını daha da çətinləşdirə bilər (siz olsanız da) bilərdi onlara bax).

“Öz qalaktikamızın mərkəzində qara dəlik ... Günəşimizin kütləsindən dörd milyon dəfə çoxdur. Əgər görsəydin, Ayda bir portağal görməyə bərabər olardı. ” -Doeleman

Beləliklə, birini görüntüləmək üçün a həqiqətən böyük teleskop. Doeleman və komandası da elə budur.

"Event Horizon Teleskopunun arxasındakı fikir Yer kürəsini teleskopa çevirmək idi." - Doeleman

Event Horizon Teleskopu dünyanın hər yerində sinxronlaşdırılmış radio yeməklərini birləşdirir. Bu radio teleskopların hər biri, coğrafi yerlərindəki qara dəlikdəki məlumatları qeyd edərək təsirli şəkildə bir planet ölçülü teleskop dizisi meydana gətirir. Daha sonra məlumatlar birləşdirilir və çalınaraq qara dəlik şəkli yaranır.

Beləliklə, sual yaranır, Yerdən daha böyük bir teleskop qura bilərsinizmi? Doeleman bəli deyir. Teleskopları Yer orbitinə atarsanız, yerdəki teleskoplar ilə kosmosdakı teleskoplar arasındakı məsafə qədər bir teleskop düzəldə bilərsiniz, bu da yarada biləcəyiniz şəkillərin dəqiqliyini artırırsınız.

Qara dəliklər kainatdakı ən parlaq şeylərdəndir (gözləyin, nə?)

Ancaq düşündüm ki, onları görə bilməzsən? Bəli, tamam, qara dəliyin özünü görə bilməzsən. Ancaq bütün məsələ yalnız qara dəlik xaricində sıxılır və qızdırılır belə ki çox parıldayır.

“Maddəni, qazı, tozu, hər şeyi çox kiçik bir cazibəyə cəlb edən dərin cazibə quyusundan, onlara yaxınlaşan bütün maddələr sıxılır və sürtünmə ilə qızdırılır, əllərinizi ovuşdurduğunuz kimi . Deməli, qara dəliyi əhatə edən qaz yüz milyardlarla dərəcə istilikdədir. ” -Doeleman

Qara dəliklər haqqında nə qədər çox şey öyrənsək, bir o qədər sirli olurlar

Var belə ki qara dəliklərlə bağlı bir çox sual. Bu, elm adamlarını anlayışımızı artmağa davam etdirməyə ruhlandırır.

“Düşünürəm ki, qara dəliklər bu qədər maraqlıdır, çünki hələ çox az şey bilirik. Qalan suallar çoxdur. Və əslində qalaktikanın mərkəzində etdiyimiz işlər deyərdim ... bir çox başqa suallar açdı, çünki qara dəliyin yanında nə görəcəyimizi təxmin edə biləcəyimiz hər şey uyğun gəlmirdi. müşahidələr. Beləliklə, bu həqiqətən əyləncəlidir, çünki həqiqətən sizə irəliləyiş yolunu verir. ” -Ghez

Və yalnız keçən ay, Event Horizon Teleskop komandası hadisə üfüqündə yaradılan maqnit sahələrini göstərən qütbləşmiş işıqda yeni bir M87 görüntüsünü yayımladı. Bu nə deməkdir? Heç kim bilmir (hələ) - ancaq bəzi ulduz əşyalarının niyə qara dəliyin uçuq cazibə quyusuna düşdüyünü, digər maddələrin isə maddə və enerjinin möhtəşəm fəvvarələrində kosmosa atıldığını izah etməyə kömək edə bilər. Ancaq gözləyin, heç bir şeyin qara dəlikdən qaça bilməyəcəyini söylədiyinizi düşündüm? Biz etdik! Daha çox öyrəndikcə daha qəribə olur. Bütün anlaşılmaz ziddiyyətlərinə baxmayaraq, qara dəliklərin (daha çox) qarşısıalınmaz bir cazibəsi var ki, bu da bizi daha çox geri qaytarmağa məcbur edir.

Daha çox öyrənmək istəyirsiniz? Dr Ghez və Dr. Doeleman-dan eşitmək və qara dəlik məlumatlarınızı genişləndirmək üçün AirSpace podcast-ın son bölümünü dinləyin. Aşağıda və ya sevdiyiniz podcast tətbiqetməsində qulaq asın.


Astronomlar deyirlər ki, qalaktikanın mərkəzindəki supermassive qara dəlik maskalanmış bir qurd çuxuru ola bilər

Samanyolu qalaktikasındakı ən fövqəladə obyektlərdən biri də Oxatan A * (oxatan Oxatan ulduzu). Bu kiçik obyekt 1974-cü ildə kəşf edilmiş Oxatan bürcündə parlaq bir radio dalğası mənbəyidir.

