Astronomiya

Qara dəliklərin davranışı

Qara dəliklərin davranışı

Bu sual, qara dəliklərlə əlaqəli başqa bir sualımla ciddi şəkildə əlaqələndirilə bilər.

Məlumdur ki, üfüq hadisəsi tozun, ulduz komponentlərinin qara dəliyə daxil olmağa hazır olduğu yerdir *.

Əslində sualımı bir neçə məqama bölmək olar:

  • İnanmaq ağlabatan ola bilər, əgər bir çox spiral qalaktikada ortada qara dəlik olduğu doğrudursa, bu cisimlər onları qalaktikaların yaradıcısı hesab etmək üçün bu qədər güclü bir cazibə qüvvəsinə sahib ola bilərmi?
  • (*) qara dəliklər üfüq hadisəsindəki tozları sorarkən kütlələrini artırırlar?

    • Əgər belədirsə, onların cazibə qüvvəsinin daha uzaq cisimləri cəlb etmək üçün artacağına inanmaq məntiqlidirmi?
    • Bu qədər “yeyirsinizsə”, toz və ya başqa bir şey çıxara bilərmi? Bu yuxarıdakı məqamla ziddiyyət təşkil edə bilər.

  1. Xeyr, superkütləvi bir qara dəliyin əmələ gəlməsi bunun səbəbi deyil, qalaktika əmələ gəlməsinin nəticəsidir. Qara dəliyin kütləsi, qalaktikadakı maddə və qaranlıq maddənin kütləsinin çox kiçik bir hissəsidir. Detallar hələ işlənməyib, ancaq qalaktikanı meydana gətirən qaranlıq maddənin paylanmasıdır və daha sonra qalaktikanın birləşməsi mərkəzdə böyük bir qara dəliyin böyüməsinə kömək edir.

  2. Əvvəlki sualınızın cavabında göstərildiyi kimi, "əmilmiş" qara dəliklərin necə işlədiyinə dair tamamilə səhv bir məcazdır. Qara dəliklərin kiçik bir məkanda çox kütləsi var, buna görə cazibə qüvvəsi ilə "çəkirlər".

    • İndi cazibə vaxtı təsir etdiyi üçün çox güclü olduqda qəribə olur. Qara dəlik xaricindəki bir insanın nöqteyi-nəzərindən üfüqə doğru düşən bir cismin üzərindəki bir saat yavaşlayacaq və bədən qara dəliyə çatdıqda dayanacaq kimi görünəcək, bu da heç bir şeyin qara dəliyə düşdüyünü görməyəcəyik . Ancaq qara dəliyə doğru düşən cismin kütləsi qara dəliyin təsirli kütləsini artıracaq və hadisə üfüqünün radiusunu da artıracaqdır.
  3. Qara dəlikdən uzaqdakı cisimlər üçün qara dəliyə doğru sürət onun kütləsi ilə mütənasibdir. Beləliklə, bir obyektin "çəkilməni hiss etməyə başlayacağı" deyil, əksinə çəkmə güclənəcəkdir. Qara dəliyə yaxın orbitə çıxan kütlənin, kiminsə nöqteyi-nəzərindən demək olar ki, qara dəliyin bir hissəsi kimi hərəkət edəcəyini unutmayın. Bu qara dəliklərin xüsusi bir xüsusiyyəti deyil, adi çəkisi.

  4. Qara dəliklər ətraflarında bir toplama diski meydana gətirir, qara dəliyin ətrafında çox yüksək sürətlə dönən və çox istilənən bir maddə diskidir. Qütblərindən işıq sürətinə yaxın hərəkət edən hissəciklərin yüksək enerjili jetleri də istehsal edirlər. Bunlar qara dəliyin özündən deyil, yığılma diskindən istehsal olunur. Qara dəliyə doğru düşən əşyalar geri qayıtmır.


Şimal-qərb indi

Super kompüter gücü, nisbi təyyarələrin davranışının inkişaf etmiş simulyasiyalarını təmin edir

EVANSTON, Ill. --- Birinci növ superkompüter simulyasiyaları sayəsində, bir Northwestern Universitetinin professoru da daxil olmaqla tədqiqatçılar, müasir astronomiyanın ən sirli hadisələrindən biri: qaradan vuran nisbi təyyarələrin davranışı barədə yeni fikir əldə etdilər. milyonlarla işıq ili boyunca xarici tərəfə uzanan deliklər.

Dünyanın ən güclü superkompüterlərindən biri ilə yaradılan inkişaf etmiş simulyasiyalar, kosmik zamanın qara dəliyin fırlanmasına sürüklənməsi nəticəsində təyyarələrin axınlarının tədricən göydəki istiqamətini və ya presessiyasını dəyişdirdiyini göstərir. Bu davranış, Albert Einşteynin məşhur ümumi nisbilik nəzəriyyəsində dərc olunan qara dəliklərin yaxınlığında həddindən artıq cazibə ilə bağlı proqnozları ilə uzlaşır.

Blue Waters superkompüterindən istifadə edərək hazırlanan bu simulyasiya, relyativistik təyyarələrin qara dəlik ətrafındakı əyilmiş yığılma diskinin prekresiyası ilə birlikdə izlədiyini nümayiş etdirən ilk simulyasiyadır. Bir milyarda yaxın hesablama hüceyrəsində, bu, indiyə qədər əldə edilmiş, artan bir qara dəliyin ən yüksək çözünürlüklü simulyasiyadır.

"Fırlanan qara deliklərin ətrafdakı məkanı necə sürüklədiklərini və bu prosesin teleskoplar vasitəsilə gördüklərimizi necə təsir etdiyini anlamaq həlledici, çatlaması çətin bir tapmaca olaraq qalır" dedi Northwestern-in Weinberg Kollecinin fizika və astronomiya üzrə dosenti Alexander Tchekhovskoy. İncəsənət və Elmlər. "Xoşbəxtlikdən kod inkişafındakı irəliləyişlər və super kompüter arxitekturasındakı sıçrayışlar bizi cavab tapmağa daha da yaxınlaşdırır."

Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişlərində nəşr olunan araşdırma Çexovskoy, Matthew Liska və Casper Hesp arasındakı əməkdaşlıqdır. Liska və Hesp, Hollandiyanın Amsterdam Universitetində tədqiqatın aparıcı müəllifləri və aspirantlarıdır.