O vaxtdan bəri, astronomlar Oxatan A * və yaxınlıqdakı ulduzlar üzərində çoxsaylı müşahidələr aparmışlar, bəziləri onu çox yüksək sürətlə dövr edirlər. Bu, Oxatan A * nın son dərəcə kütləvi olduğuna işarə edir və bu qədər kiçik olduğu üçün də olduqca sıx olmalıdır.

Buna görə bir çox astronom bu cismin qalaktikanın mərkəzində uzanan böyük bir qara dəlik olduğuna inanır. Əslində, Oxatan A *, Merkürün orbitindən çox böyük olmayan bir həcmə yığılmış Günəşdən təxminən 4 milyon qat daha böyükdür.

Fəqət başqa bir açıqlama var - bu kütləvi sıx obyektin kosmik bölgəmizi kainatın başqa bir nöqtəsinə və ya hətta çoxsahəlinin başqa bir hissəsinə bağlayan bir solucan deliğidir. (Astrofiziklər çoxdan bilirdilər ki, qurd deliklərinə ümumi nisbilik qanunları ilə icazə verilir və Böyük Partlayışdan dərhal sonra əmələ gələ bilər.)

Və bu maraqlı bir sual doğurur. Oxatan A * qurd delikidirsə, astronomlar onu qara dəlikdən necə ayırd edə bilərlər? Bu gün Şanxaydakı Fudan Universitetində Zilong Li və Cosimo Bambi'nin işləri sayəsində cavab alırıq.

Bu uşaqlar, bir qara dəlik ətrafında fırlanan plazmanın, solucan dəliyi ətrafında dönən eyni plazma ilə fərqli görünəcəyini hesabladılar. Fərqi hesabladılar və hətta sonrakı nəsil interferometrik teleskoplardan istifadə edərək toplanması mümkün olan görüntüləri simulyasiya etdilər. Başqa sözlə, qalaktikamızın mərkəzində bir solucan deliği varsa, onu yaxın bir neçə ildə görə bilməliyik.

Qalaktikanın mərkəzində bir solucan deliğinin ola biləcəyi fikri səsləndiyi qədər uzaq deyil. In the early universe, quantum fluctuations may well have a connected different regions of the cosmos, creating wormholes that were preserved during inflation when universe increased in size by many orders of magnitude.

The presence of a wormhole would actually solve a major problem of galaxy formation. In recent years, astronomers have observed what appear to be supermassive black holes at the centre of many galaxies. Indeed, many believe that supermassive black holes are necessary for galaxies to form in the first place— they provide the gravitational pull to hold galaxies together in their early stages.

But if that’s true, how do supermassive black holes become so massive so quickly? After all, the one at the centre of our galaxy must have been in place about 100 million years after the Big Bang. That doesn’t leave much time to grow.

A wormhole, on the other hand, is a primordial object formed in the blink of an eye after creation. So if wormholes did form in this way, they would be present in the early universe to trigger the formation of the first galaxies.

That’s why telling one from the other is so significant— the difference provides important clues about the nature of the early universe.

On the face of it, it’s easy to imagine that telling them apart ought to be impossible. After all, both black holes and wormholes sit behind an event horizon from which light cannot escape. There is no way of seeing what’s going on inside an event horizon.

However, there is an important difference between black holes and wormholes— the latter is much smaller than the former and this is the basis on which Zilong and Bambi say they can be told apart.

They consider a cloud of hot plasma orbiting each body and emitting infrared light. They then calculate the trajectory the light must take to escape towards Earth where it can be imaged.

Because this light has difficulty escaping from the extreme gravitational fields of these objects, the image of the cloud of plasma becomes smeared out. But the difference in size between a black hole and a wormhole causes a crucial difference in this smearing. This distinctive pattern of smearing is the signature that astronomers can use to tell them apart.

Nobody has succeeded in viewing Sagittarius A* in the optical or near infrared part of the spectrum. But that is going to change in the next few years.

In particular, astronomers are building an infrared interferometer called GRAVITY at the Very Large Telescope Interferometer in the Atacama desert of northern Chile. This device will be capable of resolving clouds of plasma around Sagittarius A*and spotting the unique signature of a wormhole, if one is there.

These images will provide a fascinating insight into the nature of the massive dense object at the centre of our galaxy. The confirmation that it is a supermassive black hole will be important but the discovery that it is a wormhole will be mind-blowing.

GRAVITY is being shipped to Chile next year and will hopefully be in operation soon after that. If there is a wormhole at the heart of the Milky Way, the likelihood is that we’ll find out in the not too distant future.

Ref: arxiv.org/abs/1405.1883 : Distinguishing Black Holes And Wormholes With Orbiting Hot Spots

Follow the Physics arXiv Blog on Twitter at @arxivblog, on Facebook and by hitting the Follow button below.


Videoya baxın: Qalaktikalar barədə məlumat. (Sentyabr 2021).