Sürətlə fırlanan qara dəliklər nəinki maddəni udur, həm də nisbi jet şəklində enerji yayırlar. Bir küvetdəki suyun drenajdan aşağıya doğru necə bir jakuzi meydana gətirdiyinə bənzər bir super-kütləvi qara dəliyi bəsləyən qaz və maqnit sahələri fırlanan bir disk meydana gətirir - isti qazın bulyonuna qarışdırılmış maqnit sahə xətlərinin dolaşıq spagetti. . Qara dəlik bu astrofiziki şorbanı istehlak etdiyi üçün bulyonda qarışdırır, ancaq maqnit spagetti ağzından asılır. Bu, qara çuxuru relyativistik təyyarələr şəklində enerjinin burulmuş maqnit spagetti ağından atdığı bir növ başlatma meydançasına çevirir.

Qara dəliklər tərəfindən yayılan təyyarələrin öyrənilməsi qara dəliklərin özlərindən daha asandır, çünki təyyarələr çox böyükdür. Bu iş, astronomların reaktiv istiqamətinin nə qədər tez dəyişdiyini anlamalarına imkan verir ki, bu da qara dəlik spininə dair məlumatları, fırlanan diskin istiqamətini və ölçüsünü və qara dəlik yığılma digər ölçülməsi çətin xüsusiyyətlərini göstərir.

Əvvəlki simulyasiyaların hamısı hizalanmış disklər hesab edildiyi halda, əslində, qalaktikaların əksəriyyətinin mərkəzi supermassive qara dəliklərinin əyilmiş diskləri saxladığı düşünülür - yəni disk qara dəliyin özündən ayrı bir ox ətrafında fırlanır. Bu tədqiqat əyilmiş halda disklərin qara dəliyə görə istiqamətini dəyişdirdiyini və fırlanan bir üst kimi ətrafa keçdiyini təsdiqləyir. İlk dəfə simulyasiyalar göstərdi ki, bu cür əyilmiş disklər vaxtaşırı səmadakı istiqamətlərini dəyişdirən qabaqcıl təyyarələrə səbəb olur.

Əvvəlki təyyarələrin daha əvvəl aşkarlanmamasının vacib bir səbəbi, sürətlə dönən qara dəliyi əhatə edən bölgənin 3 ölçülü simulyasiyalarının çox sayda hesablama gücü tələb etməsidir. Bu problemi həll etmək üçün tədqiqatçılar qrafik işləmə vahidləri (GPU) tərəfindən sürətləndirilən ilk qara dəlik simulyasiya kodunu hazırladılar. Milli Elm Fondunun qrantı, İllinoys Universitetində yerləşən, dünyanın ən böyük superkompüterlərindən biri olan Blue Waters üzərində simulyasiyalar həyata keçirmələrini təmin etdi.

Aşağı səliqəli simulyasiyanın (solda) Mavi Sulardan (sağda) istifadə edərək yüksək dəqiqlikli simulyasiya ilə müqayisəsi qətnamənin əyilmiş yığılma modellərinə təsirini göstərir. Yüksək çözünürlüklü model göstərir ki, maqnit turbulentlik səbəbiylə disk genişlənməsi nəticəsində presessiya və hizalama yavaşlayır.

Ən qabaqcıl GPU arxitekturasından səmərəli istifadə edən sürətli kodun birləşməsi və Blue Waters super kompüteri, komandaya indiyə qədər əldə edilmiş ən yüksək qətnamə ilə bir milyard hesablama hüceyrəsi ilə simulyasiya həyata keçirməyə imkan verdi.

"Yüksək qətnamə bizə ilk dəfə kiçik miqyaslı təlatümlü disk hərəkətlərinin modellərimizdə dəqiq şəkildə çəkilməsini təmin etmə imkanı verdi" dedi Çexovskoy. “Təəccübümüzə görə bu hərəkətlər o qədər güclü oldu ki, diskin kökəlməsinə və disk presessiyasının dayanmasına səbəb oldu. Bu, presessiyanın partlayışlarla baş verə biləcəyini göstərir. ”

Qara dəliklərə yığılma qasırğaya bənzər bir şəkildə olduqca mürəkkəb bir sistem olduğu üçün çox uzaqda yerləşdiyimiz üçün bir çox təfərrüatı ayırd edə bilmərik, simulyasiyalar teleskop müşahidələrini mənalandırmağın və qara dəliklərin davranışını anlamağın güclü bir yolunu təklif edir.

Simulyasiya nəticələri hazırda dünyanın hər yerində aparılan dönən qara dəliklərlə bağlı əlavə tədqiqatlar üçün vacibdir. Bu səylər sayəsində astronomlar, neytron ulduzlarının toqquşması nəticəsində çəkilən cazibə dalğalarının ilk təsbitləri və onu müşayiət edən elektromaqnit atəşfəşanlıqları və super iri qara dəliklərə qərq olmuş müntəzəm ulduzlar kimi yaxınlarda kəşf edilmiş hadisələri anlamağa çalışırlar.

Hesablamalar eyni zamanda Samanyolu'nun mərkəzindəki supermassive qara dəlik kölgəsinin ilk qeydlərini ələ keçirən Event Horizon Teleskopunun (EHT) müşahidələrinin şərhində də tətbiq olunur.

Əlavə olaraq, jetlərin öncüllüyü, qara dəliklərin ətrafından gələn işığın intensivliyindəki dalğalanmaları izah edə bilər ki, bunlara kvazi periodik rəqslər deyilir. Bu cür rəqslər, bir mayakın fırlanan şüasının bir müşahidəçinin yanından keçərkən intensivliyini artırdığı şəkildə oxşar şəkildə baş verə bilər. QPO'lar ilk dəfə 1985-ci ildə yeni məqalənin həmmüəllifi olan Michiel van der Klis (Amsterdam Universiteti) tərəfindən qara dəliklərin yaxınlığında (rentgen şəklində) aşkar edilmişdir.


Qara dəliklərin yavaşlama davranışı haqqında

Kosmosda təpik vurmaq: Tədqiqatçılar qara dəliklərin toqquşmasını modelləşdirmişlər (1). Bununla yeni yaradılan qara dəliyin əvvəlcə deformasiyaya uğradığı göstərildi (2). Bu asimmetriyanı düzəltmək və enerjili cəhətdən daha əlverişli sferik formanı əldə etmək üçün daha çox təkan yuxarıya doğru şüalanır: bu "anti-təpik" qara dəliyi biraz yavaşlatır - indi azalmış sürətlə hərəkət etməyə davam edir (3). Şəkil: Qravitasiya Fizikası üçün MPI

(PhysOrg.com) - Tədqiqatçılar bu cür ekzotik cisimlərin toqquşmasından sonra sürətin niyə birdən-birə azaldığını izah etmək üçün "vuruş əleyhinə" anlayışından istifadə edirlər.

Vuruşmaq yalnız futbolla əlaqəli deyil: iki qara dəlik toqquşub birləşəcək qədər bir-birinə yaxınlaşırsa, yaranan qara dəlik geri çəkilir və sonra saniyədə bir neçə min kilometrə qədər sürətlə kainat boyunca irəliləyir. Ancaq bəzən sürətdə ani bir azalma yaşanır - inandırıcı bir izahat olmadığı bir davranış. Max Planck Qravitasiya Fizikası İnstitutunun alimləri indi tapmacanın həllini tapdılar: əks sistemdə bütün sistemin sürətini azaldan geri çəkmə növü var. Bu "vuruş əleyhində" qara dəlik enerjili olaraq ən optimal forma: kürəyə çatmaq üçün cazibə dalğaları yayır. (Fiziki Baxış Məktubları, 3 iyun 2010)

Xaricdən baxıldığında qara dəlik maddi bir cisim deyil, ətrafdakı maddələrdən böyük qüvvə ilə çəkən kosmosdakı bir bölgədir. Bu bölgəni məkanın qalan hissəsindən ayıran sərhəd üfüq adlanır. Ən sadə halda üfüq mükəmməl sferikdir və kosmosda üzür. Çöldən üfüqdən keçən bir şey yenidən yola gedə bilməz. Bu cazibə tələsindən işıq belə qaça bilməz - buna görə də adı var. Qara dəliklər astrofiziklərin ulduz təkamülünü və ya aktiv qalaktik nüvələrin daxili hissəsini izah etmək üçün istifadə etdikləri modellərin vacib komponentləri hesab olunur.

Max Planck Qravitasiya Fizikası İnstitutunun (Albert Einstein İnstitutu, AEI) ‘Sayısal Nisbilik’ tədqiqat qrupunun rəhbəri Luciano Rezzolla və həmkarları Rodrigo Macedo və Jos & eacute Luis Jaramillo sadə bir sistemi araşdırmağa başladılar. Bu modeldə daha kiçik və böyük bir qara dəlik bir-birinə doğru düz hərəkət edir və baş-başa vuruşur. Kiçik qara dəlik daha sürətli hərəkət edir, aşağıya doğru bir impulsa malikdir və aşağıya doğru güclü cazibə dalğaları yayır. Hər bir hərəkət də reaksiya verdiyindən, ümumi sistem yuxarıya doğru irəliləyir - bu "təpik" dir (şəklin sol hissəsi).

Birləşmə nəticəsində əmələ gələn qara dəlik əvvəlcə kürə şəklində deyil, deformasiyaya uğrayır və yuxarı hissəsində bir növ “qabarıqlıq” var (Şəkilin mərkəzi hissəsi). Bu asimmetriyanı düzəltmək və enerjili cəhətdən daha əlverişli bir sferik forma əldə etmək üçün cazibə dalğaları vasitəsi ilə daha çox təkan yuxarıya doğru yayılır: bu səbəbdən ortaya çıxan qara dəliyi yavaşlatır. Azaldılmış sürətlə də olsa yuxarıya doğru hərəkət edir (Şəklin sağ hissəsi).

İlham verən qara dəlik video simulyasiyası.

Luciano Rezzolla, "Bu sadə model bizi qara dəlik toqquşmalarını anlamağa daha çox aparır. Nəşrimizdə riyazi detalları olduqca mürəkkəb olan bir müddət üçün intuitiv bir açıqlama veririk" deyir. "Fizikada mürəkkəb hadisələri anlamaq və açıq izahlar vermək vacibdir. Rezzolla və komandasının tədqiqat nəticələrinin əhəmiyyəti budur" Astrofiziki Nisbilik şöbəsinin direktoru Bernard F. Schutz əlavə edir.

Qara dəliklərin birləşməsində böyük bir vuruşun meydana gəlməsi astrofizikada birbaşa təsir göstərir: Əslində ölçüsündən asılı olaraq, mərkəzlərindəki supermassive qara dəlikləri olan qalaktikaların sayını təyin edir, çünki qara dəliklər hətta onların içərisindən atıla bilər. qalaktikalar. Zərbə əleyhinin izahı, fizikanı, üfüqündəki həndəsəni izləyərək qara dəlik ətrafında araşdırma metodologiyasını təklif edir. Bu yanaşma qara dəlik fizikasının bəzi əsas cəhətlərini anlamağa kömək edə bilər.


Cornell kursu, qara dəliklərin ‘irqi qaranlıq’ ilə əlaqəli ola biləcəyini öyrədir

Cornell Universiteti, qara dəliklər termini ilə & # 8220 irqi qaranlıq & # 8221 - arasındakı əlaqəni araşdırmaq üçün bir astronomiya kursu təqdim etdi - tənqidçilər deyirlər ki, sərt elmlərin belə universal & # 8220 irqi isteriyaya qarşı immuniteti yoxdur. & # 8221

& # 8220Qara Deliklər: Yarış və Kosmos & # 8221 adlı kurs, irqin astronomiyada oynadığı rolla bağlı ənənəvi müdrikliyə və # 8221 meydan oxumaq üçün qara araşdırma nəzəriyyəçilərindən, sənətçilərdən və fantastika müəlliflərindən əsərlərdən istifadə edir.

Ənənəvi müdriklik, qara dəliklərdəki ‘qara’ nın irqlə heç bir əlaqəsi olmadığını istərdi. Şübhəsiz ki, kosmosla irqi qaranlıq fikri arasında heç bir əlaqə ola bilməz. Orada ola bilərmi? & # 8221, kollec kataloqu təsvirini oxuyur.

EHT alimləri ilk dəfə olaraq qütbləşmiş işıq dalğaları istifadə edərək qara dəlik ətrafındakı maqnit sahələrini xəritələşdirdilər. Bu irəliləyişlə biz astronomiyanın ən böyük sirlərindən birini həll etmək üçün həlledici bir addım atdıq.
(EHT Əməkdaşlıq)

Ivy League məktəbindəki şagirdlərə izahatlara görə oxuların, musiqi və sənətin açıq şəkildə və açıq şəkildə belə bir əlaqə yaratması & # 8221.

& # 8220Nəzəriyyətçilər irq tarixini yaradıcı yollarla şərh etmək üçün ‘qara dəlik’ və ‘hadisə üfüqləri’ kimi astronomiya anlayışlarından istifadə edir, sənətkarlar və musiqiçilər isə qaranlığı kosmoloji mövzular və şəkillərlə təlqin edirlər; & # 8221 təsvirində deyilir.

Astronomiya professoru Nicholas Battaglia və müqayisəli ədəbiyyat professoru Parisa Vaziri tərəfindən öyrədilən kursda Octavia Butler və Nalo Hopkinson kimi müəlliflərin əsərləri və Sun Ra, Outkast və Janelle Monáe'nin musiqiləri yer alacaq.

Kurs, həmçinin Michelle Wright və Denise Ferreira da Silva kimi nəzəriyyəçilərin təlimlərindən istifadə edəcəkdir.

Cornell Universitetinin binaları McGraw Tower-dan baxıldı.
(iStock)

Bununla yanaşı, kurs, bunu & # 8220 irqi isteriya & # 8221-nin kollec şəhərciklərini ələ keçirməsinin son nümunəsi kimi qiymətləndirənlərin tənqidinə səbəb oldu.

Ivy League’in hansı bir intellektual boş yerə çevrildiyini bilmək istəyirsinizsə, Cornell’də ‘qara dəliklərin’ irqçi olub olmadığını merak edirlər & # 8221, bir Twitter istifadəçisindən yazdı.

Digər bir əlavə, & # 8220 "Qara delik" ifadəsi irq və ya dəri rəngi ilə əlaqəli deyil. Əslində Cornell-dən gələn bu kurs xeyirdən daha çox ziyana səbəb olur. & # 8221

& # 8220Hətta sərt elmlər də davam edən irqi isteriyaya qarşı immunitetdən kənar qaldılar və üçüncü bir Twitter istifadəçisi yazdı.

Daha çox New York Post-dan oxumaq üçün, Bura basın.


Həqiqətən böyük qara dəliklər

Kainatımızda bilinən ən böyük qara dəliklərdən hansılardır?

Ölməkdə olan ulduzlar düşündüklərindən beş qat daha böyük qara dəliklər yarada bilər.

Ölən ulduzların nüvələri partladıqda qara dəliklər əmələ gəlir. Partlayışın gücü qısa müddətdə bütün qalaktikalardan daha çox işıq saçan supernova partlayışlarında ulduzların xarici təbəqələrini uçurur. Ancaq materialın çox hissəsi ümumiyyətlə ulduzda qalır və qara bir çuxura çökür.

Öz Samanyolu qalaktikamızdakı ən böyük bu qara dəliklər Günəşin kütləsinin təxminən 10 ilə 20 qatını ölçür, Şimali İrlandiyanın Belfast şəhərində yerləşən Armagh Rəsədxanası və Planetariumda bir tədqiqat astronomu Jorick Vink, dünən Amerika Astronomiyasının virtual iclasında dedi. Cəmiyyət.

Və yaxın vaxtlara qədər mümkün qədər böyük olduğunu düşündüyünü söylədi, çünki daha böyük ulduzların ölümü ilə nəticələnən partlayış beləcə bütün əlavə materialları uçuracaqdı. "Beləliklə, çox yüksək bir kütlə ilə başlaya bilərsiniz" deyir, "ancaq sonda yalnız 10 ilə 20 arasında bir günəş kütləsi qara dəlik var."

Sonra, təxminən beş il əvvəl, astronomlar uzaq bir qalaktikada hər biri Günəşin kütləsindən təxminən 30-40 dəfə çox olan iki qara dəliyin birləşməsindən cazibə dalğaları aşkar etdilər. Aydındır ki, bir şey səhv idi. "Niyə birdən bu ağır qara dəliklərə sahibik?" Vink soruşur.

Cavab, deyir ki, bu səma nəhənglərinin birləşmələrindəki cazibə dalğalarının milyardlarla ildir bizə səyahət etdikləri qədər uzaq bir qalaktikada olması gerçəkləşir. Bu, birləşmənin milyardlarla il əvvəl, Kainat indikindən daha cavan olduğu zaman meydana gəldiyi mənasını verirdi.

O dövrdə qaz buludlarından günümüzdəkindən daha az dəmir və digər metal ehtiva edən ulduzlar meydana gəldiyini söyləyir. Bunun vacib olduğu ortaya çıxır, çünki metallar partlamanın yaratdığı radiasiyanı daha asanlıqla udur və enerjisini ulduzun xarici təbəqələrini uçuran impulsa çevirir.

Və buna görə Samanyolu kimi metalla zəngin qalaktikalarda böyük qara dəliklər meydana gələ bilməməsinin səbəbi budur.

Ancaq metaldan zəif qalaktikalarda bu artıq bir məhdudiyyət deyil. Deyir, orada 50 ulduz kütləsi ola biləcəyini söyləyir.

Sonra keçən yay astronomlar iki “mümkünsüz” böyük qara dəliyin birləşməsindən cazibə dalğaları aşkar etdilər: biri Günəşin kütləsindən 85 dəfə, digəri 66 günəş kütləsində. Bu necə ola bilər?

Bir nəzəriyyə, təsadüfən hər ikisinin daha kiçik olanların birləşməsi ilə yaranan ikinci nəsil qara dəliklər olmasıdır.

Ancaq başqa bir izah var, Vink deyir. Nəhəng ulduzlar bəzən təəccüblü dərəcədə kompakt ola bilər. Bu, onları daha az sıx qırmızı nəhənglərdən daha kiçik və daha isti (mavi) saxlayır və öləndə kütləvi miqdarda maddənin sovurulmasına daha az meylli olur.

Hələ kifayət qədər böyük bir ulduzun vurulmağa üfürüləcəyi bir nöqtə var. Ancaq Vink, bu sıx mavi ulduzlarla, 90-100 günəş kütləsinə qədər olanların böyük ölçüdə bütöv qala biləcəyini və 80-90 günəş kütləsindəki “mümkünsüz olduğu” deyilən qara dəliklər meydana gətirə biləcəyini söylədi.

Ulduz qara dəliklər, əlbəttə ki, Kainatdakı ən böyük qara dəliklər deyil. Bu şərəf, qalaktikaların mərkəzlərində yerləşən və Günəşin milyonlarla qatına qədər böyüyə bilən super-böyük qara dəliklərə aiddir.

Ənənəvi olaraq, bunların bugünkü müşahidə edilənləri ilə müqayisə edilən kiçik qara dəliklər arasında birləşmə şəlaləsi nəticəsində meydana gəldiyi düşünülürdü. Ancaq Vink deyir ki, astronomlar Kainatın çox erkən hissəsindən Günəşin kütləsindən 100.000 qat qədər supermassive qara dəlik aşkar etdilər və birləşmə yolu ilə bu qədər böyüyə, bu qədər böyüyə biləcəklərini anlamaq çətindir.

Başqa bir şey olması lazım olduğunu söyləyir, ehtimal ki, daha böyük ulduzların, bəlkə də Günəş kütləsindən 100.000 qat daha çox özlərinin ölümü ilə əlaqədardır.

Vinkin yeni modeli bunların superkütləvi qara dəliklər meydana gətirə biləcəyini izah etmir, lakin astrofiziklərin həqiqətən böyük ulduzlarda baş verə biləcək hər hansı bir proses haqqında daha çox düşünmələri lazım ola biləcəyini göstərir.

"Problemi həll etmir" deyir, "ancaq bizə daha çox fikir verir."

Richard A Lovett

Richard A Lovett, Portland, Oregonda yaşayan bir elmi yazıçı və fantastika müəllifidir. Cosmos'a tez-tez kömək edir.

Uydurma deyil, elmi həqiqətləri oxuyun.

Faktları izah etmək, dəlillərə əsaslanan bilikləri qorumaq və son elmi, texnoloji və mühəndislik nailiyyətlərini nümayiş etdirmək üçün daha vacib bir vaxt olmayıb. Cosmos, insanları elm dünyası ilə əlaqələndirməyə həsr olunmuş bir xeyriyyə təşkilatı olan Avstraliya Krallığı İnstitutu tərəfindən nəşr olunur. Böyük və ya kiçik maliyyə töhfələri, dünyanın ən çox ehtiyac duyduğu bir zamanda etibarlı elm məlumatlarına çatmağımızı təmin edir. Xahiş edirəm bu gün bir ianə edərək və ya bir abunə alaraq bizə dəstək olun.

İanə edin

Qara dəliklər 18-ci əsrdə nəzəriyyə edilmişdir

Qara dəliklər böyük bir kütləyə sahib olmasına baxmayaraq maddənin tərkibində deyil. Bu onları niyə hələ birbaşa müşahidə etməyin mümkün olmadığını, ancaq cazibə qüvvələrinin ətrafdakı təsirləri ilə izah edir. Məkanı və zamanı təhrif edirlər və həqiqətən qarşısıalınmaz bir cazibəyə sahibdirlər. Bu cür ekzotik obyektlərin arxasındakı fikrin onsuz da 230 yaşından çox olduğuna inanmaq çətindir.

Qara dəliklərin doğulduğu yer İngiltərənin Yorkshire qraflığındakı dinc Thornhill kəndində tapıldı. 18-ci əsrdə John Michell'in orta əsr kilsəsinin yanında ev tikdiyi yer budur. 26 il burada rektor idi və kilsədəki xatirə kitabəsindəki yazıdan da göründüyü kimi - bir alim kimi də hörmətli idi. Əslində, Michell Kembricdə yalnız teologiya, İbrani və Yunan dilini öyrənmiş, həm də diqqətini təbiət elmlərinə yönəltmişdi.

Əsas marağı geologiya idi. 1755-ci il Lissabon zəlzələsindən sonra nəşr olunan bir traktatda belə bir zəlzələni yayan yeraltı dalğaların mövcud olduğunu iddia etdi. Bu nəzəriyyə akademik aləmdə kifayət qədər ajiotaj yaratdı və John Michell-un Londondakı Kral Cəmiyyətinin üzvü kimi qəbul edilməsinə səbəb oldu.

1783-cü ildə bu məşhur cəmiyyətdən əvvəl ulduzların cazibə qüvvəsi haqqında bir məruzə etdi. Cazibə gücü kifayət qədər böyük olsaydı, çox kütləvi bir ulduzun səthindən işıq çıxmayacağını izah etmək üçün düşüncə təcrübəsindən istifadə etdi. Və belə çıxardı: "Əgər belə bir cisim təbiətdə həqiqətən mövcud olarsa, onun işığı heç vaxt bizə çata bilməzdi."

Michell-dən on ildən çox bir müddət sonra başqa bir alim də eyni mövzunu ələ aldı: 1796-cı ildə nəşr olunan kitabında - Exposition du Système du Monde - Fransız riyaziyyatçısı, fizik və astronom Pierre-Simon de Laplas, ışıq olmayan kütləvi ulduzlar fikrini təsvir etdi. Isaac Newton’un ümumiyyətlə qəbul etdiyi nəzəriyyəyə görə cisməklərdən, çox kiçik hissəciklərdən ibarət olan bu işıqdan qaça bilər. Laplas belə bir obyekt korpusunu qaranlıq adlandırdı, yəni qaranlıq bədən.

Ulduz düşüncələr: 1796-cı ildə Fransız riyaziyyatçısı, fizik və astronom Pierre-Simon de Laplas, işığın qaça bilmədiyi ağır ulduzlar fikrini təsvir etdi. Kredit: İctimai istifadə

John Michell və Pierre-Simon de Laplace'in oynadığı fiziki düşüncə oyunları, çox reaksiya ilə qarşılaşmadı, lakin tez bir zamanda unuduldu. Bu "qaranlıq cisimlərin" elm sahələrinə girməsinə yol açmaq üçün Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsi ilə Albert Einşteynə həvalə olundu - bu, həqiqətən onun niyyəti deyildi. Dünyamızdakı maddənin və radiasiyanın sadəcə yoxa çıxacağı nöqtə təkliklərinin mövcudluğu, 1915, 1939-cu ildə yayımladığı tənliklərdən qaynaqlana bilsə də, Eynşteynin Annals of Mathematics jurnalında belə bir məqamı sübut etmək istədiyi bir məqalə dərc etdiyini gördü. qara dəliklər mümkün deyildi.

Ancaq 1916-cı ildə astronom Karl Schwarzschild heç bir elektrik yükü olmayan dönməyən statik qara dəliyin ölçüsünü və davranışını hesablamaq üçün Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsini əsas götürmüşdü. Onun adı, içərisində heç bir şey xaricə qaça bilməyəcəyi belə bir obyektin kütlədən asılı radiusuna verilmişdir. Bu radius Yer üçün bir santimetrə yaxın olardı.

Schwarzschild qısa ömrü boyu meteorik bir karyera yaşayırdı. 1873-cü ildə Frankfurtda bir Alman-Yəhudi ailəsinin altı uşağının böyüyü olaraq anadan olan istedadı erkən yaşlarında ortaya çıxdı. Planetlərin və ikili ulduzların orbitlərinin müəyyənləşdirilməsinə dair məşhur bir jurnalda iki məqalə dərc edərkən yalnız 16 yaşındaydı. Sonrakı astronomiya karyerası onu Münih, Vyana və Göttingen vasitəsilə Potsdama apardı və 1909-cu ildə astrofizika rəsədxanasının direktoru oldu. Bir neçə il sonra, Söz Müharibəsinin ortalarında - Karl Şvartsşild Şərq cəbhəsində topçu ikinci leytenant idi. Rusiyada - Einşteynin sahə tənlikləri üçün dəqiq həllər çıxardı. 11 may 1916-cı ildə dərinin avtomatik immunitet xəstəliyindən öldü.

Qara dəliklər mövzusu hələ elmi sahəyə yol tapa bilmədi. Bir şey varsa, ilk səs-küydən sonra Einşteynin nəzəri quruluşuna maraq getdikcə azaldı. Bu mərhələ təxminən 1920-ci illərin ortalarından 1950-ci illərin ortalarına qədər davam etdi. Sonra fizik Clifford Will'in Baş Nisbilik Nəzəriyyəsinin "intibahı" adlandırdığını izlədi.

Başlanğıcda yalnız nəzəriyyəçiləri maraqlandıran obyektləri təsvir etmək artıq vacib oldu. Məsələn, ağ cırtdanlar və ya maddənin olduqca həddindən artıq vəziyyətdə olduğu neytron ulduzları. Onların gözlənilməz xüsusiyyətləri bu nəzəriyyədən irəli gələn yeni anlayışların köməyi ilə izah edilə bilər. Beləliklə, qara dəliklər də diqqət mərkəzinə keçdi. Və üzərində işləyən elm adamları ulduz oldular - İngilis fiziki Stephen Hawking kimi.

Ali riyaziyyat: Karl Schwarzschild, 1916-cı ildə dönməyən və elektrik yüklü olmayan bir statik qara dəliyin ölçüsünü və davranışını ümumi nisbi nəzəriyyəsinə əsaslanaraq hesabladı. Kredit: İctimai istifadə

1970-ci illərin əvvəllərində Uhuru müşahidə astronomiyası üçün yeni bir dövrdə xəbər verdi. Peyk kainatı son dərəcə qısa dalğa uzunluğunda rentgen şüalanması aralığında araşdırdı. Uhuru yüzlərlə mənbəyi, ümumiyyətlə neytron ulduzlarını kəşf etdi. Ancaq bunlar arasında Cygnus (= qu) bürcündəki xüsusi bir obyekt var idi. Cygnus X-1 tərifi verildi. Tədqiqatçılar bunun mavi bir parıltı ilə parlayan 30 günəş kütləsindən ibarət nəhəng bir ulduz olduğunu kəşf etdilər. Ətrafında 15 günəş kütləsindən görünməyən bir cisim ətrafında görünür - qara dəlik.

Bu da qeydə alınan rentgen şüalarını izah edir: qara dəliyin cazibəsi əsas ulduzun məsələsini çəkir. Bu, kütləvi canavarın ətrafında sözdə bir yığma diskində toplanır, inanılmaz dərəcədə yüksək sürətlə fırlanır, sürtünmə ilə bir neçə milyon dərəcəyə qədər qızdırılır və yer-zaman uçurumunda itmədən əvvəl rentgen şüaları yayır.

Cygnus X-1 heç bir halda astronomların dolayı yolla aşkar etdikləri yeganə qara dəlik deyil. İndiyə qədər 4 ilə 16 arasında günəş kütləsi olan bütün bir sıra tapdılar. Ancaq daha kütləvi olan biri var. Samanyolu'nun mərkəzində, təxminən 26.000 işıq ili uzaqlıqda yerləşir və 1990-cı illərin sonunda aşkar edilmişdir. 2002-ci ildə Max Planck Xaricdən Fizika İnstitutundan Reinhard Genzel də daxil olmaqla bir qrup sensasiyalı bir kəşf etməyi bacardı: Avropa Cənubi Rəsədxanasının (ESO) Çox Böyük Teleskopunda alimlər qalaktik mərkəzə yaxınlaşan bir ulduzu müşahidə etdilər. sadəcə 17 işıq saatı (18 milyard kilometrdən çox).

Sonrakı aylar və illər ərzində S2 işarəsi verilən bu ulduzun orbital hərəkətini müşahidə edə bildilər. 15.2 ildə bir dəfə saniyədə 5000 kilometr sürətlə qalaktikanın mərkəzini (Oxatan A *) dövr edir. S2 və digər ulduzların hərəkətindən astronomlar, təxminən 4,5 milyon günəş kütləsinin planet sistemimizin böyüklüyündə bir bölgədə cəmləşdiyi qənaətinə gəldilər. Belə bir sıxlığın yalnız bir ağlabatan izahı var: nəhəng bir qara dəlik.

Samanyolu da istisna deyil: elm adamları bu kütləvi canavarların əksər qalaktikanın mərkəzlərində gizləndiklərinə inanırlar - bəziləri Oxatan A * dan daha böyükdür. Təxminən bir qara dəlik. 6.6 milyard günəş kütləsi M87 olaraq bilinən nəhəng bir qalaktikanın içərisindədir! Oxatan A * kimi, 53 milyon işıq ili uzaqlıqdakı bu ulduz sistemi də Event Horizon Teleskopunun müşahidə proqramının bir hissəsidir.

2015-ci ilin sentyabr ayında cazibə dalğalarının kəşfi ilə qara dəliklərin tarixi indiki zirvəyə çatdı. O dövrdə 36 və 29 günəş kütləsi olan iki birləşmə çuxurundan dalğalar qeydə alındı. Məqsəd qaranlıq kainata işıq gətirmək olan yeni bir astronomiya dövründən xəbər verdi. Həm də bu müəmmalı qara dəliklərə işıq tutmaq.


Qara dəliklərin parlaq tərəfi

Bir milyard il əvvəl, uzaq bir qalaktikadakı iki qara dəlik bir-birinə dönərək kosmosun toxumasını dalğalandırdı. Dekabr ayında bu dalğalar ABŞ-da Lazer İnterferometr Qravitasiya ‑ Dalğa Rəsədxanasına (LIGO) çatdı və tarixdəki ikinci qravitasiya dalğasının aşkarlanması oldu. Birincisi, cəmi üç ay əvvəl baş verdi.

Qara dəliklər gerçəkdir və birbaşa kosmosdan bizimlə danışırlar.

Populyar mədəniyyətdə qara dəlik görünməz bir məhv edən üçün son məcazdır: qaranlıq, qaçılmaz bir qüvvə yolundakı hər şeyi udur. İşıq belə cazibə qüvvəsindən qurtula bilməz. Qara dəliklər kainatdakı ən vacib, hər yerdə və ən parlaq obyektlərdəndir.

Qara dəliklər əvvəlcə bir ulduzun ölümü ilə nəticələnən təbii bir nəticə olaraq təklif edildi. İndi qara dəliklərin də qalaktikaların meydana gəlməsi və təkamülünün vacib bir hissəsi ola biləcəyinə dair göstərişlər var.

Öz qalaktikamız qara dəliklərlə doludur - bir təxminə görə yüz milyonlarla. Qara dəlik açmağın ən sadə yolu Günəşdən qat-qat böyük bir ulduz götürmək və yanacağının tükənməsini bir neçə milyon il gözləməkdir. Belə olduqda, öz-özünə çökəcək.

Bir fizik üçün qara dəlik olduqca sadədir: yalnız kütləsi, spin (əcdad ulduzunun spinindən qalan) və bəlkə də elektrik yükü ilə təyin olunan təmiz bir boşluq obyekti. Hələ təsdiqlənmiş bir teoremə görə, qara dəliklərin başqa xüsusiyyətləri ola bilməz. Astronomun nöqteyi-nəzərindən qara dəliklər sadədir.

Cygnus X-1, rentgen və optik müşahidələrin birləşməsi onun ilk belə eyniləşdirmə olan bir qara dəlik olduğu qənaətinə gələndə astronomiya tarixində yer tutdu. Kredit: NASA / CXC

İlk ulduz qalığı olan qara dəlik 1964-cü ildə astronomların güclü rentgen və radio dalğaları mənbəyini sıfırladığı zaman aşkar edilmişdir. Görüldüyü bürcdən sonra Cygnus X-1 adlandırıldı.

Cygnus X-1 işığı yandırmaqdansa, onu istehsal edir. Bunun tək olmadığına görə: Cygnus X-1 yavaş-yavaş yeyən isti mavi ulduzlu ikili bir orbitdədir.

Ulduz material qara dəliyə yaxınlaşdıqda, isti materialın bir diskinə yığılır və qara dəliyi də girdapda süpürülən maddi toqquşma ilə görünür.

Buna bənzər sistemlərə X-ray ikili adı verilir və bunları X-ray teleskopları ilə tapmaq asandır. Ancaq daha böyük qara dəliklər bütün qalaktikaları işıqlandıra bilər.

Supermassive black holes, weighing in at millions to billions of solar masses, can be some of the brightest objects in the universe. As far as we can tell, every decent-sized galaxy has a supermassive black hole in the centre of it.

Such a monster might have formed through the merging of smaller black holes or through voracious consumption of nearby matter most black holes probably grow through a mix of these two processes. When actively consuming gas and dust, supermassive black holes light up like the X-ray binaries, but on a much larger scale.

These powerful objects, called active galactic nuclei, serve as the central engines for violent outflows of matter and radiation. While matter falls into the black hole in a hot, swirling disc, the tangled magnetic fields produced by the interaction of the disc and the central black hole can also drive matter and radiation outward in powerful jets extending thousands of light years.

This violent upheaval helps make black holes, which are hard to see, at least easier to trace. The four million solar mass black hole in the centre of our own galaxy is detected through its consumption of small amounts of interstellar gas and dust, and by watching stars zip around it in close orbits.

Astronomers are still working to understand exactly how supermassive black holes in the centres of galaxies grow to such enormous sizes, but it seems clear that the growth of black holes and the growth of galaxies are inextricably linked.

Even though a supermassive black hole constitutes a tiny fraction of a galaxy’s total mass, the two appear to build up in lockstep with each other. How one manages to influence the other is still a mystery.

Black holes are far more than just a cool abstract concept about the stretching of time and the “spaghettification” of things that fall in. They are central to the evolution and structure of the cosmos. And we’re just starting to explore how.

Katie Mack

Katie Mack is an astrophysicist at North Carolina State University.

Read science facts, not fiction.

There’s never been a more important time to explain the facts, cherish evidence-based knowledge and to showcase the latest scientific, technological and engineering breakthroughs. Cosmos is published by The Royal Institution of Australia, a charity dedicated to connecting people with the world of science. Financial contributions, however big or small, help us provide access to trusted science information at a time when the world needs it most. Please support us by making a donation or purchasing a subscription today.

Make a donation

Close Encounters of the Supermassive Kind

Such periodic partial tidal disruption events (TDEs) were first studied theoretically in 1986 by Jean-Pierre Luminet (Laboratory of Astrophysics, Marseille, France). In fact, comments Luminet, “I’m surprised that this kind of event has not been detected earlier, because partial TDEs must be more frequent than complete TDEs, for which we already have a catalog of dozens of cases.”

Luminet’s calculations showed that a supermassive black hole’s tidal forces would rip apart a more or less homogenous Sun-like star if it ventured too close, or leave it unharmed if it remained at a safe enough distance. In contrast, at a range of distances, the black hole could tidally strip the low-density outer layers of a red giant, while the star’s dense core would remain intact. “Hence, a red giant can lose a few Jupiter masses at each passage along its periodic orbit,” he says.

Astronomers don’t know what kind of star is involved in ASAS-SN 14ko, or how long the AGN has been producing periodic flares. Therefore, it’s hard to tell how long the phenomenon will last, says Payne. The team plans to extensively study future flares, expected in April and August 2021.

There’s much to learn. Luminet recalls that when a low-density gas cloud, called G2, passed close to the supermassive black hole in the galactic center in 2014, most astronomers expected it to be destroyed by tidal forces, but nothing happened. “A lot of work remains to be done to better understand tidal disruption events,” he says.


What Stephen Hawking taught us about black holes

By living an extraordinarily rich, productive life despite his profound disability, Stephen Hawking inspired millions around the world. But Hawking, who died on Wednesday at the age of 76, made his greatest contributions as a theoretical physicist.

Over the years, his books, papers, and lectures turned generations into armchair cosmologists and transformed our understanding of the universe — especially with regard to the strange celestial objects known as black holes.

The first black hole was discovered in 1971, and we now believe that 100 million or so are sprinkled across the universe. Most astronomers now believe that black holes lie at the center of most, if not all, galaxies, including our own Milky Way.

But at the time of Hawking’s birth in 1942, black holes were little more than a mathematical quirk — a prediction of Albert Einstein’s 1916 theory of general relativity. The term black hole itself wasn’t coined until the 1960s, when scientists began to realize that Einstein’s math actually described real objects — gaping abysses of raw gravitational force so powerful that they suck in dust, gas, and stars and stop light itself from escaping.

In the 1960s, Hawking and fellow British physicist Roger Penrose built on Einstein’s theories to describe the physical characteristics of black holes and showed that when a star collapses it forms an infinitely dense point called a singularity — the birth of a black hole.

Hawking also helped confirm the Big Bang theory. Drawing once again from Einstein’s equations, he and Penrose showed that 13.8 billion years ago the universe emerged violently from a single compressed point no bigger than an atom.

“We didn’t know these things until they proved them,” Sean Carroll, a professor of physics at Caltech and one of the world’s leading cosmologists, says of Hawking and Penrose. “So through that alone I think it’s safe to say that Hawking taught us more about gravity and space-time than any person since Einstein.”

Hawking’s biggest breakthrough was yet to come.

Black holes not so black

In 1974, Hawking published a paper that contained one of the strangest ideas yet about black holes.

At the time, the consensus among physicists was that once something gets sucked into a black hole it can never escape. They believed that as black holes kept swallowing up all matter around them, they grew inexorably.

Hawking showed that black holes can actually shrink. The reason, he said, was that black holes shed particles and radiate energy — a phenomenon that came to be known as “Hawking radiation.” And this conclusion meant that rather than being voids producing nothing at all — as physicists had long thought — black holes actually glow.

”As Hawking himself put it, ‘black holes ain’t so black,’” Carroll says. “This was a stunning finding that surprised everybody, and we’re still trying to understand its implications.”

Hawking went on to show that while large black holes emit radiation as a slow dribble, small ones glow, emitting lots of radiation quickly. He showed that all black holes eventually evaporate or boil themselves away, expiring in a brilliant burst of energy equivalent to a million 1-megaton hydrogen bombs.

As Hawking’s mind kept coming up with new ideas, his body was slowly withering — a result of the neurodegenerative disease amyotrophic lateral sclerosis, or Lou Gehrig’s disease, with which he had been diagnosed with at age 21. Ironically, his growing paralysis may have enabled him to think about black holes in ways other physicists never could.

“Most physicists work with equations using pen and paper, but because of his disability, Hawking found it easier to visualize things in his mind,” says Alan Lightman, a professor of theoretical physics at MIT and one of Hawking’s long-time friends. “So he developed some new graphical methods for visualizing the trajectory of light rays through the warped space geometry created by the immense gravity of a black hole. And he applied these methods to making these major breakthroughs.”

The information paradox

For all Hawking’s remarkable insights, he was never able to solve one of the greatest puzzles involving black holes.

Every star is associated with lots of information — ranging from its shape and chemical composition to how fast it spins. But when a star collapses to become a black hole, it seems that all that information is lost forever.

But this appears to violate a bedrock concept of quantum physics, the rules that describe how the universe works at the atomic and subatomic levels. Quantum physics holds that information can never truly be lost.

“The reason why this is upsetting to physicists is that all our current theories of the universe assume that the amount of information in the world stays constant,” Lightman says. “You can move information from one place to another, but you cannot destroy it.”

Exactly what happens to the lost information contained within stars when they collapse remains a mystery, although Hawking — who spent 40 years on the problem — came up with a number of possible solutions.

In the early 2000s, he proposed that the information isn’t actually lost but is somehow encoded in the radiation black holes emit. But neither Hawking nor his colleagues came up with anything resembling a concrete proof. Thus the so-called “information paradox” remains unsolved — and may stay unsolved for the foreseeable future.

Əlaqəli

Mach Stephen Hawking Says Humans Must Leave Earth Within 600 Years

Or it just might be that the Whole Earth Telescope — a project that links 30 observatories in 12 countries to create an Earth-sized telescope — will detect a tiny black hole and actually observe Hawking radiation. If that were to happen, physicists could probe for clues as to whether this radiation does indeed encode the missing information.

“The black holes we know about are so large that their Hawking radiation is predicted to be much fainter than even the background light in the cosmos, too faint to pick up,” Carroll says. “If we could identify a really tiny black hole, the radiation emitted would be much larger.”

Cosmic inspiration

Hawking himself might not have been surprised should the real answer to the information paradox be far stranger. In one of his final published works, Hawking argued that black holes might serve as gateways to parallel universes and that missing information might actually be transferred to those universes.

Whatever the truth, Hawking remained convinced that by attempting to understand the universe’s inner workings, humans can learn valuable lessons about themselves. As he explained in a 2015 lecture, black holes offer can their own form of inspiration.

“Black holes are not the eternal prisons they were once thought,” he said. “Things can get out of a black hole both on the outside and possibly come out in another universe. If you feel you are trapped in a black hole, don't give up. There is a way out."


How do black holes form?

Most galaxies have supermassive black holes at their centres, and astronomers know at least how some black holes form. Rigel, in Orion, has a mass about 18 times that of the Sun. When, in a few million years’ time, it exhausts the fuel at its centre, a spectacular supernova will be the result.

Most of the star’s material will be scattered to the galactic winds, but the core will collapse, forming a small black hole, one which will weigh in at a few times the mass of the Sun.

Though they can’t be seen directly, evidence of black holes comes from observing the behaviour of stars and gas, most strikingly at the centre of our own Milky Way, where observations taken each summer for more than 20 years reveal the orbits of stars about the galactic centre.

However, we don’t yet definitively know where the nearest black to Earth is.

With a mass equivalent to nearly four million Suns, the object at the centre of our galaxy is truly a supermassive black hole, but astronomers have struggled to explain how it came into being.

Evidence of stellar mass black holes, like the one Rigel is likely to become, has been gathered over the last few decades, most spectacularly in the minuscule ripples in space detected by gravitational wave experiments and due to the collision of black holes.

What is the missing link in black hole science?

Gravitational wave experiments are most sensitive to the collision of massive black holes but have not seen evidence for anything much more massive than maybe 50 solar masses.

That fits with our understanding of stars and supernovae, which predicts a maximum mass that falls well short of that obtained by the sort of behemoths that lurk at the centre of galaxies.

In seeking to understand how such massive objects form, astronomers have long sought our ‘missing link’ – a population of black holes intermediate in mass between the two.

Now results from a new paper suggest that the quest might have succeeded.

The object in question is 3XMM J215022.4-055108 (catchy, I know), a source of X-rays that suddenly flared up in 2006.

Such a flare indicates that something dramatic is happening in this case, we seem to have captured the final moments of a star being ripped apart by the gravitational pull of a black hole.

Such things happen from time to time – a disruption to the delicate dance in the Milky Way’s centre could send its orbiting stars into harm’s way – but this particular flare did not come from the centre of a galaxy where supermassive black holes may be assumed to be lurking, and it was bright enough that a stellar-sized black hole would be an unlikely progenitor.

That burst of X-rays might therefore indicate the presence of the elusive intermediate mass black hole, but there remained the possibility of a false alarm.

The signal could have been coming from a less luminous source in the Milky Way itself. Using the orbiting Hubble Space Telescope, the location of the X-ray source has now been pinned down.

The emission comes from a star cluster on the edge of a distant galaxy, a likely home for intermediate black holes. The missing link may have been found at last.

Prof Chris Lintott is an astrophysicist and co-presenter ofThe Sky at Night. Chris was readingMultiwavelength Follow-up of the Hyperluminous Intermediate-mass Black Hole Candidate 3XMM J215022.4-055108 by Dacheng Lin et al.

This article originally appeared in the June 2020 issue of BBC Sky at Night Magazine.


Videoya baxın: Qara dəliyin gizəmi (Sentyabr 2021).